Dispositivo de oscilador, sistema de comunicación y procedimientos de control asociados.

Sistema (16) de comunicación, que comprende:

- un oscilador (1), para la generación de una frecuencia de reloj,

- unos medios

(3) de calentamiento del oscilador (1),

- un procesador (4), adaptado para controlar los medios (3) de calentamiento de manera que los medios (3) de calentamiento impongan una temperatura de regulación al oscilador (1), siendo dicha temperatura de regulación función de la temperatura ambiental,

- un módulo (7) de comunicación por radio, del cual se genera una señal de reloj de referencia basándose en la frecuencia de reloj generada por el oscilador (1), y

- unos medios (8) de sincronización, configurados para sincronizar la frecuencia de reloj del oscilador (1) con una frecuencia de referencia proporcionada por lo menos por una fuente (10) de referencia remota, a través de una red de comunicación, realizándose dicha sincronización con una frecuencia de sincronización variable en función de las variaciones de la temperatura de regulación.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12186574.

Solicitante: SAGEMCOM BROADBAND SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 250 Route de l'Empereur 92500 Rueil Malmaison FRANCIA.

Inventor/es: DONNENWIRTH,FREDDY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > COMUNICACIONES MULTIPLEX (peculiar de la transmisión... > Sistemas múltiplex de división de tiempos (H04J... > H04J3/06 (Disposiciones de sincronización)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > CONTROL AUTOMATICO, ARRANQUE, SINCRONIZACION O ESTABILIZACION... > H03L7/00 (Control automático de frecuencia o fase; Sincronización (sintonización de circuitos resonantes en general H03J; sincronización en los sistemas de comunicación digital, ver los grupos apropiados en la clase H04))

PDF original: ES-2523475_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Dispositivo de oscilador, sistema de comunicación y procedimientos de control asociados.
Ilustración 2 de Dispositivo de oscilador, sistema de comunicación y procedimientos de control asociados.
Ilustración 3 de Dispositivo de oscilador, sistema de comunicación y procedimientos de control asociados.
Ilustración 4 de Dispositivo de oscilador, sistema de comunicación y procedimientos de control asociados.
Dispositivo de oscilador, sistema de comunicación y procedimientos de control asociados.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de oscilador, sistema de comunicación y procedimientos de control asociados.

Campo técnico general La invención se refiere a un dispositivo de oscilador y a un sistema de comunicación que comprende un dispositivo de este tipo. La invención también se refiere a unos procedimientos de control de un oscilador y de un sistema de comunicación.

Estado de la técnica Los osciladores, en particular de cuarzo, son unos osciladores eléctricos que presentan como propiedad útil oscilar a una frecuencia estable cuando son estimulados eléctricamente.

Se conocen por ejemplo unos osciladores controlados en tensión ("Voltage controlled oscillator", VCO) , que generan una señal cuya frecuencia varía proporcionalmente a la tensión de entrada aplicada al oscilador.

Estos osciladores se utilizan en numerosos sistemas electrónicos de comunicación, para obtener unas frecuencias 20 de oscilación precisas.

En particular, estos osciladores se utilizan en los sistemas de comunicación denominados "femtocells" o"femtocell" (se trata de la expresión anglosajona consagrada y utilizada por el experto en la materia, contracción de los términos "femto" y "células") , que constituyen un elemento de base del sistema celular de sistema de telefonía móvil de baja potencia, previsto para ofrecer una cobertura de radio limitada y a menudo dedicada para un uso residencial o empresarial. El término femtocell se utiliza debido al pequeño tamaño de las células de comunicación.

Las femtocells se conectan a la red del operador de telefonía móvil mediante una conexión de Internet de alta velocidad (mediante un encaminador por cable, ADSL, etc.) . Por lo tanto, desempeñan la función de pasarela entre 30 el teléfono móvil del abonado del operador de telefonía móvil y la red de telefonía móvil.

Ahora bien, las femtocells deben respetar unas limitaciones muy precisas en términos de frecuencia de emisión.

Para ello, las femtocells incorporan unos osciladores, controlados en tensión, encargados de proporcionar una 35 frecuencia de reloj lo más estable posible.

Ahora bien, los osciladores experimentan a su vez una deriva en su estabilidad. Esta deriva resulta de tres factores: la variación de la temperatura ambiental, las variaciones de la alimentación eléctrica, y el envejecimiento del oscilador.

La variación de la temperatura es el factor de deriva más importante.

Existen unos dispositivos de oscilador que permiten reducir estas derivas.

No obstante, éstos adolecen de un determinado número de inconvenientes.

Algunos de ellos incluyen unos osciladores que presentan una estabilidad aumentada, pero cuyos costes de fabricación, y por lo tanto de venta, son elevados.

Algunos incluyen unos sistemas de compensación de la temperatura de grandes prestaciones, pero que son costosos y que la mayoría de las veces están limitados a unos intervalos de temperatura ambiental existente en el interior (viviendas, empresas) , y no en el exterior.

Otros incluyen unos sistemas de regulación de temperatura que consumen una cantidad elevada de electricidad, lo 55 cual resulta prohibitivo para determinadas aplicaciones, como las aplicaciones para el público en general.

Por consiguiente, ninguna de las soluciones conocidas en la técnica anterior es completamente satisfactoria.

La publicación de solicitud de patente US 2003/0152177 A1 describe un procedimiento y un sistema de corrección 60 de la deriva de frecuencia de referencia que utiliza unos datos de fecha y hora recibidos de un reloj de referencia de una red de comunicación para regular un oscilador local de cristal de un dispositivo de comunicación.

Presentación de la invención 65 En un modo de realización, se propone un dispositivo de oscilador que comprende:

- un oscilador, para la generación de una frecuencia de reloj, -unos medios de calentamiento del oscilador, -un procesador, estando dicho dispositivo caracterizado por que el procesador está adaptado para controlar los medios de calentamiento de manera que los medios de calentamiento impongan una temperatura de regulación al oscilador, siendo dicha temperatura de regulación función de la temperatura ambiental.

En un modo de realización, el procesador hace variar la temperatura de regulación en función de la temperatura 10 ambiental, variando la temperatura de regulación de manera que se reduzca la diferencia entre la temperatura ambiental y la temperatura de regulación, permitiendo así reducir el consumo de energía del dispositivo de oscilador.

En un modo de realización, el procesador está programado para almacenar una pluralidad de intervalos de valores de temperatura ambiental, estando asociado a cada intervalo de valor un valor de temperatura de regulación. 15 En un modo de realización, el procesador:

- determina un intervalo de temperatura ambiental inicial, que es función de la temperatura ambiental medida inicialmente, 20

- desplaza los dos extremos de este intervalo de temperatura para reducir la diferencia entre la temperatura ambiental (medida actualmente) y el centro de este intervalo, siendo la temperatura de regulación función de este intervalo de temperatura, y -vuelve a calcular este intervalo cuando la temperatura ambiental alcanza un extremo de este intervalo de temperatura.

En un modo de realización, la frecuencia de reloj del oscilador presenta una deriva superior a 200 ppb para una temperatura ambiental comprendida entre 0 y 70º C, y una deriva inferior a 200 ppb para una variación de 2º C de la 30 temperatura de regulación.

Según un modo de realización, se describe un sistema de comunicación que comprende un dispositivo de oscilador de este tipo, un módulo de comunicación por radio, del cual se genera una señal de reloj de referencia basándose en la frecuencia de reloj generada por el oscilador, y unos medios de sincronización, para sincronizar la frecuencia de reloj del oscilador con por lo menos una fuente de referencia remota, a través de una red de comunicación, proporcionando dicha fuente una frecuencia de referencia.

El sistema de comunicación también puede comprender unos medios de conexión a una red de Internet, para realizar una femtocell.

En un modo de realización, los medios de sincronización sincronizan la frecuencia de reloj del oscilador con una frecuencia de referencia proporcionada por lo menos por una fuente de referencia remota, a través de una red de comunicación, realizándose dicha sincronización con una frecuencia de sincronización, siendo dicha frecuencia de sincronización variable función de las variaciones de la temperatura de regulación.

En un modo de realización, los medios de sincronización sincronizan la frecuencia de reloj del oscilador con por lo menos una fuente de referencia remota, cuando la temperatura de regulación está modificada por el procesador, o en cuanto reciben una información que indica que el procesador está listo para modificar la temperatura de regulación, realizándose esta sincronización con una frecuencia de sincronización que es función de la deriva entre 50 la frecuencia de reloj del oscilador y la frecuencia de referencia de la fuente de referencia remota.

La solución propuesta es poco costosa. En particular, permite disponer de un sistema de comunicación que presenta buenas prestaciones en cuanto a estabilidad, utilizando al mismo tiempo un oscilador poco costoso. Estos osciladores presentan una menor estabilidad de frecuencia que unos osciladores más costosos disponibles en el 55 mercado, pero a pesar de todo se pueden utilizar gracias a la solución propuesta, lo cual permite reducir el coste de fabricación del sistema de comunicación.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema (16) de comunicación, que comprende:

- un oscilador (1) , para la generación de una frecuencia de reloj, -unos medios (3) de calentamiento del oscilador (1) , -un procesador (4) , adaptado para controlar los medios (3) de calentamiento de manera que los medios (3) de calentamiento impongan una temperatura de regulación al oscilador (1) , siendo dicha temperatura de regulación función de la temperatura ambiental, -un módulo (7) de comunicación por radio, del cual se genera una señal de reloj de referencia basándose en la frecuencia de reloj generada por el oscilador (1) , y 15

- unos medios (8) de sincronización, configurados para sincronizar la frecuencia de reloj del oscilador (1) con una frecuencia de referencia proporcionada por lo menos por una fuente (10) de referencia remota, a través de una red de comunicación, realizándose dicha sincronización con una frecuencia de sincronización variable en función de las variaciones de la temperatura de regulación.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el oscilador (1) es apto para generar una frecuencia de reloj que es función de una tensión aplicada a dicho oscilador (1) .

3. Sistema según una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el procesador (4) está programado para almacenar

una pluralidad de intervalos (PLi) de valores de temperatura ambiental, estando un valor de temperatura (Tri) de regulación asociado a cada intervalo de valor.

4. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la frecuencia de reloj del oscilador presenta una deriva superior a 200 ppb para una temperatura ambiental comprendida entre 0 y 70º C, y una deriva inferior a 200 ppb para una variación de 2º C de la temperatura ambiental.

5. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además unos medios (19) de conexión a una red de Internet.

6. Procedimiento de control de un sistema de comunicación según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que comprende las etapas según las cuales:

- el procesador (4) controla los medios (3) de calentamiento de manera que los medios (3) de calentamiento imponen una temperatura de regulación al oscilador (1) , siendo dicha temperatura de regulación función de la temperatura ambiental, -los medios (8) de sincronización sincronizan la frecuencia de reloj del oscilador con una frecuencia de referencia proporcionada por lo menos por una fuente (10) de referencia remota, a través de una red de comunicación, realizándose dicha sincronización con una frecuencia de sincronización, siendo dicha 45 frecuencia de sincronización variable función de las variaciones de la temperatura de regulación.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que el procesador (4) hace variar la temperatura de regulación en función de la temperatura ambiental, variando la temperatura de regulación en el sentido de una reducción de la diferencia entre la temperatura ambiental y la temperatura de regulación, permitiendo así reducir el consumo de energía del dispositivo de oscilador.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 o 7, en el que el procesador (4) selecciona una temperatura de regulación (Tri) de entre una pluralidad de temperaturas constantes predeterminadas, estando cada una de estas temperaturas constantes asociada a un intervalo (PLi) de valores de temperatura ambiental predeterminado.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el procesador (4) :

- determina un intervalo de temperatura ambiental inicial, en función de la temperatura ambiental medida inicialmente, -desplaza los dos extremos de este intervalo de temperatura para reducir la diferencia entre la temperatura ambiental medida y el centro de este intervalo, siendo la temperatura de regulación función de este intervalo de temperatura, y 65 -vuelve a calcular este intervalo cuando la temperatura ambiental alcanza un extremo de este intervalo de temperatura.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 9, en el que los medios de sincronización sincronizan la frecuencia de reloj del oscilador con por lo menos una fuente (10) de referencia remota, -cuando la temperatura de regulación es modificada por el procesador (4) , o -en cuanto reciben una información que indica que el procesador (4) está listo para modificar la temperatura de regulación, realizándose esta sincronización con una frecuencia de sincronización en función de la deriva entre la frecuencia de reloj del oscilador (1) y la frecuencia de referencia de la fuente (10) de referencia remota.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 10, en el que la temperatura ambiental:

- se mide, al inicio del procedimiento de control, por medio de un sensor (5) de temperatura del dispositivo (2) de oscilador, y después, - se deduce de la medición de una magnitud eléctrica correlacionada con una corriente (13) de alimentación que atraviesa los medios (3) de calentamiento. 20