Sistema y aparatos para la generación de reloj usando selección de la señal de referencia.

Una tarjeta de comunicaciones dispuesta y construida para usar un sistema redundante de reloj dereferencia,

comprendiendo la tarjeta de comunicaciones la combinación de:

medios de conexión a una señal de referencia (121);

medios de conexión a una señal de impulsos de trama correspondiente a la señal de referencia según lacual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la señal de impulsos detrama son bits de referencia de la señal y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a laseñal de impulsos de trama son bits de datos;

medios de conexión a una señal alternativa de referencia (125), siendo redundantes la señal de referencia(121) y la señal alternativa de referencia (125);

medios de conexión a una señal alternativa de impulsos de trama correspondiente a la señal alternativa dereferencia según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguena la señal alternativa de impulsos de trama son bits de referencia de la señal y un valor lógico 1 de la señal deimpulsos indica que los bits que siguen a la señal alternativa de impulsos de trama son bits de datos;un conmutador (129), conectado a los medios de conexión a una señal de referencia y a los mediosdeconexión a una señal alternativa de referencia para recibir dicha señal de referencia (121) y dicha señal alternativade referencia (125), en el que el conmutador selecciona, como respuesta a la información generadalocalmente del estado de la señal de referencia, una de entre dicha señal de referencia (121) y dicha señalalternativa de referencia (125) para proporcionar una señal seleccionada de referencia, yun generador de reloj, conectado a dicha señal seleccionada de referencia, para proporcionar una o másseñales de reloj (137) de frecuencias correspondientes a dicha señal seleccionada de referencia, usándose dichasuna o más señales de reloj (137) para las funciones proporcionadas por la tarjeta de comunicaciones.

Sistema y aparatos para la generación de reloj usando selección de la señal de referencia Campo de la invención Esta invención se refiere en general a sistemas de comunicación, y más específicamente a un método y a un 5 aparato para proporcionar y usar un reloj redundante dentro de los elementos que constituyen tales sistemas.

Antecedentes de la invención Es sabido cómo son las estaciones base para los sistemas de comunicación. Debido a que la estación base es también el centro del correcto funcionamiento de los sistemas, los transportadores u operadores del sistema o proveedores de los servicios de comunicación exigen que estas estaciones base manifiesten un alto grado de disponibilidad. Por ello, muchas de las características o funciones críticas dentro de estas estaciones, tales como los procesadores centrales o conmutadores y referencias de tiempo o relojes son a menudo redundantes. Las estaciones base que tienen capacidades redundantes tales como un reloj o referencia centrales usualmente incluyen la disponibilidad de poder cambiar al reloj o a la función redundantes.

En las estaciones base complejas que tienen una multiplicidad de recursos o tarjetas de comunicación, tales como tarjetas de transceptor de radiofrecuencia y tarjetas de procesamiento de banda base, y que algunas o todas están repetidas para cada canal de radio que es parte de la estación base, la distribución de un reloj redundante y particularmente la conmutación de uno a otro reloj ha confirmado ser un problema técnico significativo especialmente donde las tarjetas respectivas necesitan mantener sincronización o alineamiento de fase.

Por añadidura, la situación actual del mercado demanda que las estaciones base estén dispuestas a manejar

diferentes tipos de sistemas, por ejemplo, sistemas analógicos y de espectro difundido CDMA o sistemas generalmente antiguos y que son en la actualidad sistemas difundidos. A menudo es difícil diseñar tarjetas o recursos de comunicación que operen eficientemente fuera de una única señal de reloj para los diferentes sistemas.

La patente US 5, 828.678 describe un sistema de resolución para proporcionar una señal de salida de reloj que tiene una frecuencia de salida de reloj que es un múltiplo predeterminado racional de una frecuencia de reloj de una señal

de entrada al sistema de resolución. En una realización, el sistema de resolución incluye un primer contador que cuenta los impulsos de reloj de la señal de entrada de reloj para proporcionar un primer valor, y un segundo contador que cuenta los impulsos de reloj de la señal de salida de reloj para proporcionar un segundo valor.

Lo que se necesita es un método y un aparato para un reloj redundante que se ocupe de estas y otras tareas que resultarán más evidentes a partir de las siguientes explicaciones.

Breve descripción de los dibujos Las figuras que se acompañan, donde números de referencia semejantes se refieren a elementos idénticos o de funcionalidad similar por medio de las vistas separadas y las cuales junto con la siguiente descripción detallada se incorporan a y forman parte de la especificación, sirven para ilustrar además varias realizaciones y para explicar varios principios y ventajas, todo ello de acuerdo con la presente invención.

La figura 1 representa, de forma simplificada y representativa, un diagrama de bloques de una realización preferida de un sistema redundante de reloj conectado a tarjetas de comunicaciones de acuerdo con la presente invención;

La figura 2 representa un diagrama de bloques de una realización preferida de una parte de las tarjetas de comunicación de la figura 1 de acuerdo con la presente invención.

La figura 3 ilustra de forma representativa una parte de una realización preferida de una señal de referencia para 40 usarla en el sistema de la figura 1 de acuerdo con la presente invención;

La figura 4 demuestra las asignaciones de bits del campo de datos en la señal de la figura 3;

La figura 5 demuestra las asignaciones de bits del campo de sincronismos en la señal de la figura 3;

La figura 6 representa una visión general de los campos de datos y sincronismos en la señal de la figura 3; y

La figura 7 muestra una referencia de fase en una parte de la señal de la figura 3.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas En forma de visión general, la presente descripción concierne a sistemas de comunicaciones y más particularmente al equipamiento dentro de tales sistemas que utiliza sistemas redundantes, tales como sistemas redundantes de reloj para asegurar alta disponibilidad de servicio para las unidades de comunicaciones o más específicamente para los usuarios de las mismas que operan en ellos. Más en particular se explican varios principios y conceptos inventivos incorporados en métodos y aparatos para proporcionar, usar y gestionar señales redundantes de referencia dentro del equipamiento de infraestructura tal como estaciones base o emplazamientos base. Los sistemas de comunicaciones de particular interés son IS-95 (CDMA) , GSM, GPRS, etc. y aquellos que están siendo planificados, desarrollados o iniciados tales como sistemas de Evolución GSM de tasa Mejorada de Datos (EDGE) , CDMA de banda ancha o UMTS, 3G, o semejantes. En la actual situación del mercado una estación o emplazamiento base, debido sólo a consideraciones económicas, puede necesitar proporcionar servicio con o sobre la base de una pluralidad de estas interfaces aéreas. Por ejemplo, si un transportador o proveedor del servicio tiene un sistema antiguo y se encuentra en el proceso de abordar sistemas de la siguiente generación, el transportador puede estar interesado en una estación o emplazamiento base que pueda manejar tanto sistemas antiguos como sistemas nuevos.

Como se explica a continuación se emplean ventajosamente varios principios y combinaciones inventivas de los mismos para desconectar esencialmente señales redundantes de referencia y señales locales de reloj siempre y cuando que se utilicen estos principios o equivalentes. Haciendo esto se ha visto que se atenúan varios de los problemas asociados con los sistemas conocidos en los que típicamente la señal de reloj se distribuye directamente desde múltiples fuentes a los usuarios del reloj, tales como tarjetas de comunicación o recursos o utilidades que son forzadas a tratar la conmutación de un reloj a otro con los transitorios resultantes manteniendo aún la sincronización con o entre grupos de tarjetas. El esfuerzo y los costos históricamente significativos se han asociado con y dedicados a acometer tales asuntos con éxitos marginales en el mejor de los casos. Usando los conceptos y principios explicados en esta memoria se accede a que diferentes tarjetas tengan diferentes relojes locales mejor adaptados a sus respectivas tareas y puedan mantener aún la sincronización equilibrando los recursos o tarjetas que se requieren dentro de una estación base.

Se proporciona una descripción puntual para explicar además de un modo asequible las mejores maneras de realizar y usar diversas realizaciones de acuerdo con la presente invención. Se ofrece además la descripción para mejorar la comprensión y la apreciación de los principios y ventajas inventivas de la misma, más que limitar de cualquier manera la invención. La invención se define exclusivamente por medio de las reivindicaciones adjuntas que incluyen cualesquiera enmiendas hechas durante la sustanciación de esta aplicación y todo lo equivalente de esas reivindicaciones según se publicaron.

Se comprende además que el uso de términos relativos, si los hubiera, tales como primero y segundo, tope y fondo, alternativo, otro, otros, y semejantes se usan solamente para distinguir entre una u otra entidad o acción sin que necesariamente requiera o implique relación u orden real entre tales entidades o acciones. La mayoría de la funcionalidad inventiva y muchos de los principios inventivos se implementan mejor con o dentro de programas o instrucciones de software. Se espera que cualquiera con una habilidad ordinaria, no obstante el esfuerzo posiblemente significativo y muchas elecciones de diseño motivadas por, por ejemplo, tiempo disponible, tecnología actual y consideraciones económicas, cuando son guiadas por los conceptos y principios descritos en esta memoria, sea fácilmente capaz de generar tales instrucciones y programas de software con una mínima experimentación. Además, la realización preferida para la mayoría de la lógica y otro hardware se basa funcionalmente en circuitos integrados semi personalizados, tales como conjuntos lógicos programables configurados como Conjuntos de Puertas Programables en Campo (FP-GA) . De nuevo para cualquiera con una habilidad... [Seguir leyendo]

1. Una tarjeta de comunicaciones dispuesta y construida para usar un sistema redundante de reloj de referencia, comprendiendo la tarjeta de comunicaciones la combinación de:

medios de conexión a una señal de referencia (121) ;

medios de conexión a una señal de impulsos de trama correspondiente a la señal de referencia según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la señal de impulsos de trama son bits de referencia de la señal y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a la señal de impulsos de trama son bits de datos;

medios de conexión a una señal alternativa de referencia (125) , siendo redundantes la señal de referencia 10 (121) y la señal alternativa de referencia (125) ;

medios de conexión a una señal alternativa de impulsos de trama correspondiente a la señal alternativa de referencia según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la señal alternativa de impulsos de trama son bits de referencia de la señal y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a la señal alternativa de impulsos de trama son bits de datos;

un conmutador (129) , conectado a los medios de conexión a una señal de referencia y a los medios deconexión a una señal alternativa de referencia para recibir dicha señal de referencia (121) y dicha señal alternativa de referencia (125) , en el que el conmutador selecciona, como respuesta a la información generada localmente del estado de la señal de referencia, una de entre dicha señal de referencia (121) y dicha señal alternativa de referencia (125) para proporcionar una señal seleccionada de referencia, y

un generador de reloj, conectado a dicha señal seleccionada de referencia, para proporcionar una o más señales de reloj (137) de frecuencias correspondientes a dicha señal seleccionada de referencia, usándose dichas una o más señales de reloj (137) para las funciones proporcionadas por la tarjeta de comunicaciones.

2. La tarjeta de comunicaciones según la reivindicación 1 que incluye además un monitor (221) , conectado a dicha señal de referencia (121) , para supervisar dicha señal de referencia (121) para proporcionar un estado de referencia y un monitor alternativo (223) , conectado a dicha señal alternativa de referencia (125) , para supervisar dicha señal alternativa de referencia (125) para proporcionar un estado alternativo de referencia.

3. La tarjeta de comunicaciones según la reivindicación 1 en la que dicha señal de impulsos de trama y dicha señal alternativa de impulsos de trama son adecuadas para mantener el alineamiento de fase de dicha señal de referencia (121) y de dicha señal alternativa de referencia (125) con, respectivamente, dicha señal de impulsos de trama y dicha señal alternativa impulsos de trama.

4. La tarjeta de comunicaciones según la reivindicación 3 que incluye además la lógica de extracción para extraer una fase de referencia de dicha señal de impulsos de trama para proporcionar dicho alineamiento de fase de dicha señal de referencia (121) e incluyendo además la lógica alternativa de extracción para extraer una fase alternativa de referencia de dicha señal alternativa de impulsos de trama para proporcionar dicho alineamiento de fase de dicha señal alternativa de referencia (125) , manteniendo por tanto la sincronización de dichas señales de reloj (137) con, respectivamente, dicha señal de referencia (121) y dicha señal alternativa de referencia (125) .

5. La tarjeta de comunicaciones según la reivindicación 1 en la que dicho generador de reloj incluye además un bucle de enganche de fase dispuesto para proporcionar dichas señales de reloj (137) .

6. La tarjeta de comunicaciones según la reivindicación 1 que incluye además medios para proporcionar una

señal con una indicación integral de sincronización para facilitar las comunicaciones con otra tarjeta de comunicaciones.

7. La tarjeta de comunicaciones según la reivindicación 6 que incluye además una memoria de almacenamiento temporal para almacenar una parte suficiente de dicha señal para asegurar la sincronización con dicha otra tarjeta de comunicaciones.

8. Un sistema que comprende una tarjeta de interfaz y una tarjeta de comunicación en el que la tarjeta de interfaz está dispuesta y construida para interconectarse con la tarjeta de comunicaciones y proporcionar un reloj redundante de referencia, comprendiendo la tarjeta de interfaz la combinación de:

medios para enviar a la tarjeta de comunicaciones una señal de referencia (121) y una señal de impulsos de trama entremezcladas con datos, siendo dicha señal de referencia (121) adecuada para controlar un reloj local en la 50 tarjeta de comunicaciones, según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la señal de impulsos de trama son bits de señal de referencia y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a la señal de impulsos de trama son bits de datos;

medios para enviar a la tarjeta de comunicaciones una señal alternativa de referencia (125) y una señal alternativa de impulsos de trama entremezcladas con datos alternativos, siendo dicha señal alternativa de referencia (125) apropiada para controlar dicho reloj local, según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la señal de impulsos de trama son bits de señal de referencia y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a la señal de impulsos de trama son bits de datos y siendo redundantes las señal de referencia (121) y la señal alternativa de referencia (125) ; y

la tarjeta de comunicación que comprende medios para controlar un conmutador (129) , estando los medios que controlan el conmutador conectados a dichos medios para enviar una señal de referencia (121) y estando conectados a dichos medios para enviar una señal alternativa de referencia (125) , según la cual los medios 10 para controlar un conmutador seleccionan una de entre dicha señal de referencia (121) y dicha señal alternativa de referencia (125) para proporcionar una señal seleccionada de referencia para controlar dicho reloj local.

9. Un sistema redundante de reloj para ser usado en equipamiento de comunicaciones, comprendiendo dicho sistema de reloj la combinación de:

una fuente de reloj para proporcionar una señal de referencia (121) para una pluralidad de tarjetas de 15 comunicación;

una fuente alternativa de reloj para proporcionar una señal redundante de referencia para dicha pluralidad de tarjetas de comunicación;

estando conectada cada una de dicha pluralidad de dichas tarjetas de comunicación a dicha señal de referencia (121) y a dicha señal redundante de referencia y a una señal respectiva correspondiente de impulsos de 20 trama entremezclada con datos para dicha señal de referencia y para dicha señal redundante de referencia, según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la señal respectiva de impulsos de trama son bits de señal de referencia y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a la señal respectiva de impulsos de trama son bits de datos,

incluyendo cada una de dicha pluralidad de dichas tarjetas de comunicación un generador de reloj,

referidoselectivamente a una de dicha señal de referencia (121) y dicha señal redundante de referencia, para proporcionar una o más señales de reloj (137) a las frecuencias correspondientes a las funciones proporcionadas por cada una de dicha pluralidad de tarjetas de comunicaciones, y

estando dispuesta cada una de dicha pluralidad de dichas tarjetas de comunicación para conectarse a una señal remanente de dicha señal de referencia (121) y de dicha señal redundante de referencia cuando se detecta un 30 fallo de una de dicha señal de referencia (121) y de dicha señal redundante de referencia.

10. Un aparato de recurso de comunicaciones dispuesto para operar con una señal redundante de referencia para proporcionar servicios de comunicación, comprendiendo el recurso la combinación de:

medios para recibir una primera señal de referencia (121) y una segunda señal de referencia, siendo dicha segunda señal de referencia una señal redundante de referencia;

medios para recibir una primera señal de impulsos de trama según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la primera señal de impulsos de trama son bits de la primera señal de referencia y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a la primera señal de impulsos de trama son bits de datos;

medios para recibir una segunda señal de impulsos de trama según la cual un valor lógico 0 de la señal de impulsos de trama indica que los bits que siguen a la segunda señal de impulsos de trama son bits de la segunda señal de referencia y un valor lógico 1 de la señal de impulsos indica que los bits que siguen a la segunda señal de impulsos de trama son bits de datos;

medios conectados a cada una de dichas primera y segunda señales de referencia, para determinar localmente si dicha primera señal de referencia (121) y dicha segunda señal de referencia son válidas y seleccionar 45 una válida de dichas primera señal de referencia (121) y segunda señal de referencia para proporcionar una señal

seleccionada de referencia; y

un generador de reloj, conectado a y controlado por dicha señal seleccionada de referencia, para generar una señal de reloj para ser usada por el recurso de comunicación.