PROCEDIMIENTO DE CONMUTACIÓN DE MODO DE UN OSCILADOR Y DISPOSITIVO OSCILADOR CORRESPONDIENTE.

Procedimiento de conmutación de modo de un dispositivo oscilador (200) para generar una base de tiempo de un teléfono móvil dando una señal de salida (Ss),

para pasar de un primer modo de funcionamiento, correspondiente a un primer nivel de consumo, a un segundo modo de funcionamiento correspondiente a un segundo nivel de consumo, siendo el segundo nivel de consumo inferior al primer nivel de consumo, caracterizado porque comprende una fase de transición, durante el paso del primer modo al segundo modo, que comprende las diferentes etapas que consisten en: - Imponer, mediante un primer bucle de cierre de fase, una frecuencia de funcionamiento de un primer oscilador (201) dando una primera señal (S1), utilizada como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200), a un segundo oscilador (202); - utilizar una segunda señal (S2) dada por el segundo oscilador (202) como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200); - conmutar el modo de funcionamiento del primer oscilador (201) del primer modo de funcionamiento al segundo modo; - imponer, mediante un segundo bucle de cierre de fase, la frecuencia de funcionamiento del segundo oscilador (202) al primer oscilador (201); - utilizar la primera señal (S1) dada por el primer oscilador (201) como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200)

Campo y antecedentes de la invención

La presente invención tiene por objeto un procedimiento de conmutación de modo de un oscilador que interviene en un proceso de generación de base de tiempo en un teléfono móvil. Tiene también por objeto un dispositivo oscilador que permite la aplicación de tal procedimiento. Más precisamente, la invención propone una solución para permitirle a un oscilador presente en un dispositivo oscilador, pasar de un primer modo de funcionamiento, correspondiente a un primer nivel de consumo, a un segundo modo de funcionamiento, correspondiente a un segundo nivel de consumo, inferior al primer nivel de consumo, manteniendo al mismo tiempo una gran precisión y pureza espectral de una señal obtenida en la salida del dispositivo oscilador.

El campo de la invención es, de modo general, él de la telefonía móvil. En este campo, es de una importancia capital proveer una base de tiempo muy precisa a los microprocesadores de los teléfonos móviles, principalmente para que puedan sincronizarse perfectamente en las redes de radiotelefonía celular de las cuales dependen. de un modo general. La base de tiempo es provista por osciladores, como por ejemplo osciladores de cuarzo. De este modo, por ejemplo, en el caso del GSM se disponía inicialmente de un único oscilador que proveía una señal sonora de reloj de 13 MHz (megahercio) para regular el funcionamiento del teléfono. Tal oscilador debía presentar permanentemente una pureza espectral elevada y consumía por lo tanto una cantidad de energía importante.

Los fabricantes de teléfonos, preocupados por el excesivo consumo de dicho oscilador, se orientaron masivamente hacia una arquitectura que hace intervenir al menos dos osciladores. Una representación esquemática de un ejemplo de tal arquitectura se encuentra en la figura 1.

En dicha figura, un teléfono móvil 100 comprende, de modo simplificado, un bloque radio 101 y un bloque de procesamiento 102 de las informaciones en banda de base. El bloque radio 101 sirve principalmente para las diferentes operaciones de emisión/recepción realizadas mediante el teléfono móvil. El teléfomo móvil está unido a una antena 106. A dicho efecto, debe recibir una señal de reloj particularmente precisa, provista por un primer oscilador de cuarzo 103, oscilador de alta frecuencia que da una señal muy estable en temperatura y en tiempo, con una gran pureza espectral, por ejemplo de 13 MHz. El primer oscilador puede por ejemplo ser del tipo VCXO (Voltage Controlled Crystal Oscillator en inglés), o del tipo VTXCO (Voltage Temperature Controlled Crystal Oscillator en inglés). En otros ejemplos de realización, el primer oscilador da una señal de 26 MHz.

El bloque banda de base 102 sirve principalmente para interpretar un conjunto de informaciones recibidas por la red, para demodular algunas señales recibidas. Recibe una señal de relojería provista por un segundo oscilador de cuarzo 104 que produce una señal a una frecuencia inferior a la del primer oscilador, típicamente 32 KHz (kilohercio). El segundo oscilador 104 presenta una pureza espectral, una frecuencia más baja y una estabilidad peor que la del primer oscilador, lo que le permite principalmente consumir menos. Se utiliza principalmente como base de tiempo para el reloj calendario del teléfono móvil.

Se distinguen esencialmente tres estados de utilización de un teléfono móvil: un primer estado, denominado de apagado, donde el teléfono está apagado y no puede recibir llamadas; un segundo estado, en estado de vigilancia, donde un usuario del teléfono no está comunicando con su teléfono, pero es ubicable en su teléfono; un tercer estado, denominado de comunicación, donde el usuario utiliza el teléfono para comunicar. Típicamente, cuando un teléfono móvil está en estado de vigilancia, debe seguir activo, actividad denominada vigilancia, y debe vigilar principalmente su canal de paging, para poder ser contactado permanentemente y garantizar tareas de monitorización, consistentes en diferentes operaciones de medición y detección de señales en las celdas próximas a la que está unido.

Las fases de actividad del estado de vigilancia del teléfono móvil necesitan la utilización del primer oscilador 103. No obstante, dichas fases de actividad del estado de vigilancia no son permanentes: las tareas de paging y de monitorización son periódicas y tienen lugar en momentos perfectamente definidos. A efectos de limitar el consumo de energía, principalmente durante el estado de vigilancia, se ha propuesto utilizar el primer oscilador únicamente durante las fases de actividad del estado de vigilancia donde su alta frecuencia es indispensable. Para el resto del tiempo, en el estado de vigilancia, sólo se utiliza el segundo oscilador 104. Para ello, una señal de activación/desactivación Senable del primer oscilador 103 es transmitida por el bloque de procesamiento 102 al primer oscilador. Dicha señal controla la puesta en marcha y la detención del primer oscilador 103. El primer oscilador 103 recibe por otra parte una señal denominada de control automático en frecuencia Safc cuyo papel será detallado posteriormente.

Durante las fases de inactividad del estado de vigilancia, el segundo oscilador garantiza el mantenimiento de la base de tiempo para permitir conservar una sincronización con la red de radiotelefonía celular con la cual está conectado el teléfono en cuestión. Fuera de las fases de actividad del estado de vigilancia, es importante saber cual es la regulación en frecuencia del segundo oscilador 104 con respecto al primer oscilador 103. A dicho efecto, se prevé la existencia de un sistema de medición 105 del desfase del segundo oscilador 104 con respecto al primer oscilador 103. El sistema de medición 105 recibe entonces, cuando el teléfono móvil está en estado de comunicación, y eventualmente durante las fases de actividad del estado de vigilancia, una primera señal SH1 correspondiente a la señal emitida por el primer oscilador 103, y una segunda señal SH2 correspondiente a la señal emitida por el segundo oscilador 104, para efectuar por ejemplo una calibración de la segunda señal por la primera señal. El usuario se libera de este modo de las desviaciones del segundo oscilador 104 y se dispone entonces, durante las fases de inactividad del estado de vigilancia, de una señal de relojería que procura una base de tiempo, de la cual conocemos perfectamente las características y que permite mantener una sincronización con la red.

Segundo plano tecnológico de la invención

No obstante, tal solución para limitar el fuerte consumo de corriente relacionada con la presencia del oscilador de alta frecuencia no resulta satisfactoria, porque presenta ciertos problemas:

- En primer lugar, es necesario, en la solución descrita anteriormente, utilizar dos osciladores de cuarzo, lo que, por una parte, aumenta el volumen ocupado por el dispositivo de generación de base de tiempo, inconveniente importante en el campo de la telefonía móvil donde los fabricantes se esfuerzan por miniaturizar el conjunto de los elementos en cuestión.

- En segundo lugar, aumenta el coste de fabricación de tal dispositivo.

Además, la presencia de un sistema de medición del desfase entre el primer y el segundo oscilador aumenta el coste de fabricación del teléfono móvil.

Finalmente, el oscilador de alta frecuencia que interviene en la solución descrita consume, desde el momento en que se activa, una cantidad importante de energía; y como ya se ha visto, el oscilador de alta frecuencia se utiliza no solamente en el estado de comunicación, sino también durante ciertas fases del estado de vigilancia.

El funcionamiento de los teléfonos móviles en el estado de la técnica no resulta por lo tanto enteramente satisfactorio a nivel del consumo de los dispositivos osciladores que permiten generar una base de tiempo del teléfono. Por una parte, la presencia de un segundo oscilador de cuarzo y de un sistema de medición del desfase entre el primer y el segundo oscilador aumenta el coste de fabricación del teléfono móvil. Por otra parte, el consumo del teléfono móvil durante los períodos de vigilancia podría ser mejorado aún más, principalmente si se lograra provocar una modificación del nivel de alimentación del oscilador de alta frecuencia durante la fase de transición durante la cual el teléfono móvil pasa del estado de comunicación al estado de vigilancia, sin por ello afectar la calidad de la señal producida por el primer oscilador.

Además, en el estado de la técnica se conoce la solicitud... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de conmutación de modo de un dispositivo oscilador (200) para generar una base de tiempo de un teléfono móvil dando una señal de salida (Ss), para pasar de un primer modo de funcionamiento, correspondiente a un primer nivel de consumo, a un segundo modo de funcionamiento correspondiente a un segundo nivel de consumo, siendo el segundo nivel de consumo inferior al primer nivel de consumo, caracterizado porque comprende una fase de transición, durante el paso del primer modo al segundo modo, que comprende las diferentes etapas que consisten en:

- Imponer, mediante un primer bucle de cierre de fase, una frecuencia de funcionamiento de un primer oscilador (201) dando una primera señal (S1), utilizada como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200), a un segundo oscilador (202);

- utilizar una segunda señal (S2) dada por el segundo oscilador (202) como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200);

- conmutar el modo de funcionamiento del primer oscilador (201) del primer modo de funcionamiento al segundo modo;

- imponer, mediante un segundo bucle de cierre de fase, la frecuencia de funcionamiento del segundo oscilador (202) al primer oscilador (201);

- utilizar la primera señal (S1) dada por el primer oscilador (201) como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200).

2. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado porque el primer oscilador (201) es un oscilador de alta frecuencia de cuarzo.

3. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo oscilador (202) es del tipo oscilador de capacidad e inductancia o de capacidad y resistencia controlado en tensión o un oscilador de anillo controlado en tensión.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer modo de funcionamiento corresponde a un estado de comunicación del teléfono móvil.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo modo de funcionamiento corresponde a un estado de vigilancia del teléfono móvil.

6. Dispositivo oscilador (200) para generar una base de tiempo de un teléfono móvil dando una señal de salida (Ss), que comprende un primer oscilador (201), caracterizado porque comprende además:

- un segundo oscilador (202);

- un primer dispositivo de retroalimentación de fase (203) equipado para imponer la frecuencia de funcionamiento del primer oscilador (201) al segundo oscilador (202);

- un segundo dispositivo de retroalimentación de fase (204) equipado para imponer la frecuencia de funcionamiento del segundo oscilador (202) al primer oscilador (201);

- un sistema de control equipado para controlar el basculamiento de un conmutador (K3) entre una primera posición donde una primera señal de salida (S1) dada por el primer oscilador (201) es utilizada como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200), y una segunda posición donde una segunda señal de salida (S2) dada por el segundo oscilador (202) es utilizada como señal de salida (Ss) del dispositivo oscilador (200), con la segunda posición adoptada durante una operación de conmutación del modo de funcionamiento del primer oscilador (201) de un primer modo correspondiente a un primer nivel de consumo del dispositivo a un segundo modo de funcionamiento correspondiente a un segundo nivel de consumo.

7. Dispositivo oscilador según la reivindicación anterior, caracterizado porque el primer oscilador (201) es un oscilador de alta frecuencia de cuarzo.

8. Dispositivo oscilador según al menos una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque el segundo oscilador (202) es del tipo oscilador de capacidad e inductancia o de capacidad y resistencia controlado en tensión o un oscilador de anillo controlado en tensión.