Calibración de un oscilador.

Un método para determinar la precisión de un oscilador (28) utilizado para generar una señal de reloj local,

dondeel método consta de:enviar ráfagas de peticiones a un servidor de tiempo (14, 16, 18) a través de una red informática (24); caracterizadopor:recibir una pluralidad de ráfagas, cada una de ellas de una pluralidad de mensajes de respuesta con marca detiempo, del servidor de tiempo (14, 16, 18) a través de la red informática, donde cada uno de dichos mensajes derespuesta están sujetos a un retraso de propagación en la red, donde dicho retraso de propagación en la red es unasuma de un retraso de propagación en la red mínimo y un componente de fluctuación de fase;

para cada mensaje de respuesta recibido, determinar un retraso aparente de propagación en la red en función deuna diferencia entre una primera marca de tiempo aplicada por el servidor de tiempo (14, 16, 18) y una segundamarca de tiempo basada en un reloj derivado de dicho oscilador (28);preseleccionar un mensaje de respuesta de cada ráfaga de mensajes de respuesta que tengan un retraso aparentede propagación en la red mínimo;

definir un intervalo de tiempo, sobre el cual la precisión del oscilador (28) va a ser determinada;

dividir dicho intervalo de tiempo en ventanas de tiempo; y

dentro de cada ventana de tiempo, seleccionar uno de los mensajes de respuesta preseleccionados que tengan unretraso de propagación en la red mínimo, en relación a su posición de tiempo dentro de dicha ventana; y

determinar la precisión del oscilador (28) en base a los cambios en el tiempo en los retrasos aparentes depropagación en la red de los mensajes de respuesta recibidos seleccionados.

Calibración de un oscilador.

La presente invención hace referencia a un método para la calibración de un oscilador, y en particular a un método para la calibración de un oscilador utilizando datos de un servidor de tiempo en red, y a un sistema de control del oscilador utilizando dicho método.

Una estación base, para su utilización en una red de comunicaciones móviles, debe con frecuencia ser capaz de generar señales que tienen frecuencias que son de alta precisión. Por ejemplo, utilizando una señal generada por un oscilador dentro de la estación base, la estación base debe ser capaz de transmitir una señal con una frecuencia que se encuentra dentro de una banda de frecuencia estrechamente especificada. Este hecho impone unos requisitos muy estrictos en la precisión del propio oscilador.

"On assessing unidirectional latencies in packet-switched networks" (Evaluando las latencias unidireccionales en las redes de conmutación de paquetes) , A. Fasbender et al, IEEE International Conference on Montreal, Canada 8-12, Junio 1997, New York 8 de Junio 1997, revela un método para recoger estadísticas acerca de retrasos unidireccionales en tabajos de intranet e internet de conmutación de paquetes.

Sin embargo, los osciladores convencionales que presentan la precisión requerida son un tanto costosos. En el caso de una estación base, tal como por ejemplo una estación base femtocelda, que esté pensada únicamente para suministrar servicio a un número relativamente pequeño de usuarios, dicho coste es difícil de justificar.

Se ha propuesto por lo tanto que la estación base femtocelda debería incluir un oscilador de un coste relativamente bajo, y por tanto de manera intrínseca un tanto inpreciso, pero debería incluir un mecanismo para monitorizar y mantener la precisión de la frecuencia del oscilador requerida. Debido a que cada estación base femtocelda consta de una conexión de red informática, tal como una conexión de internet que permite que el tráfico pase hacia o desde la red central del operador móvil, la estación base femtocelda puede recibir información de tiempo desde un servidor de tiempo.

Mediante la medición de la diferencia de tiempo entre los tiempos de llegada de mútliples paquetes de tiempos, tal como se mide mediante un reloj derivado del oscilador, y comparando esta diferencia de tiempo con la diferencia de tiempo tal como se mide en el servidor de tiempo, el sistema de control del oscilador puede monitorizar la precisión de la frecuencia del oscilador.

De acuerdo al primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para determinar la precisión de un oscilador utilizado para generar una señal de reloj local, donde el método comprende:

enviar ráfagas de peticiones a un servidor de tiempo a través de una red informática;

caracterizado por:

recibir una pluralidad de ráfagas, cada una de ellas de una pluralidad de mensajes de respuesta con marca de tiempo del servidor de tiempo a través de la red informática, donde cada uno de dichos mensajes de respuesta están sujetos a un retraso de propagación en la red, donde dicho retraso de propagación en la red es una suma de un retraso mínimo de propagación en la red y un componente de fluctuación de fase;

para cada mensaje de respuesta recibido, determinar un retraso aparente de propagación en la red en función de una diferencia entre una primera marca de tiempo aplicada por el servidor de tiempo y una segunda marca de tiempo basada en un reloj derivado de dicho oscilador;

preseleccionar un mensaje de respuesta de cada ráfaga de mensajes de respuesta que tengan un retraso mínimo aparente de propagación en la red;

definir un intervalo de tiempo, sobre el cual la precisión del oscilador va a ser determinada;

dividir dicho intervalo de tiempo en ventanas de tiempo; y dentro de cada ventana de tiempo, seleccionar uno de los mensajes de respuesta preseleccionados que tengan un retraso mínimo de propagación en la red, en relación a su posición de tiempo dentro de dicha ventana; y determinar la precisión del oscilador en base a los cambios en el tiempo en los retrasos aparentes de propagación en la red de los mensajes de respuesta recibidos seleccionados.

De acuerdo a un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una estación base para un sistema de comunicaciones celular, que comprende: una interfaz, para la conexión a una red informática; un oscilador, para generar una señal de reloj; un controlador, para ajustar el oscilador, en donde el controlador se encuentra adaptado para: enviar ráfagas de peticiones a un servidor de tiempo a través de la red informática;

caracterizado porque el controlador se encuentra además adaptado para: recibir una pluralidad de ráfagas, cada una de ellas de una pluralidad de mensajes de respuesta con marca de tiempo del servidor de tiempo a través de la red informática, donde cada uno de dichos mensajes de respuesta se encuentran sujetos a un retraso de propagación en la red, donde dicho retraso de propagación en la red es una suma de un retraso mínimo de propagación en la red y un componente de fluctuación de fase;

para cada mensaje de respuesta recibido, determinar un retraso aparente de propagación en la red en función de una diferencia entre una primera marca de tiempo aplicada por el servidor de tiempo y una segunda marca de tiempo en base al reloj derivado de dicho oscilador;

preseleccionar un mensaje de respuesta de cada ráfaga de mensajes de respuesta que tengan un retraso mínimo aparente de propagación en la red; definir un intervalo de tiempo, sobre el cual la precisión del oscilador va a ser determinada;

dividir dicho intervalo de tiempo en ventanas de tiempo; y dentro de cada ventana de tiempo, seleccionar uno de los mensajes de respuesta preseleccionados que tengan un retraso mínimo de propagación en la red, en relación a su posición de tiempo dentro de dicha ventana; y determinar la precisión del oscilador en base a los cambios en el tiempo en los retrasos aparentes de propagación en la red de los mensajes de respuesta recibidos seleccionados. Esto permite la calibración de un oscilador sin necesidad de la intervención del usuario u operador, permitiendo de ese modo utilizar un oscilador de un coste relativamente bajo, y de manera intrínseca un tanto inpreciso, para proporcionar señales con un alto grado de precisión de la frecuencia.

La invención se describirá ahora en referencia a los siguientes dibujos, a modo de ejemplo.

La Figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de una parte de una red de comunicaciones que opera de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es un diagrama de flujo, que ilustra un método de acuerdo con la presente invención. La Figura 3 ilustra un paso del método que se muestra en la Figura 2. La Figura 4 ilustra un paso adicional del método que se muestra en la Figura 2. La Figura 1 ilustra una red informática que opera de acuerdo a la presente invención. Tal como se conoce, existen ordenadores servidores de tiempo, a los que se puede acceder a través de redes informáticas para proporcionar dispositivos conectados en red con información de tiempo precisa utilizando el protocolo de tiempo en red (protocolo NTP, por sus siglas en inglés) . Tal como se muestra en la Figura 1, existen dispositivos Stratum 0 10, 12, que son, de manera habitual, relojes extremadamente precisos. Conectados a los dispositivos Stratum 0 10, 12, se encuentran dispositivos Stratum 1 14, 16, 18, que son, de forma inevitable, ligeramente menos precisos que los dispositivos Stratum 0, pero que son lo suficientemente precisos para ser utilizados como servidores de tiempo por una amplia gama de otros dispositivos.

En este caso, se muestra una estación base femtocelda 20, que es capaz de establecer una conexión a través de una interfaz inalámbrica específica con uno o más dispositivos móviles 22 situados dentro de su área de cobertura

de radio. La estación base femtocelda 20 tiene una conexión a internet 24, la cual utiliza para recibir el tráfico desde la red central del operador de red móvil de cuya red forma parte. Es entonces, por supuesto, capaz de utilizar la conexión de internet para establecer una conexión con uno o más de los servidores de tiempo 14, 16, 18.

La estación base femtocelda 20 incluye circuitos de radio transceptores (TRX) 26, que deben ser capaces de transmitir... [Seguir leyendo]

1. Un método para determinar la precisión de un oscilador (28) utilizado para generar una señal de reloj local, donde el método consta de:

enviar ráfagas de peticiones a un servidor de tiempo (14, 16, 18) a través de una red informática (24) ; caracterizado por:

recibir una pluralidad de ráfagas, cada una de ellas de una pluralidad de mensajes de respuesta con marca de tiempo, del servidor de tiempo (14, 16, 18) a través de la red informática, donde cada uno de dichos mensajes de respuesta están sujetos a un retraso de propagación en la red, donde dicho retraso de propagación en la red es una suma de un retraso de propagación en la red mínimo y un componente de fluctuación de fase;

para cada mensaje de respuesta recibido, determinar un retraso aparente de propagación en la red en función de una diferencia entre una primera marca de tiempo aplicada por el servidor de tiempo (14, 16, 18) y una segunda marca de tiempo basada en un reloj derivado de dicho oscilador (28) ;

preseleccionar un mensaje de respuesta de cada ráfaga de mensajes de respuesta que tengan un retraso aparente de propagación en la red mínimo;

definir un intervalo de tiempo, sobre el cual la precisión del oscilador (28) va a ser determinada;

dividir dicho intervalo de tiempo en ventanas de tiempo; y dentro de cada ventana de tiempo, seleccionar uno de los mensajes de respuesta preseleccionados que tengan un retraso de propagación en la red mínimo, en relación a su posición de tiempo dentro de dicha ventana; y determinar la precisión del oscilador (28) en base a los cambios en el tiempo en los retrasos aparentes de propagación en la red de los mensajes de respuesta recibidos seleccionados.

2. Un método según la reivindicación 1, que consta de: definir una primera ventana de tiempo; seleccionar una respuesta de la primera ventana de tiempo; definir una ventana de tiempo adicional comenzando en la respuesta seleccionada desde la primera ventana de

tiempo; y seleccionar una respuesta de la ventana de tiempo adicional.

3. Una estación base (20) para un sistema de comunicaciones celular, que consta de: una interfaz, para la conexión a una red informática (24) ; un oscilador (28) , para generar una señal de reloj; un controlador (30) , para ajustar el oscilador (28) , en donde el controlador (30) se encuentra adaptado para: enviar ráfagas de peticiones a un servidor de tiempo (14, 16, 18) a través de la red informática (24) ; caracterizado porque el controlador (30) se encuentra además adaptado para:

recibir una pluralidad de ráfagas, cada una de ellas de una pluralidad de mensajes de respuesta con marca de tiempo del servidor de tiempo (14, 16, 18) a través de la red informática (24) , donde cada uno de dichos mensajes de respuesta se encuentran sujetos a un retraso de propagación en la red, donde dicho retraso de propagación en la red es una suma de un retraso mínimo de propagación en la red y un componente de fluctuación de fase;

para cada mensaje de respuesta recibido, determinar un retraso aparente de propagación en la red en función de una diferencia entre una primera marca de tiempo aplicada por el servidor de tiempo (14, 16, 18) y una segunda marca de tiempo en base al reloj derivado de dicho oscilador (28) ;

preseleccionar un mensaje de respuesta de cada ráfaga de mensajes de respuesta que tengan un retraso aparente de propagación en la red mínimo; definir un intervalo de tiempo, sobre el cual la precisión del oscilador (28) va a ser determinada; dividir dicho intervalo de tiempo en ventanas de tiempo; y 5 dentro de cada ventana de tiempo, seleccionar uno de los mensajes de respuesta preseleccionados que tengan un retraso de propagación en la red mínimo, en relación a su posición de tiempo dentro de dicha ventana; y determinar la precisión del oscilador (28) en base a los cambios en el tiempo en los retrasos aparentes de propagación en la red de los mensajes de respuesta recibidos seleccionados.

4. Una estación base según la reivindicación 3, que además consta de:

circuitos de transceptores, para generar señales de frecuencias de transmisión y/o recepción desde una salida de dicho oscilador (28) .