DE69937682T2

DE69937682T2 - Mobiler Terminal für ein drahtloses Telekommunikationsverfahren mit genauer Echtzeiterzeugung

Info

Publication number: DE69937682T2
Application number: DE69937682T
Authority: DE
Inventors: Gregor SONY INTERNA Winkler
Original assignee: Sony Deutschland GmbH
Current assignee: Sony Deutschland GmbH
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: EP1094374B1; EP1094374A1; US6556512B1; CN1118210C; CN1294471A; JP2001159690A; DE69937682D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Endgerät für ein drahtloses Telekommunikationssystem mit einer Akkuratechtzeiterzeugung und ein Verfahren zum Bereitstellen einer (sehr) genauen oder Akkuratechtzeitinformation in einem mobilen Endgerät für ein drahtloses Telekommunikationssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein mobiles Endgerät mit einer Echtzeiteinrichtung, welche Echtzeitinformationen auf der Grundlage eines Niederfrequenzoszillationssignals zur Verfügung stellt.
Mobile Endgeräte für drahtlose Telekommunikationssysteme mit Echtzeiteinrichtungen, welche Echtzeitinformationen auf der Grundlage eines Niederfrequenzoszillationssignals zur Verfügung stellen, sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Beispielsweise können Echtzeiteinrichtungen Quarz-Vorrichtungen sein, die im Niederfrequenzbereich von z. B. einigen kHz betrieben werden. Solche Vorrichtungen weisen in der Regel eine Genauigkeit von nur 50 ppm auf, was pro Monat zu einer Ungenauigkeit von 130 Sekunden führt. Andererseits sind solche Quarz-Vorrichtungen kostengünstig und sie verbrauchen im Vergleich zu hochpräzisen zeitbasierten Systemen sehr wenig Energie. Die hohe Ungenauigkeit ist jedoch für Verbraucheranwendungen nicht akzeptabel. Um die Genauigkeit zu verbessern, werden normalerweise entweder ausgewählte Quarz-Vorrichtungen verwendet oder der Frequenzoffset wird während des Herstellungsverfahrens gemessen und im System gespeichert. Während des Normalbetriebs wird dieser offset zum Ausgleich des Frequenzfehlers verwendet.
Die beiden oben genannten Ansätze sind kostenintensiv. Die Verwendung der ausgewählten Quarz-Vorrichtungen erhöht die Kosten der Teile des mobilen Endgeräts, während zum Messen des Offsets im Laufe des Herstellungsverfahrens zusätzliche Testgeräte und Testzeit bei der Herstellung erforderlich sind. Darüber hinaus sind beide Lösungen nicht in der Lage, die zeitliche Abnutzung bzw. Alterung der Echtzeiteinrichtung zu bewältigen, d. h. die Veränderung der Frequenz der Quarz-Vorrichtung aufgrund der Abnutzung des Materials.
Die US 5,274,545 stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung einer Akkuratzeit- und/oder Frequenzinformation zur Verfügung. Eine Niederfrequenzoszillationseinheit stellt eine Echtzeitinformation zur Verfügung, die mit Hilfe eines externen hochpräzisen Taktsignals korrigiert wird. Das externe Taktsignal wird dabei zur Aktualisierung der von der internen Oszillationseinheit über eine Rückkopplungsschleife zur Verfügung gestellten Echtzeitinformation verwendet.
EP 0 726 508 A1 offenbart einen Echtzeittakt für ein mobiles Telefon. Die Echtzeittaktsignale werden als Reaktion auf einen Kalibrierungswert angepasst, wobei der Kalibrierungswert in Abhängigkeit von externen Taktsignalen, die von einer Basisstation empfangen werden, berechnet wird. Der Kalibrierungswert wird dabei verwendet, um den Echtzeittakt zu beschleunigen oder zu verlangsamen, um angepasste und genaue Echtzeitwerte zur Verfügung zu stellen.
EP 0 683 443 A2 offenbart einen elektrischen Taktgeber mit einem gewöhnlichen Oszillator, beispielsweise einen Quarz-Oszillator, sowie einen genaueren Oszillator. Der genauere Oszillator wird als Referenz verwendet, mit der die Frequenz des gewöhnlichen Oszillators verglichen wird, um die Oszillationsfrequenz des gewöhnlichen Oszillators zu korrigieren und eine Akkuratechtzeitinformation zur Verfügung zu stellen.
EP 0 586 256 A2 offenbart ein Zeitmesssystem, in dem ein langsamerer Taktoszillator und ein schnellerer Taktoszillator verglichen werden, um den momentanen Fehler des langsameren Taktoszillators zu messen. Dabei werden der langsamere Taktoszillator und der schnellere Taktoszillator gezielt an eine Zählereinrichtung gekoppelt, um die Pulse zu zählen und so ein präzises Zeitergebnis vorzusehen.
Alle oben genannten Zeitsysteme sind kompliziert und kostenintensiv, und eignen sich daher nicht für die Anwendung in einem mobilen Endgerät eines drahtlosen Telekommunikationssystems. Darüber hinaus sind die oben beschriebenen Systeme nicht in der Lage, auf wirksame Weise mit dem Problem der Abnutzung umzugehen.
EP 726 508 A1 offenbart ein mobiles Endgerät mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Bereitstellen einer Akkuratechtzeitinformation in einem mobilen Endgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 11.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein mobiles Endgerät für ein drahtloses Telekommunikationssystem und ein Verfahren zur Bereitstellung einer Akkuratechtzeitinformation in einem mobilen Endgerät eines drahtlosen Kommunikationssystems zur Verfügung zu stellen, welches eine einfache und direkte Kalibrierung eines Echtzeitinformationsausgangs von einer Niederfrequenzoszillations-Echtzeiteinrichtung auf ordnungsgemäße und zuverlässige Weise ermöglicht.
Die oben genannte Aufgabe wird durch ein mobiles Endgerät für ein drahtloses Telekommunikationssystem nach Anspruch 1 gelöst.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Bereitstellen von Akkuratechtzeitinformationen in einem mobilen Endgerät in einem drahtlosen Telekommunikationssystem gemäß Anspruch 11 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine günstige und einfache Echtzeiteinrichtung in einem mobilen Endgerät implementiert werden, wobei die Ungenauigkeit einer solchen Echtzeiteinrichtung auf der Grundlage von Akkuratzeitinformation kalibriert werden kann. Dabei kann auf eine einfache und kostengünstige Weise eine Akkuratechtzeitinformation in einem mobilen Endgerät eines drahtlosen Telekommunikationssystems zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus kann die Berechnung eines Kalibrierungswerts zur Kalibrierung der Echtzeitinformation zum Erhalt einer Akkuratechtzeitinformation jederzeit durchführt werden, so dass insbesondere das Abnutzungsproblem wirksam behoben werden kann.
Vorzugsweise berechnet die Verarbeitungseinrichtung des mobilen Endgeräts den Kalibrierungswert auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem Akkuratzeitunterschied und dem Echtzeitunterschied. Dabei können in dem mobilen Endgerät Echtzeitinformationen mit einer hohen Genauigkeit zur Verfügung gestellt werden.
Weiterhin sind vorzugsweise die erste und die zweite Akkuratzeitinformation relative Zeitinformationen, d. h. Informationen, die verwandt mit und direkt proportional zu Absolutzeitinformationen sind. Auf diese Weise kann die Kalibrierung der Echtzeitinformationen auf einfache und kostengünstige Weise erreicht werden, da nur die Relativzeitinformation zur Berechnung des Kalibrierungswerts verwendet wird. In diesem Fall sind die Akkuratzeiteinrichtungen vorzugsweise Empfangseinrichtungen zum Empfangen der ersten und der zweiten Akkuratzeitinformation über das drahtlose Telekommunikationssystem. Die erste und die zweite Akkuratzeitinformation können beispielsweise die Rahmennummer der übertragenen GSM-Rahmen o. ä. sein. Die für den Empfang der ersten und der zweiten Akkuratzeitinformation ausgelegten Empfangseinrichtungen können normale Empfangseinrichtungen des mobilen Endgeräts zum Empfangen von Steuer- und Nutzerdaten in dem drahtlosen Telekommunikationssystem sein. Alternativ sind die Akkuratzeiteinrichtungen vorzugsweise interne Zeitreferenzeinrichtungen zur Bereitstellung der ersten und der zweiten Akkuratzeitinformation. Dabei kann das mobile Endgerät eine separate interne Zeitreferenzeinrichtung umfassen, die eine hochpräzise Zeitbasis auf der Grundlage eines Hochfrequenzoszillationssignals vorsieht, z. B. im MHz-Frequenzbereich. Normalerweise verbraucht die Hochpräzisionszeitbasis mehr Energie als eine Niederfrequenzzeitbasis, wie z. B. die Echtzeiteinrichtung des mobilen Endgeräts, so dass sie in dem mobilen Endgerät nicht ununterbrochen betrieben werden sollte. Darüber hinaus umfasst eine solche Hochpräzisionszeitbasis in der Regel keine Pufferbatterie, so dass im Fall einer unterbrochenen Energiezufuhr der Betrieb der Hochpräzisionszeitbasis abbricht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die zweite Akkuratzeitinformation über die Eingabeeinrichtung eingegeben werden, wobei die Verarbeitungseinrichtung die Grundzeitinformationen als die erste Akkuratzeitinformation zur Berechnung des Kalibrierungswerts verwendet. Die Eingabeeinrichtung kann in diesem Fall die normale Tastatur des mobilen Endgeräts oder eine separate, speziell zu diesem Zweck eingerichtete Eingabeeinrichtung sein.
In allen oben genannten Aspekten der vorliegenden Erfindung kann die Berechnungseinrichtung des mobilen Endgeräts den Kalibrierungswert nur dann berechnen, wenn der Akkuratzeitunterschied und/oder der Echtzeitunterschied einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigen. In diesem Fall kann verhindert werden, dass die verstrichene Zeit für eine Berechnung eines akkuraten Kalibrierungswert zu kurz ist, z. B. wenn das mobile Endgerät abgeschaltet wird, die Verbindung abbricht oder der Nutzer die Ist-Zeit innerhalb eines kurzen Zeitraums ändert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform berechnet die Berechnungseinrichtung den Kalibrierungswert automatisch, wenn seit der letzten Berechnung eines Kalibrierungswerts eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Dadurch kann vermieden werden, dass der für die Kalibrierung des Echtzeitwerts verwendete Kalibrierungswert in dem mobilen Endgerät nicht innerhalb einer voreingestellten Zeitdauer angepasst wird. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Berechnungseinrichtung den Kalibrierungswert nach Erhalt einer Kalibrierungsinitialisierungsinformation berechnet. Diese Kalibrierungsinitialisierungsinformation kann z. B. von einem Nutzer über die Eingabeeinrichtung eingegeben werden. Alternativ kann die Kalibrierungsinitialisierungsinformation von einer Basisstation durch das drahtlose Telekommunikationssystem empfangen werden. Dabei kann der im mobilen Endgerät verwendete Echtzeitwert automatisch an sich verändernde Zeitzonen oder an Sommerzeit/Winterzeit-Umstellungen angepasst werden.
In der nachfolgenden Beschreibung werden die bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genauer unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines mobilen Endgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform eines mobilen Endgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ein Flussdiagramm eines in einem mobilen Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführten Kompensationsverfahrens; und
4 ein Flussdiagramm eines in einem mobilen Endgerät gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführten Kalibrierungs- oder Korrekturverfahrens.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines mobilen Endgeräts 1 für ein drahtloses Telekommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Das drahtlose Telekommunikationssystem kann z. B. ein GSM-System o. ä. sein, wobei eine Basisstation in einer Zelle des Telekommunikationssystems zur Kommunikation mit einem oder mehreren mobilen Endgeräten) dient.
Das mobile Endgerät 1 der ersten Ausführungsform umfasst eine Echtzeiteinrichtung, die kontinuierlich eine Echtzeitinformation T_x auf der Grundlage eines Niederfrequenzoszillationssignals zur Verfügung stellt. Dabei umfasst die Echtzeiteinrichtung eine Takteinrichtung 2, die aus einer Quarz-Vorrichtung 10 besteht und z. B. im kHz-Frequenzbereich betrieben wird, und einen Zähler 11. Das Niederfrequenzoszillationsausgangssignal von der Quarz-Vorrichtung 10 wird dem Zähler 11 zur Verfügung gestellt, welcher das Niederfrequenzoszillationssignal in einen Zählerwert umwandelt, welcher eine Relativzeitinformation darstellt. Die Takteinrichtung 2 ist eine kostengünstige und energiesparende Vorrichtung, die in dem mobilen Endgerät 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zur kontinuierlichen Bereitstellung eines Zählerwerts eingesetzt wird, welcher in eine Echtzeitinformation umgewandelt wird. Die Echtzeitinformation T_x wird durch eine Verarbeitungseinrichtung 5 des mobilen Endgeräts 1 erzeugt, d. h. der Zählerausgangswert von der Takteinrichtung 2 wird in einen Echtzeitwert umgewandelt, der den aktuellen Zeitpunkt darstellt. Dabei setzt die Verarbeitungseinrichtung 5 die von einem Nutzer über eine Eingabeeinrichtung 3 nach Betriebsbeginn des mobilen Endgeräts 1 eingegebene Grundzeitinformation T₀ ein. Die eingegebene Grundzeitinformation T₀, die eine akkurate Absolutzeitinformation ist, welche den aktuellen Zeitpunkt darstellt, wird zusammen mit dem jeweiligen Zählerwert der Takteinrichtung 2 zum selben Zeitpunkt in einer Speichereinrichtung 4, die mit der Verarbeitungseinrichtung 5 verbunden ist, gespeichert. Dadurch kann die Verarbeitungseinrichtung 5 die aktuelle Echtzeitinformation T_x auf der Grundlage des von der Takteinrichtung 2 empfangenen aktuellen Zählerwerts und die Grundzeitinformation T₀ und den jeweiligen in der Speichereinrichtung 4 gespeicherten Zählerwert der Takteinrichtung 2 berechnen.
Um beim Abschalten des mobilen Endgeräts 1 die Echtzeitinformation nicht zu verlieren, umfasst die Takteinrichtung 2 weiterhin eine Pufferbatterie 12, die mit der Quarz-Vorrichtung 10 und dem Zähler 11 verbunden ist. Die Pufferbatterie 12 wird von der wiederaufladbaren Batterie des mobilen Endgeräts 1 während des Betriebs aufgeladen und versetzt die Takteinrichtung 2 in die Lage, ihren Betrieb auch dann aufrecht zu erhalten, wenn die wiederaufladbare Batterie des mobilen Endgeräts 1 herausgenommen wird oder leer ist.
Die oben genannte verarbeitende Berechnungseinrichtung 5 ist z. B. Teil einer CPU oder eines Mikroprozessors, der den Betrieb des mobilen Endgeräts 1 in dem drahtlosen Telekommunikationssytem steuert. Die Eingabeeinrichtung 3 ist beispielsweise die Tastatur des mobilen Endgeräts 1. Das mobile Endgerät 1 umfasst weiterhin eine Ausgangseinrichtung 6, wie z. B. eine Anzeige. Weiterhin umfasst das mobile Endgerät 1 eine Empfangseinrichtung 7 zum Empfangen von Signalen in dem drahtlosen Kommunikationssystem und eine Übertragungseinrichtung 8 zum Übertragen von Signalen in dem drahtlosen Telekommunikationssystem. Die Empfangseinrichtung 7 und die Übertragungseinrichtung 8 sind beide mit einer Antenne 9 verbunden. Darüber hinaus sind die Empfangseinrichtung 7 und die Übertragungseinrichtung 8 mit allen weiteren Elementen verbunden, die zum Betrieb des mobilen Endgeräts 1 in dem drahtlosen Telekommunikationssystem erforderlich sind, wie z. B. Codierer, Decodierer und dergleichen. Diese Elemente sind jedoch für die vorliegende Erfindung nicht wichtig und daher nicht gezeigt.
Wie oben erwähnt, ist die Takteinrichtung 2 eine kostengünstige und energiesparende Vorrichtung. Andererseits kann die Ungenauigkeit des von der Takteinrichtung 2 ausgegebenen Zählerwerts bis zum 50 ppm betragen, was einer Ungenauigkeit von 130 Sekunden pro Monat entspricht. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Ungenauigkeit der Takteinrichtung 2 wie nachfolgend beschrieben erläutert. Nach Betriebsstart gibt ein Nutzer eine Grundzeitinformation T₀ über die Eingabeeinrichtung 3 ein, z. B. nach erstmaligem Anschalten des mobilen Endgeräts 1. Diese Grundzeitinformation T₀ wird zusammen mit dem entsprechenden Zählerwert von der Takteinrichtung 2 in der Speichereinrichtung 4 gespeichert. Die Speichereinrichtung 4 ist z. B. ein nicht-flüchtiger Speicher.
Der von der Takteinrichtung 2 ausgegebene, kontinuierlich ansteigende Zählerwert versetzt die Verarbeitungseinrichtung 5 in die Lage, den Echtzeitwert T_x kontinuierlich auf der Grundlage der Grundzeitinformation T₀ und dem entsprechenden in der Speichereinrichtung 4 gespeicherten Zählerwert zu berechnen. Zu einem späteren Zeitpunkt kann für die von der Verarbeitungseinrichtung 5 zur Verfügung gestellte Echtzeitinformation T_x aufgrund der Ungenauigkeit der Takteinrichtung 2 eine Korrektur erforderlich werden. Die allgemeine Idee gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Korrekturwert K für die Echtzeitinformation T_x auf der Basis eines Vergleichs zwischen einer Akkuratzeitdifferenz und einer Echtzeitdifferenz zu berechnen. Die Echtzeitdifferenz ist eine Differenz zwischen einer ersten Echtzeitinformation T_x1 und einer zweiten Echtzeitinformation T_x2, die von der Verarbeitungseinrichtung 5 auf der Grundlage des von der Takteinrichtung 2 ausgegebenen Zählerwerts berechnet wird. Die erste Echtzeitinformation T_x1 und die zweite Echtzeitinformation T_x2 unterscheiden sich dabei um eine Zeitdauer, die lang genug ist, um die Bestimmung der Ungenauigkeit zur Takteinrichtung 2 zu ermöglichen. Diese Zeitdauer kann beispielsweise mehrere Stunden oder mehrere Tage betragen. Die Akkuratzeitdifferenz ist eine Zeitdifferenz zwischen einer ersten Akkuratzeitinformation T₁ und einer zweiten T₂. Dabei ist die erste Akkuratzeitinformation T₁ ein akkurater Zeitpunkt, welcher der ersten Echtzeitinformation T_x1 entspricht, und die zweite Akkuratzeitinformation T₂ ist ein akkurater Zeitpunkt, der der zweiten Echtzeitinformation T_x2 entspricht. Hierbei müssen die erste und die zweite Akkuratzeitinformation T₁ und T₂ keine absoluten Zeitpunkte sein. Sie können jedoch relative Zeitinformationen sein, so dass die Verarbeitungseinrichtung 5 lediglich genau weiß, welche Zeit einen Verlauf zwischen der ersten und der zweiten Zeitinformation T₁ und T₂ aufweist, um die Echtzeitinformation T_x korrigieren zu können.
Die erste und die zweite Akkuratzeitinformation T₁ und T₂ können auf unterschiedliche Weise zur Verfügung gestellt werden. In dem ersten Beispiel können die erste und die zweite Akkuratzeitinformation T₁ und T₂ über das drahtlose Telekommunikationssystem mit Hilfe der Empfangseinrichtung 7 des mobilen Endgeräts 1 empfangen werden. In diesem Fall könnten die erste und die zweite Akkuratzeitinformation T₁ und T₂ Rahmennummern von Zeitrahmen sein, die in dem drahtlosen Telekommunikationssystem verwendet werden. In einem zweiten Beispiel könnte die Verarbeitungseinrichtung 5 die in der Speichereinrichtung 4 gespeicherte Grundzeitinformation T₀ als die erste Akkuratzeitinformation T₁ verwenden, wobei die zweite Akkuratzeitinformation T₂ von einem Nutzer über die Eingabeeinrichtung 3 eingegeben werden muss. In diesem Fall kann der Nutzer nach einer bestimmten Betriebszeit des mobilen Endgeräts 1 erkennen, dass die von der Verarbeitungseinrichtung 5 zur Verfügung gestellte und auf der Anzeige 6 des mobilen Endgeräts 1 gezeigte Echtzeitinformation T_x nicht mehr genau ist und die Akkuratzeit als zweite Akkuratzeitinformation T₂ eingeben. In diesem Fall ist die erste Echtzeitinformation T_x1 der Zählerwert, welcher der ebenfalls in der Speichereinrichtung 4 gespeicherten Basiszeitinformation T₀ entspricht.
Ein drittes Beispiel zur Bereitstellung der Akkuratzeitdifferenz wird unter Bezugnahme auf 2 erläutert. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines mobilen Endgeräts 20 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Elemente des in 2 gezeigten mobilen Endgeräts 20, welche identischen Elementen des in 1 gezeigten mobilen Endgeräts 1 entsprechen, werden durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet und weisen dieselben Funktionen und Merkmale auf, wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde. Außerdem gelten alle oben genannten Erläuterungen bezüglich des mobilen Endgeräts 1 der ersten Ausführungsform auch für das mobile Endgerät 20 der zweiten Ausführungsform, mit dem einzigen Unterschied, dass die Akkuratzeitdifferenz in dem mobilen Endgerät 20 über eine mit der Verarbeitungseinrichtung 5 verbundene interne Zeitreferenzeinrichtung 13 zur Verfügung gestellt wird. Die interne Zeitreferenzeinrichtung 13 ist eine präzise Zeitreferenz und ist beispielsweise eine Takteinrichtung, die auf der Grundlage eines Hochfrequenzsignals betrieben wird. Die Frequenz des Hochfrequenzsignals kann beispielsweise ein Signal im MHz-Frequenzbereich sein. Diese interne Zeitreferenzeinrichtung 13 verbraucht mehr Energie als die Takteinrichtung 2 und umfasst keine Pufferbatterie, so dass sie nicht zur kontinuierlichen Bereitstellung einer Echtzeitgrundlage für das mobile Endgerät 20 verwendet werden kann. Sie kann jedoch von Zeit zu Zeit zur Berechnung des Kalibrierungswerts K zur Korrektur des Echtzeitwerts T_x eingesetzt werden. Dabei werden die erste Akkuratzeitinformation T₁, d. h. ein erster von der Zeitreferenzeinrichtung 13 ausgegebener Zählerwert, und eine zweite Akkuratzeitinformation T₂, d. h. ein zweiter von der Zeitreferenzeinrichtung 13 ausgegebener Zählerwert, der Verarbeitungseinrichtung 5 zugeführt, welche die Differenz hieraus als eine. Akkuratzeitinformation berechnet. Die Verarbeitungseinrichtung 5 verwendet dabei eine erste Echtzeitinformation T_x1 von der Takteinrichtung 2, d. h. einen ersten Zählerwert von der Takteinrichtung 2 als den Zeitpunkt des ersten Zählerwerts von der Zeitreferenzeinrichtung 13, und eine zweite Echtzeitinformation T_x2, d. h. einen zweiten Zählerwert zum Zeitpunkt des zweiten Zählerwerts von der Zeitreferenzeinrichtung 13, um die Echtzeitdifferenz zu berechnen.
In allen oben erläuterten Fällen berechnet die Verarbeitungseinrichtung einen Kalibrierungswert, indem sie die Differenz zwischen der Akkuratzeitdifferenz und der Echtzeitdifferenz, d. h. den absoluten Werten hiervon, berechnet und das Ergebnis durch die Akkuratzeitdifferenz, d. h. den absoluten Wert hiervon, teilt. Daher wird der Kalibrierungswert K durch die folgende Formel berechnet: K = [(T_x2 – T_x1) – (T₂ – T₁)]/(T₂ – T₁). Dann wird der akkurate und korrigierte Echtzeitwert T_acc, der als die Akkuratzeitbasis in dem mobilen Endgerät 1 oder 20 verwendet wird, von der Verarbeitungseinrichtung 5 als T_acc = T₀ + (T_x – T₀) × (1 – K) berechnet. Dabei wird. die Echtzeitinformation T_x von der Verarbeitungseinrichtung 5 auf der Grundlage des Zählerwerts, welcher der in der Speichereinrichtung 4 gespeicherten Grundzeitinformation T₀ entspricht, berechnet und der aktuelle Zählerwert wird von der Takteinrichtung 2 ausgegeben. So stellt die Verarbeitungseinrichtung 5 eine Akkuratechtzeitinformation T_acc zur Verwendung in dem mobilen Endgerät 1 zur Verfügung. Da die Berechnung des Kalibrierungswerts K jederzeit wiederholt werden kann, kann die Abnutzung der Takteinrichtung 2 auf wirksame Weise ausgeglichen werden.
Um eine effektive Berechnung des Kalibrierungswerts K zu gewährleisten, berechnet die Verarbeitungseinrichtung 5 den Kalibrierungswert K nur, wenn die tatsächliche Zeitdifferenz und/oder die Echtzeitdifferenz einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten. In dem Fall, dass die im System verstrichene Zeit zu kurz ist, um einen akkuraten Kalibrierungswert K zu berechnen, z. B., wenn das mobile Endgerät 1 kurz nach dem Anschalten wieder ausgeschaltet wird, die Verbindung abbricht oder der Nutzer die Zeit des mobilen Endgeräts 1 oder 20 innerhalb eines kurzen Zeitraums ändert, wird daher der Korrekturwert nicht berechnet oder der berechnete Korrekturwert wird ignoriert und die Berechnung kann wiederholt werden.
Insbesondere in dem Fall, dass der zweite tatsächliche Zeitwert T2 von dem drahtlosen Telekommunikationssystem über die Empfangseinrichtung 7 empfangen wird, kann die Verarbeitungseinrichtung 5 den Kalibrierungswert K automatisch berechnen, wenn seit der letzten Berechnung des Kalibrierungswerts K ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Verarbeitungseinrichtung 5 den Kalibrierungswert K nach Empfang einer Korrekturinitialisierungsinformation berechnen. Diese Korrekturinitialisierungsinformation kann beispielsweise von einem Nutzer über die Eingabeeinrichtung 3 eingegeben werden oder über das drahtlose Telekommunikationssystem empfangen werden. In diesem Fall kann ein neuer Kalibrierungswert K automatisch berechnet und verwendet werden, wenn das mobile Endgerät 1 oder 20 die Zeitzone verändert oder die Sommerzeit-Winterzeit-Umstellung notwendig ist. Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinrichtung 5 den Kalibrierungswert K automatisch berechnen, wenn ein zusätzlich vorgesehener Korrekturzähler, der die Anzahl der berechneten Kalibrierungswerte K zählt, eine vorgegebene Zahl erreicht. Weiterhin kann die Verarbeitungseinrichtung 5 den Kalibrierungswert K mit einer vorgegebenen Kalibrierungsschwelle vergleichen, wobei der berechnete Kalibrierungswert K ignoriert wird, wenn die Kalibrierungsschwelle überschritten wird.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines in dem mobilen Endgerät 1 von 1 oder in dem mobilen Endgerät 20 von 2 durchgeführten Kompensationsverfahrens. In einem ersten Schritt S1 wird das System gestartet, z. B. durch Anschalten des mobilen Endgeräts 1 oder 20 durch einen Nutzer. In einem zweiten Schritt S2 wird der in dem Speicher 4 gespeicherte Korrekturwert K von der Verarbeitungseinrichtung 5 ausgelesen. In einem dritten Schritt S3 überprüft die Verarbeitungseinrichtung 5, ob der Kalibrierungswert K gültig ist oder nicht. Dabei wird bestimmt, ob der aktuelle Kalibrierungswert K immer noch zur Berechnung von T_acc verwendet werden kann, oder ob aufgrund von Abnutzung, Temperaturveränderungen und dergleichen ein neuer Korrekturwert erforderlich ist. Wenn der Kalibrierungswert K gültig ist, wird der erste tatsächliche Zeitwert T₁ aus der Speichereinrichtung 4 ausgelesen. Dann liest die Verarbeitungseinrichtung 5 den tatsächlichen Zählerwert aus der Takteinrichtung 2 aus und berechnet in einem Schritt S7a wie oben erläutert den Akkuratechtzeitwert T_acc auf der Grundlage der zugrunde liegenden Akkuratzeitinformation T₀, den entsprechenden in der Speichereinrichtung 4 gespeicherten Zählerwert, den Kalibrierungswert K und den derzeitigen Zählerwert der Takteinrichtung 2.
Im nächsten Schritt S7b wird der berechnete Akkuratechtzeitwert T_acc als die zugrunde liegende Akkuratzeitinformation T₀ verwendet, wonach der Vorgang zu Schritt S3 zurückkehrt und die Berechnung eines neuen Akkuratechtzeitwerts gestartet wird. Auf diese Weise werden die Schritte S3, S5, S6, S7a, S7b im Betriebszustand des mobilen Endgeräts kontinuierlich wiederholt, solange der Kalibrierungswert K innerhalb seiner Grenzen liegt, so dass ein korrigierter und akkurater Echtzeitwert T_acc kontinuierlich als eine genaue Zeitbasis in dem mobilen Endgerät 1 oder 20 zur Verfügung gestellt wird. Indem die Schritte S3, S5, S6, S7a und S7b kontinuierlich wiederholt werden, wird in dem mobilen Endgerät 1 oder 20 eine präzise Zeitbasis sogar dann bereitgestellt, wenn der Kalibrierungswert K von Zeit zu Zeit neu kalibriert wird.
In dem Fall, dass die Berechnungseinrichtung 5 in Schritt S3 entscheidet, dass der aus dem Speicher 4 ausgelesene Kalibrierungswert K nicht gültig ist, wird der Kalibrierungs- oder Korrekturvorgang in einem Schritt S4 begonnen. 4 zeigt ein Flussdiagramm des Kalibrierungs- oder Korrekturvorgangs. Der Korrekturvorgang zum Berechnen des Kalibrierungswerts K wird nach dem Auftreten eines der oben genannten Fälle begonnen, z. B. automatisch, wenn ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist, nach dem Empfangen einer Korrekturinitialisierungsinformation, oder nach der Entscheidung, dass der aktuelle, in der Speichereinrichtung 4 gespeicherte Kalibrierungswert K nicht gültig ist, oder dergleichen. Dabei bezieht sich der in 4 gezeigte Kalibrierungsvorgang auf die in 2 gezeigte zweite Ausführungsform des mobilen Endgeräts 20 gemäß der vorliegenden Erfindung, in der eine interne präzise Zeitreferenzeinrichtung 13 zur Bereitstellung der ersten und der zweiten Akkuratzeitinformation T₁ und T₂ vorgesehen sind. Im ersten Schritt S4 des Korrekturvorgangs startet die Verarbeitungseinrichtung 5 den Korrekturvorgang nach Auftreten eines der oben erwähnten Fälle. Im zweiten Schritt S8 wird die interne Zeitreferenzeinrichtung 13 stabilisiert. Dann wird die erste Echtzeitinformation T_x1, d. h. der entsprechende Zählerwert, im nächsten Schritt S9 aus der Takteinrichtung 2 ausgelesen. Anschließend wird die erste Akkuratzeitinformation Tx, d. h. der entsprechende Zählerwert aus der Zeitreferenzeinrichtung 13 daraus in einem Schritt S10 ausgelesen. Im nächsten Schritt S11 bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 5, ob der Zähler 15 der Zeitreferenzeinrichtung einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht hat, d. h. ob ein vorgegebener Zeitraum abgelaufen ist. Dieser vorgegebene Schwellenwert ist die zweite Akkuratzeitinformation T₂. Im Falle, dass die Verarbeitungseinrichtung 5 entscheidet, dass der vorgegebene Zeitraum verstrichen ist, liest sie die zweite Echtzeitinformation T_x2 aus der Takteinrichtung 2 zum Zeitpunkt der zweiten Akkuratzeitinformation T₂ aus. Nachdem T_x1 in Schritt S12 ausgelesen wurde, berechnet die Verarbeitungseinrichtung 5 den Korrekturwert K in Schritt S13 wie oben beschrieben und speichert den berechneten Kalibrierungswert K in der Speichereinrichtung 4.
In dem Fall, dass die Verarbeitungseinrichtung 5 in Schritt S11 entscheidet, dass der vorgegebene Zeitraum noch nicht abgelaufen ist, wird in Schritt S15 überprüft, ob die Zeitreferenzeinrichtung 13 (noch) innerhalb der Toleranz liegt. Ist dies der Fall, kehrt der Vorgang zu Schritt S11 zurück. In dem Fall, dass die Zeitreferenzeinrichtung 13 nicht innerhalb der Toleranz liegt, wird der Vorgang in Schritt S8 fortgesetzt, in welchem die Zeitreferenzeinrichtung 13 stabilisiert wird. Nach der Stabilisierung werden die Schritte S9 und S10 wie oben erläutert durchgeführt.

Claims

Mobiles Endgerät (1) für ein drahtloses Telekommunikationssystem umfassend: eine Eingabevorrichtung (3) zum Eingeben einer Grundzeitinformation (T₀), eine Speichereinrichtung (4) zum Speichern der Grundzeitinformation (T₀), die über die Eingabeeinrichtung eingegeben wird, eine Echtzeiteinrichtung (2, 5), die ausgebildet ist, um kontinuierlich Echtzeitinformationen (T_x) auf Basis eines Niederfrequenzoszillationssignals und der Grundzeitinformation (T₀), die in der Speichereinrichtung gespeichert ist, bereitzustellen, eine Akkuratzeiteinrichtung (7, 13) zum Bereitstellen einer ersten Akkuratzeitinformation (T₁) und einer zweiten Akkuratzeitinformation (T₂) und eine Verarbeitungseinrichtung (5), die ausgebildet ist, um einen Kalibrationswert (K) zu berechnen, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, wobei das mobile Endgerät durch die Tatsache gekennzeichnet ist, dass die Verarbeitungseinrichtung (5) so ausgebildet ist, dass der Kalibrationswert (K) auf Basis einer Akkuratzeitdifferenz zwischen der ersten Akkuratzeitinformation (T₁) und der zweiten Akkuratzeitinformation (T₂) und einer Echtzeitdifferenz zwischen einer ersten Echtzeitinformation (T_x1) und einer zweiten Echtzeitinformation (T_x2) der Echtzeiteinrichtung (2, 5) berechnet wird und dadurch, dass die Verarbeitungseinrichtung weiterhin ausgebildet ist, um fortlaufend eine akkurate Echtzeitinformation (T_acc) auf Basis des Kalibrationswertes (K) und der Echtzeitinformation (T_x) der Echtzeiteinrichtung (2, 5) zu berechnen.
Mobiles Endgerät (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (5) ausgebildet ist, um den Kalibrationswert (K) auf Basis einer Differenz zwischen der Akkuratzeitdifferenz und der Echtzeitdifferenz zu berechnen.
Mobiles Endgerät (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Akkuratzeitinformation (T₁, T₂) relative Zeitinformationen sind.
Mobiles Endgerät (1) gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkuratzeiteinrichtung (7, 13) einer Empfangseinrichtung (7) zum Empfangen einer ersten und zweiten Akkuratzeitinformation (T₁, T₂) über das drahtlose Telekommunikationssystem entsprechen.
Mobiles Endgerät (1) gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkuratzeiteinrichtung (7, 13) einer internen Zeitreferenzeinrichtung (13) zum Bereitstellen einer ersten und zweiten Akkuratzeitinformation (T₁, T₂) entspricht.
Mobiles Endgerät (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Akkuratzeitinformation (T₂) über die Eingabeeinrichtung (3) eingegeben wird, wodurch die Verarbeitungseinrichtung (5) die Grundzeitinformation (T₀), die in der Speichereinrichtung (4) gespeichert ist, als die erste Akkuratzeitinformation (T₁) zum Berechnen des Kalibrationswertes (K) verwendet.
Mobiles Endgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (5) ausgebildet ist, um den Kalibrationswert (K) nur zu berechnen, wenn die Akkuratzeitdifferenz und/oder die Echtzeitdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt.
Mobiles Endgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (5) ausgebildet ist, um den Kalibrationswert (K) automatisch zu berechnen, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer seit der letzten Berechnung eines Kalibrationswertes verstrichen ist.
Mobiles Endgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (5) den Kalibrationswert (K) nach dem Empfangen einer Kalibrationsinitialisierungsinformation berechnet.
Mobiles Endgerät (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (5) weiterhin ausgebildet ist, um den Kalibrationswert (K) mit einem vorbestimmten Kalibrationsschwellwert zu vergleichen, wodurch die Berechung des Kalibrationswertes ignoriert wird, wenn dieser einen Kalibrationsschwellwert übersteigt.
Verfahren zum Bereitstellen einer akkuraten Echtzeitinformation in einem mobilen Endgerät (1) für ein drahtloses Telekommunikationssystem mit folgenden Schritten: – Eingeben einer Grundzeitinformation (T₀), – Speichern der Grundzeitinformation, – Kontinuierliches Bereitstellen einer Echtzeitinformation (T_x) auf der Basis eines Niederfrequenzoszillationssignals und der gespeicherten Grundzeitinformation (T₀), – Bereitstellen einer ersten Akkuratzeitinformation und einer zweiten Akkuratzeitinformation von einer Akkuratzeiteinrichtung, – Berechnen eines Kalibrationswertes (K), wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, wobei das Verfahren durch die Tatsache gekennzeichnet ist, dass der Kalibrationswert auf Basis einer Akkuratzeitdifferenz zwischen der ersten Akkuratzeitinformation (T₁) und der zweiten Akkuratzeitinformation (T₂) und einer Echtzeitdifferenz zwischen einer ersten Echtzeitinformation (T_x1) und einer zweiten Echtzeitinformation (T_x2) berechnet wird, um weiterhin durch einen Schritt des kontinuierlichen Berechnens der akkuraten Echtzeitinformation (T_acc) auf Basis des Kalibrationswertes (K) und der Echtzeitinformation (T_x) gekennzeichnet ist.
Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibrationswert (K) auf Basis einer Differenz zwischen der Akkuratzeitdifferenz und der Echtzeitdifferenz berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Akkuratzeitinformation (T₁, T₂) relativen Zeitinformationen entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Akkuratzeitinformation (T₁, T₂) über das drahtlose Telekommunikationssystem empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Akkuratzeitinformation (T₁, T₂) in dem mobilen Endgerät bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Akkuratzeitinformation (T₂) dem mobilen Endgerät über eine Eingabeeinrichtung angegeben wird, wodurch die gespeicherte Grundzeitinformation (T₀) als erste Akkuratzeitinformation (T₁) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibrationswert (K) nur berechnet wird, wenn die Akkuratzeitdifferenz und/oder die Echtzeitdifferenz einen vorbestimmten Schwellwert übersteigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibrationswert (K) automatisch berechnet wird, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer seit der letzten Berechnung eines Kalibrationswertes verstrichen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibrationswert (K) nach dem Empfangen einer Kalibrierungsinitialisierungsinformation berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibrationswert (K) mit einem vorbestimmten Kalibrationsschwellwert verglichen wird, wobei der berechnete Kalibrationswert (Korrekturwert) ignoriert wird, wenn er den Kalibrationsschwellwert übersteigt.