ES2837124T3

ES2837124T3 - Sistemas y métodos para conmutar osciladores de cristal de referencia para un transceptor de un dispositivo inalámbrico

Info

Publication number: ES2837124T3
Application number: ES16828717T
Authority: ES
Inventors: Bengt Lindoff; Magnus Åström; Lars Sundström
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2036-12-19
Also published as: ZA201903471B; ES2955435T3; KR102421990B1; MY193944A; US20200389190A1; KR102277703B1; EP4254792A3; CO2019005989A2; EP3764551B1; EP3764551A3; CN110100389A; US20240030943A1; PL3556022T3; PL4254792T3; AU2021201555A1; EP3556022B1; US10784902B2; WO2018113903A1; AU2021201555B2; MX2019006853A

Abstract

Método de funcionamiento de un dispositivo (18) inalámbrico que comprende un primer oscilador (26-1) de cristal de referencia que funciona a una primera frecuencia de referencia y un segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia que funciona a una segunda frecuencia de referencia que es mayor que la primera frecuencia de referencia, que comprende: tomar (100) una decisión de configurar un receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia; y configurar (114) el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia según la decisión; caracterizado porque tras tomar (100) la decisión de configurar el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia, provocar (112) la adaptación del segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia basándose en una salida del primer oscilador (26-1) de cristal de referencia.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas y métodos para conmutar osciladores de cristal de referencia para un transceptor de un dispositivo inalámbrico

Campo técnico

La presente divulgación se refiere a la conmutación entre diferentes osciladores de cristal de referencia (XO) para un transceptor de un dispositivo inalámbrico.

Antecedentes

Con la introducción de la quinta generación (5G) de sistemas de comunicaciones celulares, se espera que se usen nuevas radiofrecuencias a 10 gigahercios (GHz) y superiores junto con las portadoras de 1 a 3 GHz usadas en los despliegues de sistemas de comunicaciones celulares de segunda/tercera/cuarta generación (2G/3G/4G) actuales. Además, se espera que los sistemas de comunicaciones celulares de 5G soporten una variedad de servicios y casos de uso, desde comunicación de tipo máquina (MTC) de baja potencia/bajo coste hasta servicios de banda ancha móvil (MBB) de “sustitución de fibra”) con tasas de transmisión de datos por encima de 1 gigabit por segundo (Gb/s). Este último caso de uso requiere un alto ancho de banda de sistema y, por tanto, se desplegará en portadoras a 10 GHz y superiores. Además, MBB potenciada necesita normalmente una modulación de orden superior (por ejemplo, 64/256/1024 -modulación por amplitud de cuadratura (QAM)) y buenas relaciones señal-ruido (SNR). Pueden lograrse altas SNR usando técnicas de formación de haces y antenas masivas. En conjunto, un caso de uso de este tipo impondrá requisitos muy rigurosos sobre la radio del dispositivo inalámbrico y deterioros. Por ejemplo, se necesitará que el ruido de fase introducido en la radio del dispositivo inalámbrico sea pequeño para altas frecuencias portadoras más allá de 10 GHz.

Con respecto a esto, el receptor del dispositivo inalámbrico incluye el bucle de enganche de fase (PLL) que controla un oscilador controlado (CO) para generar la señal de oscilador local (LO) usada por el receptor. El CO domina normalmente el consumo de potencia y el ruido de fase y, como tal, el CO sirve como buena referencia para comprender el ruido de fase a altas frecuencias. El rendimiento de CO se capta habitualmente mediante un factor de calidad (FoM) que permite una comparación de diferentes implementaciones de CO y está definido por

En este caso, PNco(df) es el ruido de fase del CO en decibelios con respecto a la portadora por hercio (dBc/Hz) a un desplazamiento de frecuencia df con una frecuencia de oscilación fo (ambos en hercios (Hz)) y un consumo de potencia P ^dc en milivatios (mW). Un resultado apreciable de esta expresión es que tanto el ruido de fase como el consumo de potencia en potencia lineal son proporcionales a fo2. Por tanto, para mantener un nivel de ruido de fase a un determinado desplazamiento al tiempo que se aumenta fo en un factor R se requerirá aumentar la potencia en R2 (suponiendo un FoM fijo). A la inversa, para un consumo de potencia y FoM fijos el ruido de fase aumentará en R2, o 6 decibelios (dB) por cada duplicación de fo.

La definición de FoM tiene el objetivo de ser agnóstico con respecto a la frecuencia pero, en la práctica, hay una penalización de implementación adicional asociada con frecuencias superiores tal como se muestra en la figura 1 en la que se comparan FoM de diseños de oscilador controlado por tensión (VCO) recién publicados en tecnología de semiconductor complementario de óxido metálico (CMOS). La penalización es de aproximadamente 10 dB / década.

Por tanto, conservar un bajo nivel de ruido de fase a frecuencias superiores requiere una reevaluación del diseño del PLL. Una manera de suprimir adicionalmente el ruido de fase a partir del CO es aumentar el ancho de banda de PLL. Al hacer esto, el ruido de fase estará determinado, en mayor medida, por la fase a partir del PLL como tal y posiblemente incluso más a partir del oscilador de cristal de referencia (XO). El nivel de ruido de fase a partir del XO con referencia a la salida de CO se “amplifica” por la razón de frecuencia de 20 log 10 (fo/fxo) [dB]. Esta amplificación de ruido de fase y la necesidad de un ancho de manda de PLL mayor requieren ambas una frecuencia de XO aumentada en comparación con la de los XO convencionalmente usados en dispositivos inalámbricos, tales como teléfonos inteligentes. Específicamente, los XO convencionalmente usados en dispositivos inalámbricos tienen normalmente una frecuencia de referencia en el intervalo de 20-40 megahercios (MHz). Sin embargo, con el fin de conservar un bajo nivel de ruido de fase para frecuencias portadoras de 10 GHz y superiores mitigando la amplificación de ruido de fase y usando un ancho de banda de PLL mayor, se necesita una frecuencia de XO de 100 MHz o más.

Este aumento de frecuencia de XO desde inferior a 50 MHz hasta superior o igual a 100 MHz es una etapa discontinua con respecto a la fabricación y estructura mecánica del resonador (cristal) usado en el XO. Estos XO de alta frecuencia presentan algunos problemas e inconvenientes con respecto a los XO de 20-40 MHz convencionales. Por ejemplo, la tolerancia de frecuencia, variaciones frente a la temperatura, y envejecimiento son cada uno de los mucho mayores para un XO de alta frecuencia en comparación con un XO de 20-40 MHz. Como ejemplo, un XO de 26 MHz puede tener una tolerancia de 10 partes por millón (ppm), mientras que un XO de >100 MHz puede tener una tolerancia de 40-50 ppm. Otra desventaja es que el consumo de potencia de un XO de alta frecuencia puede ser de 5 a 10 veces mayor que el de un XO de 20-40 MHz.

Por tanto, existe una necesidad de sistemas y métodos para mitigar los problemas (por ejemplo, tolerancia inferior y consumo de potencia aumentado) asociados con un XO de alta frecuencia cuando se implementa como referencia para un PLL de un dispositivo inalámbrico.

El documento US 2011/321106 A1 divulga un aparato de transmisión para un aparato de comunicación, por ejemplo un sintonizador usado en un sistema de comunicación. Una unidad de control de reloj emite señales de reloj de diferentes frecuencias. Una unidad de división divide datos analógicos en un número preestablecido de datos de división. Una unidad de procesamiento de bloque de transmisión añade un reloj de frecuencias respectivamente diferentes a los datos analógicos divididos. Una unidad de conversión analógica/digital genera una señal digital convirtiendo los datos analógicos con reloj añadido en datos digitales. Una unidad de transmisión transmite la señal digital.

El documento US 2003/231066 A1 divulga un dispositivo de comunicación de radio móvil, por ejemplo un teléfono móvil. Se proporciona un par de osciladores de cristal para generar frecuencias de reloj maestro para bases de tiempo de dos sistemas de comunicación diferentes, tales como sistema de telecomunicación móvil universal (UMTS) y sistema global para comunicación móvil (GSM). Se dispone un bucle de enganche de fase (PLL) para bloquear los osciladores entre sí.

El documento US 5230094 A divulga un método de selección de frecuencia intermedia en un receptor de heterodino. El método de selección implica seleccionar una de las más de una frecuencias de recepción seleccionables y después seleccionar al menos una de las al menos dos frecuencias intermedias para cada uno del al menos un circuito de frecuencia intermedia en respuesta a la frecuencia de recepción seleccionada. La selección de la frecuencia intermedia para cada uno del al menos un circuito de frecuencia intermedia se realiza de tal manera que la frecuencia intermedia seleccionada no provoca la generación de una o más frecuencias parásitas no deseadas como resultado de mezclar la frecuencia de recepción seleccionada y la frecuencia intermedia seleccionada.

El documento JP S62 243433 A divulga un sistema de transmisión y recepción de radio, para ejecutar de manera segura la transmisión y recepción entre una estación maestra y una estación esclava cuando se hace fluctuar una línea de propagación y se aumenta un intervalo de transmisión/recepción conmutando la frecuencia de referencia de la estación maestra para seleccionar una de las dos frecuencias de transmisión/recepción en la estación maestra.

El documento US 4 190 803 A divulga un receptor superheterodino de múltiples frecuencias con monitorización de canal de prioridad. El receptor superheterodino incluye un primer mezclador operativo para proporcionar recepción en un canal no de prioridad tras la recepción de una señal de salida a partir de un primer oscilador. Un segundo mezclador es operativo para proporcionar recepción en un canal de prioridad tras la recepción de una señal de salida a partir de un segundo oscilador. Un sistema de conmutación acoplado con un generador de pulsos está conectado a los osciladores primero y segundo para hacer funcionar de manera alternante los mezcladores primero y segundo. Cuando el receptor recibe el canal de prioridad a través del segundo mezclador, el generador de pulsos se bloquea para inhibir la generación de pulsos que habilitará primer oscilador y mezclador y para recibir de manera continua el canal de prioridad.

El documento US 2726326 A divulga una unidad de sintonización automática eléctrica.

Sumario

En el presente documento se divulgan sistemas y métodos que se refieren a un dispositivo inalámbrico que usa de manera inteligente diferentes osciladores de cristal de referencia (XO) para un(os) bucle(s) de enganche de fase (PLL) en un transceptor del dispositivo inalámbrico. Se divulgan realizaciones de un método de funcionamiento de un dispositivo inalámbrico que comprende un primer XO que funciona a una primera frecuencia de referencia y un segundo XO que funciona a una segunda frecuencia de referencia que es mayor que la primera frecuencia de referencia. El método de funcionamiento del dispositivo inalámbrico comprende tomar una decisión de configurar un receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO y configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO según la decisión. El método comprende además, tras tomar la decisión de configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO, provocar la adaptación del segundo XO basándose en una salida del primer XO.

De esta manera, el receptor del dispositivo inalámbrico puede configurarse para usar el primer XO de frecuencia inferior cuando, por ejemplo, no se necesita el segundo XO de frecuencia superior evitando de ese modo la tolerancia inferior y el consumo de potencia aumentado del segundo XO de frecuencia superior. Asimismo, el receptor del dispositivo inalámbrico puede configurarse para usar el segundo XO de frecuencia superior cuando, por ejemplo, es deseable el XO de frecuencia superior para lograr un nivel aceptable de ruido de fase, por ejemplo, cuando se funciona a una alta frecuencia portadora (por ejemplo, de onda milimétrica (mmW)).

Además, en algunas realizaciones, configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO comprende conectar un PLL del receptor del dispositivo inalámbrico al segundo XO y configurar el PLL basándose en el segundo XO de tal manera que un CO que se controla por el PLL proporciona una señal de salida a una frecuencia de LO deseada.

En algunas realizaciones, el método comprende además, tras tomar la decisión de configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO, activar el primer XO y activar el segundo XO antes de configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO. Además, en algunas realizaciones, el primer XO se sintonizó anteriormente durante un procedimiento de sincronización en el que el dispositivo inalámbrico se sincronizó a un nodo de acceso de radio en un sistema de comunicación inalámbrico.

En algunas realizaciones, el método comprende además, tras tomar la decisión de configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO, desactivar el primer XO después de configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO.

Además, en algunas realizaciones, la decisión es usar el segundo XO si el dispositivo inalámbrico está sincronizado a una red inalámbrica.

En algunas realizaciones, tomar la decisión de configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO comprende tomar la decisión basándose en una frecuencia portadora de una señal que va a recibirse por el receptor el dispositivo inalámbrico. En algunas realizaciones, tomar la decisión basándose en la frecuencia portadora de la señal que va a recibirse por el receptor el dispositivo inalámbrico comprende tomar la decisión de usar el segundo XO si la frecuencia portadora es superior a un umbral predefinido o preconfigurado. En algunas realizaciones, el umbral predefinido o preconfigurado es superior o igual a 4 gigahercios (GHz). En algunas otras realizaciones, el umbral predefinido o preconfigurado es superior o igual a 10 GHz.

En algunas realizaciones, la primera frecuencia de referencia es inferior o igual a 52 megahercios (MHz), y la segunda frecuencia de referencia es superior o igual a 100 MHz.

También se divulgan realizaciones de un dispositivo inalámbrico que comprende un primer XO que funciona a una primera frecuencia de referencia y un segundo XO que funciona a una segunda frecuencia de referencia que es mayor que la primera frecuencia de referencia. En algunas realizaciones, el dispositivo inalámbrico está adaptado para tomar una decisión de configurar un receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO y configurar el receptor del dispositivo inalámbrico para usar el segundo XO según la decisión.

En algunas realizaciones, el dispositivo inalámbrico está adaptado además para funcionar según el método de funcionamiento según una cualquiera de las realizaciones divulgadas en el presente documento.

La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Los expertos en la técnica apreciarán el alcance de la presente divulgación y constatarán aspectos adicionales de la misma después de leer la siguiente descripción detallada de las realizaciones en asociación con las figuras de dibujos adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras de dibujos adjuntas incorporadas en y que forman parte de esta memoria descriptiva ilustran varios aspectos de la divulgación y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la divulgación.

La figura 1 ilustra gráficamente valores de factor de calidad (FoM) para varios diseños de oscilador controlado por tensión (VCO) recién publicados en tecnología de semiconductor complementario de óxido metálico (CMOS); la figura 2 ilustra un ejemplo de un sistema de comunicaciones inalámbrico en el que pueden implementarse realizaciones de la presente divulgación;

la figura 3 ilustra un ejemplo del dispositivo inalámbrico según algunas realizaciones de la presente divulgación; y las figuras 4 a 7 son diagramas de flujo que ilustran el funcionamiento del dispositivo inalámbrico y, en particular, una unidad de control del dispositivo inalámbrico para controlar un receptor del dispositivo inalámbrico para usar o bien un oscilador de cristal de referencia (XO) de frecuencia inferior o bien un XO de frecuencia superior según algunas realizaciones de la presente divulgación.

Descripción detallada

Las realizaciones expuestas a continuación representan información para permitir a los expertos en la técnica poner en práctica las realizaciones e ilustran el mejor modo de poner en práctica las realizaciones. Tras leer la siguiente descripción a la luz de las figuras de dibujos adjuntas, los expertos en la técnica entenderán los conceptos de la divulgación y reconocerán aplicaciones de estos conceptos no abordadas particularmente en el presente documento. Debe entenderse que estos conceptos y aplicaciones se encuentran dentro del alcance de la divulgación y las reivindicaciones adjuntas.

Nodo de radio: tal como se usa en el presente documento, un “nodo de radio” es o bien un nodo de acceso de radio o bien un dispositivo inalámbrico.

Nodo de acceso de radio: tal como se usa en el presente documento, un “nodo de acceso de radio” es cualquier nodo en una red de acceso de radio de una red de comunicaciones celular que funciona para transmitir y/o recibir señales de manera inalámbrica. Algunos ejemplos de un nodo de acceso de radio incluyen, pero no se limitan a, una estación base (por ejemplo, un nodo B potenciado o evolucionado (eNB) en una red de evolución a largo plazo (LTE) de proyecto de asociación de tercera generación (3GPP)), un gNodoB (es decir, eNB de quinta generación (5G), nueva generación o nueva radio (NR)), una macro-estación base o estación base de alta potencia, una estación base de baja potencia (por ejemplo, una micro-estación base, una pico-estación base, un eNB doméstico o similares) y un nodo de relé.

Nodo de red principal: tal como se usa en el presente documento, un “nodo de red principal” es cualquier tipo de nodo en una red principal (CN). Algunos ejemplos de un nodo de red principal incluyen, por ejemplo, una entidad de gestión de la movilidad (MME), una pasarela de red de datos en paquetes (PDN) (P-GW), una función de exposición de capacidad de servicio (SCEF) o similares.

Dispositivo inalámbrico: tal como se usa en el presente documento, un “dispositivo inalámbrico” es cualquier tipo de dispositivo que tiene acceso a (es decir, recibe servicio de) una red de comunicaciones celular transmitiendo y/o recibiendo señales de manera inalámbrica a un(os) nodo(s) de acceso de radio. Algunos ejemplos de un dispositivo inalámbrico incluyen, pero no se limitan a, un dispositivo de equipo de usuario (UE) en una red de 3GPP y un dispositivo de comunicación de tipo máquina (MTC).

Nodo de red: tal como se usa en el presente documento, un “nodo de red” es cualquier nodo que o bien forma parte de la red de acceso de radio o bien la CN de una red/sistema de comunicaciones celular.

Obsérvese que la descripción facilitada en el presente documento se centra en un sistema de comunicaciones celular de 3GPP y, como tal, con frecuencia se usa terminología de LTE de 3GPP o terminología similar a la terminología de LTE de 3GPP. Sin embargo, los conceptos divulgados en el presente documento no se limitan LTE o un sistema de 3GPP.

Obsérvese que, en la descripción en el presente documento, puede hacerse referencia al término “célula”, sin embargo, en particular con respecto a conceptos de 5G, pueden usarse haces en vez de células y, como tal, es importante observar que los conceptos descritos en el presente documento son igualmente aplicables tanto a células como a haces.

En el presente documento se divulgan sistemas y métodos que se refieren a un dispositivo inalámbrico que usa dos osciladores de cristal de referencia (XO) para un(os) bucle(s) de enganche de fase (PLL) en un transceptor del dispositivo inalámbrico. Los dos XO incluyen un primer XO que tiene una primera frecuencia de referencia y un segundo XO que tiene una segunda frecuencia de referencia que es mayor que la primera frecuencia de referencia. Por ejemplo, en una realización, la primera frecuencia de referencia es inferior a 52 megahercios (MHz) (por ejemplo, en el intervalo, e incluyendo, de 20 a 40 MHz) y la segunda frecuencia de referencia es superior o igual a 100 MHz. El dispositivo inalámbrico decide si usar el primer XO o el segundo XO basándose, por ejemplo, en si el dispositivo inalámbrico está en un estado fuera de sincronismo (OOS) o en un estado en sincronismo con respecto a una red de comunicaciones inalámbrica, un estado de conexión del dispositivo inalámbrico con respecto a la red de comunicación inalámbrica, y/o una frecuencia portadora a la que está configurado el transceptor del dispositivo inalámbrico.

Como ejemplo, en algunas realizaciones, el dispositivo inalámbrico configura un(os) transceptor(es) del dispositivo inalámbrico para usar el primer XO durante un procedimiento de sincronización inicial mediante el cual se sincroniza el dispositivo inalámbrico a una red de comunicaciones inalámbrica. Durante el procedimiento de sincronización inicial, los requisitos de ruido de fase no son tan rigurosos ya que señales de sincronización transmitidas por la red de comunicaciones inalámbrica deben poder detectarse a bajas relaciones señal-ruido (SNR) y, por tanto, normalmente se modulan usando un esquema de modulación robusto (por ejemplo, modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK)) o son robustas de otra(s) manera(s) (por ejemplo, sólo unas pocas secuencias conocidas posibles para las señales de sincronización). Una vez que se realiza la sincronización inicial hacia un nodo de acceso de radio en el sistema de comunicaciones inalámbrico, el dispositivo inalámbrico configura el/los transceptor(es) para usar el segundo XO. En algunas realizaciones, antes de configurar el/los transceptor(es) para usar el segundo XO, se sintoniza el primer XO hacia la frecuencia portadora del nodo de acceso de radio, o alternativamente se usa un dispositivo de desrotación para compensar el error de frecuencia en el dominio digital. Como aún otra alternativa, el divisor usado en el PLL puede ajustarse para compensar la frecuencia de XO incorrecta. Obsérvese que, independientemente de qué técnica se use para sintonizar el primer XO, todas tienen el mismo efecto con respecto a la señal de recepción de banda base resultante en el dominio digital que se somete correctamente a conversión descendente a partir de RF. Entonces, se habilita el segundo XO y se sintoniza (o se engancha en otro PLL) hacia el primer XO y frecuencia portadora del nodo de acceso de radio. Una vez que se ha sintonizado el segundo XO, el dispositivo inalámbrico configura el/los transceptor(es) para usar el segundo XO para el funcionamiento activo del/de los PLL en el dispositivo inalámbrico. Por tanto, el segundo XO de frecuencia superior puede cumplir los requisitos de ruido de fase más riguroso necesarios para la transmisión y recepción de alta tasa de transmisión de datos usando una frecuencia portadora de 10 gigahercios (GHz) o superior. En algunas realizaciones, el procedimiento anterior se repite cuando el dispositivo inalámbrico determina que se necesita una nueva sincronización debido a ciclos de recepción discontinua (DRX) largos, detección de grandes variaciones de temperatura, etc.

Con respecto a esto, la figura 2 ilustra un ejemplo de un sistema de comunicaciones inalámbrico en el que pueden implementarse realizaciones de la presente divulgación. En este ejemplo, el sistema de comunicaciones inalámbrico es un sistema 10 de comunicaciones celular. El sistema 10 de comunicaciones celular incluye una red 12 de acceso de radio (RAN) que incluye varios nodos 14 de acceso de radio (por ejemplo, estaciones base, eNB, gNB o similares) que dan servicio a células 16 o haces correspondientes. Los nodos 14 de acceso de radio proporcionan conectividad inalámbrica (es decir, acceso de radio) a dispositivos 18 inalámbricos (por ejemplo, u E, dispositivos de MTC o similares). Los nodos 14 de acceso de radio están conectados entre sí mediante una interfaz correspondiente (por ejemplo, una interfaz X2 en 3GPP) y conectados a una red 20 principal mediante una interfaz de red principal (por ejemplo, una interfaz S1 en 3GPP).

La figura 3 ilustra un ejemplo del dispositivo 18 inalámbrico según algunas realizaciones de la presente divulgación. Obsérvese que, en este ejemplo, se ilustra que el dispositivo 18 inalámbrico incluye un receptor 22. Obsérvese, sin embargo, que los conceptos divulgados en el presente documento son igualmente aplicables al uso de XO para generar señales de oscilador local (LO) para un(os) transmisor(es) y/o receptor(es) del dispositivo 18 inalámbrico. Tal como se ilustra, el dispositivo 18 inalámbrico incluye el receptor 22, una unidad 24 de control, un primer XO (XO1) 26 1 que emite una señal de referencia que tiene una primera frecuencia de referencia, un segundo XO (XO2) 26-2 que emite una señal de referencia que tiene una segunda frecuencia de referencia que es mayor que la primera frecuencia de referencia, y un sistema 28 de control de XO2. Como ejemplo, la primera frecuencia de referencia es inferior a 52 MHz (por ejemplo, en el intervalo, e incluyendo, de 20 a 40 MHz), y la segunda frecuencia de referencia es superior o igual a 100 MHz. La unidad 24 de control se implementa en hardware o una combinación de hardware y software. Por ejemplo, la unidad 24 de control puede implementarse como un circuito de procesamiento que incluye uno o más procesadores (por ejemplo, unidades de procesamiento central (CPU), circuitos integrados específicos de aplicación (ASIC), matrices de compuertas programables en el campo (FPGA) o similares), en los que el circuito de procesamiento ejecuta software que hace que la unidad 24 de control proporcione de ese modo la funcionalidad de la unidad 24 de control descrita en el presente documento.

Aunque el receptor 22 puede incluir diversos circuitos analógicos y digitales, en el ejemplo ilustrado, el receptor 22 incluye una(s) antena(s) 30, un filtro 32 de paso de banda (BPF), un amplificador 34 de bajo ruido (LNA), un mezclador 36, un BPF 38, un convertidor 40 analógico-digital (ADC) y un procesador 42 digital. Además, el receptor 22 incluye un PLL 44 de radiofrecuencia (RF) que controla un oscilador 46 controlado (CO) para proporcionar una señal de LO al mezclador 36. En funcionamiento, se recibe una señal de recepción de RF a través de la antena 30 y se filtra por el BPF 32 para así proporcionar una señal de recepción de RF filtrada. La señal de recepción de RF filtrada se amplifica mediante el LNA 34 para proporcionar una señal de recepción de RF filtrada y amplificada, que después se somete a conversión descendente desde RF hasta, en este ejemplo, banda base en el mezclador 36. Con el fin de proporcionar esta conversión descendente desde RF hasta banda base, el PLL 44 de RF se configura por la unidad 24 de control de tal manera que, basándose en una frecuencia de referencia proporcionada o bien por el XO1 26-1 o bien por el XO226-2 dependiendo de la configuración, la señal de LO emitida por el CO 46 es igual a la frecuencia portadora fo de una señal de recepción deseada. Obsérvese, sin embargo, que la conversión descendente puede ser alternativamente hasta una frecuencia intermedia (IF) deseada, en cuyo caso la frecuencia de la señal de LO generada por el CO 46 se controla para estar a la frecuencia apropiada necesaria para la conversión descendente desde fe hasta la IF deseada.

Tal como se comenta a continuación, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar o bien el XO1 26-1 o bien el XO226-2 basándose en uno o más criterios. El uno o más criterios pueden incluir, por ejemplo, un estado de sincronización del dispositivo 18 inalámbrico, un estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico (por ejemplo, control de recursos de radio (RRC) inactivo o RRC conectado), y/o la frecuencia portadora fC de la señal de recepción deseada (es decir, la frecuencia portadora del nodo 14 de acceso de radio). Por tanto, en una configuración, la unidad 24 de control configura el PLL 44 de RF para usar el XO1 26-1. En el ejemplo ilustrado, esta configuración del PLL 44 de RF para usar el XO1 26-1 incluye cerrar un conmutador 48-1 y configurar ajustes (por ejemplo, valor(es) de divisor) del PLL 44 de RF de tal manera que el PLL 44 de RF controlará el CO 46 para proporcionar la frecuencia de LO deseada basándose en la frecuencia de referencia del XO1 26-1. En otra configuración, la unidad 24 de control configura el PLL 44 de RF para usar el XO226-2. En el ejemplo ilustrado, esta configuración del PLL 44 de RF para usar el XO226-2 incluye cerrar un conmutador 48-2 y configurar ajustes (por ejemplo, valor(es) de divisor) del PLL 44 de RF de tal manera que el PLL 44 de RF controlará el CO 46 para proporcionar la frecuencia de LO deseada basándose en la frecuencia de referencia del XO226-2. En algunas realizaciones, antes de configurar el receptor 22 para usar el XO226-2, el sistema 28 de control de XO2, que puede implementarse como un PLL, se habilita y funciona para adaptar el XO226-2 basándose en la señal emitida por el XO1 26-1. En este caso, el XO1 26-1 se ha adaptado, o sintonizado, previamente según la frecuencia portadora del nodo 14 de acceso de radio y, como tal, puede usarse para proporcionar adaptación, o sintonización, inicial del XO226-2 antes de conectar el XO226-2 al PLL 44 de RF.

Por tanto, la unidad 24 de control puede controlar de manera inteligente cuál de los XO 26-1 y 26-2 se usa por el receptor 22 basándose en el uno o más criterios. Haciendo esto pueden obtenerse diversas ventajas. Por ejemplo, la unidad 24 de control puede configurar el receptor 22 para usar el XO1 26-1 y desactivar el XO226-2 cuando está en un estado OOS (fuera de sincronismo), cuando está en modo inactivo y/o cuando funciona a una baja frecuencia portadora (por ejemplo, fe < 4 GHz o, como otro ejemplo, fe < 10 GHz) y configurar el receptor 22 para usar el XO2 26-2 y opcionalmente desactivar el XO1 26-1 cuando está en un estado en sincronismo, cuando está en un modo conectado y/o cuando funciona a una alta frecuencia portadora (por ejemplo, fe ^ 4 GHz o, como otro ejemplo, fe ^ 10 GHz). De esta manera, puede reducirse el consumo de potencia y, en algunas realizaciones, la cantidad de tiempo necesaria para sincronizarse a la red puede reducirse usando el XO1 26-1, que tiene una tolerancia menor que el XO2 26-2, durante la sincronización. Obsérvese que estas ventajas sólo son ejemplos.

Obsérvese que, aunque en el ejemplo de la figura 3 se ilustra que el uso de los XO 26-1 y 26-2 se usa por el PLL 44 de RF para controlar la señal de LO para el receptor 22, los XO 26-1 y 26-2 pueden usarse adicional o alternativamente por un PLL de RF para proporcionar una señal de LO usada para la conversión ascendente en un transmisor (no mostrado) del dispositivo 18 inalámbrico.

La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del dispositivo 18 inalámbrico y, en particular, la unidad 24 de control para controlar el receptor 22 para usar o bien el XO1 26-1 o bien el XO2 26-2 según algunas realizaciones de la presente divulgación. Las etapas opcionales se ilustran en recuadros con líneas discontinuas. Tal como se ilustra, la unidad 24 de control decide si el receptor 22 debe configurarse para usar el XO1 26-1 o el XO226 2 (etapa 100). Tal como se comenta a continuación, en algunas realizaciones, esta decisión se basa en un estado de sincronización del dispositivo 18 inalámbrico hacia un nodo 14 de acceso de radio, un estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico (por ejemplo, RRC inactivo (estado latente) o RRC conectado o estados similares), y/o la frecuencia portadora fe de la señal de recepción deseada (es decir, la frecuencia portadora del nodo 14 de acceso de radio). Más específicamente, en algunas realizaciones, la unidad 24 de control decide que el receptor 22 tiene que usar el XO1 26-1 si el dispositivo 18 inalámbrico está en un estado OOS y usar el XO2 26-2 si el dispositivo 18 inalámbrico está en un estado en sincronismo. En algunas otras realizaciones, la unidad 24 de control decide que el receptor 22 tiene que usar el XO1 26-1 si el dispositivo 18 inalámbrico está en un estado de conexión (por ejemplo, un estado inactivo o latente) y usar el XO226-2 si el dispositivo 18 inalámbrico está en otro estado (por ejemplo, un estado conectado o activo). En algunas otras realizaciones, la unidad 24 de control decide que el receptor 22 tiene que usar el XO1 26-1 si la frecuencia portadora fe usada por el nodo 14 de acceso de radio es inferior a un umbral predefinido o preconfigurado (por ejemplo, 4 GHz o 10 GHz) y usar el XO226-2 si la frecuencia portadora fe es superior o igual al umbral predefinido o preconfigurado.

Entonces, la unidad 24 de control configura el receptor 22 según la decisión tomada en la etapa 100. Más específicamente, tras decidir que el receptor 22 tiene que usar el XO1 26-1, la unidad 24 de control activa el XO1 26 1, por ejemplo, habilitando la aserción de la señal de activación de XO (véase AeT/DESAeT XO1 en la figura 3) si el XO1 26-1 no está ya activado (etapa 102). Obsérvese que, en algunas realizaciones, el XO1 26-1 siempre está activado, en cuyo caso no se necesita realizar la etapa 102. En algunas otras realizaciones, el XO1 26-1 puede desactivarse algunas veces, en cuyo caso la unidad 24 de control activa el XO126-1 si el XO126-1 no está ya activado.

Una vez que se ha activado el XO1 26-1, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1 (etapa 104). La manera exacta en la que se configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1 variará dependiendo de la implementación particular del receptor 22, tal como apreciará un experto habitual en la técnica. Sin embargo, en el ejemplo de la figura 3, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1 conectando el XO1 26 1 al PLL 44 de RF cerrando, en este ejemplo, el conmutador 48-1 y configurando el PLL 44 de RF (por ejemplo, configurando uno o más ajustes del PLL 44 de RF tales como, por ejemplo, uno o más valores de divisor) basándose en la frecuencia del XO1 26-1 de tal manera que el eO 46 se controla para proporcionar la frecuencia de LO deseada. eomo ejemplo sencillo, no limitativo, la frecuencia de salida del eO 46 se controla mediante el PLL 44 de RF para que sea N veces la frecuencia de referencia. Por tanto, si el XO1 26-1 está conectado al PLL 44 de RF, el PLL 44 de RF controla el eO 46 de tal manera que la frecuencia de salida del eO 46 es N veces la frecuencia del XO1 26-1. Por tanto, en este ejemplo, la unidad 24 de control configura el parámetro N del PLL 44 de RF de tal manera que N veces la frecuencia del x O126-1 es igual a la frecuencia de LO deseada, lo cual, para una conversión descendente a banda base, es igual a la frecuencia portadora fe. Después de configurar el receptor 22 para usar el XO1 26-1, la unidad 24 de control desactiva opcionalmente el XO226-2 si el XO226-2 estaba activo, por ejemplo, deshabilitando la aserción de la señal ACT/DESAc T XO2 (véase la figura 3) (etapa 106). Desactivando el XO2 26-2 se reduce el consumo de potencia.

Volviendo a la etapa 100, tras decidir que el receptor 22 tiene que usar el XO226-2, la unidad 24 de control activa el XO1 26-1, por ejemplo, habilitando la aserción de la señal de activación de XO (véase ACT/DESACT XO1 en la figura 3) si el XO1 26-1 no está ya activado (etapa 108). Obsérvese que, en algunas realizaciones, el XO1 26-1 siempre está activado, en cuyo caso no se necesita realizar la etapa 108. En algunas otras realizaciones, el XO1 26-1 puede desactivarse algunas veces, en cuyo caso la unidad 24 de control activa el XO126-1 si el XO126-1 no está ya activado. Además, en este ejemplo, en primer lugar se sintoniza el XO1 26-1 y después se usa para sintonizar el XO2 26-2. Como tal, el XO1 26-1 se activa en la etapa 108. Sin embargo, en otras realizaciones, el XO2 26-2 no se sintoniza basándose en el XO1 26-1 y, como tal, no se necesita la etapa 108.

La unidad 24 de control activa el XO226-2, por ejemplo, habilitando la aserción de la señal de activación de XO (véase ACT/DESACT XO2 en la figura 3) si el XO2 26-2 no está ya activado (etapa 110). Obsérvese que, en algunas realizaciones, el XO226-2 siempre está activado, en cuyo caso no se necesita realizar la etapa 110. En algunas otras realizaciones, el XO226-2 puede desactivarse algunas veces, en cuyo caso la unidad 24 de control activa el XO226 2 si el XO226-2 no está ya activado. En este ejemplo realización, la unidad 24 de control provoca la adaptación del XO226-2 usando el XO1 26-1 (etapa 112). Por ejemplo, si el dispositivo 18 inalámbrico no está ya sincronizado a la frecuencia portadora fo del nodo 14 de acceso de radio, la unidad 24 de control puede configurar en primer lugar el receptor 22 para usar el XO1 26-1 tal como se describió anteriormente y realizar un procedimiento de sincronización inicial mediante el cual el XO1 26-1 y la señal de LO se sintonizan a la frecuencia portadora fo. Una vez que el dispositivo 18 inalámbrico está sincronizado al nodo 14 de acceso de radio o bien como parte de la etapa 112 o bien como parte de un procedimiento de sincronización realizado anteriormente y el XO226-2 está activado, la unidad 24 de control habilita el sistema 28 de control de XO2. El sistema 28 de control de XO2 puede ser, por ejemplo, un PLL o algún otro conjunto de circuitos que adapta, por ejemplo, un ajuste de tensión o digital del XO2 26-2 para seguir la frecuencia del XO1 26-1. Por ejemplo, si la frecuencia de XO1 es de 26 MHz y se desea que la frecuencia de XO2 sea de 104 MHz y si el XO1 26-1 se sintoniza con precisión durante la sincronización a la frecuencia portadora fo, entonces esta sintonización con precisión puede realizarse al menos inicialmente para el XO226-2 adaptando el XO226-2 de tal manera que su frecuencia de salida es exactamente cuatro veces la frecuencia de XO1, en este ejemplo.

Una vez que se ha activado el XO2 26-2 y, opcionalmente, adaptado usando el XO1 26-1, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO2 26-2 (etapa 114). La manera exacta en la que se configura el receptor 22 para usar el XO2 26-2 variará dependiendo de la implementación particular del receptor 22, tal como apreciará un experto habitual en la técnica. Sin embargo, en el ejemplo de la figura 3, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO226-2 conectando el XO226-2 al PLL 44 de RF cerrando, en este ejemplo, el conmutador 48-2 y configurando el PLL 44 de RF (por ejemplo, configurando uno o más ajustes del PLL 44 de r F tales como, por ejemplo, uno o más valores de divisor) basándose en la frecuencia del XO226-2 de tal manera que el CO 46 se controla para proporcionar la frecuencia de LO deseada. Como ejemplo sencillo, no limitativo, la frecuencia de salida del CO 46 se controla mediante el PLL 44 de RF para que sea N veces la frecuencia de referencia. Por tanto, si el XO2 26-2 está conectado al PLL 44 de RF, el PLL 44 de RF controla el CO 46 de tal manera que la frecuencia de salida del CO 46 es N veces la frecuencia del XO2 26-2. Por tanto, en este ejemplo, la unidad 24 de control configura el parámetro N del PLL 44 de RF de tal manera que N veces la frecuencia del XO2 26-2 es igual a la frecuencia de LO deseada, lo cual, para una conversión descendente directa a banda base es igual a la frecuencia portadora fe. Después de configurar el receptor 22 para usar el XO2 26-2, la unidad 24 de control desactiva opcionalmente el XO1 26-1 si el XO1 26-1 estaba activo, por ejemplo, deshabilitando la aserción de la señal ACT/d EsACT XO1 (véase la figura 3) (etapa 116). Desactivando el XO1 26-1 se reduce el consumo de potencia.

Tanto si se usa el XO1 26-1 como el XO226-2, la unidad 24 de control determina si se ha producido un acontecimiento de cambio de XO (etapa 118). Dicho de otro modo, la unidad 24 de control determina si se ha producido un acontecimiento que puede dar como resultado un cambio en cuál de los XO 26-1 y 26-2 tiene que usarse. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la unidad 24 de control decide qué XO usar basándose en el estado de sincronismo del dispositivo 18 inalámbrico y, como tal, la unidad 24 de control detecta un acontecimiento de cambio de XO cuando cambia el estado de sincronismo del dispositivo 18 inalámbrico. En algunas otras realizaciones, la unidad 24 de control decide qué XO usar basándose en un estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico y, como tal, la unidad 24 de control detecta un acontecimiento de cambio de XO cuando cambia el estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico. En aún otro ejemplo, en algunas realizaciones, la unidad 24 de control decide qué XO usar basándose en la frecuencia portadora fC y, como tal, la unidad 24 de control detecta un acontecimiento de cambio de XO cuando cambia la frecuencia portadora fC o cuando se ha producido un acontecimiento (por ejemplo, un traspaso) que puede dar como resultado un cambio en la frecuencia portadora fC. Si no se detecta ningún acontecimiento de cambio de XO, la unidad 24 de control continúa monitorizando para detectar un acontecimiento de cambio de XO. Si se detecta un acontecimiento de cambio de XO, el procedimiento vuelve a la etapa 100 en la que la unidad 24 de control decide si usar el XO1 26-1 o el XO226-2. Entonces, el procedimiento continúa tal como se describió anteriormente.

La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del dispositivo 18 inalámbrico y, en particular, la unidad 24 de control según algunas realizaciones de la presente divulgación. Este procedimiento es una implementación particular del procedimiento de la figura 4. En general, usando el procedimiento de la figura 5, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1 durante la sincronización inicial a la frecuencia portadora fC del nodo 14 de acceso de radio. Una vez que se ha completado la sincronización, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO226-2.

Antes de comentar el procedimiento de la figura 5 en detalle, se presenta una breve discusión de algunos problemas asociados con el uso de un XO de alta frecuencia durante la sincronización inicial. La mayor incertidumbre en la frecuencia (es decir, la mayor tolerancia) para los XO de alta frecuencia (es decir, XO de >100 MHz) tiene un impacto sustancial sobre el tiempo que tarda en alcanzar la sincronización inicial con la red y también puede suponer un problema en acontecimientos de traspaso. Por ejemplo, suponiendo una frecuencia portadora de 2 GHz, un Xo de 26 MHz tiene una incertidumbre inicial de 10 partes por millón (ppm). Para realizar una búsqueda de célula inicial en acceso de paquetes a alta velocidad (HSPA) de LTE/acceso múltiple por división de código de banda ancha (WCDMA), se necesita una determinación de retícula de frecuencias alrededor de una frecuencia portadora planteada como hipótesis, con una retícula de frecuencias de aproximadamente 10 kilohercios (kHz). Por tanto, se necesitan hasta de cinco a seis búsquedas para cada frecuencia portadora posible. Una vez que se detecta la señal de sincronización (por ejemplo, señal de sincronización primaria / señal de sincronización secundaria (PSS/SSS), canal de sincronización primario / canal de sincronización secundario (P-SCH/S-SCH)) para una determinada hipótesis de frecuencia, puede ajustarse el XO y puede lograrse la frecuencia portadora correcta (por ejemplo, por debajo de un error de 100 hercios (Hz)). Para un Xo de 200 MHz, la retícula de búsqueda correspondiente debe ser de cuatro a cinco veces mayor (es decir, de 20 a 30 hipótesis de frecuencia para cada portadora suponiendo 2 GHz, para una frecuencia portadora superior incluso más hipótesis de frecuencia). Por tanto, el tiempo de sincronización inicial puede ser mucho más prolongado usando XO de >100 MHz. A la inversa, usar XO de 26 MHz para la sincronización inicial reducirá el tiempo de sincronización inicial, pero puede no gestionar los requisitos de ruido de fase rigurosos necesarios para tasas de transmisión de datos de 1+ gigabits por segundo (Gb/s) por encima de 10 GHz de frecuencia portadora. Usando el procedimiento de la figura 5, el dispositivo 18 inalámbrico aborda estos problemas.

Tal como se ilustra en la figura 5, antes de la sincronización, la unidad 24 de control activa el XO1 26-1 si no está ya activado y configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1 (etapa 200). Más específicamente, la unidad 24 de control activa el XO1 26-1, por ejemplo, habilitando la aserción de la señal de activación de XO (véase ACT/DESACT XO1 en la figura 3) si el XO1 26-1 no está ya activado. Obsérvese que, en algunas realizaciones, el XO1 26-1 siempre está activado, en cuyo caso no se necesita activar el XO1 26-1 en la etapa 200. En algunas otras realizaciones, el XO1 26 1 puede desactivarse algunas veces, en cuyo caso la unidad 24 de control activa el XO1 26-1 si el XO1 26-1 no está ya activado. Una vez que se ha activado el XO1 26-1, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1. La manera exacta en la que se configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1 variará dependiendo de la implementación particular del receptor 22, tal como apreciará un experto habitual en la técnica. Sin embargo, en el ejemplo de la figura 3, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO1 26-1 conectando el XO1 26 1 al PLL 44 de RF cerrando, en este ejemplo, el conmutador 48-1 y configurando el PLL 44 de RF (por ejemplo, configurando uno o más ajustes del PLL 44 de RF tales como, por ejemplo, uno o más valores de divisor) basándose en la frecuencia del XO1 26-1 de tal manera que el CO 46 se controla para proporcionar la frecuencia de LO deseada. Aunque no se ilustra, después de configurar el receptor 22 para usar el XO1 26-1, la unidad 24 de control desactiva opcionalmente el XO2 26-2 si el XO2 26-2 estaba activo, por ejemplo, deshabilitando la aserción de la señal ACT/DESACT XO2 (véase la figura 3). Desactivando el XO226-2 se reduce el consumo de potencia.

Se habilita el receptor 22 (si se necesita) y la unidad 24 de control configura el receptor 22 para recibir a una frecuencia portadora (planteada como hipótesis) fo (etapa 202). La frecuencia portadora fo puede determinarse, por ejemplo, por la unidad 24 de control que tiene información histórica sobre posibles frecuencias portadoras para los nodos 14 de acceso de radio. Esta configuración del receptor 22 incluye conectar el XO1 26-1 al PLL 44 de Rf y configurar el PLL de RF 24 (por ejemplo, configurar un(os) valor(es) de divisor para el PLL de RF 24) de tal manera que, basándose en la frecuencia del XO1 26-1, el PLL 44 de RF controla el CO 46 para emitir la frecuencia de LO deseada.

A continuación, se realiza una búsqueda/exploración de célula inicial, en la que el dispositivo 18 inalámbrico busca señales de sincronización (por ejemplo, PSS/SSS en LTE por ejemplo) transmitidas por un nodo 14 de acceso de radio (etapa 204). En la técnica se conocen bien procedimientos de búsqueda de célula y, como tales, no se describe en este caso el procedimiento de búsqueda de célula. La unidad 24 de control determina si se ha detectado una señal de sincronización (etapa 206). De esta manera, la unidad 24 de control está decidiendo si configurar el dispositivo 18 inalámbrico para usar el XO2 26-2 o continuar el uso el XO1 26-1. Por tanto, esta etapa es un ejemplo de implementación de la etapa 100 de la figura 4. Si no se ha detectado una señal de sincronización, la unidad 24 de control actualiza la frecuencia portadora (planteada como hipótesis) fC (etapa 208) y el procedimiento vuelve a la etapa 202. Una vez que se ha detectado una señal de sincronización, la unidad 24 de control puede adaptar o sintonizar con precisión el XO1 26-1 y, en particular, la frecuencia de LO a la frecuencia portadora fC de la señal recibida (etapa 210). De nuevo, este procedimiento de adaptación se conoce bien en l técnica y, como tal, los detalles no se repiten en el presente documento. Sin embargo, en general, esta adaptación puede realizarse adaptando el PLL 44 de RF (por ejemplo, adaptando el/los valor(es) de divisor del PLL 44 de RF) y/o adaptando el XO1 26-1, por ejemplo, mediante un ajuste de tensión o digital del XO1 26-1. Para una conversión descendente directa de la señal recibida desde la frecuencia portadora fC hasta banda base, esta adaptación da como resultado que la frecuencia de LO coincida sustancialmente con la frecuencia portadora real fC de la señal de recepción hasta dentro de alguna tolerancia predefinida (por ejemplo, 100 Hz). Adicional o alternativamente, la adaptación puede realizarse configurando un dispositivo de desrotación en el procesador 42 digital para compensar el error de frecuencia en el dominio digital.

Una vez que se ha completado la sincronización, se activa el XO226-2 (etapa 212) y se adapta basándose en el XO1 26-1 (por ejemplo, la salida del XO1 26-1) (etapa 214). Más específicamente, en el ejemplo de la figura 3, se activa el sistema 28 de control de XO2 (si no está ya activo). Entonces, el sistema 28 de control de XO2 adapta el XO2 26-2 basándose, en este ejemplo, en la salida de XO1 26-1 para así sintonizar con precisión la frecuencia del XO226-2. El sistema 28 de control de XO2 puede ser, por ejemplo, un PLL y el XO1 26-1 sirve como referencia para este PLL y este PLL a su vez controla, por ejemplo, un ajuste de tensión o digital del XO226-2 para seguir la frecuencia del XO1 26-1.

Una vez que se ha activado y sintonizado el XO226-2, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para realizar una recepción de señal adicional usando el XO2 26-2 (etapa 216). Dicho de otro modo, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO226-2.

De nuevo, tal como se comentó anteriormente, la manera exacta en la que se configura el receptor 22 para usar el XO226-2 variará dependiendo de la implementación particular del receptor 22, tal como apreciará un experto habitual en la técnica. Sin embargo, en el ejemplo de la figura 3, la unidad 24 de control configura el receptor 22 para usar el XO226-2 conectando el XO226-2 al PLL 44 de RF cerrando, en este ejemplo, el conmutador 48-2 y configurando el PLL 44 de RF (por ejemplo, configurando uno o más ajustes del PLL 44 de RF tales como, por ejemplo, uno o más valores de divisor) basándose en la frecuencia del XO226-2 de tal manera que el CO 46 se controla para proporcionar la frecuencia de LO deseada.

Después de configurar el receptor 22 para usar el XO226-2, la unidad 24 de control desactiva opcionalmente el XO1 26-1, por ejemplo, deshabilitando la aserción de la señal ACT/DESACT XO1 (véase la figura 3) (etapa 218). De manera notable, la etapa 218 puede realizarse si el control introducido en el XO226-2 puede mantenerse constante mientras se deshabilita el sistema 28 de control de XO2. Alternativamente, el XO1 26-1 se mantiene activo como entrada en el sistema 28 de control de XO2 que a su vez mantiene de manera continua el enganche entre el XO226-2 y el XO1 26 1.

Opcionalmente, en algunas realizaciones, la unidad 24 de control monitoriza el estado de sincronización del dispositivo 18 inalámbrico (etapa 220). Una vez que se determina que el dispositivo 18 inalámbrico está en OOS, el procedimiento vuelve a la etapa 200 y se repite. Puede determinarse que el dispositivo 18 inalámbrico está en OOS basándose en cualquier criterio adecuado tal como, por ejemplo,

• Ciclos de DRX largos en los que el XO226-2 se ha deshabilitado con fines de ahorro de potencia,

• Grandes variaciones de temperatura (por ejemplo, debido a encender o apagar un amplificador de potencia del dispositivo 18 inalámbrico), y/o

• Estar en OOS en cuanto a ausencia de recepción fiable de datos a partir del nodo 14 de acceso de radio (es decir, un fallo de enlace de radio (RLF) o un problema de enlace de link).

La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del dispositivo 18 inalámbrico y, en particular, la unidad 24 de control según algunas realizaciones de la presente divulgación. Esta realización es similar a la de la figura 4 pero en la que la decisión sobre cuál de los XO 26-1 y 26-2 va a usarse se basa en un estado de conexión de una conexión del dispositivo 18 inalámbrico a un nodo 14 de acceso de radio. Tal como se ilustra, la unidad 24 de control determina un estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico con respecto a una célula o haz que da servicio o de acampada (etapa 300). En algunas realizaciones, el estado de conexión es o bien un estado inactivo o bien un estado conectado. Por ejemplo, para LTE, el estado de conexión es el estado de RRC, que puede ser o bien inactivo (o latente en NR de 5G) o bien conectado (o activo). Sin embargo, otros sistemas inalámbricos pueden tener estados de conexión diferentes. Por ejemplo, en 5G, puede haber más de dos estados de conexión.

Entonces, la unidad 24 de control decide qué XO usar basándose en el estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico (etapa 302). Por ejemplo, en algunas realizaciones, la unidad 24 de control decide usar el XO1 26-1 si el dispositivo 18 inalámbrico está en un estado de conexión (por ejemplo, estado inactivo tal como, por ejemplo, RRC inactivo en LTE) y decide usar el XO2 26-2 si el dispositivo 18 inalámbrico está en otro estado de conexión (por ejemplo, estado conectado tal como, por ejemplo, RRC conectado en LTE). Obsérvese que los términos de estado “ inactivo” y “conectado” tal como se usan en el presente documento sólo son ejemplos. Pueden usarse otros nombres para diferentes estados de conexión, tales como latente y activo, particularmente en redes de comunicaciones celulares futuras (por ejemplo, redes de 5G). La clave es que el receptor 22 está configurado para usar diferentes XO 26-1, 26-2 en diferentes estados de conexión, lo cual permite usar el XO1 26-1 de frecuencia inferior cuando es deseable o beneficioso hacerlo (por ejemplo, cuando se usan bajas tasas de transmisión de datos, radiobúsqueda, DRX largo (motivo de ahorro de potencia y breve tiempo de resincronización necesario)) y permite usar el XO226-2 de frecuencia superior cuando es deseable o beneficioso hacerlo (por ejemplo, cuando se desea una recepción de alto rendimiento tal como, por ejemplo, recepción usando MIMO, modulación de orden superior, etc.). Entonces, el procedimiento avanza tal como se describió anteriormente con respecto a la figura 4 o bien para usar el XO1 26-1 (etapas 304-308, que corresponden a las etapas 202-206 de la figura 4) o bien para usar el XO2 26-2 (etapas 310 318, que corresponden a las etapas 108-116 de la figura 4) según la decisión tomada en la etapa 302. Entonces, la unidad 24 de control decide si el estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico ha cambiado (etapa 320). Si no es así, la unidad 24 de control continúa monitorizando para detectar un cambio en el estado de conexión. Tras detectar un cambio en el estado de conexión, entonces el procedimiento avanza a la etapa 302 y se repite teniendo en consideración el nuevo estado de conexión del dispositivo 18 inalámbrico.

Con respecto al procedimiento de la figura 6, la idea es que, en modo inactivo, en el que sólo se necesita medición de movilidad y radiobúsqueda, puede usarse el XO1 26-1 de frecuencia inferior dado que tales transmisiones son normalmente de una sola capa y de esquema de modulación y codificación (MCS) de orden bajo y dado que la sincronización es más corta (menos deriva entre ciclos de DRX). Por tanto, usando el procedimiento de la figura 6, se usa el XO1 26-1 de frecuencia baja si el dispositivo 18 inalámbrico está en modo inactivo y se usa el XO2 26-2 de frecuencia alta si el dispositivo 18 inalámbrico está en modo conectado.

La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del dispositivo 18 inalámbrico y, en particular, la unidad 24 de control según algunas realizaciones de la presente divulgación. Esta realización es similar a la de la figura 4 pero en la que la decisión sobre cuál de los XO 26-1 y 26-2 va a usarse se basa en la frecuencia portadora fo de la señal recibida. Tal como se ilustra, la unidad 24 de control determina la frecuencia portadora fo de la señal recibida o la señal que va a recibirse (etapa 400). Entonces, la unidad 24 de control decide qué XO usar basándose en la frecuencia portadora fo (etapa 402). Por ejemplo, en algunas realizaciones, la unidad 24 de control decide usar el XO1 26-1 si la frecuencia portadora fo es inferior a un umbral predefinido o preconfigurado y decide usar el XO226 2 si la frecuencia portadora fo es superior al umbral predefinido o preconfigurado. El umbral predefinido o preconfigurado puede variar pero, como ejemplo, este umbral puede ser de 4 GHz o 10 GHz.

Debe observarse que, en algunas realizaciones, el dispositivo 18 inalámbrico puede incluir receptores independientes (es decir, como parte de transceptores independientes) para diferentes frecuencias portadoras. Por ejemplo, el dispositivo 18 inalámbrico puede incluir un primer transceptor para frecuencias portadoras que son inferiores, por ejemplo, a 6 GHz, y un segundo transceptor para frecuencias portadoras que son superiores o iguales, por ejemplo, a 6 GHz. En este ejemplo, el XO1 26-1 puede usarse para cualquier transceptor, mientras que el XO226-2 sólo puede usarse para el transceptor de frecuencia superior (por ejemplo, el transceptor de > 6 GHz o transceptor de onda milimétrica (mmW)). Por tanto, en este ejemplo, si la frecuencia portadora fo deseada es inferior, por ejemplo, a 6 GHz, entonces se usa el primer transceptor de frecuencia inferior y, como tal, la unidad 24 de control configura el receptor del primer transceptor de frecuencia inferior para usar el XO1 26-1. A la inversa, si la frecuencia portadora fo deseada es superior, por ejemplo, a 6 GHz, entonces se usa el segundo transceptor de frecuencia superior y, como tal, la unidad 24 de control configura el receptor del segundo transceptor de frecuencia superior para usar el XO226-2 o, en algunas realizaciones, o bien el XO1 26-1 o bien el XO226-2 basándose, por ejemplo, en el estado de sincronización y/o el estado de conexión, tal como se describió anteriormente. Por tanto, en este ejemplo, la unidad 24 de control decide qué receptor usar y qué XO usar basándose en la frecuencia portadora fo deseada.

Entonces, el procedimiento avanza tal como se describió anteriormente con respecto a la figura 4 o bien para usar el XO126-1 (etapas 404-408, que corresponden a las etapas 202-206 de la figura 4) o bien para usar el XO226-2 (etapas 410-418, que corresponden a las etapas 108-116 de la figura 4) según la decisión tomada en la etapa 402. Entonces, la unidad 24 de control decide si tiene que realizarse un traspaso (HO) (por ejemplo, si se ha recibido un comando de traspaso) (etapa 420). El traspaso puede ser un traspaso inter-frecuencia o un traspaso inter-tecnología de acceso de radio (RAT), por ejemplo. El traspaso es de una célula o haz (origen) a otra célula o haz (objetivo). El objetivo puede funcionar en una frecuencia portadora diferente del origen y, como tal, la unidad 24 de control vuelve a evaluar qué XO usar. Dicho de otro modo, un traspaso indica que puede haber una nueva frecuencia portadora fo. Por tanto, si tiene que realizarse un traspaso, el procedimiento vuelve a la etapa 400 para determinar la nueva frecuencia portadora fo para la célula o el haz objetivo y después se repite teniendo en consideración la nueva frecuencia portadora fo.

A lo largo de la totalidad de esta divulgación se usan los siguientes acrónimos.

2G Segunda generación

3G Tercera generación

3GPP Proyecto de asociación de tercera generación

4G ouarta generación

5G Quinta generación

a d o oonvertidor analógico-digital

ASio oircuito integrado específico de aplicación

BPF Filtro de paso de banda

BPSK Modulación por desplazamiento de fase binaria

o m o s Semiconductor complementario de óxido metálico

CN Red principal

CO Oscilador controlado

CPU Unidad de procesamiento central

dB Decibelio

dBc/Hz Decibelios con respecto a la portadora por hercio

DRX Recepción discontinua

eNB Nodo B potenciado o evolucionado

FoM Factor de calidad

FPGA Matriz de compuertas programares en el campo

Gb/s Gigabits por segundo

GHz Gigahercios

HO Traspaso

HSPA Acceso de paquetes a alta velocidad

Hz Hercios

IF Frecuencia intermedia

kHz Kilohercios

LNA Amplificador de bajo ruido

LO Oscilador local

LTE Evolución a largo plazo

MA-MIMO Múltiples entradas y múltiples salidas de múltiples antenas MBB Banda ancha móvil

MCS Esquema de modulación y codificación

MHz Megahercios

MME Entidad de gestión de la movilidad

mmW Onda milimétrica

MTC Comunicación de tipo máquina

mW Milivatios

OOS Fuera de sincronismo

PDN Red de datos en paquetes

P-GW Pasarela de red de datos en paquetes

PLL Bucle de enganche de fase

PPm Parte por millón

P-SCH Canal de sincronización primario

PSS Señal de sincronización primaria

QAM Modulación por amplitud de cuadratura

RAN Red de acceso de radio

RAT Tecnología de acceso de radio

RF Radiofrecuencia

RLF Fallo de enlace de radio

RRC Control de recursos de radio

SCEF Función de exposición de capacidad de servicio SNR Relación señal-ruido

S-SCH Canal de sincronización secundario

SSS Señal de sincronización secundaria

UE Equipo de usuario

VCO Oscilador controlado por tensión

WCDMA Acceso múltiple por división de código de banda ancha XO Oscilador de cristal de referencia

Claims

REIVINDICACIONES

i. Método de funcionamiento de un dispositivo (18) inalámbrico que comprende un primer oscilador (26-1) de cristal de referencia que funciona a una primera frecuencia de referencia y un segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia que funciona a una segunda frecuencia de referencia que es mayor que la primera frecuencia de referencia, que comprende:

tomar (100) una decisión de configurar un receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia; y

configurar (114) el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia según la decisión;

caracterizado porque tras tomar (100) la decisión de configurar el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia, provocar (112) la adaptación del segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia basándose en una salida del primer oscilador (26-1) de cristal de referencia.
2. Método según la reivindicación 1, en el que:

configurar (114) el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia comprende conectar (114) un bucle (44) de enganche de fase del receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico al segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia y configurar (114) el bucle (44) de enganche de fase basándose en la segunda frecuencia de referencia de tal manera que un oscilador (46) controlado que se controla por el bucle (44) de enganche de fase proporciona una señal de salida a una frecuencia de oscilador local deseada.
3. Método según la reivindicación 2, que comprende además, tras tomar (100) la decisión de configurar el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia, activar (108) el primer oscilador (26-1) de cristal de referencia y activar (110) el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia antes de configurar (104) el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia.
4. Método según la reivindicación 1, en el que el primer oscilador (26-1) de cristal de referencia se sintonizó anteriormente durante un procedimiento de sincronización en el que el dispositivo (18) inalámbrico se sincronizó a un nodo (14) de acceso de radio en un sistema (10) de comunicación inalámbrico.
5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además, tras tomar (100) la decisión de configurar el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia, desactivar (116) el primer oscilador (26-1) de cristal de referencia.
6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que tomar la decisión de usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia comprende tomar la decisión si el dispositivo (18) inalámbrico está sincronizado a una red inalámbrica.
7. Método según la reivindicación 1, en el que tomar (100) la decisión de usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia comprende tomar (402) la decisión basándose en una frecuencia portadora de una señal que va a recibirse por el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico.
8. Método según la reivindicación 7, en el que tomar (402) la decisión basándose en la frecuencia portadora de la señal que va a recibirse por el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico comprende tomar (402) la decisión de usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia si la frecuencia portadora es superior a un umbral predefinido o preconfigurado.
9. Método según la reivindicación 8, en el que el umbral predefinido o preconfigurado es superior o igual a 4 gigahercios, GHz.
10. Método según la reivindicación 8, en el que el umbral predefinido o preconfigurado es superior o igual a 10 gigahercios, GHz.
11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la primera frecuencia de referencia es inferior o igual a 52 megahercios, MHz, y la segunda frecuencia de referencia es superior o igual a 100 MHz.

Dispositivo (18) inalámbrico que comprende un primer oscilador (26-1) de cristal de referencia que funciona a una primera frecuencia de referencia y un segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia que funciona a una segunda frecuencia de referencia que es mayor que la primera frecuencia de referencia, comprendiendo el dispositivo (18) inalámbrico una unidad (24) de control adaptada para:

tomar una decisión de configurar un receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia; y

configurar el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia según la decisión; y

caracterizado porque la unidad (24) de control está adaptada además para:

tras tomar (100) la decisión de configurar el receptor (22) del dispositivo (18) inalámbrico para usar el segundo oscilador (26-2) de cristal de referencia, provocar (112) la adaptación del segundo oscilador (26-2) de cristal ^{de referencia basándose en una salida del primer oscilador (}26-1^{) de cristal de referencia.}

Dispositivo (18) inalámbrico según la reivindicación 12, en el que el dispositivo (18) inalámbrico está adaptado además para funcionar según el método según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11.

Dispositivo inalámbrico según la reivindicación 12 ó 13, en el que el receptor del dispositivo inalámbrico está adaptado para recibir señales que tienen una frecuencia portadora de onda milimétrica cuando el dispositivo inalámbrico está configurado para usar el segundo oscilador de cristal de referencia.

Dispositivo inalámbrico según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el dispositivo inalámbrico es un equipo de usuario o un dispositivo de comunicación de tipo máquina.