專利名稱：一種td－scdma終端睡眠時鐘校準的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線終端的睡眠時鐘校準技術，特別是涉及一種TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準的方法和裝置。
背景技術：
時分同步碼分多址(TD-SCDMA)系統是同步通信系統，終端必須與基站進行準確的時間同步以保證二者之間的正常通信。在工作模式下，終端由高頻時鐘來產生各種需要的時序和定時，為基帶芯片、射頻控制和系統的運行提供精確的時間參考，此高頻時鐘以TD-SCDMA系統的八分之一碼片速率為時間精度(即97.66ns，轉化為時鐘頻率則為10.24Mhz)。
在待機模式下，終端按照網絡側所配置的非連續接收(DRX)周期進行睡眠喚醒過程，睡眠時所有的高頻時鐘被停止以降低功耗，此時終端由低頻的32KHz時鐘(又叫睡眠時鐘)代替精度較高的高頻時鐘來產生各種需要的時序和定時。由于32KHz時鐘頻率很低，晶體本身的精度有較大誤差，且其頻率隨溫度變化而變化，因而該低頻時鐘的頻率漂移將會嚴重影響終端與基站之間的同步定時，必須通過高頻時鐘與低頻時鐘的校準(calibration)來補償其漂移，使終端按照校準后的時間基準重新調整自身的定時，以保證能與基站準確同步。
校準過程是在規定的校準時間內，計算每個32KHz時鐘周期內10.24Mhz時鐘周期的平均個數，理想結果為312.5(10.24MHz/32768Hz＝312.5)。如果在待機模式下32KHz時鐘頻率有偏移，則該值也會偏離312.5，校準的結果就是得到當前32KHz時鐘的實際震蕩頻率與10.24Mhz時鐘之間的實際比例關系。當然，校準時間越長，其獲得的校準結果就越精確。
由于校準過程需要高速時鐘信號，并且要求基帶芯片處于工作狀態，故終端在校準完成以后才能進入睡眠模式，也即校準過程縮短了待機模式下的實際睡眠時間，從而縮短了終端的待機時間。現有技術在每個DRX周期中都進行一次校準，且每次校準的持續時間是一個較長的固定值，這使得終端實際睡眠時間較短，進一步對其待機時間造成不利影響。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準的方法和裝置，以延長終端在待機模式下的實際睡眠時間，從而延長終端的待機時間。
為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下一種TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準的方法，包括在每個DRX周期中，獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差；判斷所述同步誤差是否大于TD-SCDMA系統同步窗長度，若是，則進行睡眠時鐘校準，否則，在當前DRX周期中，不進行睡眠時鐘校準。
較佳地，所述獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差包括計算終端預期的下行導頻時隙(DwPTS)相關峰值時刻與實測的DwPTS相關峰值時刻的差值，并將所述差值作為同步誤差。
較佳地，所述進行睡眠時鐘校準包括獲取當前DRX周期中終端的睡眠時間和睡眠時鐘晶體環境溫度變化值，根據獲取的睡眠時間和環境溫度變化值計算校準持續時間；計算在所述校準持續時間內，每個睡眠時鐘周期內的高頻時鐘周期的平均個數，并將該平均值作為時鐘校準結果輸出至基帶處理器。
較佳地，根據如下公式計算校準持續時間tcaltcal=k2/(TSYNC-ΔtOSCtsleep-k3·VUE-k1ΔC),]]>其中，k1、k2、k3為常數，TSYNC為TD-SCDMA系統同步窗長度，Δtosc為睡眠時鐘的抖動，VUE為終端的最大速率，tsleep為當前DRX周期中終端的睡眠時間，ΔC為睡眠時鐘晶體環境溫度變化值。
較佳地，所述獲取當前DRX周期中終端的睡眠時間包括獲取TD-SCDMA系統網絡側當前的DRX周期值，并將該DRX周期值作為終端的睡眠時間。
一種TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準的裝置，包括校準判斷模塊，用于在每個DRX周期中，獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差，判斷所述同步誤差是否大于TD-SCDMA系統同步窗長度，以及在確定所述同步誤差大于TD-SCDMA系統同步窗長度時，使能校準時間計算模塊和校準執行模塊；校準時間計算模塊，用于計算校準持續時間；校準執行模塊，用于計算在所述校準持續時間內，每個睡眠時鐘周期內的高頻時鐘周期的平均個數，并將該平均值作為時鐘校準結果輸出至基帶處理器。
較佳地，所述校準判斷模塊，進一步用于計算終端預期的DwPTS相關峰值時刻與實測的DwPTS相關峰值時刻的差值，并將所述差值作為同步誤差。
較佳地，所述校準時間計算模塊，進一步用于獲取當前DRX周期中終端的睡眠時間和睡眠時鐘晶體環境溫度變化值，根據獲取的睡眠時間和環境溫度變化值計算校準持續時間。
較佳地，所述校準時間計算模塊根據如下公式計算校準持續時間tcaltcal=k2/(TSYNC-ΔtOSCtsleep-k3·VUE-k1ΔC),]]>其中，k1、K2、k3為常數，TSYNC為TD-SCDMA系統同步窗長度，Δtosc為睡眠時鐘的抖動，VUE為終端的最大速率，tsleep為當前DRX周期中終端的睡眠時間，ΔC為睡眠時鐘晶體環境溫度變化值。
較佳地，所述校準時間計算模塊，進一步用于獲取TD-SCDMA系統網絡側當前的DRX周期值，并將該DRX周期值作為終端的睡眠時間。
與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明利用TD-SCDMA系統的技術特點，在每個DRX周期內都判斷是否需要進行睡眠時鐘的校準，只有在終端定時與基站定時之間的同步誤差大于系統的同步窗長度時，才進行校準，減少了時鐘校準的次數，等效的延長了終端在待機模式下的實際睡眠時間，從而延長了終端的待機時間；本發明還利用TD-SCDMA系統的技術特點，有效的減小了時鐘校準的平均持續時間，進一步延長了終端在待機模式下的實際睡眠時間。
圖1為本發明較佳實施例的TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準方法的流程圖；
圖2為本發明較佳實施例的TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。
本發明的關鍵在于由于待機模式下TD-SCDMA終端在每個DRX周期中，都需要喚醒一次，并且與基站的DwPTS同步，如果終端定時與基站定時之間的同步誤差不大于系統的同步窗長度，則不需要進行睡眠時鐘校準；進一步，在滿足時鐘校準精度的前提下，利用TD-SCDMA系統中網絡側的參數和終端本身的環境參數，動態調整校準的持續時間。
假設TD-SCDMA系統的同步窗長度為TSYNC(不同的算法對應的同步窗長度可能不同，可根據不同終端的具體技術實現方法進行靈活設置)，若終端定時與基站定時之間的同步誤差大于該同步窗，則終端無法與基站同步，因此要求每次睡眠結束后的同步誤差Δtsleep必須小于TSYNCΔtsleep≤TSYNC(1)也就是說，只有在Δtsleep＞TSYNC時才需要進行睡眠時鐘的校準。其中，待機模式下終端由于睡眠引入的同步誤差Δtsleep主要取決于以下幾個因素1、待機模式下，每個DRX周期中終端的睡眠時間tsleep，睡眠時間與DRX周期值近似相等，顯然，單次睡眠時間越長，受外界因素影響而引入的同步誤差越大；2、校準過程的精度1/fcal·tcal，其中，fcal是校準過程的參考時鐘頻率(即高頻時鐘10.24MHz)，tcal是校準持續時間，其值對同步誤差影響很大，可根據校準精度的要求來設置；3、睡眠時鐘晶體(32KHz)的頻率精度，包括晶體的絕對頻率精度和頻率隨溫度變化而變化的精度(用溫度系數a0來衡量)，晶體的環境溫度變化值ΔC及晶體的溫度系數對同步誤差影響很大；4、睡眠時鐘的抖動，假設時鐘抖動Δtosc小于100ns(≈1/6chip)，由于時鐘抖動的平均結果幾乎為0，故其對同步漂移影響很小；
5、終端的快速移動，快速移動的終端會引入多普勒效應，從而導致同步誤差，假定終端的最大速率為VUE(TD-SCDMA標準規定為120km/h)，則同步誤差為tsleep·VUE/V0，其中V0為光速，可見，由多普勒效應引入的同步誤差很小。
由以上分析可知，同步誤差Δtsleep可由以下公式來確定Δtsleep＝tsleep(k1/ΔC+k2/tcal+k3·VUE)+Δtosc(2)從(1)(2)二式中可以解出校準持續時間tcaltcal=k2/(TSYNC-ΔtOSCtsleep-k3·VUE-k1ΔC)---(3)]]>其中，k1、k2、k3、TSYNC、Δtosc、VUE均近似為為常數，則校準持續時間tcal主要取決于終端的睡眠時間tsleep和晶體環境溫度變化值ΔC。
基于以上分析，請參照圖1，本發明較佳實施例的睡眠時鐘校準方法包括如下步驟步驟101、在每個DRX周期中，獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差；其中，可以通過計算終端預期的DwPTS相關峰值時刻與實測的DwPTS相關峰值時刻的差值來作為同步誤差。
步驟102～103、判斷所述同步誤差是否大于TD-SCDMA系統同步窗長度，若是，則進行睡眠時鐘校準，否則，在當前DRX周期中，不進行睡眠時鐘校準。
在本實施例中，進行睡眠時鐘校準的過程為獲取當前DRX周期中終端的睡眠時間和睡眠時鐘晶體環境溫度變化值，根據獲取的睡眠時間和環境溫度變化值計算校準持續時間；計算在所述校準持續時間內，每個睡眠時鐘周期(32KHz)內的高頻時鐘周期(10.24Mhz)的平均個數，并將該平均值作為時鐘校準結果輸出至基帶處理器。其中，可以根據公式(3)來計算校準持續時間tcal，由于睡眠時間與DRX周期值近似相等，所以在本發明較佳實施例所述的方法中，還進一步獲取TD-SCDMA系統網絡側當前的DRX周期值，用該周期值來代替公式(3)中的tsleep。
請參照圖2，本發明較佳實施例的睡眠時鐘校準裝置包括校準判斷模塊21、校準時間計算模塊22和校準執行模塊23。
校準判斷模塊21用于在每個DRX周期中，獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差，判斷所述同步誤差是否大于TD-SCDMA系統同步窗長度，在確定所述同步誤差大于TD-SCDMA系統同步窗長度時，使能校準時間計算模塊22和校準執行模塊23。
校準判斷模塊21執行的具體操作為獲取終端預期的DwPTS相關峰值時刻T0與實測的DwPTS相關峰值時刻T1；通過計算得到終端定時與基站定時之間的同步誤差ΔT＝|T0-T1|；將得到的同步誤差ΔT與TD-SCDMA系統的同步窗TSYNC進行比較，若ΔT＞TSYNC，則通過使能校準時間計算模塊22和校準執行模塊23來進行睡眠時鐘校準，反之不需要進行睡眠時鐘校準。
校準時間計算模塊22，用于計算校準持續時間。
校準時間計算模塊22執行的具體操作為網絡側參數的讀取讀取TD-SCDMA系統當前的網絡側參數——DRX周期值，將該DRX周期值作為終端的睡眠時間tsleep；睡眠時鐘晶體環境溫度變化值的計算計算當前DRX周期內晶體的環境溫度與前一次時鐘校準時的環境溫度之間變化的絕對值ΔC；該值的獲取在硬件電路上可以通過熱敏電阻及電壓/溫度查詢表的方式，或者利用高精度集成溫度傳感器獲得；在得到睡眠時間tsleep和溫度變化值ΔC后，校準時間計算模塊22根據公式(3)計算出該次校準所需的持續時間tcal。
校準執行模塊23，用于計算在所述校準持續時間內，每個睡眠時鐘周期內的高頻時鐘周期的平均個數，并將該平均值作為時鐘校準結果輸出至基帶處理器。
具體來說，就是在tcal時間內，計算每個32KHz時鐘周期內10.24Mhz時鐘周期的平均個數，并將該平均值作為時鐘校準結果輸出至基帶處理器。
最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準的方法，其特征在于，包括在每個非連續接收DRX周期中，獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差；判斷所述同步誤差是否大于TD-SCDMA系統同步窗長度，若是，則進行睡眠時鐘校準，否則，在當前DRX周期中，不進行睡眠時鐘校準。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差包括計算終端預期的下行導頻時隙DwPTS相關峰值時刻與實測的DwPTS相關峰值時刻的差值，并將所述差值作為同步誤差。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述進行睡眠時鐘校準包括獲取當前DRX周期中終端的睡眠時間和睡眠時鐘晶體環境溫度變化值，根據獲取的睡眠時間和環境溫度變化值計算校準持續時間；計算在所述校準持續時間內，每個睡眠時鐘周期內的高頻時鐘周期的平均個數，并將該平均值作為時鐘校準結果輸出至基帶處理器。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，根據如下公式計算校準持續時間tcaltcal=k2/(TSYNC-ΔtOSCtsleep-k3·VUE-K1ΔC),]]>其中，k1、k2、k3為常數，TSYNC為TD-SCDMA系統同步窗長度，Δtosc為睡眠時鐘的抖動，VUE為終端的最大速率，tsleep為當前DRX周期中終端的睡眠時間，ΔC為睡眠時鐘晶體環境溫度變化值。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取當前DRX周期中終端的睡眠時間包括獲取TD-SCDMA系統網絡側當前的DRX周期值，并將該DRX周期值作為終端的睡眠時間。
6.一種TD-SCDMA終端睡眠時鐘校準的裝置，其特征在于，包括校準判斷模塊，用于在每個DRX周期中，獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差，判斷所述同步誤差是否大于TD-SCDMA系統同步窗長度，以及在確定所述同步誤差大于TD-SCDMA系統同步窗長度時，使能校準時間計算模塊和校準執行模塊；校準時間計算模塊，用于計算校準持續時間；校準執行模塊，用于計算在所述校準持續時間內，每個睡眠時鐘周期內的高頻時鐘周期的平均個數，并將該平均值作為時鐘校準結果輸出至基帶處理器。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述校準判斷模塊，進一步用于計算終端預期的DwPTS相關峰值時刻與實測的DwPTS相關峰值時刻的差值，并將所述差值作為同步誤差。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述校準時間計算模塊，進一步用于獲取當前DRX周期中終端的睡眠時間和睡眠時鐘晶體環境溫度變化值，根據獲取的睡眠時間和環境溫度變化值計算校準持續時間。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述校準時間計算模塊根據如下公式計算校準持續時間tcaltcal=k2/(TSYNC-ΔtOSCtsleep-k3·VUE-k1ΔC),]]>其中，k1、k2、k3為常數，TSYNC為TD-SCDMA系統同步窗長度，Δtosc為睡眠時鐘的抖動，VUE為終端的最大速率，tsleep為當前DRX周期中終端的睡眠時間，ΔC為睡眠時鐘晶體環境溫度變化值。
10.如權利要求8所述的裝置，其特征在于所述校準時間計算模塊，進一步用于獲取TD-SCDMA系統網絡側當前的DRX周期值，并將該DRX周期值作為終端的睡眠時間。
全文摘要
本發明提供了一種TD－SCDMA終端睡眠時鐘校準的方法和裝置。所述方法包括在每個DRX周期中，獲取終端定時與基站定時之間的同步誤差；判斷所述同步誤差是否大于TD－SCDMA系統同步窗長度，若是，則進行睡眠時鐘校準，否則，在當前DRX周期中，不進行睡眠時鐘校準。本發明的方法和裝置，能夠有效的延長終端在待機模式下的實際睡眠時間，從而延長終端的待機時間。
文檔編號H04W52/02GK101090547SQ20071011944
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月24日 優先權日2007年7月24日
發明者戴凌龍, 崔殿華, 唐良東 申請人:北京天碁科技有限公司