CN102244926B - 帧时序控制器以及帧时序控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种帧时序控制器以及帧时序控制方法。其中，该帧时序控制器包括：计时器，用于根据具有第一时钟频率的第一时钟信号产生计时值；帧时序控制单元，与计时器耦接，用于触发至少一接收机根据至少一帧指针和计时值开始接收来自基站的已传送信息；以及帧指针处理电路，与帧时序控制单元耦接，用于根据该至少一接收机的至少该输出信号产生和更新该帧指针。本发明的帧时序控制器以及帧时序控制方法可更好地对正交频分多址接入系统进行帧时序控制，使移动台与多个基站实现良好的连接质量，提升系统性能。

Description

帧时序控制器以及帧时序控制方法

技术领域

发明有关于一种帧时序控制器，尤其有关于一种帧时序控制器以及帧时序控制方法。

背景技术

在正交频分多址接入(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)通信系统中，例如全球互通微波存取(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，WiMAX)系统、长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统等，一个移动台(mobile station，MS)必须同时与多个基站(base station，BS)保持连接。这些基站可具有不同的基本采样频率/信号带宽，却具有彼此相同的帧长(或帧间隔)。以WiMAX系统为例，其具有需由硬件支持的五种不同的基本采样频率/信号带宽，对应这五种不同基本采样频率/信号带宽的每个帧长(或帧间隔)总是等于一个固定值，例如5毫秒。在某些情况下，MS必须将其接收/发送的目标从一个BS切换到另一个BS。为了实现良好的连接质量和实时信号处理，可由移动台来保持每一相应基站的多项属性，其中一个关键属性是帧时序定位(frame timing location)。一种简单方法是为每个基站分配一个专用系统计时器或计数器，但可能带来更高成本，该成本与一个移动台预保持连接的相应基站的数目成正比。

另一个问题是，无论对移动台的运行射频(radio frequency，RF)信道或其他通信系统，移动台的采样时钟频率都可成为一个干扰源。常见的解决方法是改变移动台的时钟频率以避免不期望的性能下降。然而，由于移动台的系统计时器/计数器的计算频率可与采样时钟频率相应，改变采样时钟频率也改变了移动台的系统计时器/计数器的计算频率。对于所有相应的基站，帧时序控制必须相应地调整或修改。

因此，需要一种新颖的帧时序控制机制，以简单而有效的方式对发射机/接收机进行控制。

发明内容

为解决移动台与基站传送信息过程中的帧时序控制问题，本发明提供一种帧时序控制器以及帧时序控制方法。

本发明提供一种帧时序控制器，该帧时序控制器包括：计时器，用于根据具有第一时钟频率的第一时钟信号产生计时值；帧时序控制单元，与该计时器耦接，用于触发至少一接收机根据至少一帧指针和该计时值开始接收来自基站的已传送信息，其中，该至少一接收机相应于采样时钟频率以第一采样频率对输入信号进行处理以产生多个第一样本，并且相应于第二时钟信号的第二时钟频率以第二采样频率对该多个第一样本进行处理以产生含有多个第二样本的输出信号，且该第二时钟频率与该采样时钟频率不同；以及帧指针处理电路，与该帧时序控制单元耦接，用于根据该至少一接收机的至少该输出信号产生和更新该帧指针。

本发明另提供一种帧时序控制方法，该帧时序控制方法包括：根据具有第一时钟频率的第一时钟信号产生计时值；触发至少一接收机根据至少一帧指针和该计时值开始接收基站的已传送信息，其中，该至少一接收机相应于采样时钟信号的采样时钟频率，以第一采样频率对输入信号进行处理以产生多个第一样本，并且相应于第二时钟信号的第二时钟频率以第二采样频率对该多个第一样本进行处理以产生含有多个第二样本的输出信号，且该第二时钟频率与该采样时钟频率不同；以及根据该至少一接收机的至少该输出信号产生和更新该帧指针。

本发明再提供一种帧时序控制器，适用于移动台，该移动台可与具有不同信号带宽的多个基站进行通信，该帧时序控制器包括：计时器，用于根据第一时钟信号产生计时值；帧时序控制单元，与该计时器耦接，用于触发该移动台的至少一接收机根据该多个基站的特定基站的至少一特定帧指针和该计时值开始接收该特定基站的已传送信息；帧时序偏移估计单元，与该至少一接收机耦接，用于根据该至少一接收机的输出信号估计用于接收该已传送信息的接收机开始时间与帧的实际帧开始时间之间的帧时序偏移；以及帧指针管理单元，与该帧时序控制单元和该帧时序偏移估计单元耦接，用于根据具有固定时钟频率的第二时钟信号产生和保持该多个基站的多个帧指针，其中，根据至少该帧时序偏移和相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第二时钟信号的时钟周期的计数器值，对该特定帧指针进行更新，且根据该计数器值对剩余的帧指针进行更新。

本发明还提供一种帧时序控制方法，适用于移动台，该移动台可与具有不同信号带宽的多个基站通信，该帧时序控制方法包括：根据第一时钟信号产生计时值；触发该移动台的至少一接收机根据该多个基站的特定基站的至少一特定帧指针和该计时值开始接收该特定基站的已传送信息；根据该至少一接收机的输出信号估计用于接收该已传送信息的接收机开始时间与帧的实际帧开始时间之间的帧时序偏移；以及根据具有固定时钟频率的第二时钟信号产生和保持该多个基站的多个帧指针，其中，根据至少该帧时序偏移和相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第二时钟信号的时钟周期的计数器值，对该特定帧指针进行更新，且根据该计数器值对剩余的帧指针进行更新。

利用本发明提供的时序控制器和时序控制方法，可实现移动台与多个具有不同信号带宽的基站之间良好的通信，提升系统性能。

附图说明

图1是本发明的移动台的方块示意图。

图2是估计帧时序偏移△S的操作的示意图。

图3是帧时序控制单元114执行帧时序控制的示意图。

图4是本发明第一个实施例的控制接收开始时间的方法的流程图。

图5是本发明第二个实施例的控制接收开始时间的方法的流程图。

具体实施方式

在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。所属技术领域的技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分准则。在通篇说明书及权利要求中所提及的“包含”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。藉由以下的较佳实施例的叙述并配合全文的图1至图5说明本发明，但以下叙述中的装置、组件与方法、步骤乃用以解释本发明，而不应当用来限制本发明。

请参照图1，图1是本发明的移动台的方块示意图。MS100包括接收机102、发射机104和帧时序控制器106。在一个实施例中，帧时序控制器106包括计时器112、帧时序控制单元114和帧指针处理电路116，其中，帧指针处理电路116包括帧指针管理单元124、帧时序偏移估计单元126，以及时钟频率偏移估计单元128。计时器112用于根据具有第一时钟频率F_timer的第一时钟信号CLK 1产生计时值N_timer。需注意的是，MS100可用于OFDMA通信系统中，例如WiMAX系统或LTE系统，从而可能需要与具有不同信号带宽(例如不同基本采样频率)的多个BS保持连接。因此，已传送信号可从MS100发送到每个BS，或已接收信号可从每个BS发送到MS100。若MS100使用能产生具有不同时钟频率(例如不同基本采样频率)的时钟信号的时钟产生器，该时钟产生器的成本、电力消耗和效能都不及产生具有固定时钟频率的时钟信号的时钟产生器。为了能使用产生具有固定时钟频率的时钟信号的时钟产生器，在接收机102/发射机104中使用插补器作为速率转换器。

对于接收机102，其包括模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)132、一组接收机(receiver，RX)数据通路(datapath)134和138以及插补器136。对于发射机104，其包括数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)142、一组发射机(transmitter，TX)数据通路(datapath)144和148以及插补器146。RX数据通路134和138包含用于接收信号所需的任何元件。TX数据通路144和148包含用于发送信号所需的任何元件。若接收机102从使用特定基本采样频率的特定BS接收到已传送信息，ADC132根据ADC采样时钟信号CLK ADC运行，其中，该ADC采样时钟信号CLK_ADC具有与特定基本采样频率不同的采样时钟频率F_ADC(图未示)，因此，相应于ADC采样时钟信号CLK_ADC的采样时钟频率F_ADC，对模拟输入信号S_IN进行处理以产生具有第一采样频率的第一样本S1。接着，相应于第二时钟信号CLK_2的第二时钟频率F_S(图未示)，插补器136将第一样本S1转换为输出信号S_R，该输出信号S_R包含具有第二采样频率的第二样本S2，其中，第二时钟频率F_S与特定BS使用的特定基本采样频率相同。

类似地，当发射机104产生传送信息到使用特定基本采样频率的特定BS时，插补器146将包含在具有第二采样频率的输入信号S_T中的第二样本S2’转换为具有第一采样频率的第一样本S1’。DAC142根据DAC采样时钟信号CLK_DAC运行，其中，该DAC采样时钟信号CLK_DAC具有与特定基本采样频率不同的采样时钟频率F_DAC(图未示)，因此，相应于采样时钟频率F_DAC，对具有第一采样频率的第一样本S1’进行处理并相应产生模拟输出信号S_OUT。在一个实施例中，采样时钟频率F_ADC与采样时钟频率F_DAC相同，且第一时钟信号CLK_1的第一时钟频率F_timer与采样时钟频率F_ADC/F_DAC相关(例如相同)。

举例来说，特定基本采样频率(即第二时钟信号CLK 2的第二时钟频率F_S)可为11.2MHz，ADC采样时钟信号CLK ADC和/或DAC采样时钟信号CLKDAC的采样时钟频率可为11.25MHz。在BS根据基本采样频率为11.2MHZ的10000个样本产生一个模拟信号的情况下，ADC132根据11.25MHz的采样时钟频率对模拟信号进行采样。因此，接收机102获得个样本，然后接收机102用插补器136将ADC132产生的样本转换成原始的10000个样本。

在某些情形中，MS100可将其接收/发送目标从一个BS转换到另一个BS。此类型转换可由MS100自身或来自接收/发送目标的命令初始化。对于MS100，其应不仅保持作为接收/发送目标的BS的帧时序控制，也对之后可被选做接收/发送目标的其他BS保持控制。在所有BS具有不同信号带宽的情况下，当与不同的BS进行通信时，MS100可使用不同的ADC/DAC采样时钟频率。此外，即使所有BS的信号带宽相同，在有些情况下MS100可使用不同的ADC/DAC采样时钟频率用于接收来自不同BS的信号或者发送信号到不同BS。举例来说，具有特定频率的ADC/DAC时钟信号的谐波可成为MS100或者其他通信系统的运行RF信道的干扰源，因此本发明提出了使用帧指针处理电路116来保持这些BS的帧指针。具体细节如下所述。

帧时序偏移估计单元126与接收机102和帧指针管理单元124耦接，根据输出信号S_R来估计接收已传送信息的接收机开始时间和一帧的实际帧开始时间之间的帧时序偏移△S。请参照图2，图2是估计帧时序偏移△S的操作的示意图。如上所述，输出信号S_R具有第二样本S2，其中，相应于第二时钟频率F_S(即与MS100通信的BS所采用的基本采样频率)，第二样本S2以第二采样频率进行传送。通常，存在具有已知数据模式的预定前文(pre-defined preamble)/同步信号。因此，帧时序偏移估计单元126可通过使用该已知数据模式来估计帧时序偏移△S。

举例说明，已知数据模式可按如下样本序列SS代表：“+++---++-+”，其中，“+”代表逻辑值“1”，“-”代表逻辑值“0”。理想情况下，已知数据模式在时间点T1开始，如图2所示。帧时序偏移单元126在由已知样本序列SS定义的初始窗口W1中计算已知样本序列SS和输出信号S_R的第二样本之间的相关值。然后，帧时序偏移估计单元126将窗口W1移动一个样本长度，再在由相同已知样本序列SS定义的已移动的窗口W1(即移动后成为窗口W2)中计算已知样本序列SS与输出信号S_R的第二样本之间的另一相关值。由图2可见，当帧时序偏移估计单元126将初始窗口W1移动5个样本长度时，可以得到最大相关值。也就是说，由于在已移动窗口W6中的输出信号S_R的第二样本与包含在已知样本序列SS中的样本一致，因而此时的相关值为所有由样本SS在不同窗口内得到的相关值中的最大值。因此，在识别出最大相关值的基础上，帧时序偏移估计单元126就能确定帧时序偏移△S。本实施例中，相应由已知样本序列SS所定义的窗口作出的调整，帧时序偏移△S可由第二时钟信号的时钟周期的计数器值设定(即已移动样本的总数)。因此，本实施例中，帧时序偏移估计单元可按5来设定帧时序偏移。

需注意的是，上述情形仅供说明所用，本发明并不限于此。也就是说，在供选择的设计中，帧时序偏移单元126可通过使用其他帧时序偏移估计机制来估计帧时序偏移△S。此种做法也遵循本发明精神。

帧指针管理单元124用于根据具有第三时钟频率F_v(图未示)的第三时钟信号CLK_3为每个BS产生与保持帧指针FP，其中，帧指针管理单元124根据至少从帧时序偏移估计单元126产生的帧时序偏移△S对帧指针FP进行更新。需注意的是，帧指针管理单元124可由硬件、软件或者两者的结合实现。例如，帧指针管理单元124可由数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、微处理器或者状态机实现。

在第一实施过程中，帧指针管理单元124根据参数将帧指针FP进行更新(例如第N个帧的帧指针FP_N)，其中该参数包括：当前值(例如第N-1个帧的帧指针FP_N-1)、相应于两个连续帧之间的预设帧间隔的第三时钟信号的时钟周期的计数器值帧时序偏移△S以及第三时钟信号CLK_3的第三时钟频率F_V和第二时钟信号CLK_2的第二时钟频率F_S的比值(例如)。例如，更新帧指针FP的操作可由如下公式表示：

${\mathrm{FP}}_N={\mathrm{FP}}_{N-1}+T_{\mathrm{frame}}^{*}+\mathrm{\ΔS}\×R_s^v---\left(1\right)$

两连续帧之间的预设帧间隔可被视为一个帧长。因此，计数器值可以代表每个帧的样本数目。例如，当第三时钟频率为11.2MHz，且两连续帧之间的预设帧间隔为5ms，计数器值就是56000(即11.2Mhz*5ms)。

考虑第三时钟频率F_V与第二时钟频率F_S相同的情况。对于具有不同的信号带宽/基本采样频率BS，帧指针管理单元124使用的计数器值可彼此不同。也就是说，当接收/发送目标从具有第一信号带宽/基本采样频率的第一个BS传送到具有第二信号带宽/基本采样频率的第二个BS，其中，该第二信号带宽/基本采样频率不同于第一信号带宽/基本采样频率，第三时钟信号CLK_3的第三时钟频率F_V就从第一基本采样频率改变为第二基本采样频率，且也对计数器值相应调整。

为了防止帧指针管理单元124受到不同BS之间切换的影响，本发明提出在第二时钟信号CLK_2的第二时钟频率F_S发生改变时，第三时钟信号CLK_3的第三时钟频率F_V固定不变。即，不考虑当前与MS100通信的BS所使用的基本采样频率，第三时钟信号CLK_3采用固定频率。此外，不考虑ADC采样时钟信号CLK_ADC/DAC采样时钟信号CLK_DAC的采样时钟频率，第三时钟信号CLK_3采用固定频率。

需要指出的是，对以相应于第二时钟频率F_S的采样频率发送的样本S2进行处理，得到帧时序偏移△S，帧指针管理单元124根据可与第二时钟频率F_S不同的第三时钟频率F_V更新和保持帧指针FP，因此，比值 用于将以第二时钟频率F_S计算的样本数目转换为以第三时钟频率F_V计算的样本数目。

如上所述，将第二时钟频率F_S设定为等于MS100当前通信的BS使用的基本采样频率，其中，基本采样频率的理想值在无线通信标准中已有所规定。然而，BS使用的实际基本采样频率和MS100使用的第二频率采样频率F_S中的至少一个有可能偏离理想基本采样频率。因此，MS100所使用的第二时钟频率F_S与BS所使用的基本采样频率之间会存在时钟频率偏移如图1所示，帧指针处理单元116也包含了用于估计接收机102采用的第二时钟频率F_S和BS采用的特定时钟频率(即基本采样频率)之间的时钟频率偏移的时钟频率偏移估计单元128。需注意的是，时钟频率估计单元128可采用任何能够估计时钟频率偏移的时钟频率偏移估计机制。

在第二个实施过程中，帧指针管理单元124可根据至少帧时序偏移△S和时钟频率偏移来更新帧指针FP。更确切地说，帧指针管理单元124根据参数将帧指针FP进行更新(例如第N个帧的指针FP_N)，其中该参数包括：当前指针值(例如第N-1个帧指针FP_N-1)、相应于两连续帧之间的预设帧间隔的第三时钟信号的时钟周期的计数器值时钟频率偏移帧时序偏移△S和第三时钟信号CLK_3的时钟频率F_V与第二时钟信号CLK 2的时钟频率F_S的比值例如，更新帧指针FP可由如下公式表示：

${\mathrm{FP}}_N={\mathrm{FP}}_{N-1}+T_{\mathrm{frame}}^{*}\×(1-{\mathrm{\ΔF}}_{\mathrm{MS}}^{\mathrm{BS}})+\mathrm{\ΔS}\×R_s^v---\left(2\right)$

需注意的是，计数器值等于相应于预设帧间隔(例如5ms)的第三时钟信号的时钟周期。假设计数器值T_frame等于相应于预设帧间隔的第二时钟信号的时钟周期。计数器值T_frame与满足下述公式。

$T_{\mathrm{frame}}^{*}=T_{\mathrm{frame}}\×R_s^v---\left(3\right)$

因此，尽管时钟频率偏移通过MS100使用的第二时钟频率F_S和BS使用的基本采样频率来估计，计数器值的变化满足下述公式。

$T_{\mathrm{frame}}\×(1-{\mathrm{\ΔF}}_{\mathrm{MS}}^{\mathrm{BS}})\×R_s^v=T_{\mathrm{frame}}^{*}\×(1-\mathrm{\Δ}{F}_{\mathrm{MS}}^{\mathrm{BS}})---\left(4\right)$

也就是说，帧指针管理单元124使用由时钟频率偏移估计单元128产生的时钟频率偏移来微调相应于预设帧间隔(例如5ms)的第三时钟信号的时钟周期的计数器值

类似地，在第二实施过程中，当第二时钟信号CLK_2的第二时钟频率F_S改变时，第三时钟信号CLK_3的第三时钟频率F_V固定不变。即，不考虑当前与MS100通信的BS所使用的基本采样频率，第三时钟信号CLK_3采用固定频率。且不考虑ADC采样时钟信号CLK ADC和/或DAC采样时钟信号CLK_DAC的采样时钟频率，第三时钟信号CLK_3采用固定频率。由此达到防止帧指针管理单元124受到不同BS之间的切换带来的影响的目的。

在上述的第一和第二实施过程中，与MS100当前通信的BS的帧指针FP将根据上述公式(1)或(2)更新。对于当前未与MS100通信的其他BS的帧指针，帧指针管理单元124分别将计数器值加入各帧指针。

如上所述，帧指针处理单元116根据至少接收机102的输出信号S_R为每个BS产生和更新帧指针FP。帧时序控制单元114与计时器112、接收机102和发射机104耦接，用于根据至少帧指针FP和计时值N_timer触发接收机102开始接收BS的已传送信息，或者触发发射机104开始向BS传送信息。需注意的是，第一时钟信号CLK_1的第一时钟频率F_timer可设计为与采样时钟频率F_ADC/F_DAC相关(例如相等)。在第一时钟信号CLK_1的每个时钟周期内向计时值N_timer加入的调整量是一个常整数(例如1)的情形下，当采样时钟频率F_ADC/F_DAC改变时，需要对由帧指针管理单元124保持的所有帧指针进行适当地调整。由此，为每个BS调整帧指针需要做额外计算。

因此，为了简化整体帧时序控制的设计，本发明提出配置计时器112，用于对应第一时钟频率F_timer的调整，在第一时钟信号CLK_1的每个时钟周期内，适应性调整向计时值N_timer加入的调整量(例如一个增量)。举例说明，但不限于此，计时器112相应于第三时钟信号CLK_3的时钟周期提供时序信息，其中，不管与MS100当前通信的BS是哪个，该第三时钟信号CLK 3具有固定的时钟频率F_V。例如，调整量与第一时钟频率F_timer成反比。在一个实施过程中，调整量由设定，其可以不是一个常整数值，而是一个变化分数值。

帧时序控制单元114的目标是参照帧指针FP和计时值N_timer确定将实际对第一样本S1/S1’进行接收/发送处理的开始位置。例如，帧时序控制单元114根据参数触发接收机102/发射机104，其中该参数包括：帧指针FP、计时值N_timer、第三时钟频率F_V与第一时钟频率F_timer之间的比值(例如)、第三时钟频率F_V与第二时钟频率F_S之间的比值(例如)和相应于时域先进开始时间(time-domain advanced start time)的第二时钟信号的时钟周期的计数器值。由于帧指针FP指示的接收/传送开始时间并不一定与计时值N_timer指示的时间点相匹配，因此，在每个时钟周期内，通过一个调整量进行调整，当计时值N_timer达到一个特定计时值X时，帧时序控制单元114向RX数据通路134/TX数据通路144产生一个开始触发信号S_T，用于使RX数据通路134开始接收ADC132的输出信息，并向插补器136/146产生一个初始延迟U(例如分数延迟)。例如，帧时序控制单元114可由下述公式确定初始延迟U。

$\mathrm{FP}=X+U\×R_{\mathrm{timer}}^v+Y\×R_s^v---\left(5\right)$

请参照图3，图3是帧时序控制单元114执行帧时序控制的流程图。以接收机102为例，RX数据通路134在先于待接收帧的开始时间的一个时间点被使能。如图1和图3所示，RX数据通路138具有用于计算由插补器136产生的第二样本的物理计数器，并在接收帧的主导样本前先接收Y个样本。因此，存在相应于Y个样本(即第二时钟信号CLK_2的Y个时钟周期)的时域先进开始时间T_ADV。需注意的是，时域先进开始时间T_ADV是预定义的，那么计数器值Y也是一个预定值。另外，当插补器136接收到主导第一样本S1时，对应的主导第二样本S2的输出会由初始延迟U滞后。因此，通过插补器136可相等地调整接收的开始时间。

另外，当由调整量()调整的计时值N_timer达到特定计时值X时，帧时序控制单元114相应地产生开始触发信号S_T。由上述公式(5)，所属技术领域的技术人员可知当特定计时值X为已知时，可计算并确定初始延迟U。

在一典型设计中，帧时序控制单元114计算一个初始计时值X_start，其中接着，当在每个时钟周期内接收到计时器112产生和更新的计时值N_timer时，帧时序控制单元114检查下述不等式是否成立。

$N_{\mathrm{timer}}\&le;X_{\mathrm{start}}<N_{\mathrm{timer}}+R_{\mathrm{timer}}^v---\left(6\right)$

帧时序控制单元114始终检查上述的不等式关系，直至计时器112产生的最近一个计时值N_timer满足上述不等式。接着帧时序控制单元114按如下公式计算初始延迟U。

$U=(X_{\mathrm{start}}-X)\&times;\frac{1}{R_{\mathrm{timer}}^v}---\left(7\right)$

在上述公式(7)中，X等于能满足前述不等式的计时值N_timer。请参照图4，图4是本发明第一个实施例的控制接收开始时间的方法的流程图。在结果大致相同的前提下，并不要求严格按照图4所示步骤执行。控制接收开始时间的方法可以简要概括如下。

步骤S400：开始。接着进入步骤S402。

步骤S402：计算初始计时值X_start，其中，X_start＝FP-Y×。接着进入步骤S404。

步骤S404：从计时器接收计时值N_timer。接着进入步骤S406。

步骤S406：检查计时值N_timer是否满足不等式若满足，进入步骤S410，否则，进入步骤S408。

步骤S408：通过向计时值N_timer中加入调整量(即一个增量)，利用计时器对计时值N_timer进行更新。接着进入步骤S404。

步骤S410：计算初始延迟U：接着进入步骤S412。

步骤S412：分别向RX数据通路134输出一个开始触发信号S_T，向插补器136输出一个初始延迟U。接着进入步骤S414。

步骤S414：结束。

所属技术领域的技术人员在阅读上述段落描述后，可以理解图4所示每个步骤的操作，为简洁，进一步的描述在此省略。

由于X和U都是分数值，由于有限的计算能力，帧时序控制单元114可能难以及时确定初始延迟U。为解决此问题，本发明提出一种预先计算初始延迟U的帧时序控制改进机制。例如，帧时序控制单元114计算初始计时值X_start，其中，接着，帧时序控制单元114找到两个相邻的已估计的计时值X_k-1和X_k，在计时器产生的计时值N_timer到达已估计的计时值X_k-1之前，且X_k-1≤X_start＜X_k。在已估计的计时值X_k-1和X_k找到后，帧时序控制单元114按如下公式计算初始延迟U：

$U=(X_{\mathrm{start}}-X_{k-1})\&times;\frac{1}{R_{\mathrm{timer}}^v}---\left(8\right)$

请参照图5，图5是本发明第二实施例的控制接收开始时间的方法的流程图。在结果大致相同的前提下，并不要求严格按照图5所示步骤执行。控制接收开始时间的方法可简要概括如下。

步骤S500：开始。接着进入步骤S502。

步骤S502：计算初始计时值X_start，其中，接着进入步骤S504。

步骤S504：找到两相邻的已估计的计时值X_k-1和X_k，其中，且X_k-1≤X_start＜X_k。接着进入步骤S506。

步骤S506：按照公式计算初始延迟U。接着进入步骤S508。

步骤S508：从计时器接收计时值N_timer。接着进入步骤S510。

步骤S510：检查计时值N_timer是否达到已估计的计时值X_k-1，若达到，进入到步骤S514，否则，进入到步骤S512。

步骤S512：通过在计时值N_timer中加入调整量(例如一个增量)，利用计时器对计时值N_timer进行更新。接着进入步骤S508。

步骤S514：分别向RX数据通路134输出一个开始触发信号S_T，向插补器136输出一个初始延迟U。接着进入步骤S516。

步骤S516：结束。

所属技术领域的技术人员在阅读上述段落描述后，可以理解图5所示每个步骤的操作，更进一步的描述在此省略。

对于发射机104，其可以由帧控制单元114控制，其中，帧控制单元114采用与控制接收机102相似的帧时序控制机制。在阅读上述段落之后，所属技术领域的技术人员可以理解向TX数据通路144产生开始触发信号S_T以及向插补器146产生初始延迟U的具体细节。为简洁，更进一步的描述在此省略。

上述的实施例仅用来列举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何所属技术领域的技术人员根据本发明的精神而轻易完成的改变或均等性安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求为准。

Claims (24)

1.一种帧时序控制器，该帧时序控制器包括:

计时器，用于根据具有第一时钟频率的第一时钟信号产生计时值；

帧时序控制单元，与该计时器耦接，用于根据至少一帧指针和该计时值触发至少一接收机开始接收来自基站的已传送信息，其中，该至少一接收机相应于采样时钟频率以第一采样频率对输入信号进行处理以产生多个第一样本，并且相应于第二时钟信号的第二时钟频率以第二采样频率对该多个第一样本进行处理以产生含有多个第二样本的输出信号，且该第二时钟频率与该采样时钟频率不同；以及

帧指针处理电路，与该帧时序控制单元耦接，用于根据该至少一接收机的至少该输出信号产生和更新该帧指针，其中，该帧指针处理电路包括帧指针管理单元，用于根据具有第三时钟频率的第三时钟信号产生和保持该基站的该帧指针；该帧指针处理电路还包括帧时序偏移估计单元，与该至少一接收机和该帧指针管理单元耦接，用于根据该输出信号估计接收该已传送信息的接收机开始时间和帧的实际帧开始时间之间的帧时序偏移，其中，该帧指针管理单元根据至少该帧时序偏移对该帧指针进行更新。

2.如权利要求1所述的帧时序控制器，其特征在于，该第一时钟频率与该采样时钟频率相关。

3.如权利要求1所述的帧时序控制器，其特征在于，在该第一时钟信号的每个时钟周期内，向该计时值加入的调整量为对应该第一时钟频率的调整而适应性地调整。

4.如权利要求3所述的帧时序控制器，其特征在于，该调整量与该第一时钟频率成反比。

5.如权利要求1所述的帧时序控制器，其特征在于，该帧指针管理单元根据参数将该帧指针进行更新，其中该参数包括：该帧指针的当前值、相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第三时钟信号的时钟周期的计数器值、该帧时序偏移，以及该第三时钟频率与该第二时钟频率的比值。

6.如权利要求1所述的帧时序控制器，其特征在于，该帧指针处理电路进一步包括：

时钟频率偏移估计单元，用于估计该至少一接收机采用的该第二时钟频率和该基站采用的特定时钟频率之间的时钟频率偏移，其中，该帧指针管理单元根据至少该帧时序偏移和该时钟频率偏移对该帧指针进行更新。

7.如权利要求6所述的帧时序控制器，其特征在于，该帧指针管理单元根据参数将该帧指针进行更新，其中该参数包括：该帧指针的当前值、相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第三时钟信号的时钟周期的计数器值、该时钟频率偏移、该帧时序偏移，以及该第三时钟频率与该第二时钟频率的比值。

8.如权利要求1所述的帧时序控制器，其特征在于，当该第二时钟信号的该第二时钟频率改变时，该第三时钟信号的该第三时钟频率固定不变。

9.如权利要求1所述的帧时序控制器，其特征在于，在该第一时钟信号的每个时钟周期内，向该计时值加入的调整量由设定，其中，F_timer代表该第一时钟频率，以及F_V代表该第三时钟频率。

10.如权利要求1所述的帧时序控制器，其特征在于，该帧时序控制单元根据参数触发该至少一接收机，其中该参数包括：该帧指针、该计时值、该第三时钟频率与该第一时钟频率的比值、该第三时钟频率与该第二时钟频率的比值，以及相应于时域先进开始时间的该第二时钟信号的时钟周期的计数器值。

11.如权利要求10所述的帧时序控制器，其特征在于，该至少一接收机包括：

模数转换器，用于根据该采样时钟频率产生该多个第一样本；

接收机数据通路，当由该帧时序控制单元触发时，用于开始接收该模数转换器的输出信息；以及

插补器，用于根据该接收机数据通路的输出、该第二时钟信号的该第二时钟频率，以及该帧时序控制单元产生的初始延迟来产生该多个第二样本，且该帧时序控制单元根据确定该初始延迟，其中，FP代表该帧指针，X代表该计时值，U代表该初始延迟，代表该第三时钟频率和该第一时钟频率之间的该比值，Y代表相应于该时域先进开始时间的该第二时钟信号的该时钟周期的该计数器值，代表该第三时钟频率与该第二时钟频率之间的该比值。

12.一种帧时序控制方法，该帧时序控制方法包括：

根据具有第一时钟频率的第一时钟信号产生计时值；

根据至少一帧指针和该计时值触发至少一接收机开始接收基站的已传送信息，其中，该至少一接收机相应于采样时钟信号的采样时钟频率，以第一采样频率对输入信号进行处理以产生多个第一样本，并且相应于第二时钟信号的第二时钟频率以第二采样频率对该多个第一样本进行处理以产生含有多个第二样本的输出信号，且该第二时钟频率与该采样时钟频率不同；根据该至少一接收机的至少该输出信号产生和更新该帧指针，其中，该根据该至少一接收机的该输出信号产生和更新该帧指针的步骤包括根据具有第三时钟频率的第三时钟信号产生和保持该基站的该帧指针；以及

根据该输出信号估计接收该已传送信息的接收机开始时间和帧的实际帧开始时间之间的帧时序偏移，其中，根据至少该帧时序偏移对该帧指针进行更新。

13.如权利要求12所述的帧时序控制方法，其特征在于，该第一时钟频率与该采样时钟频率相关。

14.如权利要求12所述的帧时序控制方法，其特征在于，产生该计时值的步骤包括：

对应该第一时钟频率的调整适应性地调整调整量；以及

在该第一时钟信号的每个时钟周期内，向该计时值加入该调整量。

15.如权利要求14所述的帧时序控制方法，其特征在于，适应性地调整该调整量的步骤包括：

设定与该第一时钟信号成反比的该调整量。

16.如权利要求12所述的帧时序控制方法，其特征在于，根据具有该第三时钟频率的该第三时钟信号产生和保持该基站的该帧指针的步骤包括：

根据参数将该帧指针进行更新，其中该参数包括：该帧指针的当前值、相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第三时钟信号的时钟周期的计数器值、该帧时序偏移，以及该第三时钟频率与该第二时钟频率的比值。

17.如权利要求12所述的帧时序控制方法，其特征在于，根据该至少一接收机的该输出信号产生和更新该帧指针的步骤进一步包括：

估计该至少一接收机采用的该第二时钟频率与该基站采用的特定时钟频率之间的时钟频率偏移，其中，根据至少该帧时序偏移和该时钟频率偏移对该帧指针进行更新。

18.如权利要求17所述的帧时序控制方法，其特征在于，根据参数将该帧指针进行更新，其中该参数包括：该帧指针的当前值、相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第三时钟信号的时钟周期的计数器值、该时钟频率偏移、该帧时序偏移，以及该第三时钟频率与该第二时钟频率的比值。

19.如权利要求12所述的帧时序控制方法，其特征在于，当该第二时钟信号的该第二时钟频率改变时，该第三时钟信号的该第三时钟频率固定不变。

20.如权利要求12所述的帧时序控制方法，其特征在于，在该第一时钟信号的每个时钟周期内，向该计时值加入的调整量由设定，其中，F_timer代表该第一时钟频率，以及F_V代表该第三时钟频率。

21.如权利要求12所述的帧时序控制方法，其特征在于，触发该至少一接收机开始接收该基站的该已传送信息的步骤包括：

根据该帧指针、该计时值、该第三时钟频率与该第一时钟频率的比值、该第三时钟频率与该第二时钟频率的比值以及相应于时域先进开始时间的该第二时钟信号的时钟周期的计数器值触发该至少一接收机。

22.如权利要求21所述的帧时序控制方法，其特征在于，该至少一接收机包括：

模数转换器，用于根据该采样时钟频率产生该多个第一样本；

接收机数据通路，用于被触发时开始接收该模数转换器的输出信息；以及

插补器，用于根据该接收机数据通路的输出，该第二时钟信号的该第二时钟频率，以及初始延迟来产生该多个第二样本，且触发该至少一接收机包括根据如下公式确定初始延迟:其中，FP代表该帧指针，X代表该计时值，U代表该初始延迟，代表该第三时钟频率和该第一时钟频率之间的该比值，Y代表相应于该时域先进开始时间的该第二时钟信号的时钟周期的该计数器值，代表该第三时钟频率与该第二时钟频率之间的该比值。

23.一种帧时序控制器，适用于移动台，该移动台可与具有不同信号带宽的多个基站进行通信，该帧时序控制器包括：

计时器，用于根据第一时钟信号产生计时值；

帧时序控制单元，与该计时器耦接，用于根据该多个基站的特定基站的至少一特定帧指针和该计时值触发该移动台的至少一接收机开始接收该特定基站的已传送信息；

帧时序偏移估计单元，与该至少一接收机耦接，用于根据该至少一接收机的输出信号估计用于接收该已传送信息的接收机开始时间与帧的实际帧开始时间之间的帧时序偏移；以及

帧指针管理单元，与该帧时序控制单元和该帧时序偏移估计单元耦接，用于根据具有固定时钟频率的第二时钟信号产生和保持该多个基站的多个帧指针，其中，根据至少该帧时序偏移和相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第二时钟信号的时钟周期的计数器值，对该特定帧指针进行更新，且根据该计数器值对剩余的帧指针进行更新。

24.一种帧时序控制方法，适用于移动台，该移动台可与具有不同信号带宽的多个基站通信，该帧时序控制方法包括：

根据第一时钟信号产生计时值；

根据该多个基站的特定基站的至少一特定帧指针和该计时值触发该移动台的至少一接收机开始接收该特定基站的已传送信息；

根据该至少一接收机的输出信号估计用于接收该已传送信息的接收机开始时间与帧的实际帧开始时间之间的帧时序偏移；以及

根据具有固定时钟频率的第二时钟信号产生和保持该多个基站的多个帧指针，其中，根据至少该帧时序偏移和相应于两连续帧之间的预设帧间隔的该第二时钟信号的时钟周期的计数器值，对该特定帧指针进行更新，且根据该计数器值对剩余的帧指针进行更新。