CN105873190B - 一种闭环的时钟校准方法及终端 - Google Patents

一种闭环的时钟校准方法及终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种闭环的时钟校准方法，该方法包括：在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，n为正整数。本发明还同时公开了一种终端。

Description

一种闭环的时钟校准方法及终端
技术领域
本发明涉及无线通信领域的时钟校准技术，尤其涉及一种闭环的时钟校准的方法及终端。
背景技术
在无线蜂窝通信系统中，该系统中的终端未执行业务或者执行业务较少时，终端通常会进入非连续接收时段(DRX)，所述非连续接收时段通常分为成两个时段：活跃(Active)时段和睡眠(Sleep)时段，如图1所示。终端进入Sleep时段时，会关闭内部大部分的工作单元，该工作单元包括系统时钟，也可称为高频时钟，此时，终端关闭高频时钟而采用频率较低、功耗较小的低频时钟维持系统定时，例如，无线蜂窝通信系统中的大多数终端通常都采用频率为32.768kHz的低频时钟维持系统定时；终端进入Active时段时，首先需要通过Sleep时段的低频时钟来恢复系统定时，将所述低频时钟乘以一个校准因子转换为高频时钟，从而恢复系统定时。由于低频时钟的精度和稳定度相对较低，且不具备温度补偿的功能，因此，低频时钟会受到环境、温度等因素的影响；终端恢复系统定时后，系统定时可能存在校准偏差，终端还需要进行频率和时间的同步，然后才能发起或接收寻呼。由此可见，终端需要调整校准因子，以使恢复的系统定时更精确，从而提高后续同步操作的执行效率。
现有校准因子调整方式中，通常采用系统时钟(高频时钟)作为校准时钟对低频时钟进行校准，即：高频时钟和低频时钟同时工作且分别计数，经过一段时间后计算高频时钟和低频时钟的比值得到校准因子；但高频时钟会受到时钟抖动的影响，因此，现有校准因子调整方式需要增加校准时间来保证校准精度，校准时间越长校准精度越高，通常，校准时间需要达到100ms以上，但校准时间过长会使终端在Sleep时段的睡眠时间减少，这样会增加终端的待机功耗。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种闭环的时钟校准方法及终端，不仅能提高时钟校准的精度，还能降低终端的待机功耗。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种闭环的时钟校准方法，该方法包括：
在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；
根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，n为正整数。
上述方案中，该方法还包括：
预设第一校准周期的校准因子。
上述方案中，所述预设第一校准周期的校准因子，包括：
根据系统时钟的理论频率值与低频时钟的理论频率值，得到校准因子；
将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
上述方案中，所述预设第一校准周期的校准因子，包括：
在预设时段内，系统时钟和所述低频时钟同时工作且分别计数；
在预设时段后，计算系统时钟周期的计数值和低频时钟周期的计数值的比值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
上述方案中，所述在第n校准周期内根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差，包括：
在第n校准周期内，将低频时钟乘以第n校准周期的校准因子转换为系统时钟恢复系统定时；并按照如下公式得到第n校准周期的校准误差Δt：
Δt＝Ts-Tc
其中，Ts为实际的系统定时，Tc为通过第n校准周期的校准因子恢复的系统定时。
上述方案中，所述根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子，包括：
根据第n校准周期的校准误差及校准因子，并按照如下公式得到第n+1校准周期的校准因子f(n+1)：
其中，f(n)为第n校准周期的校准因子，Δt为第n校准周期的校准误差，TSleep为非连续接收时段中的睡眠时段。
上述方案中，所述校准周期预设为至少一个非连续接收时段。
根据上述方法，本发明实施例还提供了一种终端，该终端包括：校准误差提取单元、校准因子调整单元；其中，
所述校准误差提取单元，用于在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；
所述校准因子调整单元，用于根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，n为正整数。
上述方案中，该终端还包括：
初始值预设单元，用于预设第一校准周期的校准因子；
上述方案中，所述初始值预设单元，具体用于根据系统时钟的理论频率值与低频时钟的理论频率值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
上述方案中，所述初始值预设单元，具体用于在预设时段内，系统时钟和所述低频时钟同时工作且分别计数；在预设时段后，计算系统时钟周期的计数值和低频时钟周期的计数值的比值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
上述方案中，所述校准周期预设为至少一个非连续接收时段。
本发明实施例所提供的闭环时钟校准方法及终端，在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，n为正整数。如此，本发明实施例根据校准误差进行闭环的时钟校准，不仅能提高时钟校准的精度，还能降低终端的待机功耗。
附图说明
图1为本发明实施例非连续接收时段的结构示意图；
图2为本发明实施例闭环的时钟校准方法的实现流程示意图；
图3为本发明实施例终端的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，n为正整数。
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图2所示，本发明实施例提供的闭环的时钟校准流程，具体实现步骤包括：
步骤S201：在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；其中，n为正整数。
这里，所述校准周期T通常为至少一个非连续接收时段TDRX，TDRX＝TActive+TSleep；其中，TActive为非连续接收时段TDRX中的活跃时段，TSleep为非连续接收时段TDRX中的睡眠时段。
这里，在第一校准周期内使用的校准因子为初始的校准因子，该初始的校准因子可以通过以下两种方式进行预设：
方式一、根据系统时钟的理论频率值与低频时钟的理论频率值，并按照如下公式得到校准因子f(1)：
其中，Fd为低频时钟的理论频率值，Fg为系统时钟的理论频率值；
将得到的校准因子f(1)预设为第一校准周期的校准因子。
方式二、利用系统时钟进行预设时段的时钟校准得到校准因子，具体实现过程如下：
系统时钟和所述低频时钟在预设时段内同时工作且分别计数；
在预设时段后，计算系统时钟周期的计数值和低频时钟周期的计数值的比值，得到校准因子；
将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
下面对在第n校准周期内，如何根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差，进行详细说明：
在第n校准周期内，在进入Active阶段时将Sleep阶段的低频时钟乘以第n校准周期的校准因子转换为系统时钟，从而恢复系统定时；并按照如下公式得到第n校准周期的校准误差Δt：
Δt＝Ts-Tc
其中，Ts为实际的系统定时，Tc为通过第n校准周期的校准因子恢复的系统定时。
这里，实际的系统定时Ts可以通过恢复系统定时后的频率和时间的同步过程获得，具体如何获得实际的系统定时Ts属于现有技术，重复之处不再赘述。
需要说明的是，当Δt＞0时，说明通过第n校准周期的校准因子恢复的时间早于实际时间，此时需要减小第n校准周期的校准因子，并将调整后的校准因子用于下一校准周期中的时钟校准；当Δt＜0时，说明通过第n校准周期的校准因子恢复的时间晚于实际时间，此时需要增大第n校准周期的校准因子，并将调整后的校准因子用于下一校准周期中的时钟校准；
步骤S202：根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子。
具体的，在第n+1校准周期之前，根据第n校准周期的校准误差及校准因子，并按照如下公式得到第n+1校准周期的校准因子f(n+1)：
其中，f(n)为第n校准周期的校准因子，Δt为第n校准周期的校准误差，Tsleep为非连续接收时段中睡眠时段的时间。
本发明实施例中，在第n+1校准周期之前，根据第n校准周期的校准误差对第n校准周期的校准因子进行调整，从而得到第n+1校准周期的校准因子；将第n+1校准周期的校准因子用于第n+1校准周期中的时钟校准，依此类推，以实现闭环的时钟校准；如此，本发明实施例根据校准误差进行闭环的时钟校准，能够提高时钟校准的精度；并且，本发明实施例并不依赖于系统时钟，从而解决了现有技术中出现的校准时间过长的问题，进而降低终端的待机功耗。
为了更清楚地对本发明实施例进行说明，下面以具体实施例对本发明实施例中的数据交换流程进行详细描述。
实施例一
终端预设校准周期T为一个非连续接收时段TDRX，预设第一校准周期的校准因子为f(1)；
在第一校准周期内，在进入Active阶段时将Sleep阶段的低频时钟乘以f(1)转换为系统时钟，从而恢复系统定时；然后根据实际的系统定时Ts1与通过f(1)恢复的系统定时Tc1，计算出使用f(1)进行时钟校准所造成的校准误差Δt1＝Ts1-Tc1；
然后，在第二校准周期之前，根据校准误差Δt1对f(1)进行修正，得到修正后的f(2)；将f(2)用于第二校准周期中的时钟校准；
在第二校准周期内，在进入Active阶段时将Sleep阶段的低频时钟乘以f(2)转换为系统时钟，从而恢复系统定时；然后根据实际的系统定时Ts2及通过f(2)恢复的系统定时Tc2，计算出使用f(2)进行时钟校准所造成的校准误差Δt2＝Ts2-Tc2；
然后，在第三校准周期之前，根据校准误差Δt2对f(2)进行修正，得到修正后的f(3)；将f(3)用于第三校准周期中的时钟校准；
依此类推，在第n校准周期内，根据前一校准周期修正后的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；根据第n校准周期的校准误差对第n校准周期的校准因子进行修正，得到修正后的校准因子；将修正后的校准因子用于下一校准周期中的时钟校准，以实现闭环的时钟校准。
为实现上述方法，本发明实施例提供了一种终端，由于该终端解决问题的原理与方法相似，因此，终端的实施过程及实施原理均可以参见前述方法的实施过程及实施原理描述，重复之处不再赘述。
如图3所示，本发明实施例提供的终端，该终端包括：校准误差提取单元301、校准因子调整单元302；其中，
所述校准误差提取单元301，用于在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；
所述校准因子调整单元302，用于根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，n为正整数；
其中，所述校准周期预设为至少一个非连续接收时段。
以上功能单元或模块的划分方式仅为本发明实施例给出的一种优选实现方式，功能单元或模块的划分方式不构成对本发明的限制。
进一步地，所述终端还包括：
初始值预设单元303，用于预设第一校准周期的校准因子；
具体实施中，所述初始值预设单元303，具体用于根据系统时钟的理论频率值与低频时钟的理论频率值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
具体实施中，所述初始值预设单元303，具体用于在预设时段内，系统时钟和所述低频时钟同时工作且分别计数；在预设时段后，计算高频时钟周期的计数值和低频时钟周期的计数值的比值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
在实际应用中，所述校准误差提取单元301、校准因子调整单元302、初始值预设单元303可由位于终端的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)实现。
本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其它的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种闭环的时钟校准方法，其特征在于，所述方法包括：
在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；
根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，所述根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子，包括：
根据第n校准周期的校准误差及校准因子，并按照如下公式得到第n+1校准周期的校准因子f(n+1)：
其中，f(n)为第n校准周期的校准因子，Δt为第n校准周期的校准误差，TSleep为非连续接收时段中的睡眠时段；n为正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预设第一校准周期的校准因子。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设第一校准周期的校准因子，包括：
根据系统时钟的理论频率值与低频时钟的理论频率值，得到校准因子；
将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设第一校准周期的校准因子，包括：
在预设时段内，系统时钟和低频时钟同时工作且分别计数；
在预设时段后，计算系统时钟周期的计数值和低频时钟周期的计数值的比值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第n校准周期内根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差，包括：
在第n校准周期内，将低频时钟乘以第n校准周期的校准因子转换为系统时钟恢复系统定时；并按照如下公式得到第n校准周期的校准误差Δt：
Δt＝Ts-Tc
其中，Ts为实际的系统定时，Tc为通过第n校准周期的校准因子恢复的系统定时。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述校准周期预设为至少一个非连续接收时段。
7.一种终端，其特征在于，所述终端包括：校准误差提取单元、校准因子调整单元；其中，
所述校准误差提取单元，用于在第n校准周期内，根据第n校准周期的校准因子进行时钟校准，并得到第n校准周期的校准误差；
所述校准因子调整单元，用于根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子；其中，所述根据第n校准周期的校准误差及校准因子，得到第n+1校准周期的校准因子，包括：
根据第n校准周期的校准误差及校准因子，并按照如下公式得到第n+1校准周期的校准因子f(n+1)：
其中，f(n)为第n校准周期的校准因子，Δt为第n校准周期的校准误差，TSleep为非连续接收时段中的睡眠时段；n为正整数。
8.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
初始值预设单元，用于预设第一校准周期的校准因子。
9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述初始值预设单元，具体用于根据系统时钟的理论频率值与低频时钟的理论频率值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
10.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述初始值预设单元，具体用于在预设时段内，系统时钟和低频时钟同时工作且分别计数；在预设时段后，计算系统时钟周期的计数值和低频时钟周期的计数值的比值，得到校准因子；将得到的校准因子预设为第一校准周期的校准因子。
11.根据权利要求7至10任一项所述的终端，其特征在于，所述校准周期预设为至少一个非连续接收时段。
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Application publication date: 20160817

Assignee: Xi'an Chris Semiconductor Technology Co. Ltd.

Assignor: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

Contract record no.: 2019440020036

Denomination of invention: Clock calibration method for closed loop and terminal

Granted publication date: 20190430

License type: Common License

Record date: 20190619