TWI381711B - 具有定位功能之行動通訊裝置及其相關之全球衛星定位系統接收器 - Google Patents

Description

具有定位功能之行動通訊裝置及其相關之全球衛星定位系統接收器

本發明係有關於行動通訊裝置之技術，尤指具有定位功能之行動通訊裝置。

行動通訊裝置(例如行動電話)與全球衛星定位系統(global navigation satellite system,GNSS)接收器(例如GPS接收器)都是應用相當廣泛的電子裝置。對許多使用者而言，這兩者都是日常生活中不可或缺的配備。為滿足使用者的需求，將全球衛星定位系統接收器(GNSS receiver)與行動通訊裝置兩者的功能進行整合，已逐漸成為一種趨勢。然而，要整合全球衛星定位系統接收器與行動通訊裝置時，有許多問題必須加以考量，例如耗電量、硬體成本與電路板面積等等。

眾所週知，全球衛星定位系統接收器與行動通訊裝置皆需利用振盪器來作為運作時所需的參考頻率源。在習知技術中，全球衛星定位系統接收器所使用的振盪器，通常是調校至某一特定頻率(例如16.368 MHz)的高精度振盪器，例如溫度補償石英振盪器(Temperature Compensated Crystal Oscillator,TCXO)等，而行動通訊裝置中所使用的振盪器則多半是精確度較低的振盪器，例如電壓控制溫度補償石英振盪器(VCTCXO)等。

為降低行動通訊裝置整合全球衛星定位系統接收器功能時的硬體成本，美國專利第6724342號提出了一種具有定位功能的行動通訊裝置，由該行動通訊裝置中的通訊電路與定位訊號接收器共用同一個振盪器。然而，定位訊號接收器對振盪器輸出之參考頻率的精確度和頻率飄移(frequency drift)相當敏感。在上開美國專利案所揭示之行動通訊裝置中，若通訊電路在定位訊號接收器擷取衛星定位訊號的期間內調整共用振盪器的輸出頻率，定位訊號接收器並無法立刻得知該振盪器輸出頻率的變化，故容易發生定位錯誤(例如定位點突然大幅偏離先前位置)甚至無法偵測衛星訊號的情況。

解決前述問題的方式之一，是在該定位訊號接收器擷取衛星定位訊號的期間內，控制該共用振盪器使其輸出頻率維持不變。只可惜，這種解決方式將導致該行動通訊裝置的斷話率(call drop rate)大幅提升，因而降低整體的通話品質。

有鑑於此，本發明之目的之一在於提供一種具有定位功能且可解決上述問題的行動通訊裝置。

本說明書提供了一種具有定位功能之行動通訊裝置的實施例，其包含有：一全球衛星定位系統接收器；一通訊電路，用來輸出一控制訊號；一振盪器，由該通訊電路與該全球衛星定位系統接收器所共用，用來提供相對應於該控制訊號之一時脈訊號；以及一決定單元，連接於該通訊電路與該全球衛星定位系統接收器，用來記錄該控制訊號；其中該全球衛星定位系統接收器係依據該決定單元所記錄之該控制訊號獲得該時脈訊號之頻率值。

請參考第1圖，其所繪示為本發明第一實施例之具有定位功能之行動通訊裝置100簡化後的方塊圖。在實際應用上，行動通訊裝置100之應用態樣包含各種可攜式用戶端設備，例如2G/3G行動電話或智慧型手機等等。如圖所示，行動通訊裝置100包含有通訊電路(communication circuit)102、全球衛星定位系統接收器(GNSS receiver)104、振盪器106及決定單元108，其中振盪器106係由通訊電路102與全球衛星定位系統接收器104兩者所共用。

行動通訊裝置100中之通訊電路102係用來與行動通訊網路內之基地台進行通訊，以提供使用者所需之聲音或數據傳輸服務。如第1圖所示，本實施例之通訊電路102包含混波器112、類比至數位轉換器(ADC)114、控制單元116、非揮發性儲存媒體(例如FLASH或ROM)118以及數位至類比轉換器(DAC)120，其中，非揮發性儲存媒體118中儲存有與振盪器106出廠時所預設之振盪頻率相對應之初始控制值Di。為簡潔起見，第1圖中並未繪示通訊電路102之天線模組及發送端電路。

全球衛星定位系統接收器104則係用來接收並分析來自數個導航衛星所傳來之衛星訊號，以計算行動通訊裝置100之所在位置，例如經度、緯度與海拔高度等資料。前述的導航衛星可以是美國的GPS衛星、歐盟的伽利略(Galileo)衛星、俄羅斯的GLONASS衛星或是其他全球衛星定位系統的衛星

為方便說明起見，以下假設通訊電路102係符合3GPP規格之寬頻劃碼多工進接(Wideband Code Division Multiple Access,W－CDMA)之通訊電路，且全球衛星定位系統接收器104係為GPS接收器。換言之，行動通訊裝置100在本實施例中係為具有GPS定位功能之3G行動電話。請注意，此僅係為一實施例，而非限定通訊電路102與全球衛星定位系統接收器104的實際功能。

具有GPS定位功能的行動通訊裝置100有四種不同的操作模式，分別是剛開機時的初始細胞搜尋模式(initial cell search mode)、無網路訊號模式(out－of－service mode)、待機模式(idle mode)以及通話中的主動模式(active mode)。與CDMA2000系統不同，W－CDMA系統中的基地台(又稱為Node B)彼此間並不需要同步。因此，W－CDMA系統中的每一個基地台會使用一個獨特的主擾亂碼(Primary Scrambling Codes，PSC)以供識別，而用戶端設備找尋基地台，並與其主擾亂碼達成同步的過程稱之為細胞搜尋(cell search)。基地台細胞搜尋可分成五個階段：時槽同步(slot synchronization)、訊框同步及擾亂碼群組確認(frame synchronization and scrambling code group identification)、擾亂碼確認(scrambling code identification)、頻率擷取(frequency acquisition)、以及細胞識別(cell identification)。行動通訊裝置100在前述的初始細胞搜尋模式、待機模式以及主動模式中，都會進行細胞搜尋的動作。

相較於基地台中所使用的振盪器，行動通訊裝置100中所使用的振盪器106通常成本較低但精確度也相對較低。實作上，振盪器106可用壓控振盪器(voltage－controlled oscillator,VCO)來實現，例如電壓控制溫度補償石英振盪器(VCTCXO)等等。由於振盪器106的精確度並不如基地台所使用的振盪器來得理想，故其所輸出之時脈訊號的頻率會有所偏差。這樣的頻率偏差若不加以校正，可能會造成通訊電路102的接收效能惡化，而導致行動通訊裝置100與基地台間的通訊無法順利進行。因此，在前述細胞搜尋的過程中，行動通訊裝置100之通訊電路102會對振盪器106進行校正，以使得振盪器106之輸出的頻率與基地台所使用的振盪器同步。

請參考第2圖，其係描述行動通訊裝置100在初始細胞搜尋模式之一運作實施例的流程圖200。當行動通訊裝置100開機時，會進入初始細胞搜尋模式(步驟210)。此時，通訊電路102的控制單元116會從非揮發性儲存媒體118中載入初始控制值Di(步驟220)，並以之作為數位至類比轉換器120的數位控制值DW。數位至類比轉換器120會依據數位控制值DW產生控制電壓Vc，使振盪器106依據控制電壓Vc輸出具有預設頻率之時脈訊號CLK(步驟230)。當通訊電路102接收到基地台傳來之訊號Rx時(步驟240)，混波器112會將訊號Rx與振盪器106輸出之時脈訊號CLK混合，以產生混合訊號Mx，而類比至數位轉換器114則會將混合訊號Mx轉換成數位訊號Ds。

接著，控制單元116會進行步驟250，依據數位訊號Ds推導出振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率偏移(frequency offset)，並依據該頻率偏移調整數位控制值DW。如此一來，數位至類比轉換器120會調整控制電壓Vc的大小，進而校正振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率，使其與基地台所使用之高精度振盪器同步(步驟260)。藉由前述的校正方式，可將振盪器106之輸出頻率的精確度提升至接近基地台所使用之振盪器的水平，使得行動通訊裝置100可使用成本較低的振盪器106來作為參考頻率源而不會損及通訊效能。實作上，控制單元116的功能可利用微處理器(microprocessor)或數位訊號處理器(DSP)執行適當規劃的程式來實現。

另一方面，在前述的頻率校正過程中，振盪器106之輸出時脈CLK的頻率可能會有較大的變異。因此，即使行動通訊裝置100收到使用者或通訊網路要求全球衛星定位系統接收器104進行定位的指令，本實施例之全球衛星定位系統接收器104仍會處於關閉或禁能(disable)狀態，以避免因振盪器106之輸出時脈CLK的頻率變異過大，而發生定位錯誤或無法偵測衛星訊號的情況。等到通訊電路102將振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率調校至與基地台的振盪器同步之後，全球衛星定位系統接收器104才會依據使用者或通訊網路的要求，開始進行定位運作(步驟270)。

實際上，當前述的頻率校正程序完成(亦即振盪器106被調校至與基地台的振盪器同步)之後，振盪器106與基地台的振盪器之間還是可能會有頻率偏移(frequency shift)的情況發生。這多半是因振盪器106的溫度變化、振盪器106電路老化或是因行動通訊裝置100移動所產生的都普勒效應(Doppler effect)等因素所造成。通訊電路102可持續地微調振盪器106，使振盪器106的輸出頻率能維持在3GPP規格所要求的頻率誤差內，以確保通話品質。

請注意，在第1圖之實施例中，通訊電路102之控制單元116會將數位至類比轉換器120之數位控制值DW傳送給決定單元108。本實施例之決定單元108可用記憶體或暫存器等各式儲存單元來實現。由前述說明可知，數位至類比轉換器120之數位控制值DW與振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值兩者係互相對應。因此，全球衛星定位系統接收器104可依據決定單元108所儲存的數位控制值DW，推導出振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值，以作為進行定位計算時的依據。舉例而言，全球衛星定位系統接收器104可利用預設轉換函數或是查表方式，依據數位控制值DW求得振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率。

第3圖為全球衛星定位系統接收器104一實施例之示意圖，在此實施例中，全球衛星定位系統接收器104包括一SAW濾波器310、一低噪音放大器(LNA)320、一射頻電路330，以及一基頻電路340，全球衛星定位系統接收器104接收到GPS射頻訊號後，先經由SAW濾波器310及低噪音放大器320的處理，然後輸入至射頻電路330，射頻電路330將GPS射頻訊號轉換成基頻訊號後輸入至基頻電路340，射頻電路330與基頻電路340在處理訊號時皆需要參考一時脈訊號，在此實施例中，射頻電路330與基頻電路340所需之時脈訊號係由全球衛星定位系統接收器104外部之振盪器106所提供，而基頻電路340對時脈訊號CLK之頻率值要求較高，故基頻電路340可依據決定單元108所儲存的數位控制值DW，推導出振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值，以作為進行定位計算時的依據。

在這樣的架構下，一旦通訊電路102欲調整振盪器106之輸出時脈CLK的頻率，全球衛星定位系統接收器104即可依據決定單元108所收到的數位控制值DW，預先得知接下來振盪器106要輸出之時脈訊號CLK的新頻率值，進而掌握時脈訊號CLK即將發生的頻率變化，而無需利用其他電路持續性地對時脈訊號CLK進行偵測。如此一來，當振盪器106之輸出時脈CLK的頻率改變時，全球衛星定位系統接收器104便可立即依據時脈訊號CLK的頻率變化對定位計算進行補償，以獲得正確的定位計算結果。全球衛星定位系統接收器104在進行前述補償時，可參考時脈訊號CLK歷來的頻率記錄，這些頻率記錄可儲存於全球衛星定位系統接收器104內部的儲存單元或是決定單元108當中。實作上，亦可將通訊電路102之控制單元116歷來輸出之全部或最後數個數位控制值儲存於決定單元108中，使得全球衛星定位系統接收器104可依據該等數位控制值求得相對應的數個頻率值。

在另一實施例中，若全球衛星定位系統接收器104依據決定單元108中所儲存之數位控制值，發現時脈訊號CLK即將發生的頻率變化過於劇烈(例如超過一預設變化量)，則會將定位運算暫停。這樣的做法可避免時脈訊號CLK頻率改變後計算所得之定位點，突然大幅偏離時脈訊號CLK頻率改變前計算所得之定位點的不合理情形發生。

請參考第4圖，其係描述行動通訊裝置100在無網路訊號模式之一運作實施例的流程圖400。倘若行動通訊裝置100離開了通訊電路102之行動通訊網路的服務範圍(例如使用者將行動通訊裝置100帶至偏遠的郊區)，或是通訊電路102在行動通訊裝置100進入初始細胞搜尋模式後超過一預定時間仍無法搜尋到基地台，則行動通訊裝置100便會進入無網路訊號模式(步驟410)。進入無網路訊號模式時，通訊電路102的控制單元116會進行一計時運作(步驟420)。若行動通訊裝置100接收到要求全球衛星定位系統接收器104進行定位的指令(步驟430)，控制單元116會從非揮發性儲存媒體118中載入初始控制值Di以作為數位控制值DW(步驟440)。數位至類比轉換器120則會依據數位控制值DW產生控制電壓Vc，以控制振盪器106輸出具有預設頻率之時脈訊號CLK(步驟450)。

全球衛星定位系統接收器104則會依據決定單元108所儲存的數位控制值DW，獲得振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值，並據以進行定位運作(步驟460)。如流程圖400所示，在該計時運作逾時(timeout)之前(步驟470)，全球衛星定位系統接收器104會持續進行定位運作，以更新行動通訊裝置100的所在位置。在該計時運作逾時的時候(步驟470)，行動通訊裝置100會切換至初始細胞搜尋模式，同時全球衛星定位系統接收器104的定位運作也會暫停(步驟480)，以避免因振盪器106頻率在初始細胞搜尋模式中有劇烈變化而造成定位運作發生錯誤。實作上，控制單元116可於該計時運作逾時的時候，發出逾時訊號通知全球衛星定位系統接收器104將其定位運作暫停。

若通訊電路102在行動通訊裝置100切換至初始細胞搜尋模式後，搜尋超過一預定時間仍未找到任何基地台，則行動通訊裝置100會再次進入無網路訊號模式。請注意，前述步驟420之計時運作的逾時長度設定可以是時變性的。例如，行動通訊裝置100可於每次由初始細胞搜尋模式返回無網路訊號模式時，調增步驟420之計時運作的逾時長度設定，以降低行動通訊裝置100在無網路訊號模式與初始細胞搜尋模式之間來回切換的頻率。前述調整該計時運作之逾時長度設定的方式僅係為一實施例，而非侷限本發明之實際實施方式。另外，通訊電路102的某些元件在無網路訊號模式中的大部分時間都無需作動，故可在這些元件不需使用時將其關閉，以節省系統整體的耗電。

第5圖所繪示為描述行動通訊裝置100在待機模式之一運作實施例的流程圖500。當行動通訊裝置100完成細胞搜尋(cell search)後，可進入待機模式(步驟510)，讓通訊電路102進入間斷接收(discontinuous reception,DRX)的方式以節省電力消耗。進入待機模式時，控制單元116會進行一DRX計時運作(步驟520)，其中該DRX計時運作的逾時長度設定通常係由基地台所指定。此外，控制單元116會將數位至類比轉換器120之數位控制值DW，保持在先前進行細胞搜尋時最後所使用的數值，以使振盪器106產生頻率與基地台之振盪器同步之時脈訊號CLK。

在待機模式中，若行動通訊裝置100接收到要求全球衛星定位系統接收器104進行定位的指令(步驟530)，全球衛星定位系統接收器104會依據先前通訊電路102在進行細胞搜尋時決定單元108所收到的最後一個數位控制值DW，獲得振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值(步驟540)，並依據所獲得的頻率值進行定位運作(步驟550)。如流程圖500所示，在DRX計時運作逾時之前(步驟460)，全球衛星定位系統接收器104會持續進行定位運作，以更新行動通訊裝置100的所在位置。

在DRX計時運作逾時的時候(步驟560)，行動通訊裝置100會啟動通訊電路102進行細胞搜尋(cell search)的動作(步驟570)。此時，通訊電路102之控制單元116會控制振盪器106之輸出時脈CLK的頻率，以使通訊電路102與基地台保持同步。倘若控制單元116並未調整振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率(步驟580)，全球衛星定位系統接收器104會繼續進行步驟550之運作。若控制單元116有調整振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率(步驟580)，則全球導航衛星系統接收器104會依據決定單元108所收到的數位控制值DW，預先掌握時脈訊號CLK的頻率變化，並對定位計算進行相對應的補償(步驟590)，以獲得正確的定位計算結果。

請參考第6圖，其係描述行動通訊裝置100在主動模式之一運作實施例的流程圖600。當行動通訊裝置100進行通話時，會進入主動模式(步驟610)。在行動通訊裝置100接收到要求全球衛星定位系統接收器104進行定位的指令前，通訊電路102之控制單元116會持續地調控振盪器106之輸出頻率，以使通訊電路102與基地台保持同步。當行動通訊裝置100接收到要求全球衛星定位系統接收器104進行定位的指令時(步驟620)，全球衛星定位系統接收器104會依據決定單元108所收到的數位控制值DW，獲得振盪器106當前輸出之時脈訊號CLK的頻率值(步驟630)，並據以進行定位運作(步驟640)。

在主動模式中，若控制單元116所推導出之振盪器106的頻率偏差不超過預定的臨界值TH1(步驟650)時，則控制單元116便不會調整數位控制值DW，亦即不會調整振盪器106之頻率，以避免頻繁的調校震盪器的輸出頻率。此時，全球衛星定位系統接收器104會繼續進行步驟640之運作。

若控制單元116於步驟650中發現振盪器106的頻率偏差超過預定臨界值TH1，則控制單元116會進一步依據通訊電路102的通話品質來決定是否調整振盪器106之頻率。例如，控制單元116可依據數位訊號Ds的位元錯誤率(bit error rate,BER)來衡量通訊電路102當前的通話品質(步驟660)。在一實施例中，若數位訊號Ds的位元錯誤率高於一預設值TH_BER，控制單元116會判定通訊電路102當前的通話品質未達預設水平(亦即不佳)；否則，控制單元116便會判定通訊電路102當前的通話品質達到預設水平(亦即良好)。請注意，前述判斷通訊電路102當前通話品質的方法僅係為一實施例，而非侷限本發明之實際實施方式。

若控制單元116於步驟660中判定通訊電路102當前的通話品質未達預設水平，則控制單元116會調整數位控制值DW以校正振盪器106的輸出頻率(步驟670)，以期提升通訊電路102的通話品質。此時，全球衛星定位系統接收器104會依據決定單元108所收到的數位控制值DW，獲得振盪器106的新頻率值(步驟630)，並據以進行定位運作(步驟640)。

倘若控制單元116於步驟660中判定通訊電路102當前的通話品質達到預設水平，則控制單元116不會調整數位控制值DW，亦即不會對振盪器106之輸出時脈CLK的頻率進行校正，但會進一步預估通訊電路102未來的通話品質(步驟680)，並依據預估結果來調整步驟650中所使用的預定臨界值TH1(步驟690)。實作上，控制單元116可依據通訊電路102當前的功率控制指令(power control command)，來預估通訊電路102未來的通話品質。例如，若通訊電路102當前的內迴路功率控制(inner loop power control)指令係為調降功率(power down)，則控制單元116可預估通訊電路102未來的通話品質為良好，因而調增步驟650中所使用的預定臨界值TH1。反之，若通訊電路102當前的內迴路功率控制指令係為調升功率(power up)，則控制單元116可預估通訊電路102未來的通話品質為不佳，因而調降步驟650中所使用的預定臨界值TH1。請注意，前述預估通訊電路102未來通話品質的方法僅係為一實施例，而非侷限本發明之實際實施方式。

由前述說明可知，控制單元116在全球衛星定位系統接收器104進行定位運作的過程中，會依據通訊電路102的通話品質來決定是否校正振盪器106之頻率，並可適應性地(adaptively)調整步驟650中所使用的預定臨界值TH1。

在前揭的實施例中，由於控制單元116所輸出之數位控制值DW與振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值兩者係相互對應，故全球衛星定位系統接收器104可依據數位控制值DW獲得振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值及其頻率變化。實際上，數位至類比轉換器120所輸出之控制電壓Vc與振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值兩者亦相互對應。因此，全球衛星定位系統接收器亦可依據控制電壓Vc來獲得振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值及其頻率變化。

請參考第7圖，其所繪示為本發明第二實施例之具有定位功能之行動通訊裝置700簡化後的方塊圖。行動通訊裝置700與第1圖中之行動通訊裝置100很類似，故兩行動通訊裝置中運作與實施方式實質上相同之元件係以同樣的編號表示，以便於了解。與行動通訊裝置100相同，行動通訊裝置700中之振盪器106係由通訊電路102與全球衛星定位系統接收器704兩者所共用。

行動通訊裝置700與行動通訊裝置100的不同點之一，在於行動通訊裝置700中之決定單元708的實施方式與前述的決定單元108不同。如第6圖所示，本實施例之決定單元708包含檢測單元712及儲存單元714。檢測單元712係用來檢測數位至類比轉換器120所輸出之控制電壓Vc的電壓值，而儲存單元714則係用來儲存檢測單元712的檢測結果，亦即控制電壓Vc的電壓值。

行動通訊裝置700與行動通訊裝置100的另一不同點，在於行動通訊裝置700中之全球衛星定位系統接收器704係依據儲存單元714所儲存之控制電壓Vc的電壓值，推導出振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值，以作為進行定位計算時的依據。舉例而言，全球衛星定位系統接收器704可利用預設轉換函數或是查表方式，依據控制電壓Vc的電壓值求得振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值。

在行動通訊裝置700的架構中，一旦通訊電路102之控制單元116欲調整振盪器106之輸出時脈CLK的頻率，全球衛星定位系統接收器704即可依據決定單元708所收到的控制電壓Vc，預先得知接下來振盪器106要輸出之時脈訊號CLK的新頻率值，進而掌握時脈訊號CLK即將發生的頻率變化，而無需利用其他電路持續性地對時脈訊號CLK進行偵測。如此一來，當振盪器106之輸出時脈CLK的頻率改變時，全球衛星定位系統接收器704便可立即對定位計算進行相對應的補償，以獲得正確的定位計算結果。與前述實施例相仿，全球衛星定位系統接收器704在進行定位補償時，可參考時脈訊號CLK歷來的頻率記錄，這些頻率記錄可儲存於全球衛星定位系統接收器704內部的儲存單元(圖未示)或是決定單元708之儲存單元714當中。實作上，亦可將通訊電路102之數位至類比轉換器120歷來所輸出之全部或最後數個控制電壓Vc的電壓值，記錄在儲存單元714中，使得全球衛星定位系統接收器704可依據該等電壓值求得相對應的頻率值。

實作上，控制單元116所產生之數位控制值DW與數位至類比轉換器120所產生之控制電壓Vc，兩者皆可視為通訊電路102所輸出之控制訊號。換言之，前揭實施例中的全球衛星定位系統接收器104及704，皆係依據通訊電路102所輸出之控制訊號來獲得振盪器106所輸出之時脈訊號CLK的頻率值，並預先掌握振盪器106的頻率變化。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100、700．．．行動通訊裝置

102．．．通訊電路

104、704．．．全球衛星定位系統接收器

106．．．振盪器

108、708．．．決定單元

112．．．混波器

114．．．類比至數位轉換器

116．．．控制單元

118．．．非揮發性儲存媒體

120．．．數位至類比轉換器

712．．．檢測單元

714．．．儲存單元

第1圖為本發明具有定位功能之行動通訊裝置之第一實施例簡化後的方塊圖。

第2圖為係描述第1圖之行動通訊裝置在初始細胞搜尋模式之一運作實施例的流程圖。

第3圖為本發明之一實施例中之全球衛星定位系統接收器之功能方塊圖。

第4圖為描述第1圖之行動通訊裝置在無網路訊號模式之一運作實施例的流程圖。

第5圖為描述第1圖之行動通訊裝置在待機模式之一運作實施例的流程圖。

第6圖為描述第1圖之行動通訊裝置在主動模式之一運作實施例的流程圖。

第7圖為本發明具有定位功能之行動通訊裝置之第二實施例簡化後的方塊圖。

100．．．行動通訊裝置

102．．．通訊電路

104．．．全球衛星定位系統接收器

106．．．振盪器

108．．．決定單元

112．．．混波器

114．．．類比至數位轉換器

116．．．控制單元

118．．．非揮發性儲存媒體

120．．．數位至類比轉換器

Claims (35)

1. 一種具有定位功能之行動通訊裝置，其包含有：一全球衛星定位系統接收器；一通訊電路，用來輸出一控制訊號；一振盪器，由該通訊電路與該全球衛星定位系統接收器所共用，用來提供相對應於該控制訊號之一時脈訊號給該全球衛星定位系統接收器與該通訊電路；以及一決定單元，連接於該通訊電路與該全球衛星定位系統接收器，用來記錄該控制訊號；其中該全球衛星定位系統接收器係依據該決定單元所記錄之該控制訊號獲得該時脈訊號之頻率值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該通訊電路包含有一數位至類比轉換器，用來依據該控制訊號產生一控制電壓，而該振盪器係依據該控制電壓產生該時脈訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該決定單元包含有至少一儲存單元，用以儲存該控制訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該振盪器係為一壓控振盪器(VCO)。
5. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該振盪器係為一電壓控制溫度補償石英振盪器(VCTCXO)。
6. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該控制訊號係為該振盪器之控制電壓。
7. 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，其中該決定單元會偵測並記錄該控制電壓之電壓值，而該全球衛星定位系統接收器係依據該決定單元所記錄之該電壓值獲得該時脈訊號之頻率值。
8. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該通訊電路係利用該控制訊號校正該振盪器所產生之該時脈訊號的頻率。
9. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該通訊電路係為一符合3GPP規格之W-CDMA通訊電路。
10. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該全球衛星定位系統接收器係為一GPS接收器、一伽利略(Galileo)接收器或一GLONASS接收器。
11. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該 決定單元會記錄該通訊電路在不同時間點所輸出之複數個控制訊號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之行動通訊裝置，其中該全球衛星定位系統接收器會依據該決定單元所記錄之該複數個控制訊號對定位運作進行補償。
13. 如申請專利範圍第11項所述之行動通訊裝置，其中該全球導航衛星系統接收器會依據該決定單元所記錄之該複數個控制訊號獲得該時脈訊號即將發生的頻率變化。
14. 如申請專利範圍第13項所述之行動通訊裝置，其中若該時脈訊號即將發生的頻率變化超過一預設變化量，則該全球衛星定位系統接收器會將定位運作暫停。
15. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該全球衛星定位系統接收器係於該通訊電路與一基地台同步後，才開始進行定位運作。
16. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中當該行動通訊裝置由一無網路訊號模式(out-of-service mode)切換至一初始細胞搜尋模式(initial cell search mode)時，該全球衛星定位系統接收器會暫停其定位 運作。
17. 如申請專利範圍第16項所述之行動通訊裝置，其中當該行動通訊裝置進入該無網路訊號模式時，該通訊電路會進行一計時運作，而該行動通訊裝置係於該計時運作逾時發生時，切換至該初始細胞搜尋模式。
18. 如申請專利範圍第17項所述之行動通訊裝置，其中該全球衛星定位系統接收器係於該計時運作逾時發生時，暫停其定位運作。
19. 如申請專利範圍第17項所述之行動通訊裝置，其中該計時運作之逾時長度設定係為時變性的。
20. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中當該行動通訊裝置處於一主動模式(active mode)且該全球衛星定位系統接收器正進行定位運作時，若該振盪器的頻率偏差小於一預定臨界值，則該通訊電路不會調整該控制訊號。
21. 如申請專利範圍第20項所述之行動通訊裝置，其中若該振盪器的頻率偏差超過該預定臨界值，該通訊電路會依據其通話品質來決定是否調整該控制訊號。
22. 如申請專利範圍第21項所述之行動通訊裝置，其中該通訊電路係依據其接收訊號的位元錯誤率來衡量其當前的通話品質。
23. 如申請專利範圍第21項所述之行動通訊裝置，其中若該通訊電路判定其當前的通話品質未達一預設水平，則會調整該控制訊號以校正該振盪器所輸出之時脈訊號的頻率。
24. 如申請專利範圍第21項所述之行動通訊裝置，其中若該通訊電路判定其當前的通話品質達到一預設水平，則該通訊電路會預估其未來的通話品質，並依據預估結果來調整該預定臨界值。
25. 如申請專利範圍第24項所述之行動通訊裝置，其中該通訊電路係依據其當前的功率控制指令(power control command)，來預估未來的通話品質。
26. 如申請專利範圍第25項所述之行動通訊裝置，其中該功率控制指令係為一內迴路功率控制(inner loop power control)指令。
27. 如申請專利範圍第20項所述之行動通訊裝置，其中該 通訊電路會適應性地調整該預定臨界值。
28. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該通訊電路包含有：一混波器，用來將一基地台所傳來之訊號與該時脈訊號混合，以產生一混合訊號；一類比至數位轉換器，用來將該混合訊號轉換成一數位訊號；一控制單元，用來依據該數位訊號推導出該時脈訊號的頻率偏差，並依據該頻率偏差產生一數位控制值；以及一數位至類比轉換器，用來依據該數位控制值產生一控制電壓，以控制該振盪器產生該時脈訊號；其中該控制訊號係為該數位控制值或該控制電壓。
29. 一種全球衛星定位系統接收器，其包括：一振盪器，由該全球衛星定位系統接收器與一通訊裝置所共用，接收一控制訊號，用來提供相對於該控制訊號之一時脈訊號給該全球衛星定位系統接收器與該通訊裝置；一決定單元，用來記錄該控制訊號；以及一基頻電路，耦接該決定單元，該基頻電路藉由該決定單元以獲得該時脈訊號之頻率值。
30. 如申請專利範圍第29項所述之全球衛星定位系統接收器，其中該振盪器係外接於該全球衛星定位系統接收器。
31. 如申請專利範圍第29項所述之全球衛星定位系統接收器，其中該決定單元包含有至少一儲存單元，用以儲存該控制訊號。
32. 如申請專利範圍第29項所述之全球衛星定位系統接收器，其中該控制訊號係為該振盪器之控制電壓。
33. 如申請專利範圍第32項所述之全球衛星定位系統接收器，其中該決定單元會偵測並記錄該控制電壓之電壓值，而該基頻電路係依據該決定單元所記錄之該電壓值獲得該時脈訊號之頻率值。
34. 一種全球衛星定位系統接收器，其包括：一外接振盪器，由該全球衛星定位系統接收器與一通訊裝置所共用，接收一控制訊號，用來提供相對於該控制訊號之一時脈訊號給該全球衛星定位系統接收器與該通訊裝置；以及一決定單元，用來記錄該控制訊號；其中該全球衛星定位系統接收器係依據該決定單元之 記錄獲得該時脈訊號之頻率值。
35. 如申請專利範圍第34項所述之全球衛星定位系統接收器，其中該決定單元包含有至少一儲存單元，用以儲存該控制訊號。