TWI504207B - 通訊裝置及頻偏校正方法 - Google Patents

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Description

通訊裝置及頻偏校正方法
本發明係有關於無線通訊裝置，特別是有關於可在睡眠模式中定時喚醒至工作模式以校正頻率偏差之通訊裝置及頻偏校正方法。
在TD-SCDMA之通訊系統中，當傳統的通訊裝置處於睡眠模式時，仍需要定時被喚醒，例如每隔不連續接收週期(Discontinuous Reception,DRX)，以接收尋呼指示通道(Page Indication Channel,PICH)信息。然而，傳統的通訊裝置僅在每個DRX週期結束後才會被喚醒至工作模式。因為時脈(Clock)信號會有頻率偏差，會造成通訊裝置無法準確地在通訊標準所規範的時間範圍內接收到PICH信息，進而導致PICH接收性能的下降。傳統的作法為：(1)在每個DRX週期結束後才喚醒通訊裝置以估計定時偏差並據以校正時脈信號(例如32KHz)之頻率偏差；或是(2)利用高精度時脈信號(例如26MHz)對32KHz之時脈信號進行校正。然而，上述方法(1)在DRX週期較長或是32KHz時脈信號頻偏較大時，定時偏差會超過傳統通訊裝置估計定時偏差的能力，造成PICH接收性能的下降。再者，上述方法(2)亦需要額外的校準機制，進而增加了系統的複雜度。因此，需要一種通訊系統以解決通訊裝置在睡眠模式(也稱為空 閒模式)(Idle mode)下的頻偏校正問題。
本發明係提供一種頻偏校正方法，用於一通訊裝置。該頻偏校正方法包括：決定該通訊裝置之一不連續接收週期；以及在該DRX週期中將處於一睡眠模式中之該通訊裝置喚醒至一工作模式並持續一第一期間，以接收一通訊網路之一尋呼指示通道信息；判斷該不連續接收週期是否大於或等於一第一週期；以及其中，當該不連續接收週期大於或等於該第一週期時，在該DRX週期內之該第一期間之外之一第二期間喚醒該通訊裝置，藉以估算該通訊裝置中一時脈信號的定時偏差並校正該時脈信號之頻率偏差。
本發明更提供一種通訊裝置，包括：一處理器，用以決定該通訊裝置之一不連續接收週期；以及一控制單元，用以在該DRX週期中將處於一睡眠模式中之該通訊裝置喚醒至一工作模式並持續一第一期間，以接收一通訊網路之一尋呼指示通道信息，其中該控制單元更判斷該不連續接收週期是否大於或等於一第一週期，其中當該不連續接收週期大於或等於該第一週期時，該控制單元更在該DRX週期內之該第一期間之外之一第二期間喚醒該通訊裝置，藉以估算該通訊裝置中之一時脈信號的定時偏差並校正該時脈信號之頻率偏差。
本發明可有效校正通訊裝置中時脈信號的定時偏差，提高PICH信號的接收性能，且實現簡單，硬體成本代價低。
100‧‧‧通訊裝置
t0 -t7 ‧‧‧時間
110‧‧‧微處理器
150‧‧‧時脈產生器
120‧‧‧數位信號處理器
160‧‧‧控制單元
130‧‧‧基頻緩衝器
140‧‧‧RF收發單元
PICH‧‧‧尋呼指示通道信息
DRX‧‧‧不連續接收週期
第1圖係顯示依據本發明一實施例之通訊裝置100的功能方塊圖。
第2圖係顯示依據本發明一實施例之通訊裝置100在睡眠模式中定時喚醒的示意圖。
第3圖係顯示依據本發明一實施例之頻偏校正方法的流程圖。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖係顯示依據本發明一實施例之通訊裝置100的功能方塊圖。如第1圖所示，通訊裝置100可包括一微處理器(MCU)110、一數位信號處理器(DSP)120、一基頻緩衝器(baseband buffer)130、一RF收發單元(transceiver)140、一時脈產生器150、以及一控制單元160。通訊裝置100係用於一通訊系統，其透過RF收發單元140與該通訊系統之一通訊網路進行連結並傳送/接收封包資料。微處理器110及數位信號處理器120係用以對通訊裝置100所傳輸封包資料進行處理，其中微處理器110更可決定在睡眠模式時的一不連續接收週期DRX。基頻緩衝器130係用以儲存欲透過RF收發單元140進行發送或接收的封包資料。在一實施例中，通訊裝置100亦可稱為使用者配備(User Equipment，UE)，例如是一手持裝置(手機、個人數位助理等裝置)，其可支援如TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000等通訊標準。時脈產生器150係依據微處理器110或數位信號處 理器120之控制指令以產生通訊裝置100中之各元件所需的時脈信號。舉例來說，時脈產生器150可由一鎖相迴路裝置或振盪器來實施，以產生穩定的參考時脈信號CLKref (例如26MHz)，並依據參考時脈信號CLKref 產生時脈信號CLKA (例如32KHz)以供通訊裝置100在睡眠模式時使用。控制單元160係用以控制通訊裝置100中之其他元件的開啟及關閉，在一實施例中，控制單元160係包括至少一計數器，耦接至該時脈信號CLKA ，其可用以計數喚醒至工作模式所需的時脈週期數目以及在睡眠時間中所需的時脈週期數目，藉以喚醒通訊裝置100中之其他元件或是讓其他元件進入睡眠模式。
第2圖係顯示依據本發明一實施例之通訊裝置100在睡眠模式中定時喚醒的示意圖。以TD-SCDMA系統為例，為了要減少功耗，當通訊裝置100處於睡眠模式(Idle mode)時(例如除了時脈產生器)，每隔一不連續接收(discontinuous reception)週期DRX(例如在第2圖中為1.28秒)，通訊裝置100中之主要元件(例如是微處理器110、數位信號處理器120、基頻緩衝器130、RF收發單元140等等)會被控制單元160喚醒至工作模式以接收尋呼指示通道之信息。因為通訊裝置100一般會使用較低速的時脈信號CLKA (例如32KHz的時脈信號)以計算睡眠時間，上述時脈信號往往是由一鎖相迴路裝置或振盪器產生穩定的參考時脈信號CLKref (例如26MHz)而分頻所產生。然而，較低速的時脈信號CLKA 會因為溫度漂移等問題而產生頻率偏移的情況，在計算固定時間間隔時，例如：經過L(L0)個時脈週期L*1/(32K)後，會累積時間偏差，進而導致通訊裝 置100之元件無法在通訊標準所規範的時間之內被喚醒，因此，需要對該時脈信號CLKA 進行校準。
在本發明中之通訊裝置100在睡眠模式被喚醒的時間為一可調整之時脈週期數量，例如N個時脈週期。而在每個DRX週期中之其他時間，傳統的通訊裝置均會處於睡眠模式時，僅在每個DRX週期結束後才會喚醒至工作模式時才估計定時偏差，並補償時脈信號CLKA 之頻率偏差。然而當DRX之週期較長或是時脈信號CLKA 之頻率偏差較大時，在喚醒至工作模式時之前所累積的定時偏差會超過通訊裝置100所能容忍的範圍(例如在正負0.1毫秒內)，進而導致通訊裝置100無法在正確的時間接收到PICH，而會漏掉部分PICH信息，而造成PICH接收性能下降。
本發明則可進一步在睡眠週期中主動喚醒通訊裝置100以估算定時偏差，並進一步校正時脈信號的頻率偏差。如第2圖所示，本發明之頻偏校正方法可包括下列步驟：(1)當通訊裝置100預計進入睡眠模式時，若所設定的DRX週期(例如1.28秒)較長，則在第1個週期DRX 1中進入睡眠模式並經過預定時間(例如大致1/2個DRX週期)之後，控制單元160係主動喚醒通訊裝置100進入工作模式以估計定時偏差。舉例來說，在時間t0 ，通訊裝置100會進入睡眠模式，並開始對DRX週期計時。然而在時間t1 ~t2 之間(例如N個時脈信號CLKA 之時脈週期)，通訊裝置100仍然會被控制單元160喚醒至工作模式以接收PICH信息。在上述工作模式時，通訊裝置100中之所有元件(例如元件110~150)均會被控制單元160喚醒以處理PICH信 息。接著，從時間t1 經過N(N0)個時脈週期之工作模式後，通訊裝置100在時間t2 回到睡眠模式。從時間t2 經過大致1/2個DRX週期後(例如0.64秒)，通訊裝置100中除了微處理器110之外的元件均在時間t3 被控制單元160喚醒以估算定時偏差並校正頻偏。需注意的是，上述1/2個DRX週期的預定時間僅為舉例說明，本發明並不以此為限；且在一些實施例中，微處理器110及數位信號處理器120係可整合為一處理器。
(2)在時間t3 ，數位信號處理器120可計算時脈信號CLKA (例如32KHz)當前的頻率偏差。當計算出時脈信號CLKA 所造成的頻率偏差後，數位信號處理器120則可依據所計算出的頻率偏差以調整由時脈產生器150所產生的時脈信號CLKA 之頻率。更進一步而言，時脈信號CLKA 之頻率是參考時脈信號CLKref 經過一鎖相迴路(PLL)或調頻器而分頻所產生，而數位信號處理器120可調整其分頻的倍率，藉以精確地調整至所需的時脈頻率。
(3)從時間t3 經過M個時脈週期後，在時間t4 ，通訊裝置100再度進入睡眠模式，等待接收PICH信息。
(4)在後續的DRX週期(例如DRX 2及DRX 3等等)中依照常規模式接收PICH信息。更進一步而言，因在時間t3 ~t4 之間，時脈信號CLKA 之頻率已被校正，故通訊裝置100可以準確地在時間t6 被喚醒以接收PICH信號。需注意的是，本發明中之通訊裝置100在睡眠模式中被主動喚醒並不侷限於第一個DRX週期，可視實際情況判斷是否需要在後續的DRX週期中將通訊裝置100由睡眠模式喚醒，其進一步之技術細節請參考第3 圖。
第3圖係顯示依據本發明一實施例之頻偏校正方法的流程圖。在步驟S302，通訊裝置100進入空閒模式(idle mode)，此時尚未開始計算DRX週期，其中i係表示已經過之DRX週期數量。在步驟S304，判斷是否為前4個DRX週期，若是，則執行步驟S306，若否則執行步驟S308。在步驟S306，判斷DRX週期是否大於或等於所設定的DRX週期(第一週期，如1.28秒)，若是，則執行步驟S312；若否，則執行步驟S310。在步驟S308，判斷DRX週期是否大於或等於預先設定的第二週期，其中第二週期為大於第一週期的DRX週期(在本實施例中為2.56秒)，若是，則執行步驟S310；若否，則執行步驟S314。
在步驟S310，判斷前一次頻偏校正時的定時偏差是否大於一門檻值，如5Tc，其中Tc為TD-SCDMA系統中的碼片週期，即1/(1.28MHz)，若是，則執行步驟S312；若否，則執行步驟S314。在步驟S312，通訊裝置100在進入空閒模式0.64秒後進入工作模式，以估計當前的定時偏差並校正時脈信號CLKA (如32KHz)，接著進入空閒模式，等待接收PICH信息。在步驟S314，通訊裝置100進入正常睡眠模式，等待接收PICH信息。在步驟S316，當通訊裝置100接收到PICH信息後，將DRX週期之計數值加1。在步驟S318，判斷通訊裝置100是否需要接收通訊網路之尋呼通道(Paging Channel,PCH)信息，若是，則執行步驟S320，若否，則回到步驟S304。在步驟S320，通訊裝置100係接收PCH信息。在步驟S322，通訊裝置100根據PCH信息進入空閒模式或工作模式。
綜上所述，本發明之通訊裝置及頻偏校正方法可及時校準睡眠定時信息，克服頻偏較大的時脈信號所產生之定時偏差，進而提高PICH信息的接收性能，且實現簡單，硬體成本代價低。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
t0 -t7 ‧‧‧時間
PICH‧‧‧尋呼指示通道信息
DRX‧‧‧不連續接收週期

Claims (14)

  1. 一種通訊裝置，包括：一處理器，用以決定該通訊裝置之一不連續接收週期；以及一控制單元，用以在該不連續接收週期中將處於一睡眠模式中之該通訊裝置喚醒至一工作模式並持續一第一期間，以接收一通訊網路之一尋呼指示通道信息，其中該控制單元更判斷該不連續接收週期是否大於或等於一第一週期，其中當該不連續接收週期大於或等於該第一週期時，該控制單元更在該不連續接收週期內之該第一期間之外之一第二期間喚醒該通訊裝置，藉以估算該通訊裝置中之一時脈信號的定時偏差並校正該時脈信號之頻率偏差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中在該不連續接收週期內之該第二期間，當該通訊裝置進入睡眠模式後經過一預定時間，該控制單元喚醒該通訊裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該時脈信號係由該通訊裝置中之一參考時脈信號分頻所產生。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中，當該不連續接收週期小於該第一週期，該控制單元更判斷前一次頻偏校正時的定時偏差是否大於一門檻值，若是，該控制單元更在該第一期間之外之一第二期間喚醒該通訊裝置，藉以估算該時脈信號當前的定時偏差並校正該時脈信號之頻率偏差；若否，該控制單元更控制該通訊裝置進入一正常 睡眠模式，以等待接收該通訊網路之該不連續接收信息。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該不連續接收週期為該通訊裝置之前4個該不連續接收週期中之一者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該控制單元更依據接收到的該尋呼指示通道信息判斷該處理器是否需要接收來自該通訊網路之一尋呼通道信息，其中當該處理器需要接收該尋呼通道信息，該控制單元更根據該尋呼通道信息控制該通訊裝置進入該工作模式或一空閒模式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該不連續接收週期為該通訊裝置之第一個該不連續接收週期。
  8. 一種頻偏校正方法，用於一通訊裝置，該頻偏校正方法包括：決定該通訊裝置之一不連續接收週期；以及在該不連續接收週期中將處於睡眠模式中之該通訊裝置喚醒至一工作模式並持續一第一期間，以接收一通訊網路之一尋呼指示通道信息；判斷該不連續接收週期是否大於或等於一第一週期；以及其中，當該不連續接收週期大於或等於該第一週期時，在該不連續接收週期內的該第一期間之外之一第二期間喚醒該通訊裝置，藉以估算該通訊裝置中一時脈信號的定時偏差並校正該時脈信號之頻率偏差。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之頻偏校正方法，更包括：在該不連續接收週期內之該第二期間，當該通訊裝置進入 睡眠模式後經過一預定時間，喚醒該通訊裝置。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之頻偏校正方法，其中該時脈信號係由該通訊裝置中之一參考時脈信號分頻所產生。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之頻偏校正方法，其中該時脈信號具有一時脈週期，且該頻偏校正方法更包括：當該不連續接收週期小於該第一週期，判斷前一次頻偏校正時的定時偏差是否大於一門檻值，若是，在該第一期間之外之一第二期間喚醒該通訊裝置，藉以估算該時脈信號當前的定時偏差並校正該時脈信號之頻率偏差；以及若否，控制該通訊裝置進入一正常睡眠模式以等待接收該通訊網路之該不連續接收信息。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之頻偏校正方法，其中該不連續接收週期為該通訊裝置之前4個該不連續接收週期中之一者。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之頻偏校正方法，更包括：依據接收到的該尋呼指示通道信息判斷該通訊裝置是否需要接收來自該通訊網路之一尋呼通道信息；以及當該通訊裝置需要接收該尋呼通道信息，根據該尋呼通道信息控制該通訊裝置進入該工作模式或一空閒模式。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之頻偏校正方法，其中該不連續接收週期為該通訊裝置之第一個該不連續接收週期。
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