專利名稱：在無(wú)線通信單元中產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)的方法和設(shè)備的制作方法
背景本申請(qǐng)人的發(fā)明一般涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，而且更具體地涉及用于無(wú)線通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)端單元中的定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生。
商業(yè)無(wú)線通信的發(fā)展，特別是蜂窩無(wú)線電話系統(tǒng)的爆炸性增長(zhǎng)推動(dòng)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)者尋找增加系統(tǒng)容量而不使通信質(zhì)量降低到用戶難以容忍的門限的方法，增加容量的一種方式是使用數(shù)字通信和多址技術(shù)，例如TDMA，它是在單一無(wú)線載波頻率上為幾個(gè)用戶指定各自的時(shí)隙。
在TDMA蜂窩無(wú)線電話系統(tǒng)中，每個(gè)無(wú)線信道分成一串時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙包含來(lái)自數(shù)據(jù)源的信息突發(fā)，例如話音會(huì)話的數(shù)字編碼部分。時(shí)隙組成具有預(yù)定持續(xù)時(shí)間的連續(xù)TDMA幀。每個(gè)TDMA幀中的時(shí)隙數(shù)與能夠同時(shí)共享無(wú)線信道的不同用戶數(shù)相關(guān)聯(lián)。如果TDMA幀中的每個(gè)時(shí)隙分配給不同用戶，TDMA幀的持續(xù)時(shí)間是分配給同一用戶的前后時(shí)隙之間的最小時(shí)間量。
可以看到，TDMA蜂窩系統(tǒng)工作于緩存-突發(fā)或非連續(xù)傳輸模式每個(gè)移動(dòng)站只在它所分配的時(shí)隙中發(fā)送(和接收)。例如，在全速率，動(dòng)態(tài)連接的移動(dòng)站可以在時(shí)隙1中發(fā)送、在時(shí)隙2接收、在時(shí)隙3空閑、在時(shí)隙4發(fā)送、在時(shí)隙5接收、并在時(shí)隙6空閑，然后在下一個(gè)TDMA幀中重復(fù)這個(gè)循環(huán)。因此，電池供電的移動(dòng)站可以在非發(fā)送或接收的時(shí)隙中被關(guān)閉或休眠，以節(jié)省功率。
除了話音或業(yè)務(wù)信道，蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)也提供尋呼/接入信道(也稱為控制信道)，以便在基站和移動(dòng)站之間傳遞呼叫建立消息。在一些系統(tǒng)中，空閑移動(dòng)站被分配到預(yù)定的尋呼時(shí)隙。開(kāi)機(jī)之后，空閑移動(dòng)站只需要規(guī)則地監(jiān)視它所分配的尋呼時(shí)隙。例如，當(dāng)普通電話(陸地線路)用戶呼叫移動(dòng)用戶時(shí)，呼叫從公共交換電話網(wǎng)(PSTN)被導(dǎo)向移動(dòng)交換中心(MSC)，后者分析所撥的號(hào)碼。如果所撥號(hào)碼有效，MSC就請(qǐng)求多個(gè)無(wú)線基站中的一些或全部，通過(guò)在他們各自的控制信道上發(fā)送包括被叫移動(dòng)站移動(dòng)標(biāo)識(shí)號(hào)碼(MIN)的尋呼消息，來(lái)尋呼被叫移動(dòng)站?；緦⒃诜峙浣o用戶設(shè)備用于尋呼的時(shí)隙中向移動(dòng)用戶發(fā)送尋呼消息。每個(gè)空閑移動(dòng)站在它所分配的尋呼時(shí)隙中接收尋呼消息，將接收的MIN與它自己存儲(chǔ)的MIN相比較。存儲(chǔ)MIN匹配的移動(dòng)站在特定的控制信道上向基站發(fā)送尋呼響應(yīng)，基站將尋呼響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)到MSC。因此，空閑移動(dòng)站可以在所分配的尋呼時(shí)隙以外的其它時(shí)隙中休眠以便保存電池能量。
除了使移動(dòng)站所需的監(jiān)視活動(dòng)最少以便保存電池能量以外，可以進(jìn)行內(nèi)部調(diào)整，進(jìn)一步增加這些單元的能效。例如，

圖1描繪了常規(guī)的系統(tǒng)配置，其中移動(dòng)站有兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器。一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器10精確地調(diào)諧到用做整個(gè)系統(tǒng)定時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)的外部定時(shí)參考。另一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器12具有自己的本振晶體(未表示)而且是自由運(yùn)行的。時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器12比時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器10的精度低，但是最佳適于低功耗操作。
計(jì)數(shù)器14從時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器10接收時(shí)鐘脈沖并輸出明確定時(shí)的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)(有時(shí)稱為“系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)”)，該信號(hào)用于觸發(fā)處理器16。處理器16控制移動(dòng)站的多種處理中的各種收發(fā)功能。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，處理器16需要精確控制定時(shí)的觸發(fā)信號(hào)，因此，通常由高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器10來(lái)提供時(shí)鐘。在基于TDMA的無(wú)線通信系統(tǒng)中，除了其它事情之外，從計(jì)數(shù)器14接收的系統(tǒng)定時(shí)脈沖可以由處理器16用于標(biāo)識(shí)分配給空閑移動(dòng)站的時(shí)隙，以便用于對(duì)尋呼消息解碼。
比較而言，低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器12一般用于定時(shí)要求不太嚴(yán)格的控制電路，例如實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)18。RTC 18則可以提供本地時(shí)間，在移動(dòng)站顯示器19上輸出。由于低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器12設(shè)計(jì)為低電流操作，可以從小容量電源例如后備電池(未表示)供電。
高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器10提供基本的系統(tǒng)參考時(shí)間，而且通常提供用于系統(tǒng)中大部分電路的時(shí)鐘脈沖。由于它的重要性，高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器10還要包括精確控制電路，例如溫度和生產(chǎn)差異的補(bǔ)償。由于這種額外的復(fù)雜性以及分布很廣泛的連接負(fù)荷，高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器10消耗的功率比低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器12大。
在激活模式中(即，當(dāng)移動(dòng)站通過(guò)業(yè)務(wù)信道連接到系統(tǒng)時(shí))，大多數(shù)電路在上述系統(tǒng)中激活。但是在基于TDMA的電話系統(tǒng)中待機(jī)或空閑模式中(即，當(dāng)移動(dòng)站周期性地偵聽(tīng)控制或接入信道時(shí))的激活是有限的。在空閑模式中，大多數(shù)活動(dòng)與尋呼消息的解碼有關(guān)，如上所述，尋呼消息是在分配的尋呼時(shí)隙中(即總時(shí)間的一部分中)發(fā)向特定移動(dòng)站的。在所分配的尋呼時(shí)隙以外的時(shí)隙中，移動(dòng)站可以進(jìn)入不監(jiān)視它的控制信道的休眠模式。這使得移動(dòng)站降低了功耗并延長(zhǎng)了電池壽命。
由于高精度時(shí)鐘也是相對(duì)耗電較多而低精度時(shí)鐘相對(duì)耗電較少，因此希望盡可能地使用低精度時(shí)鐘以便延長(zhǎng)電池充電之間的時(shí)間。不幸的是，常規(guī)的遠(yuǎn)端單元設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)到遠(yuǎn)端單元中的大多數(shù)功能電路都不能犧牲時(shí)鐘精度。因此，圖1的常規(guī)遠(yuǎn)端單元存在時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)功耗過(guò)大的問(wèn)題。盡管希望附屬功能使用低精度時(shí)鐘，但是與這個(gè)概念有關(guān)的問(wèn)題包括例如依據(jù)常規(guī)技術(shù)，低精度時(shí)鐘所具有的精確度不足以觸發(fā)處理器16。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例，通過(guò)在休眠模式部分中而不是在移動(dòng)站分配的尋呼時(shí)隙中關(guān)閉高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器、并代之以使用低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器來(lái)提供該時(shí)間內(nèi)的定時(shí)信號(hào)，進(jìn)一步降低功耗是可能的。但是由于尋呼消息解碼的定時(shí)要求，當(dāng)移動(dòng)站被“喚醒”從而對(duì)其所分配的尋呼時(shí)隙中接收的尋呼消息進(jìn)行解碼時(shí)，則應(yīng)該使用高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器。因此，由低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器在休眠模式中提供給處理器的定時(shí)信號(hào)足夠精確是很重要的，這樣移動(dòng)站就能在恰當(dāng)時(shí)間被喚醒，以便對(duì)所分配的尋呼時(shí)隙中接收的所有消息進(jìn)行解碼。根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例，低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的精度要針對(duì)高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器周期性地進(jìn)行測(cè)量。
例如，在根據(jù)本發(fā)明的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的測(cè)量模式中，第一計(jì)數(shù)器對(duì)來(lái)自高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的輸出脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，直到它收到了預(yù)定數(shù)目的脈沖為止。此時(shí)，第一計(jì)數(shù)器輸出系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)，該信號(hào)由處理器用于內(nèi)部定時(shí)處理。當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)器正在計(jì)算來(lái)自高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的脈沖時(shí)，第二計(jì)數(shù)器計(jì)算從低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器輸出的脈沖。第二計(jì)數(shù)器也從第一計(jì)數(shù)器接收系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)輸出。在來(lái)自第一計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間計(jì)算出的低精度時(shí)鐘脈沖的數(shù)目是低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器相對(duì)精度的指示。此外，所計(jì)算出的每系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)的低精度時(shí)鐘脈沖數(shù)可以被加以存儲(chǔ)，并加以平均，以便在高精度時(shí)鐘關(guān)閉時(shí)提供最新的有關(guān)應(yīng)該使用多少個(gè)低精度時(shí)鐘脈沖來(lái)產(chǎn)生系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)的指示。
因此，當(dāng)工作在自由運(yùn)行模式時(shí)，第二計(jì)數(shù)器計(jì)算從低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器接收的脈沖，直到到達(dá)門限為止，該門限基于測(cè)量模式中確定的值。因此，當(dāng)從低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器接收的時(shí)鐘脈沖數(shù)達(dá)到預(yù)定門限時(shí)，第二計(jì)數(shù)器輸出系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)。這個(gè)系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)用于在遠(yuǎn)端單元不需要對(duì)接收的尋呼消息進(jìn)行解碼時(shí)觸發(fā)休眠模式部分中的處理器。通過(guò)以上述方式周期性地測(cè)量低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的精度，用于觸發(fā)休眠模式中的處理器的系統(tǒng)定時(shí)脈沖可足夠精確地使處理器能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間“喚醒”接收和解碼電路，以便對(duì)所分配的尋呼時(shí)隙中的尋呼消息精確解碼。
根據(jù)本發(fā)明的其它示范實(shí)施例，低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器也用于為實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能提供時(shí)鐘脈沖。實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能則提供當(dāng)前時(shí)間，以便輸出給遠(yuǎn)端站的顯示器。這使得遠(yuǎn)端站的用戶可以具有進(jìn)行呼叫的時(shí)間參考。由于低精度時(shí)鐘的精度如上所述周期性地被檢驗(yàn)以便使休眠模式部分中的系統(tǒng)定時(shí)能夠被低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器處理，這個(gè)信息也可用于補(bǔ)償實(shí)時(shí)時(shí)鐘的不精確度。例如，在上述測(cè)量模式中觀察到與低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器有關(guān)的一定量的不精確度之后，遠(yuǎn)端單元的處理器可以指示實(shí)時(shí)時(shí)鐘從其確定的當(dāng)前時(shí)間中增加或減少一秒，以便補(bǔ)償從低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器接收的時(shí)鐘脈沖的不精確度。
附圖的簡(jiǎn)要描述當(dāng)結(jié)合附圖閱讀了如下詳細(xì)描述之后，本發(fā)明前述的以及其它的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)很容易理解，其中圖1描繪了示范性的使用兩個(gè)時(shí)鐘的常規(guī)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)；圖2A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的在遠(yuǎn)端單元中保存功率的示范方法的第一部分流程圖；圖2B是圖2A流程圖的第二部分；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的包括時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的部分無(wú)線通信設(shè)備；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范實(shí)施例的包括時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的一部分無(wú)線通信設(shè)備。
詳細(xì)描述在如下描述中，為了解釋而不是限制的目的，提出了特定細(xì)節(jié)，例如特定的電路、電路元件、技術(shù)等，以便提供對(duì)本發(fā)明的完整理解。盡管如此，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是，本發(fā)明可以在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。在其它情況下，熟知方法、設(shè)備和電路的詳細(xì)描述會(huì)被略去，以免不必要的細(xì)節(jié)混淆本發(fā)明的描述。
根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例，通過(guò)使用低精度(以及低功耗)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器觸發(fā)休眠模式中的遠(yuǎn)端單元處理器可以實(shí)現(xiàn)功耗降低。如上所述，短語(yǔ)“休眠模式”是指遠(yuǎn)端站可以使某些電路省電的低活動(dòng)期。例如，當(dāng)遠(yuǎn)端站不期望接收尋呼消息時(shí)-即在分配的尋呼時(shí)隙以外的其它時(shí)隙，可以進(jìn)入休眠模式。在激活的移動(dòng)站(即，通過(guò)業(yè)務(wù)信道連接到系統(tǒng)的移動(dòng)站)不打算發(fā)送、接收或測(cè)量的時(shí)隙中，可以進(jìn)入休眠模式。盡管如下例子說(shuō)明本發(fā)明在前述類型的休眠模式中應(yīng)用，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解可以在其它休眠模式中以下述同樣的方式關(guān)閉高精度時(shí)鐘。本領(lǐng)域技術(shù)人員通常會(huì)很熟悉休眠模式，因此這里就不提供常規(guī)無(wú)線通信系統(tǒng)這種特性的進(jìn)一步討論。
圖2A說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明降低功耗的示范方法的一部分。其中，在步驟20，當(dāng)遠(yuǎn)端單元不是激活地與系統(tǒng)連接時(shí)，遠(yuǎn)端單元通過(guò)使不重要的電路省電而進(jìn)入休眠模式。根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例，這包括在步驟21使高精度時(shí)鐘(也是高功耗時(shí)鐘)省電。然后，使用低精度時(shí)鐘觸發(fā)遠(yuǎn)端單元的處理器，如步驟22所描述。這個(gè)步驟的前提是低精度時(shí)鐘的定時(shí)在前面已經(jīng)測(cè)量(如下所述)，從而保證使用低精度時(shí)鐘可產(chǎn)生足夠精度的觸發(fā)。這種操作模式這里稱為自由運(yùn)行模式，因?yàn)榈途葧r(shí)鐘的操作此時(shí)不依賴于高精度時(shí)鐘。這個(gè)過(guò)程繼續(xù)到對(duì)尋址到那個(gè)特定遠(yuǎn)端單元的尋呼消息解碼的時(shí)間，即遠(yuǎn)端單元所分配的尋呼時(shí)隙到來(lái)的時(shí)間，如步驟23所示。
現(xiàn)在參考圖2B，當(dāng)遠(yuǎn)端單元分配的尋呼時(shí)隙到來(lái)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)高精度時(shí)鐘上電，如步驟24所示。在遠(yuǎn)端單元需要對(duì)所收的尋呼消息解碼以便確定這些消息中是否有指向那個(gè)遠(yuǎn)端單元的消息的那段時(shí)間，高精度時(shí)鐘產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖則用于觸發(fā)遠(yuǎn)端單元的處理器(步驟25)。盡管高精度時(shí)鐘用于觸發(fā)處理器，但是根據(jù)本發(fā)明的示范技術(shù)也使用高精度時(shí)鐘周期性地校準(zhǔn)低精度時(shí)鐘的定時(shí)，如步驟26所示。因此，這種操作模式在這里稱為根據(jù)本發(fā)明的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的“測(cè)量模式”。正如下面將詳細(xì)描述的，基于高精度時(shí)鐘生成的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間產(chǎn)生的低精度時(shí)鐘脈沖數(shù)可以被加以存儲(chǔ)及/或平均，以便在休眠模式低精度時(shí)鐘再次用于觸發(fā)遠(yuǎn)端單元的處理器時(shí)，可以使用低精度時(shí)鐘產(chǎn)生相對(duì)精確的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)。當(dāng)遠(yuǎn)端單元分配的尋呼時(shí)隙已經(jīng)過(guò)去后，在步驟27，流程返回圖2A，其中在步驟28確定休眠模式是否結(jié)束。如果結(jié)束了，則遠(yuǎn)端站的用戶已經(jīng)開(kāi)始了激活連接，或者關(guān)閉了遠(yuǎn)端站而且處理結(jié)束。否則，執(zhí)行另一次循環(huán)，在其中高精度時(shí)鐘再次在非遠(yuǎn)端單元分配的尋呼時(shí)隙執(zhí)行省電。當(dāng)然，如果遠(yuǎn)端單元確實(shí)在所分配的一個(gè)尋呼時(shí)隙中收到了尋呼消息，表明它將被連接到支持一條連接的無(wú)線通信系統(tǒng)，則遠(yuǎn)端單元退出休眠模式，而且高精度時(shí)鐘繼續(xù)執(zhí)行它作為遠(yuǎn)端單元的主時(shí)間參考源的功能。
已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的示范實(shí)施例如何通過(guò)周期性對(duì)高精度(以及高功耗)時(shí)鐘實(shí)行省電來(lái)保存功率提供了一個(gè)概述，現(xiàn)在將對(duì)實(shí)現(xiàn)這種功能的設(shè)備及技術(shù)作更詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例，遠(yuǎn)端單元(例如，移動(dòng)電話)包括控制話機(jī)所提供的各種功能(例如包括接收和發(fā)送電路操作)的中央處理單元。為了提供這些控制功能，中央處理單元需要接收精確的參考定時(shí)輸入，正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣。例如，中央處理單元需要接收與處理器有關(guān)的預(yù)定操作頻率的時(shí)鐘脈沖?？梢员桓鶕?jù)本發(fā)明的中央處理單元所使用的另一個(gè)定時(shí)參考是系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)(或系統(tǒng)“定時(shí)信號(hào)”)，其頻率一般比也由中央處理單元接收的時(shí)鐘脈沖低得多。
圖3說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例，其中的低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30以及高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32可以交替用于提供系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)，以用于觸發(fā)與遠(yuǎn)端單元關(guān)聯(lián)的中央處理單元(CPU)34。高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32接收通過(guò)空中接口接收的外部定時(shí)信息，而低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器則從本振33接收定時(shí)信息。如上所述，圖3的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)工作在兩種模式。在測(cè)量模式，高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32輸出時(shí)鐘信號(hào)脈沖，后者用于產(chǎn)生系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)，后者再用于觸發(fā)中央處理單元34。如上所述，例如在遠(yuǎn)端單元分配的尋呼時(shí)隙中將使用測(cè)量模式，以便當(dāng)中央處理單元34對(duì)所收尋呼消息解碼時(shí)，可以接收高精度定時(shí)信息。例如，來(lái)自高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32的頻率為f1的脈沖輸出由計(jì)數(shù)器36計(jì)數(shù)。一旦計(jì)數(shù)器36從時(shí)鐘32接收了預(yù)定數(shù)目-例如400-的時(shí)鐘脈沖之后，計(jì)數(shù)器36就向復(fù)接器38輸出系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)。處于測(cè)量模式中時(shí)，中央處理單元34在信號(hào)線40上輸出模式選擇(MS)信號(hào)，它使計(jì)數(shù)器36產(chǎn)生的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)有選擇地從復(fù)接器38輸出到中央處理器單元34的觸發(fā)(STROBE)輸入。
同時(shí)，計(jì)數(shù)器36產(chǎn)生的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)也輸入到計(jì)數(shù)器42。計(jì)數(shù)器42是來(lái)自低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30的時(shí)鐘脈沖接收者。處于測(cè)量模式中時(shí)，計(jì)數(shù)器42計(jì)算計(jì)數(shù)器36產(chǎn)生的各系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間從時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30接收的低精度時(shí)鐘脈沖的數(shù)目。這樣可以使計(jì)數(shù)器42在遠(yuǎn)端站操作期間中的任何特定時(shí)刻確定每個(gè)系統(tǒng)定時(shí)間隔包括多少低精度時(shí)鐘脈沖。正如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員很顯然的，低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30的精度(也就是各個(gè)系統(tǒng)定時(shí)間隔中低精度時(shí)鐘脈沖的數(shù)目)將由于老化、溫度等原因而隨時(shí)間變化。
例如，假設(shè)精確時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32相對(duì)計(jì)數(shù)器36輸出的每個(gè)系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生400個(gè)時(shí)鐘信號(hào)脈沖。但是，在計(jì)數(shù)器36輸出的兩個(gè)示范系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間，計(jì)數(shù)器42只從低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30收到390個(gè)時(shí)鐘脈沖，而在隨后產(chǎn)生的另兩個(gè)示范系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間，計(jì)數(shù)器42則從低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30收到410個(gè)時(shí)鐘脈沖。由于這個(gè)數(shù)目將隨時(shí)間而變，測(cè)量值將由計(jì)數(shù)器42周期性地記錄并存儲(chǔ)，以便在下面將要描述的下一個(gè)自由運(yùn)行模式中使用。如果需要的話，可以使用統(tǒng)計(jì)平滑功能(例如，平均)提供對(duì)包括系統(tǒng)定時(shí)間隔的來(lái)自低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30的時(shí)鐘脈沖數(shù)的最可能的估計(jì)。
在自由運(yùn)行模式，計(jì)數(shù)器42用于產(chǎn)生系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)。自由運(yùn)行模式由處理器改變模式選擇線40上的值來(lái)啟動(dòng)，這例如是發(fā)生在所分配的尋呼時(shí)隙結(jié)束而遠(yuǎn)端站仍處于空閑模式之后。因此，使用由測(cè)量模式存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)器42中的信息確定的預(yù)定門限，計(jì)數(shù)器42將計(jì)算從低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30接收的時(shí)鐘脈沖數(shù)，然后將系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)輸出到復(fù)接器38。在由CPU 34在信號(hào)線40上驅(qū)動(dòng)的模式選擇信號(hào)的控制下，復(fù)接器38接下來(lái)再將這個(gè)系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)傳送到中央處理單元34的觸發(fā)(STROBE)輸入端。同時(shí)，高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32可以實(shí)行省電，因?yàn)樵谶@部分休眠模式中不再需要它。當(dāng)?shù)竭_(dá)對(duì)這個(gè)特定遠(yuǎn)端單元所分配的尋呼時(shí)隙中接收的尋呼消息解碼的時(shí)間時(shí)，中央處理器單元將再次切換回到測(cè)量模式，并再次對(duì)高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32上電。復(fù)接器43將來(lái)自高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30(當(dāng)上電時(shí))或低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器32(在另一種情況下)的時(shí)鐘脈沖提供給CPU 34的CLK輸入端。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范實(shí)施例，在這里用于保證以足夠的精度產(chǎn)生系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)(甚至當(dāng)基于低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器脈沖時(shí))的上述誤差補(bǔ)償，也可用于糾正實(shí)時(shí)時(shí)鐘的定時(shí)。正如上面提到的，低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的常規(guī)應(yīng)用包括為用于驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)端單元顯示的實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能提供參考。根據(jù)上述本發(fā)明的示范實(shí)施例，由于低精度時(shí)鐘信號(hào)脈沖的精度要周期性地被檢查，該信息可以用于糾正實(shí)時(shí)時(shí)鐘的輸出，使得遠(yuǎn)端單元顯示的當(dāng)前時(shí)間更精確。例如，參考圖4，其中與圖3類似的單元用相同的參照號(hào)標(biāo)出，在測(cè)量模式期間由計(jì)數(shù)器42確定的門限提供給CPU 34的CO輸入端。CPU 34使用這個(gè)信號(hào)確定與低精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器30有關(guān)的累計(jì)定時(shí)誤差，并為實(shí)時(shí)時(shí)鐘50提供校正的輸出信號(hào)(ERR)。例如，因?yàn)镃PU 34可以得知兩個(gè)系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間有多少個(gè)高精度時(shí)鐘脈沖，CPU可以將這個(gè)數(shù)字與計(jì)數(shù)器42所測(cè)量到的門限數(shù)字相比較。因此，例如如果CPU 14的CO輸入讀到999，而且CPU得知系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間有1,000個(gè)高精度時(shí)鐘脈沖，那么每999個(gè)RTC秒時(shí)CPU將增加額外的一秒。這使RTC 50提供更精確的時(shí)間以供在顯示器52上顯示。
上述的示范實(shí)施例在所有方面的意圖都是為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)其的限制。因此，本發(fā)明能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員從這里包含的描述中得到的具體實(shí)現(xiàn)中作出很多改變。例如，盡管前面的示范實(shí)施例是在休眠模式中對(duì)高精度時(shí)鐘實(shí)行省電和等待指定尋呼時(shí)隙以便再次對(duì)高精度時(shí)鐘上電的情況下描述的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解其它的遠(yuǎn)端單元活動(dòng)也可用于觸發(fā)高精度信號(hào)時(shí)鐘的喚醒。例如，這種活動(dòng)包括如下的一種或多種測(cè)量空中接口的狀態(tài)、基站的標(biāo)識(shí)，使用GPS或其它技術(shù)確定遠(yuǎn)端單元的位置，以及記錄電池的狀態(tài)。所有這些變化和修改都認(rèn)為是處于如下權(quán)利要求所定義的本發(fā)明范圍和精神之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1．一種工作在空閑模式中以便交替地被喚醒和進(jìn)入休眠模式的遠(yuǎn)端單元，所述遠(yuǎn)端單元包括控制所述遠(yuǎn)端單元的處理單元；產(chǎn)生輸入到所述處理單元的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，所述時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)包括產(chǎn)生第一時(shí)鐘脈沖的第一時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元；計(jì)算所述第一時(shí)鐘脈沖、并當(dāng)所述第一時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)值超過(guò)第一預(yù)定門限時(shí)輸出一個(gè)所述系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)的第一計(jì)數(shù)器；產(chǎn)生第二時(shí)鐘脈沖的第二時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元；計(jì)數(shù)所述第二時(shí)鐘脈沖、并當(dāng)所述第二時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)值超過(guò)第二預(yù)定門限時(shí)輸出一個(gè)所述系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)的第二計(jì)數(shù)器；一種裝置，用于從所述第一和第二計(jì)數(shù)器接收所述系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)，并當(dāng)所述處理單元喚醒時(shí)從所述第一計(jì)數(shù)器向所述處理單元輸出系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)，當(dāng)所述處理單元處于休眠模式時(shí)從所述第二計(jì)數(shù)器輸出系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)。
2．權(quán)利要求1的遠(yuǎn)端單元，其特征在于，所述遠(yuǎn)端單元被喚醒，以便在所分配的尋呼時(shí)隙偵聽(tīng)尋呼消息。
3．權(quán)利要求1的遠(yuǎn)端單元，其特征在于，所述第一時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元適合于從通過(guò)所述空中接口接收的信號(hào)中接收定時(shí)信息。
4．權(quán)利要求3的遠(yuǎn)端單元，其特征在于，所述第二時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元適合于從本振接收定時(shí)信息。
5．權(quán)利要求1的遠(yuǎn)端單元，其特征在于，所述第二預(yù)定門限是在所述第二計(jì)數(shù)器中通過(guò)計(jì)數(shù)所述第一計(jì)數(shù)器輸出的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間產(chǎn)生的所述第二時(shí)鐘脈沖數(shù)來(lái)確定的。
6．權(quán)利要求1的遠(yuǎn)端單元，其特征在于，所述裝置是具有由所述處理單元驅(qū)動(dòng)的選擇輸入端的復(fù)接器。
7．權(quán)利要求1的遠(yuǎn)端單元，其特征在于，所述第一時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元在所述休眠模式實(shí)行省電。
8．權(quán)利要求1的遠(yuǎn)端單元，其特征在于還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘，用于接收所述第二時(shí)鐘脈沖以確定當(dāng)前時(shí)間；以及顯示所述當(dāng)前時(shí)間的顯示器。
9．權(quán)利要求8的遠(yuǎn)端單元，其特征在于還包括調(diào)整由所述實(shí)時(shí)鐘確定的所述當(dāng)前時(shí)間以補(bǔ)償與所述第二時(shí)鐘脈沖有關(guān)的不精確性的裝置。
10．用于產(chǎn)生系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)的時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)，包括產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)的第一時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元；計(jì)數(shù)所述第一時(shí)鐘脈沖、并當(dāng)所述第一時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)值超過(guò)第一預(yù)定門限時(shí)輸出系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)的第一計(jì)數(shù)器；產(chǎn)生第二時(shí)鐘脈沖的第二時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元；接收所述第二時(shí)鐘脈沖、并操作在測(cè)量模式或自由運(yùn)行模式的第二計(jì)數(shù)器；其中，在所述測(cè)量模式，所述第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)所述第一計(jì)數(shù)器輸出的所述系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間的所述第二時(shí)鐘脈沖數(shù)以確定第二預(yù)定門限；以及其中，在所述自由運(yùn)行模式，所述第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)所述第二時(shí)鐘脈沖并當(dāng)所述第二時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)值超過(guò)所述第二預(yù)定門限時(shí)輸出系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)；以及一種裝置，用于從所述第一和第二計(jì)數(shù)器接收所述系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)，并在所述測(cè)量模式中輸出從所述第一計(jì)數(shù)器接收的系統(tǒng)定時(shí)脈沖，在所述自由運(yùn)行模式中輸出從所述第二計(jì)數(shù)器接收的系統(tǒng)定時(shí)脈沖。
11．權(quán)利要求10的時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述第一時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元適合于接收外部定時(shí)信息。
12．權(quán)利要求11的時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述第二時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元適合于從本振接收定時(shí)信息。
13．權(quán)利要求10的時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述接收裝置是具有接收所述操作模式指示的選擇輸入端的復(fù)接器。
14．權(quán)利要求10的時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述第一時(shí)鐘脈沖發(fā)生單元在所述自由運(yùn)行模式中實(shí)行省電。
15．權(quán)利要求10的時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)，還包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘，用于接收所述第二時(shí)鐘脈沖以確定當(dāng)前時(shí)間；以及顯示所述當(dāng)前時(shí)間的顯示器。
16．權(quán)利要求15的時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于還包括調(diào)整由所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘確定的所述當(dāng)前時(shí)間以補(bǔ)償與所述第二時(shí)鐘脈沖有關(guān)的不精確度的裝置。
17．一種在無(wú)線通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)端單元中節(jié)省功率的方法，包括如下步驟從第一源產(chǎn)生第一定時(shí)脈沖；當(dāng)所述遠(yuǎn)端單元激活時(shí)，將所述第一定時(shí)脈沖用于所述遠(yuǎn)端單元的定時(shí)；當(dāng)所述遠(yuǎn)端單元空閑時(shí)，在休眠模式周期對(duì)所述第一源實(shí)行省電；當(dāng)所述第一源實(shí)行省電時(shí)，從第二源產(chǎn)生第二定時(shí)脈沖；并且當(dāng)所述遠(yuǎn)端單元處于休眠模式以節(jié)省功率時(shí)，將所述第二定時(shí)脈沖用于所述遠(yuǎn)端單元的定時(shí)。
18．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，所述第一源具有比所述第二源高的精度。
19．權(quán)利要求17的方法，其特征在于，所述第一源比所述第二源消耗更多的功率。
20．權(quán)利要求16的方法，其特征在于，所述遠(yuǎn)端單元在其所分配的尋呼時(shí)隙內(nèi)被激活。
全文摘要
描述了在可用于無(wú)線通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)端單元中產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)的方法和系統(tǒng)?？梢允褂酶呔鹊臅r(shí)鐘提供定時(shí)參考信號(hào),供遠(yuǎn)端單元的處理器在需要高精度定時(shí)信號(hào)時(shí)使用。在低活動(dòng)期,可以關(guān)閉高精度時(shí)鐘,并使用低精度時(shí)鐘產(chǎn)生處理器的參考定時(shí)信號(hào)。通過(guò)確定多個(gè)低精度時(shí)鐘脈沖可以周期性地檢查低精度時(shí)鐘的精度,這些脈沖是在基于高精度時(shí)鐘脈沖生成的系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)之間產(chǎn)生的。用這種方式,當(dāng)依賴低精度時(shí)鐘產(chǎn)生系統(tǒng)定時(shí)信號(hào)時(shí),其精度足以使處理器識(shí)別何時(shí)再次啟動(dòng)高精度時(shí)鐘。此外,檢查低精度時(shí)鐘的精度使處理器能夠?yàn)橐蕾嚨途葧r(shí)鐘脈沖確定當(dāng)前時(shí)間的實(shí)時(shí)鐘功能提供誤差補(bǔ)償信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1236531SQ97199489
公開(kāi)日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1997年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月6日
發(fā)明者A·庫(kù)拉, B·埃克倫德 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司