专利名称：在以时隙寻呼模式工作的移动站中在休眠模式后启动高频时钟的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统，尤其是在使用时隙寻呼的移动通信系统的移动站中，在休眠周期之后启动高频时钟的技术。
背景技术：
在本领域无线通信系统的某种情况，例如码分多址(CDMA)系统，使用时隙寻呼来让移动站保存电池能量。在时隙寻呼模式中，仅在由预定时间间隔分隔的指定寻呼时隙中，才从基站向特定移动站发送寻呼信号。因此，每个单独的移动站都能在相邻寻呼时隙之间的时间周期期间保持处于休眠模式，而不会有丢失寻呼信号的危险。然而，任意特定移动站是否能从激活模式转换到休眠模式取决于该移动站当前是否参与到任意移动的活动中，例如处理由移动输入的输入命令或代表移动处理电话通信。假设移动站当前没有参与到代表移动的任何处理中，移动站就会在每个相邻时隙之间的时间周期期间自动降低所选择内部部件的功率。一种时隙寻呼系统的实例在美国专利号5,392,287，名为“Apparatus and Methodfor Reducing Power Consumption in a Mobile Receiver”(1995.2.21发布，转让给本发明的受让人，并在此通过参考引入)中有揭示。
这样，在时隙寻呼模式中，移动站通过在相邻时隙之间的休眠周期期间切断所选择内部部件的电源来减少功率消耗。然而，即使在休眠期间，移动站也必须能可靠地追踪消逝时间量以判定何时出现下一时隙能允许移动站接收部件及时加电，以便在该时隙中接收发送给该移动站的任意寻呼信号。一种解决该问题的方案是在整个休眠周期运行高频时钟，并且使用该高频时钟追踪消逝的时间量。该解决方案允许非常精确地追踪休眠周期。然而，运行高频时钟会消耗大量的功率，因此，就不能在休眠周期期间实现最佳的功率节省方案。
因此，人们希望在休眠周期期间使用一种低频、低功率时钟，以减少功率消耗。然而，低频、低功率时钟所提供的时钟信号通常遭受相当大的频率漂移，这样，休眠周期期间的消逝时间量就不能通过计算低频、低功率时钟的周期来精确判定。如果在移动站中存在由于，例如移动站部件工作产生的热量或由于周围环境变化而引起的温度变化，移动站中的频率漂移就会特别明显。例如，在持续电话呼叫期间，移动站的内部部件可以升温到87摄氏度。在电话呼叫之间持续静止期间，内部部件可以冷却到或许25摄氏度的环境温度。而且，如果移动将移动电话放在很热或很冷的位置时，在移动站中也可能出现相应的温度变化。典型的低功率、低频率时钟信号生成器甚至会受到温度轻微变化的显著影响，并且受到在移动电话中出现的较宽温度变化的更强影响。实际上，在移动站中使用的典型低功率、低频率时钟信号中的频率漂移量可以非常大，因此，如果使用它自身来计算休眠周期中的消逝时间，就会有很大的危险使得移动站不能及时被重新启动来对部件加电以检测在下一寻呼时隙中发送的寻呼信号。因此，可能会丢失重要的寻呼信号，这就可能会导致错失电话呼叫和类似情况。这样，由低频率、低功率时钟信号提供的定时精确性通常很差。
使用低频时钟信号追踪休眠周期中的消逝时间的另一显著问题是低频时钟所提供的相对精度不足。精度不足会导致休眠周期开始和低频时钟信号第一计数周期之间相当大的偏差，以及低频时钟最后计数周期和休眠周期实际结束之间相当大的偏差。更准确地说，通常使用一个计数器来计算低频时钟信号的上升缘和下降缘以追踪休眠周期中消逝的时间，并且一旦已经计数到对应于休眠周期长度的低频时钟周期数，就重新启动高频时钟。然而，在休眠周期开始和由计数器检测到的低频时钟信号的第一边缘之间可能经过低频时钟的近整个周期。最初的偏差可以在从0到一个完整低频时钟周期的任意长度的持续时间，或者，在某些系统中，可能更大。在传统的系统中，不可能判定最初偏差的持续时间。最初偏差持续时间中的不确定性进一步增加了休眠周期中消逝时间判定中的差错量，甚至导致将丢失下一寻呼时隙的更大危险。在高频时钟以9.68MHz工作，并且休眠时钟以32KHz工作的示范实施例中，在每个休眠时钟周期中大约存在300个高频时钟周期。因此，即使系统能可靠地补偿频率漂移，高频时钟还是要早于所需时间启动300个高频时钟周期以解决未知最初偏差的持续时间。也因为高频时钟在休眠周期结束的重新启动与低频时钟的转换同步，因此，高频时钟可以重新启动的精确度受到低频时钟精确度的限制。例如，即使系统可靠且精确地判定正确的休眠周期持续时间是休眠时钟的853.44个周期，但系统需要在不晚于检测到的第853个周期转换时重新启动高频时钟，因此不能完全计算到剩余的小数部分周期，即剩余的.44个周期。因此，在每个休眠时钟周期中出现大约300个高频时钟周期中，在实例中就会在早于所需时间的附加130个周期时启动高频时钟。在另一实例中，如果正确的休眠周期持续时间是休眠模式时钟的853.99个周期，那么，就会在早于所需时间近300个周期时启动高频时钟。
因此，当在休眠期间使用低频时钟信号来追踪时间时，移动站通常配置为在下一预期寻呼时隙之前就返回到激活模式，以便克服由低频时钟中频率漂移引起的可能的定时误差，并且补偿低频时钟中的相对精度不足。例如，如果寻呼时隙每26.67毫秒出现，可以将移动站编程为在例如仅休眠25毫秒之后就启动高频时钟以确保不会错失下一寻呼时隙。因此，就不能实现最佳的功率节约方案。
一种建议用于补偿低频、低功率时钟信号生成器中固有的定时误差的技术是依据先前休眠周期的定时精度来调节每个休眠周期的长度。更准确地说，如果移动电话在某个休眠周期对于检测寻呼信号来说唤醒得太迟，那么，在下一休眠周期中就调整该移动站以便能更早唤醒。为了判定休眠周期是太长还是太短，移动站尝试检测所接收寻呼信号中的独特字，例如表示指定时隙开始的报头。如果没有检测到独特字，移动站就推断它醒来太迟，因此，在下一休眠周期就减少休眠的持续时间。如果完全接收了独特字，移动站要么是准时醒来，要么是醒来太早，因此，在下一休眠周期就稍微增加休眠持续时间。上述技术带来的问题是其假设任何检测独特字的失败都是由定时误差引起的。然而，除了休眠周期持续时间之外，还存在其他的原因会导致没有正确接收和解调独特字，例如不良的通信信道质量状态。而且，即使检测独特字的失败是由于定时误差而不是其他通信差错所致，该系统还是没有对低功率、低频时钟信号中相对精度不足所引起的最初和最终偏差进行补偿，因此，也没有提供最佳的节能方案。
在美国专利申请序列号09/134,808，名为“Synchronization of a Low PowerOscillator with a Reference Oscillator in a Wireless Communication DeviceUtilizing Slotted Paging”(1998.8.14申请，已转让给本发明的受让人)中提供了一种有显著改进的方案。在上述专利申请中，在不依靠发送信号的接收部分失败的情况下，可以修正定时误差。该系统包括用于直接估计低功率、低频率时钟中频率漂移的低频误差估计单元。在本专利申请中描述的一个实例中，低频时钟中的频率漂移是通过在高频时钟启动的时间周期期间使用高频时钟来定时低频时钟来判定。例如，在移动站的高频时钟工作的每个寻呼时隙期间，依据高频时钟来计算低频时钟中的频率误差。该系统用于非常精确地使高频时钟的启动和低频时钟信号中的转换同步。
虽然，上述专利申请的系统提供了对系统的显著改进，该改进依靠检测发送给移动站的信号中的独特字，但是，还是存在相当大的改进余地。例如，上述最初和最终偏差没有被考虑到。因此，即使是该专利申请的改进系统，考虑到剩余的定时误差，通常还是要在下一预期寻呼时隙之前稍微提早些启动高频时钟。因此，还是没有实现最佳的节能方案。人们希望能提供一种系统，在其中的激活模式中，高频时钟能尽可能接近下一寻呼时隙启动以允许在休眠周期期间有最大的功率节约，并且本发明的各个发明主要定位于此目标。特别需要提供一种系统，它能对上述最初和最终偏差进行补偿，以便依据低频时钟的小数部分重新启动要启动的高频时钟，本发明的具体方面就定位于这些目标。
发明内容
根据本发明，提供了一种装置，用于在休眠周期之后启动移动站中使用的激活模式时钟，该移动站中的所选部件在休眠周期期间使用休眠模式时钟工作，而在非休眠周期期间使用更快的激活模式时钟工作。该装置包括使用休眠模式时钟估计唤醒时间的唤醒估计单元。为对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟和激活模式时钟之间精度差异引起的定时偏差误差进行补偿的补偿单元。一个激活模式时钟启动单元，它在补偿的唤醒时刻启动激活模式的时钟以终止休眠模式。
在示范实施例中，移动站在使用时隙寻呼的移动通信系统中工作。该装置包括用于对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟中频率漂移引起的误差进行补偿的频率漂移补偿单元。通过对频率漂移和定时偏差都进行补偿，就能在接近与下一寻呼时隙同步的唤醒时刻启动激活模式的时钟，并且与激活模式时钟在下一寻呼时隙之前启动以补偿可能的定时误差的系统相比较，可以实现显著的功率节约。
在示范实施例中，使用转换模式时钟实现对定时偏差和频率漂移的补偿，该时钟在每个休眠周期的开始和结束都使用。转换模式时钟具有实际上大于休眠模式时钟的频率。转换模式时钟允许该装置对频率漂移误差和定时偏差误差方便地进行补偿以允许在休眠周期中稍后重新启动激活模式时钟。在休眠周期开始之后不久就关闭转换模式时钟，并且在休眠周期趋向结束前稍微提早些重新启动它，因此，转换模式时钟仅消耗了非常少的功率。而且，因为转换模式时钟允许移动站的部件在休眠周期中稍后被重新启动，所以，通过允许更长休眠周期所实现的功率节约，补偿使转换模式时钟工作所需的任何功率增加而绰绰有余。
描述了本发明的方法和设备实施例。
结合附图通过下面给出的详细描述，本发明的特点、目标和优点将变得更明显，图中相同的标号字符在整个说明中对应一致图1说明依据本发明示范实施例配置的装置的框图，用于在休眠模式之后启动激活模式时钟，该休眠周期是在使用时隙寻呼的移动通信系统中的移动站中使用。
图2是说明图1装置的更加详细的框图。
图3是说明由图1和图2装置控制的所选时钟信号的时序图。
图4是说明由图1和2装置执行的步骤顺序流程图，这些步骤用于在休眠周期之后，启动激活模式时钟信号。
图5是为以CDMA方式使用而配置的图1和2装置具体实现的时序图。
具体实施例方式
参照这些图例，将描述本发明的示范实施例。首先，将参照图1和2的框图并结合图3的时序图来描述这些示范实施例。随后，参照图4的流程图来概述本发明的运作。最后，参照图5和6来描述本发明的特定实施例。
图1说明一种激活模式时钟启动装置100，该装置配置用于在休眠周期之后启动移动站(未示出)中的高频时钟，该移动站在使用时隙寻呼的移动通信系统中工作，例如CDMA无线电信系统。图3中示出高频时钟，并且用参考数字101标识。没有启动高频时钟期间的休眠周期由参考数字103标识。时钟启动装置配置用于尽可能靠近下一寻呼时隙启动高频时钟，以便在休眠周期期间最大限度地节能，而同时还能使得移动站及时醒来以接收和响应该时隙中发送给该移动站的任何寻呼信号。为了这个目的，图1的时钟启动装置100包括用于补偿在休眠周期期间使用的低功率、低频时钟中的频率漂移的部件，以及用于补偿最初和最终定时偏差时钟的部件，以便即使是在仅使用低频时钟计时休眠周期的情况下，也允许高精确度地启动高频时钟。在下文中，在非休眠模式期间移动站所使用的高频时钟称为激活模式时钟，而用于计时休眠周期的低频时钟称为休眠模式时钟。休眠模式时钟在休眠周期和非休眠周期期间都总是保持启动。使用具有最好与激活模式时钟相同频率的第三时钟来部分补偿频率漂移和定时偏差。该第三时钟在此称为转换模式时钟，并且在每个休眠周期的开始和结束使用。在图3中，转换模式时钟信号由参考数字105标识，而休眠模式时钟由参考数字107标识。如所见，在激活模式时钟关闭后的至少少许几个周期，转换模式时钟仍然保持开启，并且在激活模式时钟重新启动之前的至少少许几个时钟周期，就重新启动了转换模式时钟。在下述实例中，激活模式时钟和转换模式时钟都以约9.68兆赫兹(mhz)工作，并且休眠模式时钟以约32千赫兹(khz)工作。然而，在不同的实现中可以使用不同的时钟频率。在图1中，激活模式、休眠模式和转换模式时钟信号分别由激活模式时钟生成器102、休眠模式时钟生成器104以及转换模式时钟生成器106产生。
图1时钟启动装置100包括唤醒时间估计单元108，用于单独依据使用休眠模式时钟计数的时钟周期(即在休眠周期期间103计数的图3时钟107的周期数)来估计休眠周期的结束。频率漂移补偿单元110计算用于补偿休眠模式时钟中频率漂移的调节系数，并使用图3的转换模式时钟信号105来施加该调节系数。偏差时间补偿单元112提供了用于调节唤醒时间的附加调节系数，以便依据使用转换模式时钟信号计数的时钟周期，补偿休眠周期开始和休眠模式时钟第一个计数时钟周期之间的偏差，即偏差时间补偿单元对图3中休眠周期103开始(从时间109开始)和休眠模式时钟107在时间111计数的第一个上升缘之间出现的偏差进行补偿。由图1单元108提供的唤醒时间估值和由单元110和112提供的调节系数都提供给激活模式时钟启动单元114，它对激活模式时钟生成器102开始输出激活模式时钟信号进行控制，该信号由移动站其他部件例如CDMA接收单元使用，该接收单元用于接收在寻呼时隙中从基站发送的寻呼信号。依据特定的实现，可以控制激活模式时钟启动单元在下一寻呼时隙之前充分启动激活模式时钟，以允许移动站的部件(例如CDMA接收电路)预热。
这样，图1的时钟启动装置100主要依据相对不精确的休眠模式时钟在休眠周期之后启动激活模式时钟，但依据频率漂移和定时偏差调节系数使用更加快的转换模式时钟进行调节，该转换模式时钟在大部分休眠周期期间没有开启。以这种方式就可以实现超越先前系统的相当可观的功率节约。
图2提供了有关图1的唤醒时间估计单元、频率漂移补偿单元和偏差时间补偿单元的详细描述。在描述中将使用26.67毫秒的示范休眠周期，但还可以使用其他的休眠周期持续时间。休眠控制器116通过关闭激活模式时钟生成器102启动休眠周期，并控制估计单元108和补偿单元110和112开始工作。唤醒时间估计单元108通过计数休眠模式时钟(图2的107)中的时钟周期数并将该计数与在理想休眠周期中预期的期望时钟信号数进行比较，该理想休眠模式是假设休眠模式时钟没有遭受任何频率漂移和假设休眠模式时钟的第一个上升缘与休眠周期开始时间同步的情况。为了该目标，估计单元108包括存储寄存器118，它存储休眠周期时钟周期预期数减去任何所需的预热周期并减去偏差误差和频率漂移误差调节所需的最大时间量后的值。预热周期是预先确定的值。补偿休眠周期开始时的最初偏差所需的最大调节量是休眠模式时钟的一个半(11/2)周期。调节频率漂移误差所需的最大时间量是依据依照最大预期温度和功率变化所预计的最大预期漂移量来计算的预定值。这些值可以依据例如使用施加给预期温度变化的采样分量测试来计算而不需要过分的实验。例如在激活模式时钟以9.83mhz工作，而休眠模式时钟以30khz工作的实例中，存储寄存器将数字300减去预热周期并减去最大预期漂移和偏差值后的值进行存储。这样，存储寄存器存储了时间周期小于实际预期休眠模式周期的休眠模式时钟的时钟周期数，相差的时间量足以允许预热周期，并且允许更加精确地使用转换模式时钟来补偿时间变化。
由休眠模式控制器116触发计数器120开始对休眠模式时钟信号的上升缘进行计数。控制器122接收该计数并将该计数与存储寄存器118中存储的时钟周期预期数进行比较，并且当该时钟等于存储寄存器中的值时，输出指示符信号以指示估计休眠周期的完成。指示符信号发送给激活模式时钟启动单元114，用于允许施加了频率漂移补偿单元110和偏差单元112所提供的调节系数的激活模式时钟重新启动。因为指示符信号是依据存储器中的周期数来产生，该周期数考虑到了所有的预热周期和最大预期调节周期，因此，该指示符信号不能识别休眠周期的实际预期结束。该指示符信号在预期休眠周期结束之前充分发送以允许预热，并允许使用频率漂移估计单元和偏差估计单元所提供的调节系数来精确设定休眠周期的实际结束。
频率漂移单元110包括频率漂移估计单元124，用于对休眠模式时钟中由于温度变化和类似原因而引起的例如每百万分之几的偏移量进行估计。在一个例子中，频率漂移估计单元仅当激活模式时钟生成器工作时才工作。频率漂移估计单元接收休眠模式时钟信号和激活模式时钟信号，并对休眠模式时钟每个周期中的激活模式时钟周期数计数以保持休眠模式时钟实际频率的移动平均。为了该目标，可以使用移动平均数窗口(MAW)滤波器。频率漂移估计单元将在每个休眠模式周期中找到的激活模式时钟周期的预期数和实际计数值进行比较，并相应地计算频率漂移系数。在激活模式时钟以9.83mhz工作，而休眠模式时钟以30khz工作的实例中，频率漂移估计单元配置用于预期在休眠模式时钟的每个周期中约有300个激活模式时钟周期。
然而，在较佳实施例中，频率漂移估计单元按美国专利申请名为“Methodand Apparatus for Compensating for Frequency Drift in a Low FrequencyClock Within a Mobile Station Operating in a Slotted Paging Mode”(在此同时申请，并转让给本发明的受让人)所述进行配置。该申请在此通过参考引入。
由估计单元124产生的估计频率漂移值输出给预期定时误差计算单元126，它对由唤醒估计单元108产生的唤醒时间和下一寻呼时隙之间预期出现的定时误差以毫秒为单位进行计算。例如，如果频率漂移估计单元的输出以每百万分之几表示，那么，预期定时误差计算单元就将每百万分之几的值依据已知休眠周期的长度转换成实际时间值。预期定时误差发送给定时误差调节单元128，它控制激活模式时钟单元114将激活模式时钟的启动延迟一定量，以便充分补偿已经流逝的估计定时误差。为了该目标，定时误差调节单元包括转换模式时钟启动单元132，用于依据接收的由唤醒估计单元108提供的指示符信号启动转换模式时钟生成器106。随后，计数器134开始对转换模式时钟中的时钟周期数计数，即计数器对从如图3所示的时间113开始的转换模式时钟105的周期计数。控制器136计算在预期定时误差中转换模式时钟的周期数，随后，当计数器134所保存的计数等于所计算的转换模式时钟周期数时，就向激活模式时钟启动单元输出控制信号，即在如图3所示的时间115输出控制信号。激活模式时钟启动单元114配置用于仅当从频率漂移补偿单元和偏差时间补偿单元接收到启动控制信号才启动激活模式时钟。因此，激活模式时钟至少延迟到接收到频率漂移补偿单元控制器136输出的控制信号为止。
偏差补偿单元112包括最初偏差时间估计单元138和偏差误差调节单元140，它们协同工作来计算休眠周期开始和休眠模式时钟第一上升缘之间的偏差，并向激活模式时钟启动单元输出控制信号以相应地调节激活模式时钟启动。在图3的实例中，在休眠周期开始之前的某时启动转换模式时钟，并且因而，转换模式时钟就在休眠周期开始时工作。由休眠控制器116启动的计数器142开始从休眠周期开始对转换模式时钟的周期进行计数。计数器142连续对周期计数，直到检测单元144检测到休眠模式时钟的第一个上升缘，即计数器142对在如图3所示的时间109和时间111之间出现的转换模式时钟105的周期计数。计数值存储在存储寄存器146中，并且随后由转换时钟关闭单元148将转换模式时钟关闭。在整个剩余的休眠周期中一直关闭转换模式时钟，直到重新启动单元150将其重新启动。重新启动单元依据从唤醒估计单元108接收的指示符信号启动转换模式时钟。此时，控制器152读取存储在存储寄存器146中的值，并启动计数器154，对已经存储在寄存器146中的计数值进行计数。计数器154刚到期，就从控制器单元152向激活模式时钟启动单元114发送控制信号以允许激活模式时钟启动。
这样，唤醒时间估计单元108在仅使用休眠模式时钟生成器估计的休眠周期结束之前的预定时间量产生指示符信号。频率漂移补偿单元和偏差补偿单元将激活模式时钟的启动从指示符信号的接收开始延迟，以考虑到预热周期的持续时间以及补偿休眠模式时钟中频率漂移和补偿休眠周期开始和休眠模式时钟第一计数周期之间的任意偏差。在这种方式中，激活模式时钟同步在预热周期开始处继续工作，给出刚好充分足够的时间允许移动站的部件在下一寻呼时隙之前预热。在这种方式中，实现了超越没有补偿频率漂移和没有补偿最初偏差周期的装置所达到的功率节约。
这样，图1-3集中说明本发明的示范实施例，该实施例能在休眠周期结束重新启动高频时钟信号，而通过在休眠周期的开始和结束使用转换模式时钟信号来部分补偿频率漂移和最初定时偏差。这种使用转换模式时钟信号的方法将在此参照图4的流程图进行简要概述。最初，在步骤200，移动站在休眠周期之前启动转换模式时钟。在步骤202，关闭高频激活模式时钟，由此开始休眠周期。在步骤204期间，装置对从终止激活模式时钟那点和时刻开始直到休眠模式时钟下一上升缘所出现的转换模式信号中的上升缘数进行计数，该休眠模式时钟总是保持启动。在步骤204中确定的计数值存储在计数器中。在步骤204，关闭转换模式时钟。在步骤208，仅使用低频休眠模式时钟计算休眠周期期间逝去的时间量估值。在步骤210，重新启动转换模式时钟信号。重新启动时间是依据使用休眠模式时钟确定的估计休眠周期结束减去预定时间量以允许充分补偿最大预期频率漂移和定时偏差误差来确定。在步骤212期间，计算在转换模式时钟信号中出现的周期数，直到该计数与在步骤204之后记录的计数值加上补偿所计算频率漂移所需的计数值之和相等。只要经过适当的转换模式时钟周期数，那么在步骤214，重新启动高频激活模式时钟，允许移动站的部件预热以接收在下一寻呼时隙中发送的寻呼信号。
在下面，将简要描述针对在遵循IS-95A标准(由电信工业协会，TIA，推广)的CDMA系统中使用而配置的本发明实施。根据IS-95A标准，以时隙模式工作的CDMA“移动站”通过依据参数时隙周期指数(SCI)进入休眠来使得待机时间最大化。移动站每隔(1.28*2SCI)秒就醒来以监测所分配的80ms时隙来接收寻呼。例如当SCI＝0，移动站理论上保持80ms清醒和1.2秒的休眠。实际中，它需要在下一时隙边界之前的足够时间量醒来以处理各种事件，例如RF预热、合成器稳定化、时钟调整、CDMA导频搜索以及捕获、指重分配和解码器预热。
在每个休眠周期中，如果移动按下按键而移动站正在休眠，该单元就“小睡”休眠以允许良好的响应时间。休眠周期长度和小睡长度选择为伪随机数(PN)卷(例如26.67ms)的倍数，因此，刚醒来，就可以在该站执行搜索在大致相同的位置找出导频。每个小睡进一步分成(1)“休眠时间”，当整个单元进入休眠，以及(2)“唤醒时间”，当启动RF和模拟单元预热时。当移动站处于休眠时，系统时间大致通过对计数器计时来保持，这些计数器通过结合用于粗略计时的慢速时钟(SC)(最大分辨率为1/60k＝16.7秒)和用于微调计时的SLPCHIPX8时钟(分辨率在1/(8*1.2288e6)＝0.102秒)来跟踪休眠持续时间。
在图5中示出一个构成休眠周期的事件实例。波形E如下所述标识休眠周期中的每个事件-在t1前当为休眠时刻，移动站的软件关闭了所有不需要的时钟状态，除CDMA解调器和解码器时钟状态、RXCHIPX8(波形B)之外，RXCHIPX8依据激活模式时钟CHIPX8。
-将26.67ms的倍数分成休眠时间和预热时间，并且通过SLEEP_INTERVAL和WU_TIME寄存器编程为第一小睡间隔的持续时间。
-在移动站微处理器上运行的软件写入SLEEP_CTL寄存器的ASIC_SLEEP_ARM位，指示移动站可以在下一PN卷(由t1表示)进入休眠。
-休眠时钟(SC)(波形D)一直与CDMA时钟状态CHIPX8异步，而SLPCHIPX8(波形C即)即转换模式时钟与RXCHIPX8同步，RXCHIPX8是从同一源CHIPX8获得。
-在时间t1当出现下一PN卷，使移动站进入休眠的RXCHIPX8时钟状态无效。从这点向前，由使用运行SC的计数器SLEEP_INTERVAL和WU_TIME所确定的休眠周期应该非常接近26.67ms的倍数。为了说明异步SC，称为CHIPX8_SLEEP_TIME的计数器对SLPCHIPX8计数，它经历了从t1到SC下一上升缘。
-在时间t2，SLPCHIPX8时钟状态无效的时刻出现SC的上升缘，冻结了CHIPX8_SLEEP_TIME，因此，提供了在chipx8单元中的持续时间(t2-t1)的估值。
-在时间t3，在SC持续时间的一半之后，SLEEP_N信号(波形A)在SC下降缘上变弱。这就以低功率模式给移动站输入了其他数字、模拟和RF分量。如果在SC中存在NSC chipx8，该时间点出经过的总时间如下给出TA＝(t2-t1)+(t3-t2)＝{CHIPX8_SLEEP_TIME+1/2NSC}chipx8s。从该定义式可以注意到TA将在1/2-11/2个慢时钟周期范围内。后续的小睡应该进行调整以考虑到由于异步休眠石英的超出休眠时间。运行SC的计数器SLEEP_INTERVAL开始倒计数。
-在时刻t4，计数器SLEEP_INTERVAL在当其达到零计数时就发出唤醒中断。移动站微处理器醒来并判定是需要在下一时隙唤醒硬件还是处理按键事件。
-如果这些条件都不满足，软件就确信硬件可以通过在预热计数下降期间(通过WU_TIME计数器)保持SLEEP_N信号有效来维持休眠。此时，软件依据几个因素例如下一小睡长度、慢速时钟的异步延迟、由于使用SC来近似PN卷倍数而引起的漂移和阶段误差，来估计下一小睡中休眠所需的SC数。
-在时间t5，当WU_TIME计数器到期时，在先前步骤中获得的新值加载到SLEEP_INTERVAL计数器。WU_TIME计数器是一个由RF硬件预热需要来规定的预先计算的常数。微处理器返回到休眠状态，等待来自下一小睡的唤醒中断。
-在时间t6，如果存在任何未决中断要处理或如果是该休眠周期中最后一个允许小睡，通过在唤醒中断时使得SLEEP_N信号变为无效，从而唤醒硬件为下一时隙作准备。而WU_TIME计数器倒计数，预热模拟和RF部件。
-在时间t7，WU_TIME计数器到期，指示最后小睡的结束，并且在时间t8开启SLPCHIPX8状态。作为边注，在所有小睡期间逝去的时间(由TB＝t7-t3表示)将会近似于SC的整数倍。由于前面所述进入休眠校准的几个因素，通常就会存在移动站需要仍然保持休眠的时间余量(一部分SC)。该部分SC(表示为TC)转换为chipx8单元，并编程入CHIPX8_SLEEP_TIME，由SLPCHIPX8开始倒计数计时。
-在时间t9，CHIPX8_SLEEP_TIME到期，并且在时间t10启动硬件。关心的最后持续时间为TC＝t9-t7。
通过参考说明实施例有关特征的示意图，主要描述了示范实施例。应该理解并不需要详细地说明或描述实际系统的完整实现的所有部件。只有那些对彻底理解本发明所需的部件进行了说明和描述。实际的实现方式可以含有更多的部件，或依据实现方式可含有较少的部件。对较佳实施例的描述是为了使本领域的熟练技术人员能完成或使用本发明。对于本领域的熟练技术人员来说，对这些实施例各种修改将是显而易见的，并且在不使用创造性的情况下，在此所定义的一般原理可以应用于其他实施例。这样，本发明并不是要局限于在此所示出的实施例，而是符合与在此所揭示的原理和新颖特征关联的最宽范畴。
权利要求
1.一种用于在休眠周期之后启动移动站中使用的激活模式时钟的装置，其特征在于，所述移动站中的所选部件在休眠周期期间使用休眠模式时钟工作，而在非休眠周期期间使用更快的激活模式时钟工作，所述装置包括使用休眠模式时钟估计唤醒时间的装置；对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟和激活模式时钟之间精度差异引起的误差进行补偿的装置；在补偿的唤醒时刻启动激活模式的时钟的装置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用于对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟和激活模式时钟之间精度差异引起的误差进行补偿的装置包括用于判定在休眠周期开始和休眠模式时钟第一计数周期之间出现的最初偏差的持续时间并用于依据最初偏差持续时间来调节估计唤醒时间的装置；以及用于判定在休眠模式时钟最后计数周期和休眠周期结束之间出现的最后偏差的持续时间并用于依据最后偏差持续时间来调节估计唤醒时间的装置。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括用于补偿由休眠模式时钟中频率漂移引起的估计唤醒时间中的误差的装置。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用于补偿由休眠模式时钟中频率漂移引起的估计唤醒时间中的误差的装置包括用于估计在单个休眠周期期间在休眠模式时钟中出现的频率漂移的装置；以及用于计算实际休眠周期持续时间和由受到估计频率漂移影响的休眠模式时钟计数的休眠周期持续时间之间预期定时误差的装置；定时误差调节装置，用于控制启动激活模式时钟的装置，以便依据预期定时误差调节启动时间。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述定时误差调节装置包括用于在估计唤醒时间之前的开始时间启动转换模式时钟信号的装置，所述转换模式时钟具有实质上大于休眠模式时钟的频率；用于计算在转换模式时钟开始时间和休眠周期预期结束之间出现的转换模式时钟信号的时钟周期数的装置；用于计算在预期定时误差中出现的转换模式时钟信号时钟周期数的装置；用于将在转换模式时钟开始时间和休眠周期预期结束之间出现的时钟周期数和在预期定时误差中出现的时钟周期数相加的装置，以便产生时钟周期的组合数。用于对转换模式时钟中逝去的周期数计数的装置；以及用于控制启动激活模式时钟装置在转换模式时钟开始时间之后延迟激活模式时钟启动的装置，直到经过了转换模式时钟的时钟周期组合数。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述用于判定在休眠周期开始和休眠模式时钟第一计数周期之间出现的最初偏差的持续时间和用于依据最初偏差持续时间来调节估计唤醒时间的装置包括用于产生具有频率实质上大于休眠模式时钟的转换模式时钟信号的装置；用于对在休眠周期开始和休眠模式时钟下一上升缘之间出现的转换模式时钟中的逝去周期数计数的装置；用于存储所计数的时钟周期数的装置；用于关闭转换模式时钟的装置；用于在估计唤醒时间之前的开始时间重新启动转换模式时钟信号的装置；以及用于控制启动激活模式时钟装置以延迟激活模式时钟启动的延迟装置，直到经过经计数的转换模式时钟的时钟周期数。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述移动站在使用时隙寻呼的移动通信系统中工作，并且其中所述休眠周期大致等于连续寻呼时隙之间的时间周期，这样，在基本与下一寻呼时隙同步的唤醒时间启动了激活模式时钟。
8.一种用于在休眠周期之后启动移动站中使用的激活模式时钟的装置，其特征在于，所述移动站中的所选部件在休眠周期期间使用休眠模式时钟工作，而在非休眠周期期间使用更快的激活模式时钟工作，所述装置包括唤醒估计单元，用于使用休眠模式时钟估计唤醒时间；补偿单元，用于对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟和激活模式时钟之间精度差异引起的误差进行补偿；激活模式时钟启动单元，用于在补偿的唤醒时刻启动激活模式的时钟。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述补偿单元包括最初偏差补偿单元，用于判定在休眠周期开始和休眠模式时钟第一计数周期之间出现的最初偏差的持续时间并用于依据最初偏差持续时间来调节估计唤醒时间；以及最后偏差补偿单元，用于判定在休眠模式时钟最后计数周期和休眠周期结束之间出现的最后偏差的持续时间并用于依据最后偏差持续时间来调节估计唤醒时间。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，进一步包括频率漂移补偿单元，用于补偿由休眠模式时钟中频率漂移引起的估计唤醒时间中的误差。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述唤醒估计单元包括用于对以预定休眠模式频率工作的时钟在单个休眠周期中出现的预定时钟周期数进行存储的寄存器；计数器，用于对休眠周期期间休眠模式时钟的逝去周期数计数；以及指示器单元，用于当计数的时钟周期数与预期时钟周期数相同时进行指示。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述频率误差补偿单元包括频率漂移估计单元，用于估计在单个休眠周期期间在休眠模式时钟中出现的频率漂移；以及预期定时误差计算单元，用于计算实际休眠周期持续时间和由受到估计频率漂移影响的休眠模式时钟计数的休眠周期持续时间之间预期定时误差；定时误差调节单元，用于控制激活模式时钟启动单元以便依据预期定时误差调节启动时间。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述定时误差调节单元包括转换模式时钟启动单元，用于在估计唤醒时间之前的开始时间启动转换模式时钟信号，所述转换模式时钟具有实质上大于休眠模式时钟的频率；第一计算单元，用于计算在转换模式时钟开始时间和休眠周期预期结束之间出现的转换模式时钟信号的时钟周期数；第二计算单元，用于计算在预期定时误差中出现的转换模式时钟信号时钟周期数；加法器，用于将在转换模式时钟开始时间和休眠周期预期结束之间出现的时钟周期数和在预期定时误差中出现的时钟周期数相加以产生时钟周期的组合数。计数器，用于对转换模式时钟中逝去的周期数计数；以及控制器，用于控制激活模式时钟启动单元在转换模式时钟开始时间之后延迟激活模式时钟的启动，直到经过了转换模式时钟的时钟周期组合数。
14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述用于判定在休眠周期开始和休眠模式时钟第一计数周期之间出现的最初偏差的持续时间和用于依据最初偏差持续时间来调节估计唤醒时间的最初偏差补偿单元包括时钟信号生成器，用于产生具有频率实质上大于休眠模式时钟的转换模式时钟信号；计数器，用于对在休眠周期开始和休眠模式时钟下一上升缘之间出现的转换模式时钟中的逝去周期数计数；寄存器，用于存储所计数的时钟周期数；关闭单元，用于关闭转换模式时钟；并且其中所述偏差误差调节单元包括重新启动单元，用于在估计唤醒时间之前的开始时间重新启动转换模式时钟信号；以及延迟单元，用于控制激活模式时钟启动单元延迟激活模式时钟的启动，直到经过经计数的转换模式时钟的时钟周期数。
15.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述移动站在使用时隙寻呼的移动通信系统中工作，并且其中所述休眠周期大致等于连续寻呼时隙之间的时间周期，这样，在基本与下一寻呼时隙同步的唤醒时间启动了激活模式时钟。
16.一种用于在休眠周期之后启动移动站中使用的激活模式时钟的方法，其特征在于，所述移动站中的所选部件在休眠周期期间使用休眠模式时钟工作，而在非休眠周期期间使用更快的激活模式时钟工作，所述方法包括下述步骤使用休眠模式时钟估计唤醒时间；对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟和激活模式时钟之间精度差异引起的误差进行补偿；在补偿的唤醒时刻启动激活模式的时钟。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟和激活模式时钟之间精度差异引起的误差进行补偿的步骤包括判定在休眠周期开始和休眠模式时钟第一计数周期之间出现的最初偏差的持续时间并依据最初偏差持续时间来调节估计唤醒时间的步骤；以及判定在休眠模式时钟最后计数周期和休眠周期结束之间出现的最后偏差的持续时间并依据最后偏差持续时间来调节估计唤醒时间的步骤。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括补偿由休眠模式时钟中频率漂移引起的估计唤醒时间中的误差的步骤。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述估计唤醒时间的步骤包括下述步骤对以预定休眠模式频率工作的时钟在单个休眠周期中出现的预定时钟周期数进行存储；对休眠周期期间休眠模式时钟的逝去周期数计数；以及当计数的时钟周期数与预期时钟周期数相同时进行指示。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述对所估计的唤醒时间中由休眠模式时钟中频率漂移引起的误差进行补偿的步骤包括下述步骤估计在单个休眠周期期间在休眠模式时钟中出现的频率漂移；计算实际休眠周期持续时间和由受到估计频率漂移影响的休眠模式时钟计数的休眠周期持续时间之间预期定时误差；以及依据预期定时误差调节激活模式时钟的启动时间。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述调节启动时间的步骤包括下述步骤在估计唤醒时间之前的开始时间启动转换模式时钟信号，所述转换模式时钟具有实质上大于休眠模式时钟的频率；计算在转换模式时钟开始时间和休眠周期预期结束之间出现的转换模式时钟信号的时钟周期数；计算在预期定时误差中出现的转换模式时钟信号时钟周期数；将在转换模式时钟开始时间和休眠周期预期结束之间出现的时钟周期数和在预期定时误差中出现的时钟周期数相加以产生时钟周期的组合数。对转换模式时钟中逝去的周期数计数；以及在转换模式时钟开始时间之后延迟激活模式时钟启动，直到经过了转换模式时钟的时钟周期组合数。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述补偿估计唤醒时间中由最初偏差引起的误差的步骤包括产生具有频率实质上大于休眠模式时钟的转换模式时钟信号；对在休眠周期开始和休眠模式时钟下一上升缘之间出现的转换模式时钟中的逝去周期数计数；存储所计数的时钟周期数；关闭转换模式时钟；并且其中，所述启动激活模式时钟的步骤包括下述步骤在估计唤醒时间之前的开始时间重新启动转换模式时钟信号；以及延迟激活模式时钟启动直到经过经计数的转换模式时钟的时钟周期数。
23.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述移动站在使用时隙寻呼的移动通信系统中工作，并且其中所述休眠周期大致等于连续寻呼时隙之间的时间周期，这样，在基本与下一寻呼时隙同步的唤醒时间启动了激活模式时钟。
全文摘要
一种用于在休眠周期之后启动移动站中激活模式高频时钟(102)的技术，所述移动站的所选部件在休眠周期期间使用低功率低频休眠时钟(104)工作，而在非休眠周期期间使用更快的高频激活模式时钟(102)工作。在一个实施例中，该技术通过一种装置来实现，该装置具有用于使用休眠模式时钟(104)估计唤醒时间的唤醒估计单元(108)和用于补偿估计唤醒时间中由休眠模式时钟(104)中频率漂移引起的误差的频率漂移补偿单元。还配置了偏差时间补偿单元(112)用于补偿低频休眠模式时钟(104)中精度不足所可能导致的估计唤醒时间中的误差。精度不足可能导致休眠周期开始时的最初定时偏差误差和休眠周期结束时的最后定时偏差误差。频率漂移补偿单元(110)和偏差时间补偿单元都将高频转换模式时钟信号用于计算调节唤醒时间所需的时间。可以与激活模式时钟(102)具有相同频率的转换模式时钟(106)仅在休眠周期的开始和结束时使用，并且在大多数休眠周期中关闭以减少功率消耗。
文档编号H03L7/00GK1451247SQ00818116
公开日2003年10月22日 申请日期2000年11月3日 优先权日1999年11月4日
发明者N·K·于, K·D·伊斯顿, R·山库拉特里 申请人:高通股份有限公司