專利名稱：幀時序控制器以及幀時序控制方法
技術領域：
發(fā)明有關于一種幀時序控制器，尤其有關于一種幀時序控制器以及幀時序控制方法。
背景技術：
在正交步頁分多址接入(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)通信系統(tǒng)中，例如全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)系統(tǒng)、長期演進(Long Term Evolution,LTE)系統(tǒng)等，一個移動臺(mobile station,MS)必須同時與多個基站(base station,BS)保持連接。這些基站可具有不同的基本采樣頻率/信號帶寬，卻具有彼此相同的幀長(或幀間隔)。以WiMAX系統(tǒng)為例，其具有需由硬件支持的五種不同的基本采樣頻率/信號帶寬，對應這五種不同基本采樣頻率/信號帶寬的每個幀長(或幀間隔)總是等于一個固定值，例如5毫秒。在某些情況下，MS必須將其接收/發(fā)送的目標從一個BS切換到另一個BS。為了實現(xiàn)良好的連接質量和實時信號處理，可由移動臺來保持每一相應基站的多項屬性，其中一個關鍵屬性是幀時序定位(frame timing location)。一種簡單方法是為每個基站分配一個專用系統(tǒng)計時器或計數(shù)器，但可能帶來更高成本，該成本與一個移動臺預保持連接的相應基站的數(shù)目成正比。另一個問題是，無論對移動臺的運行射頻(radio frequency，RF)信道或其他通信系統(tǒng)，移動臺的采樣時鐘頻率都可成為一個干擾源。常見的解決方法是改變移動臺的時鐘頻率以避免不期望的性能下降。然而，由于移動臺的系統(tǒng)計時器/計數(shù)器的計算頻率可與采樣時鐘頻率相應，改變采樣時鐘頻率也改變了移動臺的系統(tǒng)計時器/計數(shù)器的計算頻率。對于所有相應的基站，幀時序控制必須相應地調整或修改。因此，需要一種新穎的幀時序控制機制，以簡單而有效的方式對發(fā)射機/接收機進行控制。

發(fā)明內容
為解決移動臺與基站傳送信息過程中的幀時序控制問題，本發(fā)明提供一種幀時序控制器以及幀時序控制方法。本發(fā)明提供一種幀時序控制器，該幀時序控制器包括計時器，用于根據(jù)具有第一時鐘頻率的第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；幀時序控制單元，與該計時器耦接，用于觸發(fā)至少一接收機根據(jù)至少一幀指針和該計時值開始接收來自基站的已傳送信息，其中，該至少一接收機相應于采樣時鐘頻率以第一采樣頻率對輸入信號進行處理以產(chǎn)生多個第一樣本，并且相應于第二時鐘信號的第二時鐘頻率以第二采樣頻率對該多個第一樣本進行處理以產(chǎn)生含有多個第二樣本的輸出信號，且該第二時鐘頻率與該采樣時鐘頻率不同；以及幀指針處理電路，與該幀時序控制單元耦接，用于根據(jù)該至少一接收機的至少該輸出信號產(chǎn)生和更新該幀指針。
本發(fā)明另提供一種幀時序控制方法，該幀時序控制方法包括根據(jù)具有第一時鐘頻率的第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；觸發(fā)至少一接收機根據(jù)至少一幀指針和該計時值開始接收基站的已傳送信息，其中，該至少一接收機相應于采樣時鐘信號的采樣時鐘頻率，以第一采樣頻率對輸入信號進行處理以產(chǎn)生多個第一樣本，并且相應于第二時鐘信號的第二時鐘頻率以第二采樣頻率對該多個第一樣本進行處理以產(chǎn)生含有多個第二樣本的輸出信號，且該第二時鐘頻率與該采樣時鐘頻率不同；以及根據(jù)該至少一接收機的至少該輸出信號產(chǎn)生和更新該幀指針。本發(fā)明再提供一種幀時序控制器，適用于移動臺，該移動臺可與具有不同信號帶寬的多個基站進行通信，該幀時序控制器包括計時器，用于根據(jù)第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；幀時序控制單元，與該計時器耦接，用于觸發(fā)該移動臺的至少一接收機根據(jù)該多個基站的特定基站的至少一特定幀指針和該計時值開始接收該特定基站的已傳送信息；幀時序偏移估計單元，與該至少一接收機耦接，用于根據(jù)該至少一接收機的輸出信號估計用于接收該已傳送信息的接收機開始時間與幀的實際幀開始時間之間的幀時序偏移；以及幀指針管理單元，與該幀時序控制單元和該幀時序偏移估計單元耦接，用于根據(jù)具有固定時鐘頻率的第二時鐘信號產(chǎn)生和保持該多個基站的多個幀指針，其中，根據(jù)至少該幀時序偏移和相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值，對該特定幀指針進行更新，且根據(jù)該計數(shù)器值對剩余的幀指針進行更新。本發(fā)明還提供一種幀時序控制方法，適用于移動臺，該移動臺可與具有不同信號帶寬的多個基站通信，該幀時序控制方法包括根據(jù)第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；觸發(fā)該移動臺的至少一接收機根據(jù)該多個基站的特定基站的至少一特定幀指針和該計時值開始接收該特定基站的已傳送信息；根據(jù)該至少一接收機的輸出信號估計用于接收該已傳送信息的接收機開始時間與幀的實際幀開始時間之間的幀時序偏移；以及根據(jù)具有固定時鐘頻率的第二時鐘信號產(chǎn)生和保持該多個基站的多個幀指針，其中，根據(jù)至少該幀時序偏移和相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值，對該特定幀指針進行更新，且根據(jù)該計數(shù)器值對剩余的幀指針進行更新。利用本發(fā)明提供的時序控制器和時序控制方法，可實現(xiàn)移動臺與多個具有不同信號帶寬的基站之間良好的通信，提升系統(tǒng)性能。


圖1是本發(fā)明的移動臺的方塊示意圖。圖2是估計幀時序偏移Δ S的操作的示意圖。圖3是幀時序控制單元114執(zhí)行幀時序控制的示意圖。圖4是本發(fā)明第一個實施例的控制接收開始時間的方法的流程圖。圖5是本發(fā)明第二個實施例的控制接收開始時間的方法的流程圖。
具體實施例方式在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。所屬技術領域的技術人員應可理解，制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名稱的差異作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異作為區(qū)分準則。在通篇說明書及權利要求中所提及的“包含”為開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接” 一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。藉由以下的較佳實施例的敘述并配合全文的圖1至圖5說明本發(fā)明，但以下敘述中的裝置、組件與方法、步驟乃用以解釋本發(fā)明， 而不應當用來限制本發(fā)明。請參照圖1，圖1是本發(fā)明的移動臺的方塊示意圖。MS100包括接收機102、發(fā)射機104和幀時序控制器106。在一個實施例中，幀時序控制器106包括計時器112、幀時序控制單元114和幀指針處理電路116，其中，幀指針處理電路116包括幀指針管理單元124、 幀時序偏移估計單元126，以及時鐘頻率偏移估計單元128。計時器112用于根據(jù)具有第一時鐘頻率FtimCT的第一時鐘信號CLK 1產(chǎn)生計時值NtimCT。需注意的是，MS100可用于OFDMA 通信系統(tǒng)中，例如WiMAX系統(tǒng)或LTE系統(tǒng)，從而可能需要與具有不同信號帶寬(例如不同基本采樣頻率)的多個BS保持連接。因此，已傳送信號可從MS100發(fā)送到每個BS，或已接收信號可從每個BS發(fā)送到MS100。若MS100使用能產(chǎn)生具有不同時鐘頻率(例如不同基本采樣頻率)的時鐘信號的時鐘產(chǎn)生器，該時鐘產(chǎn)生器的成本、電力消耗和效能都不及產(chǎn)生具有固定時鐘頻率的時鐘信號的時鐘產(chǎn)生器。為了能使用產(chǎn)生具有固定時鐘頻率的時鐘信號的時鐘產(chǎn)生器，在接收機102/發(fā)射機104中使用插補器作為速率轉換器。對于接收機102，其包括模數(shù)轉換器(Analog to Digital Converter，ADC) 132、一組接收機(receiver，RX)數(shù)據(jù)通路(datapath) 1；34和138以及插補器136。對于發(fā)射機104， 其包括數(shù)模轉換器(Digital to Analog Converter, DAC) 142、一組發(fā)射機(transmitter, TX)數(shù)據(jù)通路(datapath) 144和148以及插補器146。RX數(shù)據(jù)通路1；34和138包含用于接收信號所需的任何元件。TX數(shù)據(jù)通路144和148包含用于發(fā)送信號所需的任何元件。若接收機102從使用特定基本采樣頻率的特定BS接收到已傳送信息，ADC132根據(jù)ADC采樣時鐘信號CLK ADC運行，其中，該ADC采樣時鐘信號CLK_ADC具有與特定基本采樣頻率不同的采樣時鐘頻率Fad。(圖未示)，因此，相應于ADC采樣時鐘信號CLK_ADC的采樣時鐘頻率F-， 對模擬輸入信號Sin進行處理以產(chǎn)生具有第一采樣頻率的第一樣本Si。接著，相應于第二時鐘信號CLK_2的第二時鐘頻率Fs (圖未示)，插補器136將第一樣本Sl轉換為輸出信號 Sk，該輸出信號&包含具有第二采樣頻率的第二樣本S2，其中，第二時鐘頻率Fs與特定BS 使用的特定基本采樣頻率相同。類似地，當發(fā)射機104產(chǎn)生傳送信息到使用特定基本采樣頻率的特定BS時，插補器146將包含在具有第二采樣頻率的輸入信號&中的第二樣本S2’轉換為具有第一采樣頻率的第一樣本Si，。DAC142根據(jù)DAC采樣時鐘信號CLK_DAC運行，其中，該DAC采樣時鐘信號CLK_DAC具有與特定基本采樣頻率不同的采樣時鐘頻率Fda。(圖未示)，因此，相應于采樣時鐘頻率FDA。，對具有第一采樣頻率的第一樣本Si’進行處理并相應產(chǎn)生模擬輸出信號SOTT。 在一個實施例中，采樣時鐘頻率Fad。與采樣時鐘頻率Fda。相同，且第一時鐘信號CLK_1的第一時鐘頻率FtimCT與采樣時鐘頻率Fad。/Fda。相關(例如相同)。舉例來說，特定基本采樣頻率(即第二時鐘信號CLK 2的第二時鐘頻率Fs)可為 11. 2MHz，ADC采樣時鐘信號CLK ADC和/或DAC采樣時鐘信號CLKDAC的采樣時鐘頻率可為11. 25MHz。在BS根據(jù)基本采樣頻率為11. 2MHZ的10000個樣本產(chǎn)生一個模擬信號的情況下，ADC132根據(jù)11. 25MHz的采樣時鐘頻率對模擬信號進行采樣。因此，接收機102獲得10000 X個樣本，然后接收機102136將ADC132產(chǎn)iW樣本轉換成原始
112MHz
的10000個樣本。在某些情形中，MS100可將其接收/發(fā)送目標從一個BS轉換到另一個BS。此類型轉換可由MS100自身或來自接收/發(fā)送目標的命令初始化。對于MS100，其應不僅保持作為接收/發(fā)送目標的BS的幀時序控制，也對之后可被選做接收/發(fā)送目標的其他BS保持控制。在所有BS具有不同信號帶寬的情況下，當與不同的BS進行通信時，MS100可使用不同的ADC/DAC采樣時鐘頻率。此外，即使所有BS的信號帶寬相同，在有些情況下MS100可使用不同的ADC/DAC采樣時鐘頻率用于接收來自不同BS的信號或者發(fā)送信號到不同BS。舉例來說，具有特定頻率的ADC/DAC時鐘信號的諧波可成為MS100或者其他通信系統(tǒng)的運行 RF信道的干擾源，因此本發(fā)明提出了使用幀指針處理電路116來保持這些BS的幀指針。具體細節(jié)如下所述。幀時序偏移估計單元1 與接收機102和幀指針管理單元IM耦接，根據(jù)輸出信號&來估計接收已傳送信息的接收機開始時間和一幀的實際幀開始時間之間的幀時序偏移Δ S。請參照圖2，圖2是估計幀時序偏移Δ S的操作的示意圖。如上所述，輸出信號& 具有第二樣本S2，其中，相應于第二時鐘頻率Fs (即與MS100通信的BS所采用的基本采樣頻率)，第二樣本S2以第二采樣頻率進行傳送。通常，存在具有已知數(shù)據(jù)模式的預定前文 (pre-defined preamble) /同步信號。因此，幀時序偏移估計單元1 可通過使用該已知數(shù)據(jù)模式來估計幀時序偏移Δ S。舉例說明，已知數(shù)據(jù)模式可按如下樣本序列SS代表“+++--++-+”，其中，“ + ”代表邏輯值“1”，“_”代表邏輯值“0”。理想情況下，已知數(shù)據(jù)模式在時間點Tl開始，如圖2 所示。幀時序偏移單元1 在由已知樣本序列SS定義的初始窗口 Wl中計算已知樣本序列 SS和輸出信號&的第二樣本之間的相關值。然后，幀時序偏移估計單元1 將窗口 Wl移動一個樣本長度，再在由相同已知樣本序列SS定義的已移動的窗口 Wl (即移動后成為窗口 W2)中計算已知樣本序列SS與輸出信號&的第二樣本之間的另一相關值。由圖2可見， 當幀時序偏移估計單元126將初始窗口 Wl移動5個樣本長度時，可以得到最大相關值。也就是說，由于在已移動窗口 W6中的輸出信號&的第二樣本與包含在已知樣本序列SS中的樣本一致，因而此時的相關值為所有由樣本SS在不同窗口內得到的相關值中的最大值。因此，在識別出最大相關值的基礎上，幀時序偏移估計單元1 就能確定幀時序偏移Δ S。本實施例中，相應由已知樣本序列SS所定義的窗口作出的調整，幀時序偏移Δ S可由第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值設定(即已移動樣本的總數(shù))。因此，本實施例中，幀時序偏移估計單元可按5來設定幀時序偏移。需注意的是，上述情形僅供說明所用，本發(fā)明并不限于此。也就是說，在供選擇的設計中，幀時序偏移單元126可通過使用其他幀時序偏移估計機制來估計幀時序偏移Δ S。 此種做法也遵循本發(fā)明精神。幀指針管理單元1 用于根據(jù)具有第三時鐘頻率Fv(圖未示)的第三時鐘信號 CLK_3為每個BS產(chǎn)生與保持幀指針FP，其中，幀指針管理單元IM根據(jù)至少從幀時序偏移估計單元1 產(chǎn)生的幀時序偏移Δ S對幀指針FP進行更新。需注意的是，幀指針管理單元 124可由硬件、軟件或者兩者的結合實現(xiàn)。例如，幀指針管理單元IM可由數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、微處理器或者狀態(tài)機實現(xiàn)。在第一實施過程中，幀指針管理單元1 根據(jù)參數(shù)將幀指針FP進行更新(例如第 N個幀的幀指針FPn)，其中該參數(shù)包括當前值(例如第N-I個幀的幀指針FPj、相應于兩個連續(xù)幀之間的預設幀間隔的第三時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值、幀時序偏移Δ S 以及第三時鐘信號CLK_3的第三時鐘頻率Fv和第二時鐘信號CLK_2的第二時鐘頻率Fs的
比值,(例如疋=|)。例如，更新幀指針FP的操作可由如下公式表示FPN=FPN_i+T;ame+ASxR⑴兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔可被視為一個幀長。因此，計數(shù)器值可以代表每個幀的樣本數(shù)目。例如，當?shù)谌龝r鐘頻率為11. 2MHz，且兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔為5ms， 計數(shù)器值就是56000(即11. 2Mhz*5ms)。考慮第三時鐘頻率Fv與第二時鐘頻率Fs相同的情況。對于具有不同的信號帶寬 /基本采樣頻率BS，幀指針管理單元IM使用的計數(shù)器值可彼此不同。也就是說，當接收/發(fā)送目標從具有第一信號帶寬/基本采樣頻率的第一個BS傳送到具有第二信號帶寬 /基本采樣頻率的第二個BS，其中，該第二信號帶寬/基本采樣頻率不同于第一信號帶寬/ 基本采樣頻率，第三時鐘信號CLK_3的第三時鐘頻率Fv就從第一基本采樣頻率改變?yōu)榈诙静蓸宇l率，且也對計數(shù)器值相應調整。為了防止幀指針管理單元IM受到不同BS之間切換的影響，本發(fā)明提出在第二時鐘信號CLK_2的第二時鐘頻率Fs發(fā)生改變時，第三時鐘信號CLK_3的第三時鐘頻率Fv固定不變。即，不考慮當前與MS100通信的BS所使用的基本采樣頻率，第三時鐘信號CLK_3采用固定頻率。此外，不考慮ADC采樣時鐘信號CLK_ADC/DAC采樣時鐘信號CLK_DAC的采樣時鐘頻率，第三時鐘信號CLK_3采用固定頻率。需要指出的是，對以相應于第二時鐘頻率Fs的采樣頻率發(fā)送的樣本S2進行處理，
得到幀時序偏移Δ S，幀指針管理單元IM根據(jù)可與第二時鐘頻率Fs不同的第三時鐘頻率
F
Fv更新和保持幀指針FP，因此，比值”《=t)用于將以第二時鐘頻率Fs計算的樣本數(shù)目轉換為以第三時鐘頻率Fv計算的樣本數(shù)目。如上所述，將第二時鐘頻率Fs設定為等于MS100當前通信的BS使用的基本采樣頻率，其中，基本采樣頻率的理想值在無線通信標準中已有所規(guī)定。然而，BS使用的實際基本采樣頻率和MS100使用的第二頻率采樣頻率Fs中的至少一個有可能偏離理想基本采樣頻率。因此，MS100所使用的第二時鐘頻率Fs與BS所使用的基本采樣頻率之間會存在時鐘頻率偏移AF:。如圖！所示，幀指針處理單元116也包含了用于估計接收機102采用的第二時鐘頻率Fs和BS采用的特定時鐘頻率(即基本采樣頻率)之間的時鐘頻率偏移AF:的時鐘頻率偏移估計單元128。需注意的是，時鐘頻率估計單元1 可采用任何能夠估計時鐘頻率偏移AF:的時鐘頻率偏移估計機制。在第二個實施過程中，幀指針管理單元IM可根據(jù)至少幀時序偏移Δ S和時鐘頻率偏移Δ^來更新幀指針FP。更確切地說，幀指針管理單元IM根據(jù)參數(shù)將幀指針FP進行更新(例如第N個幀的指針FPn)，其中該參數(shù)包括當前指針值(例如第N-I個幀指針 FPn^1)、相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的第三時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值、時鐘頻率偏移AF:,幀時序偏移Δ S和第三時鐘信號CLK_3的時鐘頻率Fv與第二時鐘信號CLK 2的時鐘頻率Fs的比值巧’。例如，更新幀指針FP可由如下公式表示FPn=FPnax(l-AF^) + ASxi ；⑵需注意的是，計數(shù)器值巧_等于相應于預設幀間隔(例如5ms)的第三時鐘信號的時鐘周期。假設計數(shù)器值等于相應于預設幀間隔的第二時鐘信號的時鐘周期。計數(shù)器值Tframe與7；_滿足下述公式。Tframe = Tframe χ Rvs (3)因此，盡管時鐘頻率偏移AF:通過MS100使用的第二時鐘頻率Fs和BS使用的基本采樣頻率來估計，計數(shù)器值的變化滿足下述公式。TframeR = Ttframe χ (1 - AF^)⑷也就是說，幀指針管理單元IM使用由時鐘頻率偏移估計單元1 產(chǎn)生的時鐘頻
率偏移AF:來微調相應于預設幀間隔(例如5ms)的第三時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值 τ*
frame類似地，在第二實施過程中，當?shù)诙r鐘信號CLK_2的第二時鐘頻率Fs改變時，第三時鐘信號CLK_3的第三時鐘頻率Fv固定不變。即，不考慮當前與MS100通信的BS所使用的基本采樣頻率，第三時鐘信號CLK_3采用固定頻率。且不考慮ADC采樣時鐘信號CLK ADC和/或DAC采樣時鐘信號CLK_DAC的采樣時鐘頻率，第三時鐘信號CLK_3采用固定頻率。由此達到防止幀指針管理單元1 受到不同BS之間的切換帶來的影響的目的。在上述的第一和第二實施過程中，與MS100當前通信的BS的幀指針FP將根據(jù)上述公式(1)或(2)更新。對于當前未與MS100通信的其他BS的幀指針，幀指針管理單元 124分別將計數(shù)器值 ；_加入各幀指針。如上所述，幀指針處理單元116根據(jù)至少接收機102的輸出信號&為每個BS產(chǎn)生和更新幀指針FP。幀時序控制單元114與計時器112、接收機102和發(fā)射機104耦接，用于根據(jù)至少幀指針FP和計時值Nti■觸發(fā)接收機102開始接收BS的已傳送信息，或者觸發(fā)發(fā)射機104開始向BS傳送信息。需注意的是，第一時鐘信號CLK_1的第一時鐘頻率Ftime,可設計為與采樣時鐘頻率Fai^Fm相關(例如相等)。在第一時鐘信號CLK_1的每個時鐘周期內向計時值Nti■加入的調整量是一個常整數(shù)(例如1)的情形下，當采樣時鐘頻率Fadc/ Fdac改變時，需要對由幀指針管理單元IM保持的所有幀指針進行適當?shù)卣{整。由此，為每個BS調整幀指針需要做額外計算。因此，為了簡化整體幀時序控制的設計，本發(fā)明提出配置計時器112，用于對應第一時鐘頻率FtimCT的調整，在第一時鐘信號CLK_1的每個時鐘周期內，適應性調整向計時值 Nti■加入的調整量(例如一個增量)。舉例說明，但不限于此，計時器112相應于第三時鐘信號CLK_3的時鐘周期提供時序信息，其中，不管與MS100當前通信的BS是哪個，該第三時鐘信號CLK 3具有固定的時鐘頻率Fv。例如，調整量與第一時鐘頻率Fti■成反比。在一個實施過程中，調整量由f設定，其可以不是一個常整數(shù)值，而是一個變化分數(shù)值。
timer幀時序控制單元114的目標是參照幀指針FP和計時值Ntime,確定將實際對第一樣本S1/S1’進行接收/發(fā)送處理的開始位置。例如，幀時序控制單元114根據(jù)參數(shù)觸發(fā)接收機102/發(fā)射機104，其中該參數(shù)包括幀指針FP、計時值Ntime,、第三時鐘頻率Fv與第一時鐘
F
頻率Ftto之間的比值 (例如= )、第三時鐘頻率Fv與第二時鐘頻率Fs之間的
timertimer
F
比值^ (例如iC=^)和相應于時域先進開始時間(time-domain advanced start time)
的第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值。由于幀指針FP指示的接收/傳送開始時間并不一定與計時值Nti■指示的時間點相匹配，因此，在每個時鐘周期內，通過一個調整量進行調整，當計時值Nti■達到一個特定計時值X時，幀時序控制單元114向RX數(shù)據(jù)通路134/TX數(shù)據(jù)通路144產(chǎn)生一個開始觸發(fā)信號&，用于使RX數(shù)據(jù)通路134開始接收ADC132的輸出信息，并向插補器136/146產(chǎn)生一個初始延遲U(例如分數(shù)延遲)。例如，幀時序控制單元114 可由下述公式確定初始延遲U。FP = X+ U χ RJimer+Y χ R(5)請參照圖3，圖3是幀時序控制單元114執(zhí)行幀時序控制的流程圖。以接收機102 為例，RX數(shù)據(jù)通路134在先于待接收幀的開始時間的一個時間點被使能。如圖1和圖3所示，RX數(shù)據(jù)通路138具有用于計算由插補器136產(chǎn)生的第二樣本的物理計數(shù)器，并在接收幀的主導樣本前先接收Y個樣本。因此，存在相應于Y個樣本(即第二時鐘信號CLK_2的 Y個時鐘周期)的時域先進開始時間T-。需注意的是，時域先進開始時間Tadv是預定義的， 那么計數(shù)器值Y也是一個預定值。另外，當插補器136接收到主導第一樣本Sl時，對應的主導第二樣本S2的輸出會由初始延遲U滯后。因此，通過插補器136可相等地調整接收的開始時間。
Fv另外，當由調整量( γ^)調整的計時值Nti■達到特定計時值X時，幀時
^timer = timer
序控制單元114相應地產(chǎn)生開始觸發(fā)信號St。由上述公式(5)，所屬技術領域的技術人員可知當特定計時值X為已知時，可計算并確定初始延遲U。在一典型設計中，幀時序控制單元114計算一個初始計時值Xstart，其中 Zstort =^5-FxK。接著，當在每個時鐘周期內接收到計時器112產(chǎn)生和更新的計時值NtimCT 時，幀時序控制單元114檢查下述不等式是否成立。NUmer ^ X< Nt.mer + Kmer(6)幀時序控制單元114始終檢查上述的不等式關系，直至計時器112產(chǎn)生的最近一個計時值NtimCT滿足上述不等式。接著幀時序控制單元114按如下公式計算初始延遲U。=
liUmer(7)在上述公式(7)中，X等于能滿足前述不等式的計時值NtimCT。請參照圖4，圖4是本發(fā)明第一個實施例的控制接收開始時間的方法的流程圖。在結果大致相同的前提下，并不要求嚴格按照圖4所示步驟執(zhí)行?？刂平邮臻_始時間的方法可以簡要概括如下。
步驟S400 開始。接著進入步驟S402。步驟S402 計算初始計時值，其中，Xstart = FP-YX K。接著進入步驟S404。步驟S404 從計時器接收計時值Ntime,。接著進入步驟S406。步驟S406 檢查計時值Ntime,是否滿足不等式乂·《式_<%_+尺·，若滿足，進入步驟S410，否則，進入步驟S408。步驟S408 通過向計時值Ntimw中加入調整量K·(即一個增量)，利用計時器對計時值Nti■進行更新。接著進入步驟S404。步驟S410 計算初始延遲U =Χ 接著進入步驟S412。
timer q步驟S412 分別向RX數(shù)據(jù)通路134輸出一個開始觸發(fā)信號ST，向插補器136輸出一個初始延遲U。接著進入步驟S414。步驟S414:結束。所屬技術領域的技術人員在閱讀上述段落描述后，可以理解圖4所示每個步驟的操作，為簡潔，進一步的描述在此省略。由于X和U都是分數(shù)值，由于有限的計算能力，幀時序控制單元114可能難以及時確定初始延遲U。為解決此問題，本發(fā)明提出一種預先計算初始延遲U的幀時序控制改進機制。例如，幀時序控制單元114計算初始計時值Xstot，其中，=FP-YxR。接著，幀時序控制單元114找到兩個相鄰的已估計的計時值Xlri和&，在計時器產(chǎn)生的計時值NtimCT 到達已估計的計時值Xlri之前，It =^-, + ^且Xlri ( Xstart < Xko在已估計的計時值Xlri 和Xk找到后，幀時序控制單元114按如下公式計算初始延遲U U = (XstaH - ) x ^v~
R“- (8)請參照圖5，圖5是本發(fā)明第二實施例的控制接收開始時間的方法的流程圖。在結果大致相同的前提下，并不要求嚴格按照圖5所示步驟執(zhí)行。控制接收開始時間的方法可簡要概括如下。步驟S500 開始。接著進入步驟S502。步驟S502 計算初始計時值Xstart,其中，毛咖=仲圮。接著進入步驟S504。步驟S504 找到兩相鄰的已估計的計時值Xlri和Xk，其中，Xt = X^1 + RJimer且
Xk-! ( Xstart < XkO 接著進入步驟 S506。步驟S506 按照公式U = (Xstar, -D 一一計算初始延遲U。接著進入步驟S508。
^timer步驟S508 從計時器接收計時值Ntime,。接著進入步驟S510。步驟S510 檢查計時值Nti■是否達到已估計的計時值Xlri，若達到，進入到步驟 S514，否則，進入到步驟S512。步驟S512 通過在計時值Ntimw中加入調整量例如一個增量)，利用計時器對計時值Nti■進行更新。接著進入步驟S508。步驟S514 分別向RX數(shù)據(jù)通路134輸出一個開始觸發(fā)信號ST，向插補器136輸出一個初始延遲U。接著進入步驟S516。步驟S516:結束。
所屬技術領域的技術人員在閱讀上述段落描述后，可以理解圖5所示每個步驟的操作，更進一步的描述在此省略。對于發(fā)射機104，其可以由幀控制單元114控制，其中，幀控制單元114采用與控制接收機102相似的幀時序控制機制。在閱讀上述段落之后，所屬技術領域的技術人員可以理解向TX數(shù)據(jù)通路144產(chǎn)生開始觸發(fā)信號&以及向插補器146產(chǎn)生初始延遲U的具體細節(jié)。為簡潔，更進一步的描述在此省略。上述的實施例僅用來列舉本發(fā)明的實施方式，以及闡釋本發(fā)明的技術特征，并非用來限制本發(fā)明的范疇。任何所屬技術領域的技術人員根據(jù)本發(fā)明的精神而輕易完成的改變或均等性安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權利范圍應以權利要求為準。
權利要求
1.一種幀時序控制器，該幀時序控制器包括計時器，用于根據(jù)具有第一時鐘頻率的第一時鐘信號產(chǎn)生計時值； 幀時序控制單元，與該計時器耦接，用于觸發(fā)至少一接收機根據(jù)至少一幀指針和該計時值開始接收來自基站的已傳送信息，其中，該至少一接收機相應于采樣時鐘頻率以第一采樣頻率對輸入信號進行處理以產(chǎn)生多個第一樣本，并且相應于第二時鐘信號的第二時鐘頻率以第二采樣頻率對該多個第一樣本進行處理以產(chǎn)生含有多個第二樣本的輸出信號，且該第二時鐘頻率與該采樣時鐘頻率不同；以及幀指針處理電路，與該幀時序控制單元耦接，用于根據(jù)該至少一接收機的至少該輸出信號產(chǎn)生和更新該幀指針。
2.如權利要求1所述的幀時序控制器，其特征在于，該第一時鐘頻率與該采樣時鐘頻率相關。
3.如權利要求1所述的幀時序控制器，其特征在于，在該第一時鐘信號的每個時鐘周期內，向該計時值加入的調整量為對應該第一時鐘頻率的調整而適應性地調整。
4.如權利要求3所述的幀時序控制器，其特征在于，該調整量與該第一時鐘頻率成反比。
5.如權利要求1所述的幀時序控制器，其特征在于，該幀指針處理電路包括幀指針管理單元，用于根據(jù)具有第三時鐘頻率的第三時鐘信號產(chǎn)生和保持該基站的該幀指針；以及幀時序偏移估計單元，與該至少一接收機和該幀指針管理單元耦接，用于根據(jù)該輸出信號估計接收該已傳送信息的接收機開始時間和幀的實際幀開始時間之間的幀時序偏移， 其中，該幀指針管理單元根據(jù)至少該幀時序偏移對該幀指針進行更新。
6.如權利要求5所述的幀時序控制器，其特征在于，該幀指針管理單元根據(jù)參數(shù)將該幀指針進行更新，其中該參數(shù)包括該幀指針的當前值、相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第三時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值、該幀時序偏移，以及該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率的比值。
7.如權利要求5所述的幀時序控制器，其特征在于，該幀指針處理電路進一步包括 時鐘頻率偏移估計單元，用于估計該至少一接收機采用的該第二時鐘頻率和該基站采用的特定時鐘頻率之間的時鐘頻率偏移，其中，該幀指針管理單元根據(jù)至少該幀時序偏移和該時鐘頻率偏移對該幀指針進行更新。
8.如權利要求7所述的幀時序控制器，其特征在于，該幀指針管理單元根據(jù)參數(shù)將該幀指針進行更新，其中該參數(shù)包括該幀指針的當前值、相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第三時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值、該時鐘頻率偏移、該幀時序偏移，以及該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率的比值。
9.如權利要求5所述的幀時序控制器，其特征在于，當該第二時鐘信號的該第二時鐘頻率改變時，該第三時鐘信號的該第三時鐘頻率固定不變。
10.如權利要求5所述的幀時序控制器，其特征在于，在該第一時鐘信號的每個時鐘周期內，向該計時值加入的調整量由$設定，其中，F(xiàn)ti■代表該第一時鐘頻率，以及Fv代表timer該第三時鐘頻率。
11.如權利要求1所述的幀時序控制器，其特征在于，該幀時序控制單元根據(jù)參數(shù)觸發(fā)該至少一接收機，其中該參數(shù)包括該幀指針、該計時值、該第三時鐘頻率與該第一時鐘頻率的比值、該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率的比值，以及相應于時域先進開始時間的該第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值。
12.如權利要求11所述的幀時序控制器，其特征在于，該至少一接收機包括模數(shù)轉換器，用于根據(jù)該采樣時鐘頻率產(chǎn)生該多個第一樣本；接收機數(shù)據(jù)通路，當由該幀時序控制單元觸發(fā)時，用于開始接收該模數(shù)轉換器的輸出信息；以及插補器，用于根據(jù)該接收機數(shù)據(jù)通路的輸出、該第二時鐘信號的該第二時鐘頻率，以及該幀時序控制器單元產(chǎn)生的初始延遲來產(chǎn)生該多個第二樣本，且該幀時序控制單元根據(jù) FP = X + Ux K- + K確定該初始延遲，其中，F(xiàn)P代表該幀指針，X代表該計時值，U代表該初始延遲，《,；_代表該第三時鐘頻率和該第一時鐘頻率之間的該比值，Y代表相應于該時域先進開始時間的該第二時鐘信號的該時鐘周期的該計數(shù)器值，圮代表該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率之間的該比值。
13.一種幀時序控制方法，該幀時序控制方法包括根據(jù)具有第一時鐘頻率的第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；觸發(fā)至少一接收機根據(jù)至少一幀指針和該計時值開始接收基站的已傳送信息，其中， 該至少一接收機相應于采樣時鐘信號的采樣時鐘頻率，以第一采樣頻率對輸入信號進行處理以產(chǎn)生多個第一樣本，并且相應于第二時鐘信號的第二時鐘頻率以第二采樣頻率對該多個第一樣本進行處理以產(chǎn)生含有多個第二樣本的輸出信號，且該第二時鐘頻率與該采樣時鐘頻率不同；以及根據(jù)該至少一接收機的至少該輸出信號產(chǎn)生和更新該幀指針。
14.如權利要求13所述的幀時序控制方法，其特征在于，該第一時鐘頻率與該采樣時鐘頻率相關。
15.如權利要求13所述的幀時序控制方法，其特征在于，產(chǎn)生該計時值的步驟包括對應該第一時鐘頻率的調整適應性地調整調整量；以及在該第一時鐘信號的每個時鐘周期內，向該計時值加入該調整量。
16.如權利要求15所述的幀時序控制方法，其特征在于，適應性地調整該調整量的步驟包括設定與該第一時鐘信號成反比的該調整量。
17.如權利要求13所述的幀時序控制方法，其特征在于，根據(jù)該至少一接收機的該輸出信號產(chǎn)生和更新該幀指針的步驟包括根據(jù)具有第三時鐘頻率的第三時鐘信號產(chǎn)生和保持該基站的該幀指針；以及根據(jù)該輸出信號估計接收該已傳送信息的接收機開始時間和幀的實際幀開始時間之間的幀時序偏移，其中，根據(jù)至少該幀時序偏移對該幀指針進行更新。
18.如權利要求17所述的幀時序控制方法，其特征在于，根據(jù)具有該第三時鐘頻率的該第三時鐘信號產(chǎn)生和保持該基站的該幀指針的步驟包括根據(jù)參數(shù)將該幀指針進行更新，其中該參數(shù)包括該幀指針的當前值、相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第三時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值、該幀時序偏移，以及該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率的比值。
19.如權利要求17所述的幀時序控制方法，其特征在于，根據(jù)該至少一接收機的該輸出信號產(chǎn)生和更新該幀指針的步驟進一步包括估計該至少一接收機采用的該第二時鐘頻率與該基站采用的特定時鐘頻率之間的時鐘頻率偏移，其中，根據(jù)至少該幀時序偏移和該時鐘頻率偏移對該幀指針進行更新。
20.如權利要求19所述的幀時序控制方法，其特征在于，根據(jù)參數(shù)將該幀指針進行更新，其中該參數(shù)包括該幀指針的當前值、相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第三時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值、該時鐘頻率偏移、該幀時序偏移，以及該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率的比值。
21.如權利要求17所述的幀時序控制方法，其特征在于，當該第二時鐘信號的該第二時鐘頻率改變時，該第三時鐘信號的該第三時鐘頻率固定不變。
22.如權利要求17所述的幀時序控制方法，其特征在于，在該第一時鐘信號的每個時Fv鐘周期內，向該計時值加入的調整量由^設定，其中，F(xiàn)ti■代表該第一時鐘頻率，以及Fvtimer代表該第三時鐘頻率。
23.如權利要求13所述的幀時序控制方法，其特征在于，觸發(fā)該至少一接收機開始接收該基站的該已傳送信息的步驟包括根據(jù)該幀指針、該計時值、該第三時鐘頻率與該第一時鐘頻率的比值、該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率的比值以及相應于時域先進開始時間的該第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值觸發(fā)該至少一接收機。
24.如權利要求23所述的幀時序控制方法，其特征在于，該至少一接收機包括 模數(shù)轉換器，用于根據(jù)該采樣時鐘頻率產(chǎn)生該多個第一樣本；接收機數(shù)據(jù)通路，用于被觸發(fā)時開始接收該模數(shù)轉換器的輸出信息；以及插補器，用于根據(jù)該接收機數(shù)據(jù)通路的輸出，該第二時鐘信號的該第二時鐘頻率，以及該幀時序控制器單元產(chǎn)生的初始延遲來產(chǎn)生該多個第二樣本，且觸發(fā)該至少一接收機包括根據(jù)如下公式確定初始延遲:FP = X命Kmer + [ χ < ,其中，F(xiàn)P代表該幀指針，X代表該計時值，U代表該初始延遲，代表該第三時鐘頻率和該第一時鐘頻率之間的該比值，Y代表相應于該時域先進開始時間的該第二時鐘信號的時鐘周期的該計數(shù)器值，圮代表該第三時鐘頻率與該第二時鐘頻率之間的該比值。
25.一種幀時序控制器，適用于移動臺，該移動臺可與具有不同信號帶寬的多個基站進行通信，該幀時序控制器包括計時器，用于根據(jù)第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；幀時序控制單元，與該計時器耦接，用于觸發(fā)該移動臺的至少一接收機根據(jù)該多個基站的特定基站的至少一特定幀指針和該計時值開始接收該特定基站的已傳送信息；幀時序偏移估計單元，與該至少一接收機耦接，用于根據(jù)該至少一接收機的輸出信號估計用于接收該已傳送信息的接收機開始時間與幀的實際幀開始時間之間的幀時序偏移； 以及幀指針管理單元，與該幀時序控制單元和該幀時序偏移估計單元耦接，用于根據(jù)具有固定時鐘頻率的第二時鐘信號產(chǎn)生和保持該多個基站的多個幀指針，其中，根據(jù)至少該幀時序偏移和相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值， 對該特定幀指針進行更新，且根據(jù)該計數(shù)器值對剩余的幀指針進行更新。
26. —種幀時序控制方法，適用于移動臺，該移動臺可與具有不同信號帶寬的多個基站通信，該幀時序控制方法包括根據(jù)第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；觸發(fā)該移動臺的至少一接收機根據(jù)該多個基站的特定基站的至少一特定幀指針和該計時值開始接收該特定基站的已傳送信息；根據(jù)該至少一接收機的輸出信號估計用于接收該已傳送信息的接收機開始時間與幀的實際幀開始時間之間的幀時序偏移；以及根據(jù)具有固定時鐘頻率的第二時鐘信號產(chǎn)生和保持該多個基站的多個幀指針，其中， 根據(jù)至少該幀時序偏移和相應于兩連續(xù)幀之間的預設幀間隔的該第二時鐘信號的時鐘周期的計數(shù)器值，對該特定幀指針進行更新，且根據(jù)該計數(shù)器值對剩余的幀指針進行更新。
全文摘要
本發(fā)明提供一種幀時序控制器以及幀時序控制方法。其中，該幀時序控制器包括計時器，用于根據(jù)具有第一時鐘頻率的第一時鐘信號產(chǎn)生計時值；幀時序控制單元，與計時器耦接，用于觸發(fā)至少一接收機根據(jù)至少一幀指針和計時值開始接收來自基站的已傳送信息；以及幀指針處理電路，與幀時序控制單元耦接，用于根據(jù)該至少一接收機的至少該輸出信號產(chǎn)生和更新該幀指針。本發(fā)明的幀時序控制器以及幀時序控制方法可更好地對正交頻分多址接入系統(tǒng)進行幀時序控制，使移動臺與多個基站實現(xiàn)良好的連接質量，提升系統(tǒng)性能。
文檔編號H04B7/26GK102244926SQ20111010481
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權日2010年5月13日
發(fā)明者俞子豪, 莊登凱 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司