專利名稱：一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)終端支持在兩個(gè)及兩個(gè)以上通信系統(tǒng)的時(shí)序控制技術(shù)，特別涉及一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器及方法。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，新一代移動(dòng)通信技術(shù)逐步成熟。但是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)對(duì)前一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)做了大量投資和建設(shè)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商必須充分利用以前的投資成果，所以下一步對(duì)新的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的投資將是一種漸進(jìn)式的投資，而且網(wǎng)絡(luò)能力的升級(jí)同樣也將是一種漸進(jìn)的過程。多模移動(dòng)終端在這種多個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)并存的時(shí)期是必要的。如目前的GSM網(wǎng)絡(luò)在一段時(shí)期內(nèi)將不會(huì)被完全取代，即GSM和WCDMA這兩種網(wǎng)絡(luò)將會(huì)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)并存，因此在很長(zhǎng)時(shí)期之內(nèi)GSM和WCDMA雙模移動(dòng)終端是必要存在的。
多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器不僅需要提供多種移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的時(shí)序控制器的功能，而且需要在多種不同的移動(dòng)通信終端系統(tǒng)中提供系統(tǒng)間同步功能，從而保證多模移動(dòng)終端能進(jìn)行多個(gè)系統(tǒng)間的測(cè)量和切換。
現(xiàn)有的多模移動(dòng)終端的時(shí)序控制器的實(shí)現(xiàn)如圖1所示。它由各個(gè)單模移動(dòng)通信終端系統(tǒng)中的獨(dú)立的時(shí)序控制單元構(gòu)成。在需要系統(tǒng)間同步時(shí)，物理層控制軟件通過對(duì)各個(gè)單模時(shí)序控制單元分別發(fā)出時(shí)序調(diào)度指令，來完成系統(tǒng)間同步功能。具體地說，如果多模終端需要在某一時(shí)刻實(shí)現(xiàn)從單模系統(tǒng)1到單模系統(tǒng)2的切換，則物理層控制軟件首先向單模系統(tǒng)1的時(shí)序控制單元發(fā)出時(shí)序調(diào)度指令，命令時(shí)序控制單元在該時(shí)刻到來時(shí)向物理層控制軟件發(fā)出時(shí)序中斷。物理層控制軟件收到該時(shí)序中斷后，關(guān)斷單模系統(tǒng)1的射頻和基帶發(fā)送/接收單元，并讀取單模系統(tǒng)2時(shí)序控制單元中的當(dāng)前時(shí)序信息，作為接下來開啟單模系統(tǒng)2發(fā)送/接收單元的系列動(dòng)作的時(shí)間起點(diǎn)。然后，物理層控制軟件向單模系統(tǒng)2發(fā)出時(shí)序調(diào)度指令，執(zhí)行開啟單模系統(tǒng)2的系列動(dòng)作。這種方法的缺點(diǎn)是系統(tǒng)間同步精度受限于物理層控制軟件的中斷響應(yīng)速度，難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的高精度同步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器及方法，可以提高多模移動(dòng)終端時(shí)序控制的精度。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器，包括各個(gè)單模時(shí)序控制器單元，向各個(gè)單模時(shí)序控制器單元分別輸入時(shí)鐘信號(hào)的鎖相環(huán)，和各個(gè)單模系統(tǒng)相連接的物理層控制軟件，還包括一個(gè)向所述鎖相環(huán)提供基準(zhǔn)頻率的電壓控制晶體振蕩器，以及由物理層控制軟件實(shí)體向各個(gè)單模時(shí)序控制單元提供的一個(gè)公共的鎖存信號(hào)。
本發(fā)明一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述各個(gè)單模時(shí)序控制器單元還包括時(shí)間標(biāo)簽鎖存寄存器。
一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法，當(dāng)多模移動(dòng)終端在某個(gè)源系統(tǒng)下對(duì)另一個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)序控制時(shí)，包括如下步驟第一步，多模協(xié)議棧提出異系統(tǒng)時(shí)序控制要求，同時(shí)給出相應(yīng)時(shí)序控制參數(shù)；第二步，源系統(tǒng)物理層控制軟件對(duì)源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)序信息進(jìn)行鎖存，并讀取鎖存的時(shí)序值，計(jì)算出時(shí)序控制時(shí)刻在源系統(tǒng)時(shí)間域和目標(biāo)系統(tǒng)時(shí)間域內(nèi)的時(shí)序值；第三步，源系統(tǒng)物理層控制軟件將時(shí)序控制參數(shù)、目標(biāo)系統(tǒng)的小區(qū)信息以及相關(guān)命令傳遞給系統(tǒng)的物理層控制軟件；第四步，源系統(tǒng)的物理層控制軟件控制該時(shí)間段開始或結(jié)束時(shí)其側(cè)的事件；第五步，目標(biāo)系統(tǒng)物理層控制軟件控制該時(shí)間段中其側(cè)的相應(yīng)事件(如切換、測(cè)量等)；第六步，目標(biāo)系統(tǒng)物理層控制軟件對(duì)事件結(jié)果進(jìn)行處理；第七步，目標(biāo)系統(tǒng)物理層控制軟件根據(jù)事件類型將事件結(jié)果傳輸給源或目標(biāo)系統(tǒng)高層。
本發(fā)明一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法的一種優(yōu)選技術(shù)方案，在第七步中，若切換成功則將事件結(jié)果傳輸給目標(biāo)系統(tǒng)，切換失敗或測(cè)量則將事件結(jié)果傳輸給源系統(tǒng)。
本發(fā)明包括向所述鎖相環(huán)提供基準(zhǔn)頻率的電壓控制晶體振蕩器，以及由物理層控制軟件實(shí)體向各個(gè)單模時(shí)序控制單元提供的一個(gè)公共的鎖存信號(hào)，通過向多模中端中的各個(gè)單模時(shí)序控制單元下達(dá)鎖存命令，從而提高終端中各個(gè)單模系統(tǒng)間同步的高精度。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為已有多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明GSM和WCDMA雙模移動(dòng)系統(tǒng)之間時(shí)間同步示意圖；圖4為GSM移動(dòng)終端中時(shí)序控制單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為WCDMA移動(dòng)終端中時(shí)序控制單元的結(jié)構(gòu)框圖；
圖6為本發(fā)明多模時(shí)序控制器的具體實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法通常以當(dāng)前活動(dòng)系統(tǒng)為主控系統(tǒng)，即以當(dāng)前活動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)序控制器為基準(zhǔn)向上層控制軟件提供事件調(diào)度服務(wù)。例如三模移動(dòng)終端中的時(shí)序控制就是在活動(dòng)系統(tǒng)1下對(duì)系統(tǒng)2或3提供事件調(diào)度服務(wù)，或者在活動(dòng)系統(tǒng)2下對(duì)系統(tǒng)1或3提供事件調(diào)度服務(wù)，或者在活動(dòng)系統(tǒng)3下對(duì)系統(tǒng)1或2提供事件調(diào)度服務(wù)，而雙模移動(dòng)終端中的時(shí)序控制就是在活動(dòng)系統(tǒng)1(或2)下對(duì)系統(tǒng)2(或1)提供事件調(diào)度服務(wù)。因?yàn)樗械耐ㄐ畔到y(tǒng)在移動(dòng)終端中都是對(duì)等的，本發(fā)明實(shí)施例以雙模移動(dòng)終端的時(shí)序控制為例說明多模移動(dòng)終端時(shí)序控制。
本發(fā)明實(shí)施例中用于多模移動(dòng)終端的時(shí)序控制器如圖2所示，包括單模移動(dòng)終端系統(tǒng)1的時(shí)序控制單元，單模移動(dòng)終端系統(tǒng)2的時(shí)序控制單元，分別向單模移動(dòng)終端系統(tǒng)1和單模移動(dòng)終端系統(tǒng)2的時(shí)序控制器單元輸入時(shí)鐘信號(hào)的鎖相環(huán)(Phase Locked Loop，簡(jiǎn)稱PLL)，還包括一個(gè)向所述鎖相環(huán)提供基準(zhǔn)頻率的電壓控制晶體振蕩器，多模移動(dòng)終端系統(tǒng)中各個(gè)單模時(shí)序控制單元的輸入時(shí)鐘信號(hào)是從同一個(gè)電壓控制晶體振蕩器(Voltage Controlled Crystal Oscillator，簡(jiǎn)稱VCXO)通過各自的鎖相環(huán)而產(chǎn)生。單模移動(dòng)終端系統(tǒng)1的時(shí)序控制單元以及單模移動(dòng)終端系統(tǒng)2的時(shí)序控制單元分別和物理層控制軟件相連接，向物理層控制軟件發(fā)送時(shí)序中斷信號(hào)以及接受物理層控制軟件的時(shí)序調(diào)度指令。物理層控制軟件實(shí)體向單模移動(dòng)終端系統(tǒng)1的時(shí)序控制單元以及單模移動(dòng)終端系統(tǒng)2的時(shí)序控制單元提供的一個(gè)公共的鎖存信號(hào)，用于同步鎖存不同移動(dòng)通信終端系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)序，也就是在各個(gè)單模時(shí)序控制單元中打上一個(gè)時(shí)間標(biāo)簽。
同時(shí)包含全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobilecommunications，簡(jiǎn)稱GSM)和寬帶碼分多址系統(tǒng)(Wideband CodeDivision Multiple Access，簡(jiǎn)稱WCDMA)的雙模移動(dòng)通信系統(tǒng)中的兩個(gè)單模系統(tǒng)的時(shí)間同步關(guān)系如圖3所示。其中若在GSM和WCDMA中曾經(jīng)同步鎖存了兩個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘，則雙模移動(dòng)終端的物理層軟件實(shí)體就可以通過公式(1)和(2)將一個(gè)系統(tǒng)上的時(shí)間轉(zhuǎn)換到另一個(gè)系統(tǒng)上TG2=TG1+W_Qchip_PeriodG_Qbit_Period×(TW2-TW1)]]>(式1)TW2=TW1+W_Qchip_PeriodG_Qbit_Period×(TG2-TG1)]]>(式2)式中的TW1，TW2以1/4碼片間隔為單位，TG1，TG2以1/4GSM比特時(shí)間為單位。W_Qchip_Period＝65.1ns，G_Qbit_Period＝923.1ns。
由上述公式可以看出該方法實(shí)現(xiàn)的異系統(tǒng)間同步精度只受限于各個(gè)單模系統(tǒng)時(shí)序計(jì)數(shù)器的定時(shí)精度，而與物理層控制軟件的中斷響應(yīng)速度無關(guān)。由式1和式2可知本發(fā)明多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器方法的異系統(tǒng)間同步定時(shí)精度小于W_Qchip_Period+G_Qbit_Period。單模系統(tǒng)的時(shí)序控制單元也可以采用比1/4碼片時(shí)鐘或1/4比特時(shí)鐘頻率更高的時(shí)鐘源，則同步定時(shí)精度會(huì)相應(yīng)提高。
GSM終端系統(tǒng)中的時(shí)序控制單元通常主要由時(shí)序控制計(jì)數(shù)器和時(shí)分復(fù)用(Time Division Multiple Address，簡(jiǎn)稱TDMA)控制器構(gòu)成，如圖4所示。其中時(shí)序控制計(jì)數(shù)器為整個(gè)GSM終端系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)，并與服務(wù)小區(qū)的時(shí)鐘同步。時(shí)序控制計(jì)數(shù)器的輸入為鎖相環(huán)提供的13MHz的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)序控制計(jì)數(shù)器由以下部分構(gòu)成14比特的四分之一比特計(jì)數(shù)器、6比特的幀計(jì)數(shù)器以及4比特或更多比特的復(fù)幀計(jì)數(shù)器。TDMA控制器包括一個(gè)完全可編程的“事件表”，主要用于為各種預(yù)定義事件產(chǎn)生事件觸發(fā)信號(hào)。事件觸發(fā)信號(hào)既可同步于服務(wù)小區(qū)的幀頭或時(shí)隙頭時(shí)刻，也可設(shè)定為時(shí)隙內(nèi)的任意時(shí)刻。事件觸發(fā)信號(hào)主要包括以下幾類事件的觸發(fā)相應(yīng)硬件IP的配置參數(shù)的傳遞；硬件IP的激活；設(shè)定軟件模塊的觸發(fā)時(shí)刻。
WCDMA終端系統(tǒng)中的時(shí)序控制單元如圖5所示。時(shí)鐘信號(hào)頻率為3.84×OS_Rate MHz，其中OS_Rate為過采樣率，即每個(gè)碼片所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)目，一般為2或4。而時(shí)序控制計(jì)數(shù)器由以下部分構(gòu)成14比特的采樣點(diǎn)計(jì)數(shù)器；4比特的時(shí)隙計(jì)數(shù)器；10比特或更多比特的幀計(jì)數(shù)器。
在初始小區(qū)選擇或小區(qū)重選后，移動(dòng)終端通過時(shí)序控制器與下行鏈路信號(hào)時(shí)鐘建立同步，該同步信號(hào)一般包括與服務(wù)小區(qū)同步的幀同步信號(hào)和時(shí)隙同步信號(hào)。除此之外，WCDMA移動(dòng)終端還需要幀中斷信號(hào)和時(shí)隙中斷信號(hào)，其中“Slot_Offset”用于產(chǎn)生時(shí)隙中斷信號(hào)，而“Frame_Offset”用于產(chǎn)生幀中斷信號(hào)。
本發(fā)明中的原單模時(shí)序控制單元還包括鎖存寄存器。是本發(fā)明為支持異系統(tǒng)間同步而增加的部分。用于時(shí)間標(biāo)簽鎖存目的的寄存器在收到鎖存命令時(shí)，能夠把GSM或WCDMA時(shí)序控制計(jì)數(shù)器的當(dāng)前時(shí)序計(jì)數(shù)值鎖存起來，便于物理層控制軟件讀取。
在GSM和WCDMA雙模移動(dòng)終端系統(tǒng)中，異系統(tǒng)間同步功能主要用于完成的工作包括異系統(tǒng)測(cè)量、搜索和切換等，如在用于異系統(tǒng)的GSM的搜索幀或WCDMA壓縮間隙(或測(cè)量場(chǎng)合)等的邊界上，在GSM和WCDMA兩側(cè)都需要觸發(fā)相應(yīng)事件處理；異系統(tǒng)切換的切換時(shí)間需要在GSM和WCDMA兩側(cè)都能編程實(shí)現(xiàn)；在WCDMA模式下的GSM測(cè)量中，測(cè)量“到GSM小區(qū)的觀測(cè)時(shí)間差”需要在GSM和WCDMA兩個(gè)時(shí)間域上做交叉檢查。
在具體實(shí)施例中多模移動(dòng)終端的時(shí)序控制方法，如圖6所示，為多模移動(dòng)終端中WCDMA活動(dòng)模式下支持壓縮模式時(shí)對(duì)GSM的測(cè)量。其具體步驟如下第一步，雙模協(xié)議棧提出異系統(tǒng)測(cè)量需求，同時(shí)給出相應(yīng)傳輸間隙的模式序列(Transmission Gap Pattern Sequence，簡(jiǎn)稱TGPS)參數(shù)；第二步，WCDMA物理層控制軟件對(duì)WCDMA和GSM時(shí)序信息進(jìn)行鎖存，讀取鎖存的時(shí)序值，利用式1和式2計(jì)算出傳輸間隙時(shí)刻在WCDMA時(shí)間域和GSM時(shí)間域內(nèi)的時(shí)序值；第三步，WCDMA物理層控制軟件將TGPS參數(shù)、GSM小區(qū)信息以及測(cè)量命令傳遞給GSM物理層控制軟件；第四步，WCDMA物理層控制軟件控制傳輸間隙開始和結(jié)束時(shí)WCDMA側(cè)的事件，如WCDMA PLL啟動(dòng)或關(guān)閉等；第五步，GSM物理層控制軟件控制傳輸間隙中GSM側(cè)的測(cè)量事件，如接收信號(hào)的強(qiáng)度指示(Received Signal Strength Indication，簡(jiǎn)稱RSSI)或接收信號(hào)的碼功率(Received Signal Code Power，簡(jiǎn)稱RSCP)的測(cè)量等；第六步，GSM物理層控制軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行處理；第七步，GSM物理層控制軟件將測(cè)量結(jié)果傳輸給WCDMA物理層控制軟件；第八步，WCDMA物理層控制軟件將測(cè)量結(jié)果匯總并傳輸給WCDMA高層。
本發(fā)明一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器中的單模時(shí)序控制單元為兩個(gè)及兩個(gè)以上。本發(fā)明一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法可適用于兩個(gè)及兩個(gè)以上通信系統(tǒng)中實(shí)行的多模移動(dòng)終端中的時(shí)序控制。
權(quán)利要求
1.一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器，包括各個(gè)單模時(shí)序控制器單元，向各個(gè)單模時(shí)序控制器單元分別輸入時(shí)鐘信號(hào)的鎖相環(huán)，和各個(gè)單模系統(tǒng)相連接的物理層控制軟件，其特征在于，還包括一個(gè)向所述鎖相環(huán)提供基準(zhǔn)頻率的電壓控制晶體振蕩器，以及由物理層控制軟件實(shí)體向各個(gè)單模時(shí)序控制單元提供的一個(gè)公共的鎖存信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器，其特征在于，所述各個(gè)單模時(shí)序控制器單元還包括時(shí)間標(biāo)簽鎖存寄存器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器，其特征在于，其中的單模時(shí)序控制單元為兩個(gè)或兩個(gè)以上。
4.一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法，其特征在于，當(dāng)多模移動(dòng)終端在某個(gè)源系統(tǒng)下對(duì)另一個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)序控制時(shí)，包括如下步驟第一步，多模協(xié)議棧提出異系統(tǒng)時(shí)序控制要求，同時(shí)給出相應(yīng)時(shí)序控制參數(shù)；第二步，源系統(tǒng)物理層控制軟件對(duì)源系統(tǒng)和目標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)序信息進(jìn)行鎖存，并讀取鎖存的時(shí)序值，計(jì)算出時(shí)序控制時(shí)刻在源系統(tǒng)時(shí)間域和目標(biāo)系統(tǒng)時(shí)間域內(nèi)的時(shí)序值；第三步，源系統(tǒng)物理層控制軟件將時(shí)序控制參數(shù)、目標(biāo)系統(tǒng)的小區(qū)信息以及相關(guān)命令傳遞給系統(tǒng)的物理層控制軟件；第四步，源系統(tǒng)的物理層控制軟件控制該時(shí)間段開始或結(jié)束時(shí)其側(cè)的事件；第五步，目標(biāo)系統(tǒng)物理層控制軟件控制該時(shí)間段中其側(cè)的相應(yīng)事件；第六步，目標(biāo)系統(tǒng)物理層控制軟件對(duì)事件結(jié)果進(jìn)行處理；第七步，目標(biāo)系統(tǒng)物理層控制軟件根據(jù)事件類型將事件結(jié)果傳輸給源或目標(biāo)系統(tǒng)高層。
5.如權(quán)利要求4所述的一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法，其特征在于，第四步中所述的事件為源單模系統(tǒng)鎖相環(huán)的啟動(dòng)或關(guān)閉。
6.如權(quán)利要求4所述的一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法，其特征在于，第五步中所述的事件為測(cè)量，包括接收信號(hào)的強(qiáng)度指示或碼功率或切換等。
7.如權(quán)利要求4所述的一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制方法，其特征在于，第七步中若切換成功則將事件結(jié)果傳輸給目標(biāo)系統(tǒng)，切換失敗或測(cè)量則將事件結(jié)果傳輸給源系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器及方法，該多模移動(dòng)終端時(shí)序控制器包括一個(gè)向所述鎖相環(huán)提供基準(zhǔn)頻率的電壓控制晶體振蕩器，以及由物理層控制軟件實(shí)體向各個(gè)單模時(shí)序控制單元提供的一個(gè)公共的鎖存信號(hào)。該多模移動(dòng)終端中時(shí)序控制方法，通過向多模終端中的各個(gè)單模時(shí)序控制單元下達(dá)鎖存命令，從而達(dá)到終端中各個(gè)單模系統(tǒng)間高精度同步的目的，以便于完成跨系統(tǒng)的測(cè)量和業(yè)務(wù)切換等。本發(fā)明可用于多模移動(dòng)終端中的時(shí)序控制。
文檔編號(hào)H04W56/00GK1913673SQ20051002864
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者劉明明, 劉鐵, 陳小元 申請(qǐng)人:上海明波通信技術(shù)有限公司