一种定时同步的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术，特别涉及多模通信系统的定时同步。
【背景技术】
[0002]在目前移动通信系统中，有多种无线通信模式并存，例如GSM (Global SystemFor Mobile Communicat1n,全球移动通信系统)、TD_SCDMA (Time Divis1n-SynchronousCode Divis1n Multiple Access,时分同步码分多址)、WCDMA (Wideband Code Divis1nMultiple Access,宽带码分多址)、CDMA(Code Divis1n Multiple Access,码分多址)2000和LTE (Long Term Evolut1n,长期演进)等。不同的模式有一套自己特有的计时方法,在异模式测量时就存在两种计时的同步问题，也就是准确地通过一种模式的定时来获取其他模式此刻的计时信息。
[0003]对于多模系统，以GSM和TD-SCDMA双模系统为例，两种模式定时都采取超帧号(super frame no)、巾贞号(frame no)、巾贞内的偏移(offset,例如 Qbit (Quarter bit, 1/4比特)或者l/8chip (时隙)为单位)的计数方法，但是由于帧结构不同，具体的实现上也有不同。为了简明起见，本文把两种模式的定时简化记为帧号(fn)和帧内偏移(offset)的格式，表示为(fn, offset)。每种模式下计时通过一个硬件的计数器(Counter)来实现,计数器分成多级计数器，低位计数器代表帧内偏移，高位计数器代表帧号。当低位计数器计满一定数后，高位就会进位，这样就能实现帧号fn，帧内偏移offset的计数和更新。例如TD-SCDMA模式下，计数器的驱动的时钟源为10.24MHz，每当计数51200个时钟后，高位计数器(帧号)就会向加1，同时低位计数器(帧内偏移)清零。
[0004]在需要获取不同模式的定时关系的场合，例如异模式的测量，就需要知道业务模式和被测量模式的相对定时关系，从而寻找空闲的时间窗口来接收测量模式的信号。再例如在待机状态下，物理层协议栈软件会根据网络配置的寻呼周期，间歇性的接收网络的信号。为了节省终端的功耗，通常会在物理层协议栈不接收网络信号期间，配置系统进入一个低功耗的状态，此状态包括关闭外部的时钟源，断开系统的部分供电等。如此就需要有一个定时器来控制协议栈进入低功耗的时间，我们称之为睡眠周期。若使用的睡眠定时器是以一个模式的定时关系为参考(记为主模式)，那么另外的一个模式的睡眠配置都需要转化到主模式的定时上。这里也需要知道两个模式的相对定时关系。因此，如何简单、精确地获取不同模式的计时的相对关系，就成为多模系统中物理层性能的一个关键点。
[0005]目前，通常采用在某个时间点来对不同模式计数器的当前值做一次“快照”，获取此时刻的不同模式的计数的当前值，并输出此快照值，具体如图1所示。其中此方案中包含三个模块，分别是GSM模式计数器，TD-SCDMA (记为TDS)模式计数器以及锁存器；还包含三个时钟信号，分别是 GSM CLK (CLOCK,时钟信号)(1.08MHz)、TDS CLK (10.24MHz)与 BUSCLK (总线时钟)(例如200MHz)，以作为上述三个模块的时钟源。此示意图中省略了和本发明要说明的关系不重要的信号，比如模块的使能信号、复位信号，清零信号等。当我们需要获取两个模式的计时关系的时候，首先启动锁存器，也就是使用使能ENABLE信号，等待一定的时间后(通常是I到2个BUS CLK时间，具体看锁存器的实现方式)，然后软件读取锁存器中的两个模式计数器的值。
[0006]如上所述，获取两个模式的计时关系需要两步操作，一是启动锁存器功能(快照)，二是读取两个模式的计时器锁存值，其时序示意图如图2所示。其中TD-SCDMA模式使用10.24M时钟，GSM模式使用1.08M时钟，其对应两个模式的两个计时器的计数值分别记为TDS counter和GSM Counter，Tl，T2和T3为三个时刻点。这里没有说明BUS CLK的情况，主要是相对于其他的时钟，BUS CLK时钟频率高,不在示意图中表示。启动读取操作，反应到硬件实现的逻辑就是使用BUS CLK来锁存两个模式的计数值，而BUSCLK的频率很高(以200MHz为例)，当获取定时的操作启动后，BUS CLK锁定TDS counter和GSM Counter的值(会有一定的延迟，但是相对于TDS CLK和GSM CLK的周期长度，在此处忽略BUS CLK的延迟)，对应到图2上标注的不同时刻，就有三个定时关系值。需要说明的是，下面的时刻点Tl，T2和T3都是针对BUS CLK的时钟而言。
[0007]Tl:TDS (4), GSM (100)；
[0008]T2:TDS (4), GSM (101)；
[0009]T3:TDS (9), GSM (101)；
[0010]因为读取的操作是随机的(事实上使用BUS CLK来同步的)，在不同的时刻读取就可能得到了不同的几个值，这样就带来的误差:τ?和T2的差值是一个1.08M时钟周期，而T2和T3偏差5个10.24M时钟周期。也就是三个不同的时刻，得到的定时关系不相同，在极限的情况下，两次不同采集的时刻得到定时关系相差一个1.08M时钟周期，也就是一个GSM的计时的最小步长(IQbit)。
[0011]然而，分析获取两个不同模式的计时的相对关系，其目的不是在获取一个指定的时刻点的计数器的计数，而是能够准确的获取两个模式的相对关系，以此相对定时关系，可以计算出此时刻点之后或之前一个模式的某个时刻(帧号和帧内偏移)对应另外一个模式的此刻的帧号和帧内偏移，从而达到定时同步的目的。此关系对获取的时刻点的要求不高，而对定时的最大误差有很高的要求。
[0012]目前，系统中的频率高的时钟为10.24M，而系统会引入的最大误差是1.08M。这样的误差在系统睡眠唤醒的时候就会带来一些问题。比如在一次睡眠后，此误差为deltaO，若在唤醒后协议栈没有及时校准这个定时的偏差，那么下一次睡眠唤醒后这个偏差就会累计，同时还新增加了误差deltal,这样两次睡眠后的定时误差就会增大到deltaO+deltal。同理，若多次睡眠这个误差就会累计到很大。若在睡眠唤醒后的定时偏差的补偿不是立即进行，若在一个极端情况下，误差累计的速度大于定时调整的速度，那么这个误差就会累计到很大。当定时偏差增加到一定程度后就可能会造成接收信号出窗，或者降低了解调的性能，最后的结果可能导致终端和网络失步。同时考虑到终端系统睡眠过程使用的慢时钟(RTC时钟，(Real-Time Clock,实时时钟))的频率稳定性较低，需要通过使用快时钟来校准，从而达到物理层寻呼周期接收信号的定时要求。而无论是由于物理层软件无法分辨上述原因的定时偏差还是由于RTC频率变化导致的定时偏差，都可能会触发校准慢时钟的动作，此操作又对终端的待机功耗有很大的影响。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供一种定时同步的装置及方法，使得多模通信系统中不同模式间定时的最大误差得以减小，提高了定时精度；同时可以获取不同模式间的相对定时关系O
[0014]为解决上述技术问题，本发明提供了一种定时同步的装置，包含N种通信模式的计数器、多路选择器MUX与锁存器；其中，N为大于I的自然数；
[0015]每一种所述通信模式的计数器将输入的时钟信号作为本模式的时钟源，并在所述时钟源的驱动下进行计数；
[0016]所述MUX在所述N种通信模式的时钟信号中选择频率最低的时钟信号作为所述锁存器的同步时钟信号；
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