專利名稱：用于無線收發(fā)器系統(tǒng)的定時系統(tǒng)和方法
優(yōu)先權(quán)本申請聲明對2004年11月12日提交的序列號為60/627,589的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及在電信中使用的無線收發(fā)器系統(tǒng)。
常規(guī)的無線通信系統(tǒng)包括一個或多個無線收發(fā)器，每個無線收發(fā)器支持一特定的通信標準(或空中接口)。每個無線收發(fā)器通常包括一射頻電路，該射頻電路將基帶模擬信號轉(zhuǎn)換成射頻信號，并經(jīng)由天線與一蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信。每個無線收發(fā)器通常還包括將基帶模擬信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號的一模擬基帶單元。該無線收發(fā)器必須與一數(shù)字基帶處理系統(tǒng)通信，該數(shù)字基帶處理系統(tǒng)包括一個或多個處理器-即數(shù)字信號處理器(DSP)或微控制器單元(MCU)-用于編碼/解碼基帶數(shù)字數(shù)據(jù)并控制無線收發(fā)器的定時。
支持一種以上操作模式(或標準)的無線通信系統(tǒng)通常包括多個無線收發(fā)器，每個收發(fā)器可能需要在不同時鐘頻率下操作。盡管一些系統(tǒng)可采用多個單獨時鐘(例如晶體)，但這種方案就制造成本和電路板成品而言過于昂貴，因此需要使無線通信系統(tǒng)根據(jù)單個時鐘源操作。對于支持單種以上通信標準的無線通信系統(tǒng)，即多模式無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)時鐘必須能并行支持所有這多個無線接口的定時要求，并提供數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的基準時鐘。為了支持多個通信標準，通常系統(tǒng)時鐘必須在所有單個無線接口的基準時鐘的最小公倍數(shù)下運行。例如，支持3GPP GSM和WCDMA(FDD)標準的多模式無線通信系統(tǒng)在使用單系統(tǒng)時鐘的情況下將需要一個1.248Ghz時鐘來支持GSM基準時鐘(13Mhz)和WCDMA基準時鐘(3.84Mhz)。在大多數(shù)情形中單系統(tǒng)時鐘的頻率太高，從而不能用作數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的基準時鐘。
因此，需要一種在無線通信系統(tǒng)中使用的高效、經(jīng)濟的定時系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在無線通信系統(tǒng)中使用的定時系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)包括一個或多個無線收發(fā)器和數(shù)字基帶處理系統(tǒng)。該定時系統(tǒng)包括提供低頻時鐘的主時鐘發(fā)生系統(tǒng)，該低頻時鐘被用作數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的基準時鐘。該數(shù)字基帶處理系統(tǒng)使用低頻時鐘來生成低分辨率定時信號。該定時系統(tǒng)還為每個無線收發(fā)器包括一附加時鐘發(fā)生系統(tǒng)，該附加時鐘發(fā)生系統(tǒng)提供與該收發(fā)器的空中接口同步的更高頻時鐘。無線收發(fā)器使用該更高頻時鐘來生成與空中接口同步的高精度定時信號。
根據(jù)另一實施例，本發(fā)明提供包括一主時鐘發(fā)生系統(tǒng)的定時系統(tǒng)，該主時鐘發(fā)生系統(tǒng)包括被數(shù)字基帶處理系統(tǒng)用作基準時鐘的晶體。數(shù)字基帶處理系統(tǒng)使用低頻時鐘來生成低分辨率定時信號。該定時系統(tǒng)還為每個無線收發(fā)器包括一附加時鐘發(fā)生系統(tǒng)，該附加時鐘發(fā)生系統(tǒng)提供與該收發(fā)器的空中接口同步的更高頻時鐘。無線收發(fā)器使用該更高頻時鐘來使用計數(shù)器生成與空中接口同步的高分辨率定時信號。
根據(jù)又一實施例，本發(fā)明提供一種操作在包括無線收發(fā)器和數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中使用的定時系統(tǒng)的方法。該方法包括以下步驟提供數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的基準時鐘、由該數(shù)字基帶處理系統(tǒng)生成的低分辨率定時信號，并提供與空中接口同步并用來控制無線收發(fā)器的高分辨率定時信號。


參照附圖，以下描述將得到進一步的理解，在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線通信系統(tǒng)的說明性簡圖；圖2示出圖1所示系統(tǒng)的操作的時序圖的說明性簡圖；以及圖3示出圖1所示系統(tǒng)的初始化的時序圖的說明性簡圖。
所示附圖僅用于說明目的。
具體實施例方式
根據(jù)一實施例，本發(fā)明提供一種用于無線通信系統(tǒng)的定時系統(tǒng)，該定時系統(tǒng)采用提供主時鐘信號的主時鐘系統(tǒng)和提供次時鐘信號的次時鐘系統(tǒng)，該主時鐘信號可被用作生成低分辨率定時信號的數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的基準時鐘，而次時鐘信號可被用來生成與空中接口同步的高分辨率定時信號。次時鐘系統(tǒng)通過低分辨率定時信號初始化，但在比主時鐘信號更高的頻率下運行。次時鐘信號可與主時鐘信號異步。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線通信系統(tǒng)包括一個或多個無線收發(fā)器38、40，每個無線收發(fā)器支持一特定通信標準(或空中接口)。每個無線收發(fā)器通常都包括將基帶模擬信號轉(zhuǎn)換成射頻信號并經(jīng)由天線10、24與蜂窩網(wǎng)絡(luò)12、26通信的射頻電路14、28。每個無線收發(fā)器38、40通常還包括將基帶模擬信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號的模擬基帶單元16、30。無線收發(fā)器必須與數(shù)字基帶處理系統(tǒng)18通信，該數(shù)字基帶處理系統(tǒng)18包括一個或多個處理器-即數(shù)字信號處理器20或微控制器單元22-用于編碼/解碼基帶數(shù)字數(shù)據(jù)并控制無線收發(fā)器的定時。
單晶體32以例如26MHz的頻率提供主時鐘信號，該主時鐘信號被用作數(shù)字基帶處理單元18的基準時鐘。該數(shù)字基帶處理單元18生成用于每個無線收發(fā)器38、40的低分辨率定時信號34、36。響應(yīng)于這些低分辨率定時信號，生成用于控制無線收發(fā)器的定時的更高頻率定時信號。
特別地，數(shù)字基帶處理系統(tǒng)18將低分辨率定時信號50置入無線收發(fā)器38、40之一內(nèi)的計數(shù)器54的已知定時窗口52內(nèi)。無線收發(fā)器(38或40)將基于圖2所示的計數(shù)器54把與高頻時鐘58同步的高分辨率定時信號56置入下一定時窗口。
高分辨率定時信號64的計數(shù)器通過低分辨率定時信號60初始化。假定該低分辨率定時信號落于已知定時窗口62的中間。計數(shù)器64在一檢測到第一低分辨率定時信號時就開始，在該情形中是在高頻時鐘68的正邊沿上開始。
如圖2所示，無線收發(fā)器中的定時系統(tǒng)根據(jù)一實施例實質(zhì)上是計數(shù)器，其中該計數(shù)器的最大值等于低分辨率定時信號與高分辨率定時信號之比。例如，在多模式GSMAVCDMA系統(tǒng)中定時要求是芯片周期的1/8或約為32.5ns。低分辨率定時信號可通過使用GSM系統(tǒng)時鐘(時鐘周期～77ns)提供約260ns的芯片周期的分辨率，同時無線收發(fā)器生成與WCDMA空中接口同步的高頻(30.72Mhz)時鐘，該高頻時鐘由計數(shù)器用于生成與空中接口同步的高頻定時信號。在這些條件下，計數(shù)器將在0到7之間計數(shù)，由此提供八倍的分辨率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可對以上公開實施例進行許多更改和變化而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種在包括無線收發(fā)器和數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中使用的定時系統(tǒng)，所述定時系統(tǒng)包括提供低頻時鐘信號的主時鐘發(fā)生系統(tǒng)，所述低頻時鐘信號被用作所述數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基準時鐘信號；生成低分辨率定時信號的數(shù)字基帶處理單元；以及提供與空中接口同步的高頻時鐘信號的次時鐘發(fā)生系統(tǒng)，并且所述高頻定時信號由所述無線收發(fā)器用來控制所述無線收發(fā)器的定時。
2.如權(quán)利要求1所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)包括多個無線收發(fā)器，并且每個無線收發(fā)器生成與其空中接口同步、并用來生成高分辨率定時信號以控制其定時的次時鐘信號。
3.如權(quán)利要求1所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述次時鐘信號在所述數(shù)字基帶處理器上生成。
4.如權(quán)利要求1所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述無線收發(fā)器由單獨的射頻電路和單獨的模擬基帶單元組成。
5.如權(quán)利要求2所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述次時鐘信號在所述數(shù)字基帶處理器系統(tǒng)中生成。
6.如權(quán)利要求1所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述高頻次時鐘信號基于所述低分辨率定時信號開始。
7.如權(quán)利要求1所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述次時鐘發(fā)生系統(tǒng)包括一計數(shù)器。
8.如權(quán)利要求1所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述高分辨率次時鐘信號的分辨率是所述低頻時鐘信號的分辨率的1/10。
9.一種在包括無線收發(fā)器和數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中使用的定時系統(tǒng)，所述定時系統(tǒng)包括包括提供低頻時鐘信號的晶體的主時鐘發(fā)生系統(tǒng)，所述低頻時鐘信號被用作所述數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的基準時鐘信號；生成低分辨率定時信號的數(shù)字基帶處理單元；以及包括計數(shù)器的次時鐘發(fā)生系統(tǒng)，提供由所述無線通信系統(tǒng)中的多個無線收發(fā)器使用的高頻次時鐘信號，所述次時鐘信號與其相應(yīng)空中接口同步。
10.如權(quán)利要求9所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，每個無線收發(fā)器包括單獨的射頻電路和單獨的模擬基帶單元。
11.如權(quán)利要求9所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述高頻次時鐘信號基于低頻定時信號開始。
12.如權(quán)利要求9所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述高分辨率次時鐘信號的分辨率是所述低頻時鐘信號的分辨率的1/10。
13.如權(quán)利要求9所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，所述已知定時窗口在n次計數(shù)的延遲之后開始，其中n等于所述高頻次時鐘信號的周期。
14.如權(quán)利要求13所述的定時系統(tǒng)，其特征在于，n為4。
15.一種操作在包括無線收發(fā)器和數(shù)字基帶處理系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中使用的定時系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下步驟提供用作所述數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基準時鐘信號的低頻主時鐘信號；提供生成低分辨率定時信號的數(shù)字信號處理系統(tǒng)；以及提供由所述無線收發(fā)器用來生成高分辨率定時信號的高頻次時鐘，所述高頻次時鐘響應(yīng)于由所述數(shù)字基帶處理系統(tǒng)生成的低頻定時信號開始。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)包括多個無線收發(fā)器，并且所述次定時信號由所述多個無線收發(fā)器各自生成。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述高頻次定時信號基于由所述數(shù)字基帶處理系統(tǒng)生成的低分辨率定時信號開始。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述次定時系統(tǒng)包括一計數(shù)器。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述高分辨率次定時信號的分辨率是所述低分辨率主定時信號的分辨率的1/10。
全文摘要
公開了一種在無線通信系統(tǒng)中使用的定時系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)包括無線收發(fā)器和數(shù)字基帶處理系統(tǒng)。該定時系統(tǒng)包括提供低頻時鐘的主時鐘發(fā)生系統(tǒng)，該低頻時鐘被用作生成低頻定時信號的基帶信號處理系統(tǒng)的基準時鐘；以及提供高頻時鐘的次時鐘發(fā)生系統(tǒng)，該高頻時鐘由無線收發(fā)器用來生成高分辨率定時信號以控制無線收發(fā)器的定時。該高分辨率定時信號響應(yīng)于低分辨率定時信號開始。
文檔編號H04B1/40GK101057412SQ200580038732
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者T·巴伯, P·布瑞克, P·波弗, A·嚴 申請人:模擬設(shè)備股份有限公司