时间关系管理方法和时间管理器

申请号 CN201610546887.3 申请日 2016-07-13 公开(公告)号 CN106856421A 公开(公告)日 2017-06-16
申请人 联发科技股份有限公司; 发明人 黄笙瑜;
摘要 本 发明 提供一种时间关系管理方法和时间管理器,其中时间管理器用来在终端中管理时间关系。该时间管理器包括:参考计时器,根据该终端的本地时钟定期更新计数; 存储器 ;以及处理器,耦接至该参考计时器和该存储器。终端包括第一 接口 电路 ,在与该第一远程系统同步后的第一时刻,通过与该第一远程系统的同步获取第一系统时间的第一值,并 访问 该参考计时器获取第一计数;以及第二接口电路,在与该第二远程系统同步后的第二时刻,通过与该第二远程系统的同步获取第二系统时间的第二值,并访问该参考计时器获取第二计数。在该第二时刻,该处理器更新该时间关系。通过利用本发明,可不需要远程系统的额外服务而管理终端本地时间关系。
权利要求

1.一种时间关系管理方法,用于终端管理多个不同远程系统的系统时间之间的该时间关系,包括:
根据该终端的本地时钟定期更新参考计时器的计数;
与该多个不同远程系统中的第一远程系统进行同步;
在与该第一远程系统同步后的第一时刻,通过与该第一远程系统的同步获取第一系统时间的第一值,并访问该参考计时器获取第一计数;
与该多个不同远程系统中的第二远程系统进行同步;以及
在与该第二远程系统同步后的第二时刻,更新该时间关系;
其中更新该时间关系是通过:通过与该第二远程系统的同步获取第二系统时间的第二值,访问该参考计时器获取第二计数,根据该第一计数和该第二计数的差值计算外插区间,通过将该第一系统时间的该第一值与该外插区间相加计算该第一系统时间的第二值,以及存储该第一系统时间的该第二值和该第二系统时间的该第二值以作为该时间关系更新后的内容。
2.如权利要求1所述的时间关系管理方法,其特征在于,进一步包括:
在与该第一远程系统同步结束后的第四时刻,计算该第一系统时间的第四值;
其中计算该第一系统时间的该第四值是通过:通过与该第二远程系统的同步获取该第二系统时间的第四值;访问与该第一远程系统同步结束之前的第三时刻所更新的该时间关系,以获取该第一系统时间的所存储值和该第二系统时间的所存储值;根据该第二系统时间的该第四值与该第二系统时间的该所存储值之间的差值计算第一发展区间;以及将该第一系统时间的该所存储值和该第一发展区间相加。
3.如权利要求2所述的时间关系管理方法,其特征在于,计算该第一发展区间包括:
将单元持续时间与该第二系统时间的该第四值和该第二系统时间的该所存储值之间的差值相乘;
其中该单元持续时间与该第二系统时间每个单元值的时间跨度有关。
4.如权利要求2所述的时间关系管理方法,其特征在于,更新该时间关系包括:
根据该第一系统时间的两个先前值之间的差值计算第一时间差值,其中该第一系统时间的该两个先前值分别通过在不晚于该第二时刻的两个不同先前时刻与该第一远程系统同步得到;
根据该第二系统时间的两个先前值之间的差值计算第二时间差值,其中该第二系统时间的该两个先前值分别通过在不晚于该第二时刻的两个不同先前时刻与该第二远程系统同步得到;
根据该第一时间差值和该第二时间差值的比值计算时钟漂移;以及
存储该时钟漂移以作为该时间关系的该更新内容的一部分。
5.如权利要求4所述的时间关系管理方法,其特征在于,计算该第一发展区间包括:
根据该时钟漂移计算第一补偿因子;以及
将单元持续时间与该第一补偿因子,以及与该第二系统时间的该第四值和该第二系统时间的该所存储值之间的差值相乘;
其中该单元持续时间与该第二系统时间每个单元值的时间跨度有关。
6.如权利要求1所述的时间关系管理方法,其特征在于,计算该外插区间包括:
将单元计时器持续时间与该第一计数和该第二计数之间的差值相乘;
其中,该单元计时器持续时间与该参考计时器每个计数的时间跨度有关。
7.如权利要求1所述的时间关系管理方法,其特征在于,计算该外插区间包括:
根据该第一系统时间的两个先前值计算系统时间差值,其中该第一系统时间的该两个先前值分别通过在不晚于该第二时刻的两个不同先前时刻与该第一远程系统同步得到;
根据该参考计时器的两个先前计数计算计数差值,其中该参考计时器的该两个先前计数分别在该两个不同先前时刻得到;
根据该系统时间差值和该计数差值之间的比值计算第二补偿因子;以及
将单元计时器持续时间与该第二补偿因子,以及与该第一计数和该第二计数之间的差值相乘;
其中,该单元计时器持续时间与该参考计时器每个计数的时间跨度有关。
8.如权利要求1所述的时间关系管理方法,其特征在于,与该第一远程系统同步通过第一接口电路实现,且该方法进一步包括:
当获取该第一系统时间的该第一值和该第一计数时,预先补偿该第一接口电路的硬件延迟。
9.如权利要求1所述的时间关系管理方法,其特征在于,进一步包括:
在与该第二远程系统同步结束后的第六时刻,计算该第二系统时间的第六值;
其中计算该第二系统时间的该第六值是通过:通过与该第一远程系统的同步获取该第一系统时间的第六值;访问与该第二远程系统同步结束之前的第五时刻所更新的该时间关系,以获取该第一系统时间的所存储值和该第二系统时间的所存储值;根据该第一系统时间的该第六值与该第一系统时间的该所存储值之间的差值计算第二发展区间;以及将该第二系统时间的该所存储值和该第二发展区间相加。
10.如权利要求1所述的时间关系管理方法,其中具有该第一系统时间的该第一远程系统和具有该第二系统时间的该第二远程系统是以下系统中的两个不同系统:
具有按照星期时间定值的系统时间的全球导航卫星定位系统,
具有按照系统号定值的系统时间的移动电信系统,以及
具有按照符号时序定值的系统时间的Wi-Fi网络系统。
11.一种时间管理器,用来在终端中管理多个不同远程系统的系统时间之间的时间关系,该时间管理器包括:
参考计时器,根据该终端的本地时钟定期更新计数;
存储器;以及
处理器,耦接至该参考计时器和该存储器;
其中该终端包括:第一接口电路,用来与该多个不同远程系统中的第一远程系统进行同步,以及在与该第一远程系统同步后的第一时刻,通过与该第一远程系统的同步获取第一系统时间的第一值,并访问该参考计时器获取第一计数;以及第二接口电路,用来与该多个不同远程系统中的第二远程系统进行同步,以及在与该第二远程系统同步后的第二时刻,通过与该第二远程系统的同步获取第二系统时间的第二值,并访问该参考计时器获取第二计数;
其中在该第二时刻,该处理器更新该时间关系,该处理器更新该时间关系是通过:根据该第一计数和该第二计数的差值计算外插区间,通过将该第一系统时间的该第一值与该外插区间相加计算该第一系统时间的第二值,以及存储该第一系统时间的该第二值和该第二系统时间的该第二值以作为该时间关系更新后的内容。
12.如权利要求11所述的时间管理器,其特征在于,在与该第一远程系统同步结束后的第四时刻,该第二接口电路进一步通过与该第二远程系统的同步获取该第二系统时间的第四值;且该处理器进一步计算该第一系统时间的第四值;
其中计算该第一系统时间的该第四值是通过:访问与该第一远程系统同步结束之前的第三时刻所更新的该时间关系,以获取该第一系统时间的所存储值和该第二系统时间的所存储值;根据该第二系统时间的该第四值与该第二系统时间的该所存储值之间的差值计算第一发展区间;以及将该第一系统时间的该所存储值和该第一发展区间相加。
13.如权利要求12所述的时间管理器,其特征在于,计算该第一发展区间包括:
将单元持续时间与该第二系统时间的该第四值和该第二系统时间的该所存储值之间的差值相乘;
其中该单元持续时间与该第二系统时间每个单元值的时间跨度有关。
14.如权利要求12所述的时间管理器,其特征在于,该处理器更新该时间关系是通过:
根据该第一系统时间的两个先前值之间的差值计算第一时间差值,其中该第一系统时间的该两个先前值分别通过在不晚于该第二时刻的两个不同先前时刻与该第一远程系统同步得到;
根据该第二系统时间的两个先前值之间的差值计算第二时间差值,其中该第二系统时间的该两个先前值分别通过在不晚于该第二时刻的两个不同先前时刻与该第二远程系统同步得到;
根据该第一时间差值和该第二时间差值的比值计算时钟漂移;以及
存储该时钟漂移以作为该时间关系的该更新内容的一部分。
15.如权利要求14所述的时间管理器,其特征在于,计算该第一发展区间包括:
根据该时钟漂移计算第一补偿因子;以及
将单元持续时间与该第一补偿因子,以及与该第二系统时间的该第四值和该第二系统时间的该所存储值之间的差值相乘;
其中该单元持续时间与该第二系统时间每个单元值的时间跨度有关。
16.如权利要求11所述的时间管理器,其特征在于,计算该外插区间包括:
将单元计时器持续时间与该第一计数和该第二计数之间的差值相乘;
其中,该单元计时器持续时间与该参考计时器每个计数的时间跨度有关。
17.如权利要求11所述的时间管理器,其特征在于,计算该外插区间包括:
根据该第一系统时间的两个先前值计算系统时间差值,其中该第一系统时间的该两个先前值分别通过在不晚于该第二时刻的两个不同先前时刻与该第一远程系统同步得到;
根据该参考计时器的两个先前计数计算计数差值,其中该参考计时器的该两个先前计数分别在该两个不同先前时刻得到;
根据该系统时间差值和该计数差值之间的比值计算第二补偿因子;以及
将单元计时器持续时间与该第二补偿因子,以及与该第一计数和该第二计数之间的差值相乘;
其中,该单元计时器持续时间与该参考计时器每个计数的时间跨度有关。
18.如权利要求11所述的时间管理器,其特征在于,当获取该第一系统时间的该第一值和该第一计数时,预先补偿该第一接口电路的硬件延迟。
19.如权利要求11所述的时间管理器,其特征在于,在与该第二远程系统同步结束后的第六时刻,该第一接口电路进一步通过与该第一远程系统的同步获取该第一系统时间的第六值,处理器进一步计算该第二系统时间的第六值是通过:
访问与该第二远程系统同步结束之前的第五时刻所更新的该时间关系,以获取该第一系统时间的所存储值和该第二系统时间的所存储值;根据该第一系统时间的该第六值与该第一系统时间的该所存储值之间的差值计算第二发展区间;以及将该第二系统时间的该所存储值和该第二发展区间相加。
20.如权利要求11所述的时间管理器,其中具有该第一系统时间的该第一远程系统和具有该第二系统时间的该第二远程系统是以下系统中的两个不同系统:
具有按照星期时间定值的系统时间的全球导航卫星定位系统,
具有按照系统帧号定值的系统时间的移动电信系统,以及
具有按照符号时序定值的系统时间的Wi-Fi网络系统。

说明书全文

时间关系管理方法和时间管理器

技术领域

[0001] 本发明有关于管理不同远程系统的系统时间之间时间关系(time relation)的方法和相关时间管理器,且尤其有关于不需要远程系统的额外服务和互操作而管理终端本地时间关系的方法和相关时间管理器。

背景技术

[0002] 现代移动设备,如智能手机、可穿戴设备(眼镜、手表等)、便携式电脑、平板电脑、手持游戏机汽车导航装置、数码相机和数码摄像机等,被配置为可无线接入不同的远程系统获取各种服务,包括接入不同代(如3G和4G)的移动电信系统以交换语音、文本消息、电子邮件以及/或者数据,接入全球导航卫星定位系统(Global Navigation Satellite Positioning System,GNSS)进行定位,以及/或者接入本地网络系统(如Wi-Fi网络系统)以交换信息。
[0003] 为了正确完整地接入并利用涉及远程系统的服务,移动设备作为与远程系统同步的终端,通过调整本地时钟(local clock)以及/或者本地信号时序,来持续对准(align)从远程系统接收以及/或者获取的时序,如对准从远程系统接收的远程信号中符号、、子帧、封包、信标、导频(pilot)、头部(header)、定界符(delimiter)以及/或者同步字(synchronization word)的起始点、中间点以及/或者结束点。与远程系统实现同步后,终端通过与远程系统的同步获取相应的系统时间。举例来说,只要在与远程系统的同步中发生时间对准,终端可获取系统时间值。其中,系统时间值可随着时间更新(增加或减少),从而可以反映时间的经过。举例来说,若远程系统为移动电信系统,对应的系统时间可按照系统帧号(System Frame Number,SFN)定值,且对远程系统的时序对准可通过进行帧同步实现。若远程系统为GNSS,对应的系统时间可按照星期时间(Time Of Week,TOW)定值,且对远程系统的时序对准可通过进行位置、速度、时间(Position,Velocity,Time,PVT)确认(fixing)实现。若远程系统为Wi-Fi网络系统,对应的系统时间可按照符号时序定值,且对远程系统的时间对准可通过进行符号同步实现。当与远程系统的同步结束或丢失时,如当终端停止从远程系统接收远程信号时,终端无法追踪和维持相应的系统时间,因为不再有远程信号供终端对准之用。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明提供一种时间关系管理方法,用于终端管理多个不同远程系统的系统时间之间的该时间关系,包括:根据该终端的本地时钟定期更新参考计时器的计数;与该多个不同远程系统中的第一远程系统进行同步;在与该第一远程系统同步后的第一时刻,通过与该第一远程系统的同步获取第一系统时间的第一值,并访问该参考计时器获取第一计数;与该多个不同远程系统中的第二远程系统进行同步;以及在与该第二远程系统同步后的第二时刻,更新该时间关系;其中更新该时间关系是通过:通过与该第二远程系统的同步获取第二系统时间的第二值,访问该参考计时器获取第二计数,根据该第一计数和该第二计数的差值计算外插区间,通过将该第一系统时间的该第一值与该外插区间相加计算该第一系统时间的第二值,以及存储该第一系统时间的该第二值和该第二系统时间的该第二值以作为该时间关系更新后的内容。
[0005] 本发明另提供一种时间管理器,用来在终端中管理多个不同远程系统的系统时间之间的时间关系,该时间管理器包括:参考计时器,根据该终端的本地时钟定期更新计数;存储器;以及处理器,耦接至该参考计时器和该存储器;其中该终端包括:第一接口电路,用来与该多个不同远程系统中的第一远程系统进行同步,以及在与该第一远程系统同步后的第一时刻,通过与该第一远程系统的同步获取第一系统时间的第一值,并访问该参考计时器获取第一计数;以及第二接口电路,用来与该多个不同远程系统中的第二远程系统进行同步,以及在与该第二远程系统同步后的第二时刻,通过与该第二远程系统的同步获取第二系统时间的第二值,并访问该参考计时器获取第二计数;其中在该第二时刻,该处理器更新该时间关系,该处理器更新该时间关系是通过:根据该第一计数和该第二计数的差值计算外插区间,通过将该第一系统时间的该第一值与该外插区间相加计算该第一系统时间的第二值,以及存储该第一系统时间的该第二值和该第二系统时间的该第二值以作为该时间关系更新后的内容。
[0006] 通过利用本发明,可不需要远程系统的额外服务而管理终端本地时间关系。
[0007] 如下详述本发明的最佳实施例。阅读完以下描述和附图后,本领域技术人员可轻易理解本发明的精神。

附图说明

[0008] 图1是根据本发明一实施例的终端中的时间管理器的示意图。
[0009] 图2是维持系统时间和参考计时器的计数之间的时间关系的流程图
[0010] 图3是维持系统时间和参考计时器的计数之间的时间关系的流程图。
[0011] 图4是将根据图2或图3中的时间关系维持两个不同系统之间跨系统时间关系的流程图。
[0012] 图5是根据第二系统时间和所存储的跨系统时间关系来协助第一系统时间重新同步的流程图。
[0013] 图6是执行图2-图4所示流程的示范性场景示意图。
[0014] 图7是根据第一系统时间和所存储的跨系统时间关系协助第二系统时间重新同步的流程图。
[0015] 图8是应用图2、图3、图4和图7中所示流程的示范性场景示意图。

具体实施方式

[0016] 在本专利说明书权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及请求项当中所提及的“包含”或“包括”为开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”;“组件”、“系统”和“设备”意指与计算机有关的实体,可为硬件、软件或硬件以及软件的组合。另外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置,或透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0017] 请参考图1,图1是根据本发明一实施例的终端10中嵌入的(embedded)时间管理器100的示意图。终端100可为移动设备。时间管理器100可包括处理器120、参考计时器(reference counter)130和存储器140。终端10还可进一步包括本地时钟源(clock source)150和多个接口电路,如图1所示示范例中的102、104、106和108。时钟源150耦接至参考计时器130,以提供本地时钟152给参考计时器130。在一实施例中,时钟源150可为晶振电路(crystal oscillation circuit)。根据本地时钟的触发,参考计时器130定期更新计数(如向上计数(counting up)或向下计数(counting down))。处理器120和接口电路102-
108中的每个接口电路耦接至参考计时器130,以获取(如读取)参考计时器130的计数。处理器120和接口电路102-108中的每个接口电路也耦接至存储器140,以将数字内容存储到(写入)存储器140以及/或者访问(读取)存储器140中存储的内容。
[0018] 在图1所示的示范例中,接口电路102可为GNSS接收机,其能够从包括多个卫星的远程系统12接收信号。通过从远程系统12接收信号以及根据接收到的信号进行PVT确认,接口电路102更新依照TOW定值的系统时间。接口电路104可为通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)的无线收发机,其能够与包括多个基地收发信台(base transceiver station)的远程系统14交换信号。通过与远程系统14进行帧同步,接口电路104更新依照SFN定值的系统时间。类似地,接口电路106可为长期演进(Long Term Evolution,LTE)的无线收发机,其能够与包括多个基地收发信台的远程系统16交换信号。通过与远程系统16进行帧同步,接口电路106更新依照SFN定值的系统时间。接口电路108可为Wi-Fi网络的无线收发机,其能够与包括多个网络节点(如热点或接入点)的远程系统18交换信号。通过与远程系统18进行符号同步,接口电路108更新依照符号时序定值的系统时间。接口电路102-108中的每个接口电路可包括天线以接收(和发送)无线信号,以及硬件电路(如模拟前端以及/或者数字后端,图未示)来实现相关协议的物理层(如果需要,以及更高层)的功能。
[0019] 请与图1一起参照图2,图2是维持系统时间T和参考计时器130的计数Tick之间的时间关系(T,Tick)的流程200的流程图。为了便于理解,假定系统时间T是接口电路102通过与远程系统12同步(如PVT确认)获取并更新的系统时间。流程200可包括以下步骤:
[0020] 步骤202:接口电路102在与远程系统12同步期间,开始执行流程200。
[0021] 步骤204:当接口电路102实现PVT确认时,接口电路102获取系统时间T的值Tp,并访问参考计时器130来获取计数Tickp。因此,值Tp与计数Tickp关联,以反映值Tp对应于Tickp。
[0022] 步骤206:接口电路102(或处理器120)通过数组(Tp,Tickp)建立时间关系。当获取值Tp与计数Tickp时,接口电路102(或处理器120)可预先补偿接口电路102的硬件延迟。硬件延迟可包括“无线信号到达接口电路102的天线”和“根据信号实现PVT确认”之间的经过时间(elapsed time)。硬件延迟可被估计(如通过校准),并从系统计时器T获取的值以及/或者从参考计时器130获取的计数中减去,使得得到的时间关系(Tp,Tickp)排除接口电路102的操作引入的硬件延迟。
[0023] 步骤208:接口电路102(或处理器120)在存储器140中存储时间关系(Tp,Tickp)。
[0024] 步骤210:若步骤208之后的经过时间不长于阈值THT周期,接口电路102继续等待;当步骤208之后的经过时间长于或等于阈值THT周期时,接口电路102(或处理器120)回到步骤204,建立并存储新的时间关系,如系统时间T的新值Tp+1和新的PVT确认获取的新计数Tickp+1之间的新的时间关系(Tp+1,Tickp+1)。可根据系统时间T和参考计时器130之间的时钟漂移(clock drift),并根据时间精度要求,决定阈值THT周期。举例来说,如触发参考计时器
130的本地时钟152与系统时间T相比,有较大时钟漂移(时钟频率变化),则可将阈值THT周期设定得较短。类似地,如果需要较高时间精度,则可将阈值THT周期设定得较短。较短的阈值T
TH周期可引起系统时间T和参考计时器130之间的时间关系更频繁地刷新(refresh)。
[0025] 请与图1和图2一起参照图3。图3是维持系统时间S和参考计时器130的计数之间的时间关系(S,Tick)的流程300的流程图。为了便于理解,假定系统时间S是接口电路106通过与远程系统16帧同步获取并更新的系统时间。与流程200类似,接口电路106在与远程系统16同步期间,开始执行流程300(步骤302)。当实现帧同步时,接口电路106获取系统时间S的值Sq和参考计时器130的计数Tickq,并将值Tq与计数Tickq关联(步骤304)。接口电路106补偿接口电路106的硬件延迟后,建立时间关系(Sq,Tickq)(步骤306),并在存储器140中存储时间关系(Sq,Tickq)(步骤308)。若步骤308之后的经过时间等于或超过阈值THS周期,回到步S
骤304(步骤310)。其中阈值TH周期可根据时间精度要求以及/或者系统时间S和参考计时器
130之间的时钟漂移决定。阈值THT周期与阈值THS周期可相同或不同。本地时钟152的周期可比接口电路102的连续PVT确认之间的间隔、接口电路106连续帧同步之间的间隔、以及阈值THT周期与阈值THS周期短得多。
[0026] 在流程200和300之后,系统时间T和S与采用参考计时器130的计数刻度Tick的共同时间轴进行关联。尽管接口电路102和106的硬件延迟可能不同,步骤206和306处的补偿可分别通过将系统时间T追踪回从远程系统12接收的信号到达接口电路102的天线的时刻,以及将系统时间S追踪回从远程系统16接收的信号到达接口电路106的时刻,而减少这种差异。根据时间关系(T,Tick)和(S,Tick),通过与远程系统12和16进行同步而分别获取的不同系统时间T和S可通过执行图4所示的流程400联系到一起。
[0027] 请与图2和图3一起参照图4。图4是将系统时间T和S关联以建立和维持跨系统时间关系(T,S,DS)的流程400的流程图。流程400可包括以下步骤:
[0028] 步骤402:处理器120开始流程400。
[0029] 步骤404:若接口电路102和106分别与远程系统12和16同步以保持系统时间T和S激活(active)(可用),处理器120进行步骤406;否则,进行步骤408。
[0030] 步骤406:若(系统时间S和T与参考计时器之间的)时间关系(T,Tick)和(S,Tick)均已建立(分别通过执行流程200和300),处理器120进行步骤410;否则,进行步骤408。
[0031] 步骤408:处理器120保持先前时间关系(T,S,DS)。
[0032] 步骤410:在当前时刻t1,接口电路106与远程系统16进行帧同步,以获取系统时间S的值S1,同时访问参考计时器130,以获取计数Tick1,从而通过执行步骤306建立时间关系(S1,Tick1)。基于计数Tick1以及通过执行步骤206在先前时刻t0先前建立的时间关系(T0,Tick0),处理器120根据计数Tick0与Tick1之间的差值(Tick1-Tick0)计算外插区间(extrapolation interval),并通过将值T0与外插区间相加计算系统时间T的值T1。其中,系统时间T的(已补偿延迟的)值T0通过在时刻t0与远程系统12进行PVT确认获取,计数Tick0通过在时刻t0访问参考计时器130获取。所计算出的值T1可被视为系统T在时刻t1的值,数组(T1,S1)可建立,以将系统时间T和S的并发值(concurrent value)跨相关(cross-correlate)。
[0033] 尽管接口电路106在时刻t1进行帧同步,从而获取系统时间S的值S1,接口电路102不需要同时在时刻t1进行PVT确认。不像在时刻t0通过PVT确认而获取值T0,若接口电路102不在时刻t1进行另一次PVT确认,系统时间T在时刻t1的值T1无法通过PVT确认获取。然而,为了在时刻t1建立关系(T1,S1),在时刻t1获取的计数Tick1的帮助下,系统时间T的值T1通过在时刻t0到时刻t1外插时间关系(T0,Tick0)进行估计。
[0034] 在一实施例中,处理器120通过将单元计时器持续时间(unit counter duration)Ttick与差值(Tick1-Tick0)相乘计算外插区间,并通过将值T0与外插区间相加计算出系统时间T的值T1。因此,值T1可通过以下公式计算:T1=T0+(Tick1-Tick0)*Ttick。其中,单元计时器持续时间Ttick与参考计时器130每个计数的时间跨度(time span)有关。举例来说,假定参考计时器130的计数更新(增加或减少)1的理想(期望)间隔为X秒,且系统时间T的值更新1的理想间隔为Y秒,则单元计时器持续时间Ttick的理想值等于X/Y。同样地,若参考计时器130的计数更新A的理想(期望)间隔等于系统时间T的值更新B的理想间隔,则单元计时器持续时间Ttick的理想值等于B/A。
[0035] 然而,由于本地时钟152可能随着系统时间T有意外漂移,单元计时器持续时间Ttick因而可能从其理想值漂移开。为了补偿这种不希望有的漂移,处理器120可通过将单元计时器持续时间Ttick的理想值与补偿因子(1+Dtick)以及差值(Tick1-Tick0)相乘计算出发展区间(expansion interval),并通过以下公式计算T1:T1=T0+(Tick1-Tick0)*Ttick*(1+Dtick)。处理器120可如此计算补偿因子(1+Dtick):根据系统时间T的两个先前值TA1和TA2计算系统时间差值(TA2-TA1),其中系统时间T的两个先前值TA1和TA2分别通过在不晚于时刻t1的两个不同先前时刻tA1和tA2(即tA1以及根据理想的单元计时器持续时间Ttick和系统时间差值(TA2-TA1)和计数差值(TickA2-TickA1)的比值计算补偿因子(1+Dtick),如(1+Dtick)=((TA2-TA1)/(TickA2-TickA1))/Ttick。
[0036] 步骤412:处理器120进一步计算时钟漂移DS:根据系统时间T的两个先前值TB1和TB2计算第一时间差值(TB2-TB1),其中系统时间T的两个先前值TB1和TB2分别通过在不晚于时刻t1的两个不同先前时刻tB1和tB2(即tB1
[0037] 单元持续时间TS与系统时间S每个单元值的时间跨度有关,也与系统时间T的每个单元值的时间跨度有关。举例来说,假定系统时间S的值更新1的理想(期望)间隔为XS秒,系统时间T的值更新1的理想(期望)间隔为XT秒,则单元持续时间TS的理想值等于XS/XT。同样地,若系统时间S的值更新AS(如将值从AS增加到(A0+AS))的理想间隔等于系统时间T的值更新BT的理想间隔,则单元持续时间TS的理想值等于BT/AS。如图5和图6中将要描述的,单元持续时间TS在系统时间S和T的值之间改变。然而,由于系统时间S和T可能因为彼此遇到非理想的变化,需计算时钟漂移DS进行补偿。
[0038] 步骤414:处理器120将值T1、S1和时钟漂移DS存储到存储器140中,作为系统时间S和T之间的跨系统时间关系。
[0039] 请和图1到图4一起参照图6,其中图6是执行流程200(图2)、300(图3)和400(图4)的示范性场景示意图。图6中的横轴代表时间。在接口电路102已经与远程系统12实现同步后的时刻t0,接口电路102进行PVT确认,所以如操作602所示,时间关系(T0,Tick0)通过执行流程200的步骤204、206和208而建立。在接口电路106已经与远程系统16实现同步后的时刻t1,接口电路106进行帧同步,所以如操作604所示,时间关系(S1,Tick1)通过执行流程300的步骤304、306和308建立。同样在时刻t1,由于系统时间S和T均已激活(图4中的步骤404),且分别将系统时间T和S与参考计时器130关联的两个时间关系(T0,Tick0)和(S1,Tick1)已建立(步骤406),如操作606所示,系统时间T的值T1通过执行流程400的步骤410计算,通过执行步骤412和414,跨系统时间关系(T1,S1,DS)因而建立并存储到存储器140中。
[0040] 如图6的操作608所示,只要接口电路102进行PVT确认以及/或者只要接口电路106进行帧同步,流程400的步骤410、412和414可重复。举例来说,当接口电路102和106分别与远程系统12和16保持同步时,通过重复执行步骤204、206和208,接口电路102在时刻ti-1进行PVT确认并相应获取系统时间T的值Ti-1,以及从参考计时器130获取计数Ticki-1;通过重复执行步骤304、306和308,接口电路106在时刻ti进行帧同步并相应获取系统时间S的值Si,以及从参考计时器130获取计数Ticki。随后处理器120通过再次执行流程400的步骤410,计算系统时间T的值Ti为:Ti=Ti-1+(Ticki-Ticki-1)*Ttick*(1+Dtick),并通过执行流程400中的步骤410、412和414建立时间关系(Ti,Si,Ds)。时刻ti时的时钟漂移DS可通过DS=((TD2-TD1)/(SE2-SE1))/TS-1计算得到,其中系统时间T的两个先前值TD1和TD2分别通过在不晚于时刻ti的两个不同先前时刻tD1和tD2(即tD1
[0041] 与系统时间S和T有关的跨系统时间关系(T,S,DS)是有用的,如可用于加速丢失同步的恢复。在图6所示的示范例中,假定接口电路102在时刻tx不久之后的时刻ta关闭(powered down)(如禁能(disabled)、失活(inactivated)、暂停(suspended)到空闲模式以省电等)。其中在时刻tx,通过执行流程400中的步骤410、412和414,时间关系(Tx,Sx,DS)建立。接口电路102在时刻tb开启(powered up)(如使能(enabled)、激活、从空闲模式醒来等)。从时刻ta到tb,由于接口电路102未被激活,因此无法与远程系统12保持同步。如图6的操作609所示,在时刻tx建立的最近时间关系(Tx,Sx,DS)被存储并保持(流程400的步骤408)。而接口电路106仍然激活,并继续重复步骤304、306和308,以在系统时间S和参考计时器130之间建立(更新)时间关系(S,Tick),例如如图6中的操作610所示,在时刻tn-1通过进行帧同步建立时间关系(Sn-1,Tickn-1)。
[0042] 因此,当接口电路102试图在时刻tb恢复与远程系统12的同步时,所存储的时间关系(Tx,Sx,DS)可用来协助重新同步,如用来缩短首次定位时间(Time To First Fix,TTFF)。请与图1-图4和图6一起参照图5。图5是根据系统时间S和所存储的跨系统时间关系来协助系统时间T重新同步的流程500的流程图。流程500可包括以下步骤。
[0043] 步骤502:当接口电路102试图恢复与远程系统12的同步时,接口电路102(如接口电路102的定位引擎(Positioning Engine,PE),图未示)或者处理器120在时刻tn开始流程500。
[0044] 步骤504:若先前存储的跨系统时间关系(如(Tx,Sx,DS))可用,进行步骤506;否则,进行步骤512。
[0045] 步骤506:接口电路102或处理器120获取(如从时间管理器获取)接口电路106按照流程300中的步骤304、306和308在时刻tn建立的时间关系(Sn,Tickn)。
[0046] 步骤508:接口电路102或处理器120访问在与远程系统12同步结束的时刻ta之前的时刻tx更新的所存储的时间关系(Tx,Sx,DS),以获取系统时间T的所存储值Tx以及系统时间S的所存储值Sx,随后根据系统时间S的值Sn和系统时间S的所存储值Sx之间的差值(Sn-Sx)计算发展区间,并将系统时间T的所存储值Tx与发展区间相加。
[0047] 在一实施例中,计算发展区间可包括:将单元持续时间的理想值TS(步骤412中提到的)与差值(Sn-Sx)相乘,即发展区间通过TS*(Sn-Sx)计算得到。在如图5和图6的操作612所示的一实施例中,计算发展区间可包括:根据所存储的时间关系(Tx,Sx,DS)的所存储的时钟漂移DS计算补偿因子(1+DS),将单元持续时间的理想值TS与补偿因子(1+DS)和差值(Sn-Sx)相乘,即发展区间通过TS*(Sn-Sx)*(1+DS)计算得到。
[0048] 步骤510:在步骤508中根据所存储时间关系(Tx,Sx,DS)计算的系统时间T的值Tn可用来(如由接口电路102的测量引擎(Measurement Engine,ME),图未示)作为与远程系统12的卫星进行第一次确认的精确结果,接口电路102的TTFF因而可被有效缩短。
[0049] 步骤512:若在系统时间S和T之间没有可用的所存储的跨系统时间关系,接口电路102需要在无法从所存储的时间关系(Tx,Sx,DS)和系统时间S获得时序协助(timing assistance)的情况下,重新开始与远程系统12建立同步,因而TTFF会较长。
[0050] 步骤514:当接口电路102与远程系统12实现同步时,流程500结束。
[0051] 如图6的操作612所示,通过执行图5中的流程500,跨系统时间关系(S,T,DS)可提供系统时间T重新同步的时序协助。跨系统时间关系(S,T,DS)也可提供系统时间S重新同步的时序协助。请与图1到图3一起参照图7和图8。图7是根据同步后系统时间T和所存储的跨系统时间关系协助系统时间S重新同步的流程700的流程图。图8是应用图2、图3、图4和图7中分别所示的流程200、300、400和700的示范性场景示意图。
[0052] 如图8所示,在接口电路102已与远程系统12实现同步后的时刻t’0,接口电路102进行PVT确认,使得如操作802所示,时间关系(T’0,Tick’0)通过执行流程200中的步骤204、206和208建立。在接口电路106已与远程系统16实现同步后的时刻t’1,接口电路106进行帧同步,使得如操作804所示,时间关系(S’1,Tick’1)通过执行流程300中的步骤304、306和308建立。同样在时刻t’1,因为系统时间S和T均已激活(图4中的步骤404),且分别将系统时间T和S与参考计时器130关联的两个时间关系(T’0,Tick’0)和(S’1,Tick’1)均已建立(步骤
406),如操作806所示,系统时间T的值T’1通过执行流程400的步骤410计算,而通过执行步骤412和414,跨系统时间关系(T’1,S’1,DS)因而建立并存储在存储器140中。
[0053] 如图8中的步骤808所示,每当接口电路102进行PVT确认以及/或者每当接口电路106进行帧同步时,流程400中的步骤410、412和414可重复进行。举例来说,当接口电路102和106分别与远程系统12和16保持同步时,通过重复执行步骤204、206和208,接口电路102在时刻t’i-1进行PVT确认并相应获取系统时间T的值T’i-1,以及从参考计时器130获取计数Tick’i-1;通过重复执行步骤304、306和308,接口电路106在时刻t’i进行帧同步并相应获取系统时间S的值S’i,以及从参考计时器130获取计数Tick’i。随后通过再次执行流程400中的步骤410,处理器120通过以下公式计算系统时间T的值T’i:T’i=T’i-1+(Tick’i-Tick’i-1)*Ttick*(1+Dtick),并通过执行流程400中的步骤410、412和414,相应建立时间关系(T’i,S’i,Ds)。时刻t’i时的时钟漂移DS可通过DS=((T’D2-T’D1)/(S’E2-S’E1))/TS-1进行计算,其中系统时间T的两个先前值T’D1和T’D2分别通过在不晚于时刻t’i的两个不同先前时刻t’D1和t’D2(即t’D1
[0054] 在图8所示的示范例中,假定接口电路106在时刻t’x不久之后的时刻t’a关闭(如禁能、失活、暂停以省电等)。其中在时刻t’x,通过执行流程400中的步骤410、412和414,时间关系(T’x,S’x,DS)建立。接口电路106在时刻t’b开启。从时刻t’a到t’b,由于接口电路106未被激活,因此无法与远程系统16保持同步。如图8的操作809所示,在时刻t’x建立的最近时间关系(T’x,S’x,DS)被存储并保持(流程400的步骤408)。而接口电路102仍然激活,并继续重复步骤204、206和208,以在系统时间T和参考计时器130之间建立(更新)时间关系(T,Tick),例如如图8中的操作810所示,在时刻t’n-1通过进行PVT确认建立时间关系(T’n-1,Tick’n-1)。
[0055] 因此,当接口电路106试图在时刻t’b恢复与远程系统16的同步时,通过执行图7中所示的流程700,所存储的时间关系(T’x,S’x,DS)可用来协助重新同步,与流程500类似,流程700可包括以下步骤:
[0056] 步骤702:当接口电路106试图恢复与远程系统16的同步时,接口电路106或者处理器120在时刻t’n开始流程700。
[0057] 步骤704:若先前存储的跨系统时间关系(如(T’x,S’x,DS))可用,进行步骤706;否则,进行步骤712。
[0058] 步骤706:接口电路106或处理器120获取(如从时间管理器获取)接口电路102按照流程200中的步骤204、206和208在时刻t’n建立的时间关系(T’n,Tick’n)。
[0059] 步骤708:接口电路106或处理器120访问先前在与远程系统16同步结束的时刻t’a之前的时刻t’x更新的时间关系(T’x,S’x,DS),以获取系统时间T的所存储值T’x以及系统时间S的所存储值S’x,并根据系统时间T的值T’n和系统时间T的所存储值T’x之间的差值(T’n-T’x)计算发展区间(T’n-T’x)*TT*(1+DT),并将系统时间S的所存储值S’x与发展区间TT*(T’n-T’x)*(1+DT)相加。在一实施例中,计算发展区间TT*(T’n-T’x)*(1+DT)可包括:根据所存储的时间关系(T’x,S’x,DS)的所存储的时钟漂移DS计算补偿因子(1+DT):(1+DT)=1/(TS*(1+DS)*TS),将单元持续时间的理想值TT(TT=1/TS)与补偿因子(1+DT)和差值(T’n-T’x)相乘。
[0060] 步骤710:在步骤708中根据所存储时间关系(T’x,S’x,DS)计算的系统时间S的值S’n可用作与远程系统16进行第一次帧同步的精确结果,接口电路106的重新同步的速度可有效加快。
[0061] 步骤712:若在系统时间S和T之间没有可用的所存储的跨系统时间关系,接口电路106需要在无法从存储的时间关系(T’x,S’x,DS)和系统时间T获得时序协助的情况下,重新开始与远程系统16建立同步。
[0062] 步骤714:当接口电路106与远程系统16实现同步时,流程700结束。
[0063] 尽管上述讨论假定系统时间S由接口电路106(图1)维持,其中接口电路106可与远程系统16同步,以获取SFN形式的系统时间S的值,系统时间S也可由接口电路108维持。其中接口电路108可与远程系统18同步,以获取同步符号(符号时序)形式的系统时间S的值。
[0064] 在图1中,参考计时器130可与处理器120集成到同一半导体芯片(chip)或裸片(die)上。存储器140可与处理器120集成到同一半导体芯片或裸片上,或者存储器140可通过与处理器120分离的不同半导体芯片实现。存储器140可为易失存储器(如静态或动态随机存取存储器)或非易失存储器(如闪存)。
[0065] 总之,本发明提供一种管理不同系统时间之间关系的机制,其中不同系统时间对应于不同的远程系统。这种管理机制将不同的系统时间与终端的同一本地参考计时器关联(如图2和图3),则任何时刻(如t1)的系统时间值(如图4中的T1)可通过外插进行估计,跨系统时间关系可以建立(如图4中的(T1,S1,DS))。此外,跨系统时间关系可用来提供时序协助,如用来在与远程系统结束同步后恢复与远程系统的同步。需注意,不同远程系统之间的跨系统时间关系可在终端本地建立、维持以及/或者更新,而不需要任何远程系统提供其他服务。换句话说,跨系统时间关系管理只涉及终端本地操作,而不需要不同远程系统之间的大型公共交互性操作或相干桥接(coherence bridging)。
[0066] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
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