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频率产生电路及通信设备

阅读：704发布：2022-10-06

专利汇可以提供频率产生电路及通信设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种频率产生电路和通信设备。频率产生电路包括：频率合成器电路，接收处理后参考时钟信号，并根据所述处理后参考时钟信号产生射频时钟信号；以及参考时钟信号处理器，从振荡器接收初始参考时钟信号，并根据指示信号处理所述初始参考时钟信号以产生所述处理后参考时钟信号，其中，所述指示信号根据通信设备的所需参考时钟频率产生，以及当所述所需参考时钟频率高于第一阈值时，所述处理后参考时钟信号的频率为所述初始参考时钟信号的频率的倍数；当所述所需参考时钟频率低于第二阈值时，所述初始参考时钟信号的所述频率为所述处理后参考时钟信号的所述频率的倍数。通过利用本发明，可降低通信设备的功耗。，下面是频率产生电路及通信设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种频率产生电路，包括：
频率合成器电路，接收处理后参考时钟信号，并根据所述处理后参考时钟信号产生射频时钟信号；以及
参考时钟信号处理器，从振荡器接收初始参考时钟信号，并根据指示信号处理所述初始参考时钟信号以产生所述处理后参考时钟信号，
其中，所述指示信号根据通信设备的所需参考时钟频率产生，以及当所述所需参考时钟频率高于第一阈值时，所述处理后参考时钟信号的频率为所述初始参考时钟信号的频率的倍数；当所述所需参考时钟频率低于第二阈值时，所述初始参考时钟信号的所述频率为所述处理后参考时钟信号的所述频率的倍数。
2.如权利要求1所述的频率产生电路，其特征在于，当所述通信设备与网络装置通信所需的信号噪声比高于预定义信号噪声比阈值时，所述所需参考时钟频率为高于所述第一阈值；以及当所需的所述信号噪声比不高于所述预定义信号噪声比阈值时，所述所需参考时钟频率为低于所述第二阈值。
3.如权利要求1所述的频率产生电路，其特征在于，当所述通信设备的系统所需时钟频率稳定时间短于预定义稳定时间阈值时，所述所需参考时钟频率为高于所述第一阈值；以及当所述系统所需时钟频率稳定时间不短于所述预定义稳定时间阈值时，所述所需参考时钟频率为低于所述第二阈值。
4.如权利要求1所述的频率产生电路，其特征在于，当所述通信设备无需省电时，所述所需参考时钟频率为高于所述第一阈值；以及当所述通信设备需要省电时，所述所需参考时钟频率为低于所述第二阈值。
5.如权利要求1所述的频率产生电路，其特征在于，所述参考时钟信号处理器根据所述指示信号，选择性输出所述初始参考时钟信号的上升/下降沿，以产生所述处理后参考时钟信号。
6.如权利要求1所述的频率产生电路，其特征在于，所述参考时钟信号处理器根据所述指示信号，响应于所述初始参考时钟信号的上升/下降沿选择性输出脉冲，以产生所述处理后参考时钟信号。
7.如权利要求1所述的频率产生电路，其特征在于，所述频率合成器电路进一步控制根据所述所需参考时钟频率产生所述射频时钟信号所采用的参数。
8.如权利要求1所述的频率产生电路，其特征在于，所述处理后参考时钟信号的所述频率在网络装置和所述通信设备之间建立的无线电链路存在期间被动态调整。
9.一种通信设备，包括：
频率产生电路，根据初始参考时钟信号产生射频时钟信号；以及
参考时钟控制器，根据一所需参考时钟频率产生指示信号，
其中所述频率产生电路包括：频率合成器电路，接收处理后参考时钟信号，并根据所述处理后参考时钟信号产生所述射频时钟信号；以及参考时钟信号处理器，从振荡器接收所述初始参考时钟信号，并根据所述指示信号处理所述初始参考时钟信号以产生所述处理后参考时钟信号，
其中当所述所需参考时钟频率高于第一阈值时，所述处理后参考时钟信号的频率为所述初始参考时钟信号的频率的倍数；当所述所需参考时钟频率低于第二阈值时，所述初始参考时钟信号的所述频率为所述处理后参考时钟信号的所述频率的倍数。
10.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，当所述参考时钟控制器确定与网络装置通信所需的信号噪声比高于预定义信号噪声比阈值时，所述所需参考时钟频率为高于所述第一阈值；以及当与所述网络装置通信所需的所述信号噪声比不高于所述预定义信号噪声比阈值时，所述所需参考时钟频率为低于所述第二阈值。
11.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，当所述参考时钟控制器确定所述通信设备的系统所需时钟频率稳定时间短于预定义稳定时间阈值时，所述所需参考时钟频率为高于所述第一阈值；以及当所述系统所需时钟频率稳定时间不短于所述预定义稳定时间阈值时，所述所需参考时钟频率为低于所述第二阈值。
12.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，当所述参考时钟控制器确定无需省电时，所述所需参考时钟频率为高于所述第一阈值；以及当需要省电时，所述所需参考时钟频率为低于所述第二阈值。
13.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述参考时钟信号处理器根据所述指示信号，选择性输出所述初始参考时钟信号的上升/下降沿，以产生所述处理后参考时钟信号。
14.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述参考时钟信号处理器根据所述指示信号，响应于所述初始参考时钟信号的上升/下降沿选择性输出一脉冲，以产生所述处理后参考时钟信号。
15.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述处理后参考时钟信号的所述频率在与网络装置之间建立的无线电链路存在期间被动态调整。
16.如权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述参考时钟控制器进一步根据所述所需参考时钟频率产生控制信号，以及所述频率合成器电路控制根据所述控制信号产生所述射频时钟信号所采用的参数。

说明书全文

频率产生电路及通信设备

技术领域

[0001] 本发明有关于移动通信，且尤其有关于频率产生电路(frequency-generating circuit)和相关控制方法。

背景技术

[0002] 随着蜂窝网、嵌入式系统和互联网背后的各种技术的涌现，诸如智能手机和平板计算机的移动通信装置(设备)将蜂窝电话的移动性与计算机或个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)的功能性组合进了单个装置里，因此越来越流行。

[0003] 由于移动通信装置的供电常常受到电池的限制，如何降低功耗(power consumption)，并延长移动通信装置的待机(standby)和操作时间成为值得关注的问题。

[0004] 因此，需要提出一种新颖的频率产生电路架构和相关控制方法。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供一种频率产生电路，包括：频率合成器电路，接收处理后参考时钟信号，并根据所述处理后参考时钟信号产生射频时钟信号；以及参考时钟信号处理器，从振荡器接收初始参考时钟信号，并根据指示信号处理所述初始参考时钟信号以产生所述处理后参考时钟信号，其中，所述指示信号根据通信设备的所需参考时钟频率产生，以及当所述所需参考时钟频率高于第一阈值时，所述处理后参考时钟信号的频率为所述初始参考时钟信号的频率的倍数；当所述所需参考时钟频率低于第二阈值时，所述初始参考时钟信号的所述频率为所述处理后参考时钟信号的所述频率的倍数。

[0006] 本发明另一实施例提供一种通信设备，包括：频率产生电路，根据初始参考时钟信号产生射频时钟信号；以及参考时钟控制器，根据一所需参考时钟频率产生指示信号，其中所述频率产生电路包括：频率合成器电路，接收处理后参考时钟信号，并根据所述处理后参考时钟信号产生所述射频时钟信号；以及参考时钟信号处理器，从振荡器接收所述初始参考时钟信号，并根据所述指示信号处理所述初始参考时钟信号以产生所述处理后参考时钟信号，其中当所述所需参考时钟频率高于第一阈值时，所述处理后参考时钟信号的频率为所述初始参考时钟信号的频率的倍数；当所述所需参考时钟频率低于第二阈值时，所述初始参考时钟信号的所述频率为所述处理后参考时钟信号的所述频率的倍数。

[0007] 通过利用本发明，可降低通信设备的功耗。附图说明

[0008] 图1是根据本发明一实施例的通信设备的示范性方块示意图。

[0009] 图2是根据本发明一实施例的调制解调器的示范性方块示意图。

[0010] 图3是根据本发明一实施例的频率产生电路的示范性方块示意图。

[0011] 图4是根据本发明一实施例的动态调整参考时钟信号频率的示范性场景示意图。

[0012] 图5是根据本发明另一实施例的动态调整参考时钟信号频率的示范性场景示意图。

[0013] 图6是根据本发明一实施例的处理初始参考时钟信号的多种转换方法中其中一种方法的系统示意图。

[0014] 图7是根据本发明一实施例的动态调整参考时钟信号频率的仿真结果示意图。

具体实施方式

[0015] 在本专利说明书及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。

[0016] 图1是根据本发明一实施例的通信设备的示范性方块示意图。通信设备100可为便携式电子装置，如移动台(Mobile Station,MS)。其中，MS可另称为用户设备(User Equipment，UE)。通信设备100可包含至少一天线模块、无线电收发机110、调制解调器(modem)120、应用处理器130、用户识别卡(user identity card)140以及存储器150。其中，天线模块包含至少一天线。无线电收发机110可通过天线模块接收无线电射频(Radio Frequency，RF)信号，通过天线模块发送无线RF信号，以及进行RF信号处理。举例来说，无线电收发机110可将接收到的信号转换为中频(intermediate frequency)或基带信号，以进行处理。或者，无线电收发机110可从调制解调器120接收IF或基带信号，将接收到的信号转换为无线RF信号，以发送给网络装置。根据本发明的一实施例，网络装置可为网络侧的小区(cell)、演进节点B(evolved node B)、基站、移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)等，并可通过无线RF信号与通信设备100通信。

[0017] 无线电收发机110可包括多个硬件装置，以进行射频转换和RF信号处理。举例来说，无线电收发机110可为电路，并可包含功率放大器电路(power amplifier circuit)以放大RF信号；滤波电路以滤除RF信号的不需要部分；频率产生电路以产生振荡在所需射频的信号以及/或者混频器(mixer)电路以进行射频转换。根据本发明的一实施例，射频可为用于全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)的900MHz或1800MHz，或者用于通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)的1900MHz，或者用于长期演进(Long-Term Evolution，LTE)系统的任何特定频段等。

[0018] 调制解调器120可为蜂窝通信调制解调器，用来处理蜂窝系统通信协议运作，以及处理从无线电收发机110接收的或者待发送给无线电收发机110的IF或基带信号。应用处理器130用来运行通信设备100的应用架构的操作系统，以及运行通信设备100中安装的应用程序。在本发明的实施例中，调制解调器120和应用处理器130可被设计为独立的芯片，彼此之间通过一些总线或硬件接口耦接；或者调制解调器120和应用处理器130可整合到一个复合(combo)芯片(即片上系统(System on Chip，SoC))中。当然，本发明并不限于此。

[0019] 用户识别卡140可为SIM、USIM、R-UIM或CSIM卡等，一般包含用户账户信息、国际移动用户标识符(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)和一系列SIM应用工具箱(SIM Application Toolkit，SAT)命令，并可提供储存电话簿联系人的储存空间。存储器150可耦接至调制解调器120和应用处理器130，并可储存系统数据或用户数据。

[0020] 请注意，为了阐明本发明的理念，图1只显示了与本发明有关的组件的简化方块示意图。举例来说，在本发明的一些实施例，通信设备100可进一步包括一些图1中未示的周边装置。而在本发明的另一些实施例中，通信设备100可进一步包含中央控制器，耦接至调制解调器120与应用处理器130。因此，本发明并不限于图1所示内容。

[0021] 另外请注意，尽管图1显示了单卡单待应用，但本发明并不限于此。举例来说，在本发明的一些实施例中，通信设备可包括多个用户识别卡，以支持多无线电接入技术(Radio Access Technology，RAT)通信。在多RAT通信应用中，调制解调器、无线电收发机以及/或者天线模块可被各用户识别卡共享，并可具有处理多个蜂窝系统通信协议的运作以及按照多个蜂窝系统通信协议处理相应RF、IF或基带信号的能力。本领域中具有通常知识者可基于上述描述进行变化与修饰，以获取包含多个无线电收发机以及/或者多个天线模块来支持多RAT无线通信的通信设备，这皆应属本发明的涵盖范围，符合本发明的精神。因此，在本发明的一些实施例中，通过进行一些变化与修饰，通信设备可被设计为支持多卡多待应用。

[0022] 请注意，用户识别卡140可为上述专用硬件卡。或者，在本发明的一些实施例中，也可为刻录(burned)于相应调制解调器的内部存储器中并能够识别出相应的通信设备的标识符、号码、地址等。因此，本发明并不限于图中所显示的内容。

[0023] 图2是根据本发明一实施例的调制解调器的示范性方块示意图。调制解调器120可包含至少一基带处理装置221、处理器222、内部存储器223以及网卡224。基带处理装置221可从无线电收发机110接收IF或基带信号，并且可进行IF或基带信号处理。举例来说，基带处理装置221可将IF或基带信号转换成多个数字信号，并且处理数字信号，反之亦然。基带处理装置221可为电路，并可包括多个用以执行信号处理的电路，如用以执行模数转换的模数转换器电路、用以执行数模转换的数模转换器电路、用以执行增益调整的放大器电路、用以执行信号调制的调制器、用以执行信号解调制的解调制器、用以执行信号编码的编码器、用以执行信号译码的译码器等。

[0024] 处理器222可控制调制解调器120的运作。根据本发明的一实施例，处理器222可执行调制解调器120的相应软件模块中的程序代码。处理器222可为不同的软件模块维持并执行各任务(task)、线程(thread)以及/或者通信协议栈(protocol stack)。在一较佳实施例中，可采用通信协议栈以处理一RAT的无线电活动(radio activity)。然而，也可以采用多个通信协议栈用以同时处理一RAT的无线电活动，或仅采用一个通信协议堆栈用以同时处理多个RAT的无线电活动，而本发明并不限于此。

[0025] 处理器222也可从耦接至调制解调器120的用户识别卡(例如用户识别卡140)中读取数据，并且可将数据写入用户识别卡。内部存储器223可为调制解调器120储存系统数据以及用户数据。处理器220也可存取内部存储器223。

[0026] 网卡224可为通信设备提供互联网接入服务。请注意，虽图2所示的网卡224被配置于调制解调器内，但本发明并不限于此。在本发明的一些实施例中，通信设备也可包含配置于调制解调器外部的网卡，或者通信设备也可耦接至用以提供互联网存取服务的外部网卡。因此，本发明并不限于任一种实施方式。

[0027] 此外，请注意，为了阐明本发明的理念，图2显示的是一简化方块图，其中仅显示出与本发明相关的组件。因此，本发明并不限于图2所示的内容。

[0028] 此外，请注意，在本发明一些实施例中，调制解调器可包含一个以上处理器以及/或者一个以上基带处理装置。举例来说，调制解调器可包含多个处理器以及/或者多个基带处理装置，用以支持多RAT操作。因此，本发明并不限于图2所示的内容。

[0029] 图3是根据本发明一实施例的频率产生电路的示范性方块示意图。频率产生电路300根据初始参考时钟信号(original reference clock signal)CK_Ref产生射频时钟信号CK_RF。根据本发明的一实施例，频率产生电路300可至少包括频率合成器电路310和参考时钟信号处理器320。

[0030] 参考时钟信号处理器320从振荡器340接收初始参考时钟信号CK_Ref，根据指示信号S_Ind处理初始参考时钟信号CK_Ref，并产生处理后参考时钟信号CK_ProcRef。其中，指示信号S_Ind可根据通信设备的所需参考时钟频率产生。

[0031] 频率合成器电路310接收处理后参考时钟信号CK_ProcRef，并由处理后参考时钟信号CK_ProcRef进行运算(ticked)，从而根据处理后参考时钟信号CK_ProcRef产生射频时钟信号CK_RF。根据本发明的一实施例，频率合成器电路310可为全数字锁相回路(All-Digital Phase Locked Loop，ADPLL)、模拟PLL或任何其他类型的PLL。其中，ADPLL可为无多模分频器(Multi Modulus Divider-less，MMD-less)ADPLL或MMD ADPLL。

[0032] 射频时钟信号CK_RF可被提供给本地振荡信号产生器(简称为LO产生器)350。LO产生器350可进一步处理射频时钟信号CK_RF(如对射频时钟信号CK_RF进行分频(diving the frenquency))，并产生处理后射频时钟信号CK’_RF。混频器360可接收处理后射频时钟信号CK’_RF，并将处理后射频时钟信号CK’_RF与数据信号Data相乘，以将数据信号Data携带在载波频率上。请注意，在一些实施例中，混频器360也可直接接收未处理射频时钟信号CK_RF，并将射频时钟信号CK_RF与数据信号Data相乘，本发明并不限于此。

[0033] 根据本发明一实施例，频率产生电路300可进一步包括参考时钟控制器330。当然，根据不同的实施例，参考时钟控制器330可位于频率产生电路300所在的通信设备中而不位于频率产生电路300之中。参考时钟控制器330根据所需参考时钟频率产生指示信号S_Ind和控制信号S_Ctrl。参考时钟信号处理器320可根据指示信号S_Ind确定处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率。由于处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率可被动态调整，频率合成器电路310也可相应地控制或调整根据控制信号S_Ctrl(或根据所需参考时钟频率)产生射频时钟信号CK_RF所采用的参数。举例来说，参数可为频率合成器电路310中包含的分频器(frequency divider)的除数(divisor)、频率合成器电路310中包含的滤波器的带宽等。在本发明的一实施例中，除数指射频时钟信号CK_RF的频率与处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率的比值。

[0034] 请注意，在本发明的实施例中，参考时钟控制器330可通过专用硬件电路或软件模块实现。当参考时钟控制器330通过软件模块实现时，调制解调器120的处理器222可运行软件模块中的程序代码，以实现相应功能。

[0035] 振荡器340可为晶体振荡器，用来产生初始参考时钟信号CK_Ref，以作为具有精确(accurate)频率的基础(fundamental)时钟信号。初始参考时钟信号CK_Ref不仅可提供给频率产生电路300，也可提供给通信设备100中需要基础时钟信号的的任何其他电路组件。一般来说，振荡器用来产生具有预定义频率的基础时钟信号。当需要具有不同频率的多个基础时钟信号时，应采用多个振荡器。

[0036] 然而，由于振荡器的数目增加，电路面积以及硬件成本也随之增加。为了降低通信设备100的功耗且不增加振荡器的数目，特提出一种新颖的频率产生电路架构和控制方法。

[0037] 根据本发明的实施例，参考时钟信号处理器320可根据通信设备100的不同参考时钟频率需求，动态调整参考时钟信号的频率，以降低通信设备100的功耗。

[0038] 对于将处理后参考时钟信号CK_ProcRef作为参考来产生射频时钟信号CK_RF的频率合成器电路310来说，当处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率较高时，由于频率合成器电路310的控制带宽可以较宽，则射频时钟信号CK_RF中产生的噪声(如综合相位误差(integrated phase error))较小，且稳定时间(settling time)较短。时钟频率稳定时间被定义为从非锁定状态(unlocked state)到锁定状态(locked state)，即频率合成器电路310将射频时钟信号CK_RF的频率锁定到目标频率所需的时间。一般来说，当射频时钟信号CK_RF的频率被锁定时，相位误差可小于一预定义值，如1ppm或5度。

[0039] 另一方面，当处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率较低时，尽管与处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率较高时相比起来，噪声可能会更大，且时钟频率稳定时间可能会更长，但频率合成器电路310的功耗可以更低。

[0040] 因此，在本发明的实施例中，参考时钟信号处理器320可根据通信设备100的不同参考时钟频率需求，动态调整参考时钟信号的频率，以降低通信设备100的功耗。

[0041] 根据本发明的实施例，参考时钟控制器330可根据多个因子确定通信设备100的参考时钟频率需求，并根据所需参考时钟频率产生指示信号S_Ind和控制信号S_Ctrl。

[0042] 可用来确定参考时钟频率需求的因子可包括：信号噪声比(signal-to-noise ratio，SNR)需求、射频时钟频率稳定时间需求(即通信设备系统所要求的系统所需时钟频率稳定时间)、省电需求、待使用或正使用的调制阶数(modulation order)、通信类型、数据缓冲区使用(data buffer usage)、通信状态、通信信道类型、射频时钟信号CK_RF的稳定性等。

[0043] 更明确来说，根据本发明一实施例，当通信设备100与网络装置进行通信所需的SNR高于一预定义SNR阈值时，所需参考时钟频率较高；当所需SNR并不高于预定义SNR阈值时，所需参考时钟频率较低。一般来说，网络装置可指示通信的调制方案。调制方案可根据RF信道状况和待传送的资料数量来决定，并且可具有相应的SNR需求。

[0044] 根据本发明另一实施例，当通信设备100的系统所需时钟频率稳定时间短于一预定义稳定时间阈值时，所需参考时钟频率较高；当系统所需时钟频率稳定时间并不短于预定义稳定时间阈值时，所需参考时钟频率较低。如上所述，参考时钟信号频率越高，频率合成器电路310可达到的时钟频率稳定时间越短。

[0045] 根据本发明另一实施例，当通信设备100无需省电时，所需参考时钟频率较高；当通信设备100需要省电时，所需参考时钟频率较低。

[0046] 根据本发明另一实施例，当确定将用于或正用于通信的调制阶数高于一预定义调制阶数阈值时，所需参考时钟频率较高(因为对于高阶调制，所需SNR较高)。当确定将用于或正用于通信的调制阶数低于预定义调制阶数阈值时，所需参考时钟频率较低。举例来说，16QAM、64QAM和256QAM一般被视为高阶调制(High Order Modulation，HOM)，而BPSK和QPSK一般被视为低阶调制。

[0047] 根据本发明另一实施例，当要处理需要较高SNR或较短时钟频率稳定时间的通信类型时，所需参考时钟频率较高；当要处理不需要较高SNR或较短时钟频率稳定时间的通信类型时，所需参考时钟频率较低。举例来说，由于封包数据(packet data)通信的数据吞吐量(throughput)高于语音通信的数据吞吐量，封包数据通信的所需参考时钟频率高于语音通信的所需参考时钟频率。

[0048] 根据本发明另一实施例，当数据缓冲区使用较多时，数据吞吐量较高，且所需参考时钟频率较高。当数据缓冲区使用较少时，所需参考时钟频率较低。举例来说，用来缓冲语音数据的数据缓冲区使用相对少于用来缓冲封包数据的数据缓冲区使用。

[0049] 根据本发明另一实施例，当通信设备100处于需要较高SNR或较短时钟频率稳定时间的状态时，所需参考时钟频率较高。当通信设备100处于无需较高SNR或较短时钟频率稳定时间的状态时，所需参考时钟频率较低。举例来说，当通信设备100进行预同步(pre-synchronization)以与网络装置同步时间或频率，或操作在待机模式、睡眠模式或非连续接收(discontinuous reception，DRX)关闭(off)期间时，通信设备100可能不需要较高SNR或较短时钟频率稳定时间。当通信设备100进行专用数据通信(包括随机接入进程、信道建立、数据传送等)或DRX开启(on)期间时，通信设备100可能需要较高SNR或较短时钟频率稳定时间。

[0050] 根据本发明另一实施例，当通信设备100将要与网络装置在数据信道进行通信以进行数据传送或接收时，所需参考时钟频率较高。当通信设备100将要与网络装置在控制信道进行通信以进行控制信号传送或接收时，所需参考时钟频率较低。

[0051] 根据本发明另一实施例，当射频时钟信号CK_RF尚未稳定时(举例来说，其相位误差高于一预定义阈值，如1ppm或5度)，所需参考时钟频率较高(因为需要快速稳定)。当射频时钟信号CK_RF已稳定时，所需参考时钟频率较低，以进一步降低功耗。

[0052] 请注意，在本发明的实施例中，所需参考时钟频率较高可指所需参考时钟频率高于一第一阈值；所需参考时钟频率较低可指所需参考时钟频率低于一第二阈值。

[0053] 当所需参考时钟频率较高时，参考时钟信号处理器320可对接收到的初始参考时钟信号CK_Ref进行上变频转换(frequency up-conversion)，以产生具有更高频率的处理后参考时钟信号CK_ProcRef。因此，当所需参考时钟频率较高时，处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率可比初始参考时钟信号CK_Ref的频率高，并且可为初始参考时钟信号CK_Ref的频率的倍数(整数倍或分数倍(fractional multiple))。请注意，当所需参考时钟频率较高时，参考时钟信号处理器320也可直接输出初始参考时钟信号CK_Ref，而不做任何频率转换。因此，当所需参考时钟频率较高时，处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率也可能等于初始参考时钟信号CK_Ref的频率。

[0054] 当所需参考时钟频率较低时，参考时钟信号处理器320可对接收到的初始参考时钟信号CK_Ref进行下变频转换(frequency down-conversion)，以产生具有更低频率的处理后参考时钟信号CK_ProcRef。因此，当所需参考时钟频率较低时，处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率可比初始参考时钟信号CK_Ref的频率低，并且初始参考时钟信号CK_Ref的频率可为处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率的倍数(整数倍或分数倍)。请注意，当所需参考时钟频率较低时，参考时钟信号处理器320也可直接输出初始参考时钟信号CK_Ref，而不做任何频率转换。因此，当所需参考时钟频率较低时，处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率也可能等于初始参考时钟信号CK_Ref的频率。

[0055] 此外，请注意，在本发明的实施例中，处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率不仅可在不同的无线电链路之间被动态调整，也可在网络装置与通信设备之间建立的(用于通信的)无线电链路存在(existence)期间(不中断地(hitless))被动态调整。

[0056] 为了建立无线电链路，网络装置可将频带号码(band number)给通信设备100，通信设备100可进行小区搜索，找到频带中小区的信道号码(如EUTRA绝对射频信道号码(EUTRA Absolute Radio-Frequency Channel Number，EARFCN))，以及与小区建立无线电链路。无线电链路将被保持，直到发生小区改变。

[0057] 图4是根据本发明一实施例的动态调整参考时钟信号频率的示范性场景示意图。网络装置可分配上行链路(UL)-下行链路(DL)配置，以用于通信。基于不同的上行链路-下行链路配置，下行链路-上行链路切换可在不同的子帧中发生。然而，由于下行链路接收所需的带宽一般比上行链路发送所需的带宽要宽，为了节省发射机或接收机的电力，下行链路和上行链路操作的中心频率(central frequency)不同。因此，为了在下行链路和上行链路子帧之间切换，中心频率也应进行切换。

[0058] 为了在不同的中心频率之间快速切换以满足标准的要求且不降低通信性能，时钟频率稳定时间应尽可能短。因此，在本实施例中，当确定需要从下行链路子帧切换为上行链路子帧或者从上行链路子帧切换为下行链路子帧时，参考时钟控制器330可产生指示信号S_Ind和控制信号S_Ctrl，以指示所需参考时钟频率较高。如图4的示范性场景所示，其中初始参考时钟信号CK_Ref的频率Fref为26MHz，当需要切换时，参考时钟信号处理器320可产生振荡在更高频率(举例来说，对快速时钟频率稳定来说，Fref＝52MHz)的处理后参考时钟信号CK_ProcRef。此外，响应于控制信号S_Ctrl，频率合成器电路310可调整根据控制信号S_Ctrl产生射频时钟信号CK_RF所采用的参数。

[0059] 另一方面，当参考时钟控制器330确定不需要切换或确定射频时钟信号CK_RF已经稳定时，参考时钟控制器330可产生指示信号S_Ind和控制信号S_Ctrl，以指示所需参考时钟频率较低。响应于指示信号S_Ind，参考时钟信号处理器320可产生振荡在更低频率(举例来说，Fref＝6.5MHz)的处理后参考时钟信号CK_ProcRef。此外，响应于控制信号S_Ctrl，频率合成器电路310可调整根据控制信号S_Ctrl产生射频时钟信号CK_RF所采用的参数。

[0060] 图5是根据本发明另一实施例的动态调整参考时钟信号频率的示范性场景示意图。在本实施例中，参考时钟控制器330可根据通信状态和通信信道类型确定参考时钟频率需求。当通信设备100将要与网络装置在数据信道上进行通信以进行数据传送或接收时，由于采用了高阶调制(HOM)，所需参考时钟频率较高。当通信设备100将要进行预同步，或与网络装置在控制信道上进行通信以进行控制信号传送或接收时，所需参考时钟频率较低。

[0061] 因此，在本实施例中，参考时钟控制器330可产生指示信号S_Ind和控制信号S_Ctrl，以指示预同步和控制信道通信所需的参考时钟频率较低。如图5的示范性场景所示，其中初始参考时钟信号CK_Ref的频率Fref为26MHz，响应于指示信号S_Ind，参考时钟信号处理器320可产生振荡在更低频率(举例来说，Fref＝6.5或13MHz)的处理后参考时钟信号CK_ProcRef。此外，频率合成器电路310也可调整根据控制信号S_Ctrl产生射频时钟信号CK_RF所采用的参数。

[0062] 另一方面，参考时钟控制器330可产生指示信号S_Ind和控制信号S_Ctrl，以指示数据信道通信所需的参考时钟频率较高。响应于指示信号S_Ind，参考时钟信号处理器320可产生振荡在更高频率(举例来说，Fref＝52MHz)的处理后参考时钟信号CK_ProcRef。此外，频率合成器电路310也可调整根据控制信号S_Ctrl产生射频时钟信号CK_RF所采用的参数。

[0063] 根据本发明一实施例，参考时钟信号处理器320可根据指示信号S_Ind，选择性输出初始参考时钟信号的上升/下降沿(rising/falling edge)，以产生处理后参考时钟信号CK_ProcRef。

[0064] 图6是根据本发明一实施例的处理初始参考时钟信号的多种转换方法中其中一种方法的系统示意图。根据本发明一实施例，当参考时钟信号处理器320对接收到的初始参考时钟信号CK_Ref进行上变频转换时，参考时钟信号处理器320可输出初始参考时钟信号CK_Ref的每个上升沿和下降沿，并可进一步将下降沿反转为上升沿，以提高参考时钟信号的频率。

[0065] 如图6所示，初始参考时钟信号的频率Fref＝26MHz。当所需参考时钟频率较高(如Fref＝52MHz)时，则参考时钟信号处理器320可输出初始参考时钟信号CK_Ref的每个上升沿和下降沿，以使参考时钟信号的频率加倍。

[0066] 另一方面，当参考时钟信号处理器320对接收到的初始参考时钟信号CK_Ref进行下变频转换时，参考时钟信号处理器320可不输出初始参考时钟信号CK_Ref的每个上升/下降沿。参考时钟信号处理器320可忽略初始参考时钟信号CK_Ref的一些上升/下降沿，以降低参考时钟信号的频率。

[0067] 举例来说，当处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率应为初始参考时钟信号CK_Ref的频率的1/N时，参考时钟信号处理器320可对初始参考时钟信号CK_Ref的每N个上升/下降沿输出一上升/下降沿，以作为处理后参考时钟信号CK_ProcRef。初始参考时钟信号CK_Ref的其他上升/下降沿被忽略。

[0068] 如图6所示，当所需参考时钟频率较低，如Fref＝13MHz时，参考时钟信号处理器320可对初始参考时钟信号CK_Ref的每两个上升/下降沿输出一上升/下降沿，以作为处理后参考时钟信号CK_ProcRef。当所需参考时钟频率较低，如Fref＝6.5MHz时，参考时钟信号处理器320可对初始参考时钟信号CK_Ref的每4个上升/下降沿输出一上升/下降沿，以作为处理后参考时钟信号CK_ProcRef。

[0069] 请注意，由于接收处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率合成器电路310是由处理后参考时钟信号CK_ProcRef进行运算(如由处理后参考时钟信号CK_ProcRef的脉冲(pulse)或边沿进行运算)，当上升/下降沿变得密集(dense)或疏松(loose)时，频率合成器电路310的操作频率将相应提高或降低。

[0070] 根据本发明另一实施例，参考时钟信号处理器320可根据指示信号S_Ind，响应于初始参考时钟信号CK_Ref的上升/下降沿选择性输出一脉冲，以产生处理后参考时钟信号CK_ProcRef。

[0071] 在本实施例中，当参考时钟信号处理器320对接收到的初始参考时钟信号CK_Ref进行上变频转换时，参考时钟信号处理器320对初始参考时钟信号CK_Ref的每个上升/下降沿输出一个或多个脉冲，以提高参考时钟信号的频率。

[0072] 另一方面，当参考时钟信号处理器320对接收到的初始参考时钟信号CK_Ref进行下变频转换时，参考时钟信号处理器320可不对初始参考时钟信号CK_Ref的每个上升/下降沿输出一脉冲。参考时钟信号处理器320可忽略初始参考时钟信号CK_Ref的一些上升/下降沿，以降低参考时钟信号的频率。

[0073] 举例来说，当处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率应为初始参考时钟信号CK_Ref的频率的1/N时，参考时钟信号处理器320可对初始参考时钟信号CK_Ref的每N个上升/下降沿输出一脉冲，以作为处理后参考时钟信号CK_ProcRef。初始参考时钟信号CK_Ref的其他上升/下降沿被忽略。

[0074] 由于接收处理后参考时钟信号CK_ProcRef的频率合成器电路310是由处理后参考时钟信号CK_ProcRef进行运算(如由处理后参考时钟信号CK_ProcRef的脉冲或边沿进行运算)，当脉冲之间的空间变得密集或疏松时，频率合成器电路310的操作频率将相应提高或降低。

[0075] 图7是根据本发明一实施例的动态调整参考时钟信号频率的仿真结果示意图。在本实施例中，参考时钟信号的频率在80μs从26MHz调整为13MHz。如图7所示，相位误差指标(phase error indicator，PHI)表示调整参考时钟频率时相位误差并不会显著提高。因此，上述架构和控制方法可显著降低功耗且不将过多噪声引入到产生的时钟信号中。

[0076] 此外，上述架构和控制方法较简单。因此，实现本发明理念的复杂度也较低。还有，上述架构和控制方法可用于需要低功耗、高阶调制以及/或者快速稳定的任何通信系统中，如5G、LTE、WiFi等。

[0077] 本发明的实施例可以任何方式实现。举例来说，上述实施例可通过硬件、软件或其组合实现。执行上述功能的任何组件或组件的集合一般可被视作可控制上述功能的一个或多个处理器。一个或多个处理器可通过多种方式实现，如通过专用硬件，或采用微码或软件编程来执行上述功能的一般硬件实现。

[0078] 本发明虽以较佳实施例揭露如上以用于指导目的，但是其并非用以限定本发明的范围。相应地，在不脱离本发明的范围内，可对上述实施例的各种特征进行变更、润饰和组合。本发明的范围以权利要求书为准。

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