??? 連接模式下，當(dāng)RRC狀態(tài)為CELL_PCH 和URA_PCH時(shí)，終端仍可支持類似于空閑模式下的較低功耗。如果終端開機(jī)后駐留在UTRAN小區(qū)上，則終端在空閑模式下建立RRC連接，從而進(jìn)入連接狀態(tài)（CELL_DCH或者 CELL_FACH），進(jìn)入連接模式的終端可以在不同的連接狀態(tài)之間遷移。處于連接模式的終端可以通過(guò)釋放RRC連接回到空閑模式。
?????? 當(dāng)已經(jīng)注冊(cè)上某個(gè)小區(qū)且終端處于空閑模式下，終端可以使用非連續(xù)接收DRX (Discontinuous Reception) 操作，這意味著在每個(gè)DRX周期終端只需要監(jiān)聽與尋呼相關(guān)的信息塊，其他時(shí)間段不需要監(jiān)聽尋呼，從而達(dá)到省電的目的。RRC需要從系統(tǒng)信息中獲得DRX的相關(guān)參數(shù)，并計(jì)算DRX周期，將其通知L1C。??
??? RRC協(xié)議層在實(shí)現(xiàn)中主要從以下兩個(gè)方面降低終端的功耗：
??? (1)計(jì)算尋呼消息的非連續(xù)性接收相關(guān)參數(shù)并將參數(shù)提供給物理層。
??? (2) 優(yōu)化空閑模式下的過(guò)程，減少不必要的過(guò)程以降低功耗。
1.2 非連續(xù)接收（DRX）及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算
??? TD-SCDMA空閑模式下的DRX周期取決于參數(shù)PBP，其值可以為0.08s、0.16s、0.32s、0.64s、1.28s、2.56s或5.12s，在CELL_PCH 或 URA_PCH 模式下，DRX 周期可以為 0.64s、1.28s、2.56s或5.12s。在PS應(yīng)用中, DRX周期可以由網(wǎng)絡(luò)和終端共同商議決定^[2][3]。
??? ?DRX相關(guān)參數(shù)（如DRX周期、尋呼時(shí)段、尋呼消息位置等）的計(jì)算可參考文獻(xiàn)^[3]。圖2表明了在一個(gè)DRX周期內(nèi)，終端在僅需要監(jiān)聽尋呼喚醒并處于工作狀態(tài)，而其他大部分時(shí)間里都可以關(guān)閉系統(tǒng)參考時(shí)鐘進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)" title="睡眠狀態(tài)">睡眠狀態(tài)。

?

??? 由于TD-SCDMA是一個(gè)同步系統(tǒng)，所以終端醒來(lái)后必須再次與基站同步并且準(zhǔn)確確定終端與基站之間的時(shí)間相對(duì)關(guān)系。當(dāng)終端睡眠時(shí)，系統(tǒng)由低頻的32kHz時(shí)鐘來(lái)產(chǎn)生各種需要的時(shí)序和定時(shí)，設(shè)睡眠前計(jì)數(shù)器值為N1, 睡眠后計(jì)數(shù)器值為N2, 則醒來(lái)后的真正相對(duì)時(shí)間點(diǎn)應(yīng)當(dāng)為N1+(N2-N1)×312.5。由于32kHz晶體本身的精度有誤差（通常為±20ppm/±50ppm），且其頻率隨溫度變化而變化(約-0.044ppm/°C2)，因此必須通過(guò)時(shí)間校準(zhǔn)來(lái)補(bǔ)償因低頻時(shí)鐘代替高頻時(shí)鐘產(chǎn)生的定時(shí)誤差。
1.3 TD-SCDMA終端進(jìn)入睡眠過(guò)程的軟件設(shè)計(jì)
???? ?TD-SCDMA終端的整個(gè)睡眠進(jìn)入和睡眠喚醒的過(guò)程及系統(tǒng)時(shí)鐘的開關(guān)都是在ARM控制下進(jìn)行，終端進(jìn)入睡眠的基本流程可以概括為：
??? (1) 判斷L1C是否為空閑狀態(tài)。
??? (2) L1C調(diào)度空閑狀態(tài)下的任務(wù)（包括接收BCH、 PICH/PCH和測(cè)量）。如果所有這些任務(wù)在下一DRX周期前都已完成，則L1C計(jì)算出睡眠時(shí)間并同時(shí)通知Modem IC進(jìn)入睡眠。同時(shí)，L1C把計(jì)算出的睡眠時(shí)間告知ARM中的DPWS。當(dāng)ARM中無(wú)任何任務(wù)需要處理時(shí)（如UART、鍵盤操作等），ARM中操作系統(tǒng)RTK的后臺(tái)任務(wù)使ARM準(zhǔn)備進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
??? (3)Modem IC調(diào)用自己的睡眠過(guò)程進(jìn)入睡眠，并設(shè)置其睡眠指示信號(hào)。
??? (4)當(dāng)ARM檢測(cè)到Modem IC已經(jīng)睡眠后，ARM進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
????至此，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，系統(tǒng)以32kHz的低頻時(shí)鐘工作，對(duì)ARM和Modem IC內(nèi)部的睡眠定時(shí)器計(jì)數(shù)，直至系統(tǒng)被喚醒。
1.4 TD-SCDMA終端喚醒過(guò)程的軟件設(shè)計(jì)
??? 終端的喚醒過(guò)程由ARM控制。當(dāng)ARM睡眠定時(shí)器到時(shí)(正常喚醒) 或ARM檢測(cè)到來(lái)自外部的中斷 (提前喚醒)時(shí)，ARM首先自動(dòng)喚醒，然后通過(guò)中斷方式去喚醒Modem IC?？紤]到外部參考時(shí)鐘VCXO及ARM和Modem IC內(nèi)部PLL的穩(wěn)定時(shí)間， 在系統(tǒng)真正喚醒前應(yīng)提前打開相關(guān)電路，以保證系統(tǒng)喚醒時(shí)有穩(wěn)定的可用時(shí)鐘。相關(guān)的喚醒時(shí)序可以通過(guò)ARM和Modem IC的睡眠喚醒定時(shí)器通過(guò)可編程方式產(chǎn)生。
??? 系統(tǒng)喚醒后，Modem IC根據(jù)TBU中的值計(jì)算實(shí)際睡眠時(shí)間，并將實(shí)際睡眠時(shí)間上報(bào)給L1C,? L1C據(jù)此重新調(diào)整幀號(hào)。同時(shí)終端需要重新與基站同步，根據(jù)同步偏差值決定是否需要重新進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)（若時(shí)間漂移大于同步窗口則需要重新校準(zhǔn)）。
??? 當(dāng)終端檢測(cè)到外部中斷時(shí)（如按鍵），ARM將發(fā)起提起喚醒過(guò)程：ARM首先醒來(lái)，然后通過(guò)ARMIF中斷方式喚醒Modem IC，其流程與正常喚醒類似，只不過(guò)此時(shí)計(jì)數(shù)器未記到0，喚醒后ARM將讀取實(shí)際睡眠時(shí)間。
1.5 空閑模式下的過(guò)程優(yōu)化算法
????RRC在空閑模式下完成的主要功能包括小區(qū)選擇、小區(qū)重選、PLMN搜索、HPLMN選擇以及尋呼接收等。在小區(qū)選擇和小區(qū)重選的過(guò)程中，終端可能進(jìn)入失去覆蓋的區(qū)域，此時(shí)終端無(wú)法駐留在一個(gè)合適小區(qū)或者可接受小區(qū)上，按照協(xié)議的要求應(yīng)該繼續(xù)搜索直到找到一個(gè)可以駐留的小區(qū)為止。但是從電源消耗的角度看，在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的情況下，這種連續(xù)搜索的做法不僅耗電而且沒(méi)有必要。所以應(yīng)該有一種機(jī)制來(lái)避免這種情況的發(fā)生。
??? 當(dāng)小區(qū)選擇/重選的過(guò)程不能找到任何可駐留的小區(qū)時(shí)，終端應(yīng)該間歇地進(jìn)行小區(qū)搜索，即每間隔一段時(shí)間搜索一次，而非連續(xù)地搜索，并且遵循以下原則：失去覆蓋的時(shí)間越長(zhǎng)，則認(rèn)為下次搜索成功的幾率越小，接下來(lái)的搜索間隔應(yīng)該更大。
??? 以上算法在RRC模塊實(shí)現(xiàn)。RRC需要為此定義一套計(jì)算時(shí)間間隔的算法并設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，以對(duì)搜索間隔時(shí)間進(jìn)行記錄。
??? 計(jì)算搜索時(shí)間間隔的算法簡(jiǎn)單描述如下：
??? 以a、b、c代表小區(qū)選擇次數(shù)的門限值；
??? 以A、B、C、D代表下次小區(qū)選擇開始前需要等待的時(shí)間，其中D>C>B>A>0；
??? 以X表示小區(qū)選擇的次數(shù)，X的初始值為0。以T表示每次小區(qū)選擇前需要等待的時(shí)間。
??? 每次小區(qū)搜索后，X的值增加1，即X=X+1；
??? 若X的取值在0到a之間，則每次小區(qū)選擇之前需要等待的時(shí)間長(zhǎng)度為A, 即T=A；
??? 若X的取值在a到b之間，則每次小區(qū)選擇之前需要等待的時(shí)間長(zhǎng)度為B, 即T=B；
??? 若X的取值在b到c之間，則每次小區(qū)選擇之前需要等待的時(shí)間長(zhǎng)度為C, 即 T=C；
??? 若X的取值大于c，則每次小區(qū)選擇之前需要等待的時(shí)間長(zhǎng)度為D, 即T=D；
??? 其中a、b,、c，以及A、B、C、D的取值根據(jù)實(shí)際仿真結(jié)果設(shè)定。
2 TD-SCDMA終端待機(jī)時(shí)的功耗實(shí)測(cè)結(jié)果及分析
??? 終端的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)可以直接測(cè)量，即直接記錄終端維持在空閑狀態(tài)或通話狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。直接測(cè)量方法簡(jiǎn)單，對(duì)測(cè)試儀表要求較低，測(cè)試結(jié)果直觀，能夠反映終端整機(jī)(包括電池)的耗電性能；缺點(diǎn)是對(duì)不同終端的耗電性能差異不便深入分析，而且比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
????更為有效的方法是通過(guò)測(cè)量終端待機(jī)時(shí)的耗電電流，并根據(jù)終端電池的標(biāo)稱容量折算出待機(jī)時(shí)長(zhǎng)，即間接測(cè)量。測(cè)試耗電電流的優(yōu)點(diǎn)在于，可以排除終端電池性能本身的影響，能夠從耗電電流大小和電流變化來(lái)反映終端的耗電性能；更有利于深入分析不同終端耗電性能產(chǎn)生差異的原因。
????由第三代移動(dòng)通信技術(shù)試驗(yàn)專家組制定的TD-SCDMA終端規(guī)范中，對(duì)終端耗電性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用間接測(cè)量法^[4]。
????用Agilent 66319B高精度快速響應(yīng)直流電源測(cè)得的平均待機(jī)電流如圖3所示。

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