[發明專利]NB-IoT設備的睡眠定時器的數字石英溫度和漂移補償的方法和裝置

在審

• 申請號: 201880094428.3
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN112236942A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 凱·海塞
• 申請（專利權）人: 深圳市匯頂科技股份有限公司
• 主分類號: H03L1/02
• 分類號: H03L1/02;H04W52/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發明公開了一種NB?IoT設備的睡眠定時器的數字石英溫度和漂移補償的方法和裝置。本發明的目的是尋找一種用于在NB?IoT設備進行有效的石英晶體溫度和漂移補償的方式，該目的通過包括以下步驟的方法得以解決：確定所述石英晶體頻率偏移相對于外部參考的溫度相關性，生成石英晶體參數；存儲石英晶體參數以用于進一步處理；獲取溫度傳感器測量的溫度；計算由于其溫度相關性和所測溫度而引起的石英晶體頻率偏移的偏差，并根據石英頻率偏移的偏差生成用于睡眠定時器的補償脈沖，以調整NB?IoT設備的睡眠定時器的計數器值。該目的也將通過執行本發明方法的裝置得以解決。

技術領域

本發明涉及一種NB-IoT設備的睡眠定時器的數字石英溫度和漂移補償的方法。

本發明還涉及一種NB-IoT設備的睡眠定時器的數字石英溫度和漂移補償的裝置。

背景技術

窄帶物聯網(NB-IoT)設備是相當新的。這些設備通常連接到IoT網絡(物聯網)，其使用/生產成本低廉，并且數量龐大。

許多物聯網設備一旦投入運行將無法對其進行物理訪問。這些設備例如是放置在街道，動物或其他不易接近位置的傳感器。由于電池無法被充電或更換，保護和節省這些設備的電池電量非常重要。此外，這些設備僅在向網絡發送或提供數據時被短時間喚醒，大多數情況下，這些設備處于睡眠模式。對于一些應用程序，NB-IoT設備在指定的時間點提供并發送其數據這一點很重要，因此，確保這些設備在具體的指定時間被喚醒是很重要的。因此，窄帶物聯網(NB-IoT)設備包括具有石英晶體的睡眠定時器，以便在長時間的深度睡眠周期后被喚醒并發送所需數據。

對于物聯網應用，通常將X截晶體用于NB-IoT設備的32kHz睡眠定時器。

眾所周知，通常地，X截晶體的溫度相關性呈拋物線形，其中偏移顯示出如下特性：

其中c_T是石英晶體的溫度系數，其例如在-0.025ppm…-0.05ppm/K²的范圍內，而所謂的“拐點溫度”T₀在例如20…30℃的范圍內。d₀項描述了偽靜態頻率偏移(初始偏移加上潛在的漂移影響)，約為溫度偏移的±10％。溫度T被認為在例如-55…+125℃的范圍內(工業擴展范圍)。

圖1顯示了溫度系數c_T對石英頻率偏移d_f的影響。圖2顯示了拐點溫度T₀對石英頻率偏移的影響，而拐點溫度應理解為拋物線的切線平行于x軸的溫度。圖3顯示了靜態偏移d₀對石英頻率偏移的影響。

直至目前，溫度測量設置中石英溫度的補償和漂移補償都是通過模擬方式進行的，其或者是通過受控加熱的石英晶體來進行，或者是通過作為石英頻率的“牽引電路”來進行。

對于窄帶物聯網(NB-IoT)設備，使用具有功耗加熱功能的石英晶體來補償由于睡眠定時器的石英晶體的溫度相關性而引起的漂移是絕對不利的。

因此，本發明的目的是提供一種方法和裝置，其允許利用這種NB-IoT設備中通常使用的石英振蕩器的已知特性，以便補償溫度和由于溫度導致的石英晶體頻率漂移，并使該設備成本更低、功耗更低、且更為靈活。通常，希望找到一種在NB-IoT設備中實現有效的石英晶體溫度和漂移補償的方法。

發明內容

本發明的目的將通過一種對窄帶物聯網(NB-IoT)設備所使用的睡眠定時器的石英晶體相對于額定頻率進行數字溫度和漂移補償的方法得以解決，該方法包括以下步驟：

-確定石英晶體頻率偏移相對于外部參考的溫度相關性，從而得出石英晶體參數；

-存儲石英晶體參數以進行更進一步處理；

-獲取由溫度傳感器測量的溫度；