[發明專利]用于同步時鐘信號的方法和系統

無效

• 申請號: 200710193311.4
• 申請日: 2007-12-03
• 公開（公告）號: CN101197632A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 肯尼斯·哈恩;海基·拉馬寧;米科·勞萊寧
• 申請（專利權）人: 特拉博斯股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L7/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 穆德駿;黃啟行

技術領域

本發明涉及對放置于數據網絡中的網絡元件內的時鐘信號和放置于另一個數據網絡中的網絡元件內的時鐘信號進行相互同步的方法和系統。

背景技術

在許多數據網絡中，有必要同步網絡元件的時鐘信號，從而放置于兩個或多個獨立的網絡元件中的時鐘信號的頻率比盡可能精確地恒定。不同時鐘信號的瞬時間隔(step)常常盡可能精確地一樣大。例如，所述網絡元件可以是路由器或移動電話網絡的基站。時鐘信號的同步通常基于需要相互同步的網絡元件彼此傳輸同步消息，在此基礎上，每個網絡元件調整其自身的時鐘機構的運行頻率和/或運行相位。在許多數據網絡中，網絡元件之間的傳輸延遲存在顯著的隨機類型的因素，這些隨機類型的因素使基于同步消息的調整過程變得復雜，并且削弱了時鐘信號之間相互同步的質量。其中，所述隨機類型的因素由網絡元件中的傳輸緩沖器和/或接收緩沖區中待傳輸的數據所經歷的隨機隊列延遲造成。傳輸延遲的隨機類型的特點在包交換、幀交換和信元交換的數據網絡中尤其明顯。

現有技術

在出版物EP1455473A2和WO2005/020486A1中介紹了一種結構，其中僅僅在由具有最短檢測傳輸延遲的同步消息所表示的信息的基礎上進行調整。在具有預定長度的觀察周期內，從接收到的同步消息中選擇具有最短檢測傳輸延遲的每條同步消息。當數據網絡的負載較低時，具有最短檢測傳輸延遲的同步消息不需要在網絡元件的傳輸緩沖區和/或接收緩沖區排很長的隊。換句話說，當具有最短檢測傳輸延遲的同步消息到達所述緩沖區時，所述傳輸緩沖區和/或接收緩沖區是空的或者幾乎是空的。因此，這種結構可以用于減少隨機隊列延遲對時鐘信號調整過程的影響。數據網絡的負載越重，網絡元件的傳輸緩沖區和/或接收緩沖區是空的或者幾乎是空的情況越少見。當數據網絡的負載增加時，在具有固定長度的觀察周期內出現的最短同步消息傳輸延遲更加難以表示不包含隨機隊列延遲的傳輸延遲。傳輸延遲的隨機因素使得基于同步消息的調整過程更加復雜，并且削弱了時鐘信號之間相互同步的質量。在觀察周期內出現的最短傳輸延遲中的隨機因素的比例(share)可以隨著觀察周期的時間長度的增加而降低。另一方面，觀察周期的時間延長也會擴大連續的調整測量值之間的時間間隔，這使得基于同步消息的調整過程變得復雜，并且削弱了時鐘信號之間相互同步的質量。

出版物WO2005/077063A2介紹了一種結構，其中根據所述同步消息經歷的傳輸延遲與傳輸延遲均值、類型值、中間值或低通濾波值的距離，對由同步消息表示的信息的調整效果進行加權。這意味著這種結構減少了傳輸延遲分布的極值對時鐘信號的調整的影響。在某些情況下，根據這種結構的方法比常規基于均值或低通濾波的方法在時鐘信號的相互同步方面具有更好的質量。關于這種方法的實際的實現，低頻分量對傳輸延遲的均值、類型值、中間值和低通濾波值的影響帶來挑戰性。

發明內容

本發明涉及對放置于第一網絡元件中的第一時鐘信號和放置于第二個網絡元件中的第二時鐘信號進行相互同步的系統。所述第一網絡元件設置為向所述第二個網絡元件傳輸同步消息，且所述第二網絡元件設置為接收所述同步消息。依照本發明的系統包括：

一種計算裝置(means)，該裝置設置為建立同步消息差值，該差值本質上與所述同步消息的接收時間值和傳輸值的差相同，所述接收時間值取決于當所述同步消息到達所述第二網絡元件中的預定同步點時，所述第二時鐘的累計周期數，且所述傳輸值取決于所述同步消息在同步消息中按時間順序排列的傳輸次序中的位置，和

一種調整裝置，該裝置設置為在與時間順序上連續的同步消息對應的差值所包含的信息的基礎上，調整所述第二時鐘信號。

依照本發明的系統，其特征在于，所述調整裝置設置為，相比屬于所述差值的波動范圍(margin?of?fluctuation)的第二區域的差值的調整效果，對屬于差值波動范圍的第一區域的差值的調整效果賦予更大的權重，所述第一區域表示比所述第二個區域更小的差值。

本發明還涉及設置為接收同步消息的網絡元件，包括：

一種計算裝置，該裝置設置為形成接收到的同步消息的差值，其中該差值本質上與所述同步消息的接收時間值和傳輸值的差相同，所述接收時間值取決于當所述同步消息到達所述網絡元件中的預定同步點時，放置于所述網絡元件中的時鐘信號的累計周期數，而所述傳輸值取決于所述同步消息在同步消息按時間順序排列的傳輸次序中的位置，和

一種調整裝置，該裝置設置為與在時間順序上連續的同步消息對應的差值所包含的信息的基礎上，調整所述時鐘信號。