[發明專利]一種基于定時信號提高時鐘精度的方法及其系統

有效

• 申請號: 200910107834.1
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101908956A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 陳偉
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04J3/06
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 薛祥輝

技術領域

本發明涉及通訊技術領域，尤其涉及一種基于定時信號提高時鐘精度的方法及系統。

背景技術

隨著通訊技術的迅速發展，通訊設備對于時間同步的要求越來越高，因此，時鐘精度已經成為衡量通訊設備性能的一個關鍵指標。如圖1所示為授時源設備10通過通訊網絡20向被授時設備30提供時鐘的模型示意圖，通常，授時源設備10產生具有等時間間隔的定時信號，該定時信號通過通訊網絡20傳遞到被授時設備30，被授時設備30接收該定時信號并對通過該定時信號調整可調時鐘的頻率，最終產生具有一定精度的時鐘信號為通訊設備提供參考時鐘。

定時信號中的相鄰信號在理論上具有相等的間隔時間，然而，實際傳遞過程中，傳輸距離、網絡設備、信號競爭等因素都可能影響其穩定性，因而定時信號到達被授時設備30時通常會成為高抖動信號。被授時設備30所接收的高抖動定時信號通常包含三種誤差：固有誤差、可知隨機誤差和不可知隨機誤差。其中，固有誤差通常為固定延時，與信號傳遞的空間距離以及網絡設備的處理狀況直接相關；可知隨機誤差指被授時設備30能夠感知的隨機延時，一般產生于授時源設備10與通訊網絡20之間的適配環節，授時源設備10可通過傳輸協議或其他方式將該誤差值傳遞至被授時設備30；不可知隨機誤差指授時源設備10和被授時設備30都無法感知的隨機延時，一般由通訊網絡20中的白噪聲、信號競爭、網絡設備本身的時鐘差異、環境溫度變化等因素引起。

被授時設備30接收定時信號后，為了消除以上所述的各種誤差，通常利用圖2所示的鎖相環40對時鐘頻率進行校正，以達到提高時鐘精度的目的，鎖相環40的工作機理通常包括鑒相環節41、濾波環節42、時鐘校正環節43和分頻環節44。其中，時鐘校正環節43中對可調時鐘的精度進行校正，該可調時鐘是一個可以調節信號頻率的系統，其輸出時鐘信號，并通過分頻環節44獲得與定時信號理論上頻率相等的分頻后信號，該分頻后信號進入鑒相環節41與定時信號進行相位比較并輸出鑒相差，該鑒相差通過濾波環節42產生一個校正信號，該校正信號反饋至時鐘校正環節43對可調時鐘進行調節，使之輸出的時鐘信號與授時源設備10提供的定時信號趨于同步。然而，利用鎖相環40校正時鐘信號時，可調時鐘實時采集實時信號，并用該實時信號產生的鑒相差去校正后續的時鐘信號，由于幾乎每個信號都具有以上所述的三種誤差，尤其是可知隨機誤差和不可知隨機誤差，因此取得的鑒相差也承載了一定程度的隨機誤差，顯然不利于后續環節中對于時鐘信號的校正，進而影響時鐘精度。另外，如果定時信號為秒信號，濾波環節42中很難提供小于1赫茲的帶通，進一步影響了時鐘精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供了一種程序簡單，有效減少定時信號中的誤差、顯著提高時鐘精度的方法及其系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于定時信號提高時鐘精度的方法，包括以下步驟：A：接收定時信號并從中提取一段連續的定時信號T；B：通過可調時鐘輸出的時鐘信號測量所述定時信號T，并計算對應的同步偏差Δ_T；C：利用所述同步偏差Δ_T調節可調時鐘的頻率。

所述步驟B包括以下處理過程：對定時信號T進行分組并通過可調時鐘輸出的時鐘信號測量每個信號組的時間跨度D_i，再根據D_i計算所述同步偏差Δ_T，其中i為自然數。

步驟B中還包括以下子步驟：B1：對所述定時信號T進行分組，每個信號組包含n+1個連續信號，所述信號組中首信號標記為T_i，尾信號標記為T_n+i；B2：通過可調時鐘輸出的時鐘信號測量每個信號組中首信號T_i與尾信號T_n+i之間的時間跨度D_i；B3：根據所述時間跨度D_i計算所述同步偏差Δ_T。

所述步驟B1中的信號分組方式為隨機分組。

所述步驟B1中的信號分組方式為間插分組。

所述間插分組的具體方式為，相鄰信號組的首信號為相鄰的定時信號。

還包括存在可知誤差時對所述時間跨度D_i進行修正，得到修正時間跨度D′_i的處理過程。