经分组网络传送定时信息的方法技术

本发明专利技术通过在发射机和接收机之间发送时间戳分组，定时信息经网络被传送。该时间戳分组用于计算在发射机时钟和接收机时钟之间的频偏的估算。本地接收机时钟被周期性地更新以基于该估算匹配发射机时钟，该估算最好是最小二乘估算。多窗口方法被采用以提高更新速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及经分组网络传送定时信息，尤其是，涉及一种其中时 间戳被从发射机发送给接收机，以允许接收机同步的方法。
技术介绍
为了在异步网络上发送时间敏感信息，诸如语音和视频数据， 必须采用某些方法，或者在发送端和接收端之间传送定时信息。经分组定时(ToP)技术允许精确的定时和同步分配在异步分组基础结构 上，允许载波在分组网络上确信地支持时间严格的服务。包括ToP技术的网络在图1中示出。该发射机侧包括引用在发射 机上的本地振荡器的数控振荡器(DCO)。在发射机侧上的DCO的中 心频率(CF)是通过数字字设置的。该DCO的输出取决于设置的中心 频率和在发射机侧上的本地振荡器的频率。时间戳ntx是主DCO时钟 的相位，其被传送给该接收机，该接收机还包含在接收机上引用给本 地振荡器的DCO，并且设置在与发射机相同的中心频率CF上。但是， 如果在接收机上的本地振荡器的频率与在发射机上的本地振荡器的 频率不同，在接收机上的DCO的输出不同于在发射机上的DCO的 输出。目标是使在接收机上的DCO的输出频率与在接收机上的DCO6的输出频率相同。这是通过考虑到在本地振荡器频率方面的差值来调整接收机DCO的中心频率来实现的。在接收机侧上，该处理器将发射机时间戳与从接收机DCO本地 产生的时间戳比较。在时间戳方面的差值被呼叫传播时间，其被用于 调整接收机DCO的接收机中心频率，使得其与主DCO同步。为了将对数据传输的影响减到最小，对于定时分组，即，具有 时间戳信息的分组的传输速率必须限制，使得其比网络数据速率更 小。为了对接收机DCO提供精确的更新，需要采集大量的数据， 并且以低的传输速率，这可能花费相当多的时间。
技术实现思路
专利技术通过一种精确的方法，诸如最小二乘方法或者递归最小二 乘方法计算频偏的估算。因此，按照本专利技术的一个方面，提供一种经网络在发射机和接收机之间传送定时信息的方法，包括基于在发射机上的本地振荡 器，在发射机上借助于具有一组中心频率的第一数控振荡器产生时钟信号；基于在接收机上的本地振荡器，在接收机上借助于具有一组 中心频率的数控振荡器产生时钟信号；将从本地发射机时钟获得的 时间戳分组发送给接收机；在接收机上生成包含从本地接收机时钟 获得的定时信息的时间戳分组；处理所述时间戳分组以计算在发射 机时钟和接收机时钟之间的频偏的估算；调整在接收机上的数控振 荡器的中心频率，使得其与在接收机上的数控振荡器同步，和其中采用重叠多窗口方法，其中数据调整模块在重叠时间间隔期间从定 时数据积累中计算频率调整，并且数据调整模块在接收机上每隔T/M时间间隔轮流输出用于数控振荡器的频率调整数据，这里T是 采集足够的数据去随着一个调整模块进行调整需要的时间，并且M 是调整模块的数目。按照本专利技术新颖的方法允许本地时钟经由未知的网络借助于最 小的误差去跟踪基准时钟。由于其是非常实用和精确的，最小二乘 方法是一种对于常规未知的网络延迟分布有效的解决方案。本专利技术的实施例使用多窗口最小二乘方法去解决该问题。多重 叠的窗口用于信息采集。当数据采集窗口的一个达到其满载容量的时 候，DCO被更新。当DCO被更新的时候，其它的数据窗口被补偿。按照本专利技术的另一个方面，提供一种在异步分组网络中用于在 接收机上更新数控振荡器的设置频率以便定时恢复的装置，包括 用于从经由分组网络从发射机传送的时间戳分组中积累定时数据的 多个数据积累模块；用于从所述积累的定时数据中计算频偏的估算 的多个调整模块;和用于基于所述计算的估算周期性地更新所述设置 的频率，以将在接收机上的所述数控振荡器与在发射机上的数控振 荡器同步的更新器；和其中数据调整模块被配置在重叠时间间隔期 间从定时数据积累中计算频率调整，并且数据调整模块被配置在接 收机上每隔T/M时间间隔轮流输出用于数控振荡器的频率调整数 据，这里T是采集足够的数据去随着一个调整模块进行调整需要的 时间，并且M是调整模块的数目。附图说明现在将参考附图仅仅通过举例来更详细地描述本专利技术，其中图1是经分组定时同步系统的方框图2是执行最小二乘解的TOP处理器的方框图3是执行重叠的最小二乘解的ToP处理器的方框图4是在DCO更新之后在理解数据调整方面有益的图形；和图5是执行多级重叠的最小二乘解的ToP处理器的方框图。具体实施例方式对于时间戳常规的表达式可以表示为这里r^和nrx分别地是在发射机和接收机侧上分组的时间戳， 并且f&和&作为相应的DCO频率。T是在二个顺序的定时分组之间 的时间间隔，并且k是索引。如果Ak是网络延迟，并且O是在发射机 DCO和接收机DCO之间的初始相位偏移，该传播时间是在ntx和nrx 之间的差值。这个传播时间可以表示为这里yk-ntx-n^是传播时间，-l-，是所考虑的频偏，(10、cc是 以百万分之一为单位的本地时钟的偏移)，x^k，T，ftx是发射机时间戳，并且VfAk，frx+0是包含作为噪声源的网络延迟的噪声。由于f^在DCO 更新期间随着仅仅很小的变化保持相对固定，Vk主要地表示具有相位 偏移的网络延迟变量。该估算现在可以简化为 = A + vi-为了调整DCO频率， 重要的是估算a，而在这样情况下，需 要的DCO频率调整是0ffu，其是由以下的表达式给出的假设N个数据项被采集，该解决方案是w广^2^2^& =-^-^_用于执行这个解决方案的处理器在图2中示出。在发射机上的 DCO名义上设置在与在接收机侧上的DCO相同的中心频率CF上。 由于在发射机和接收机上本地振荡器频率方面的差值，DCO的输 出频率将稍有不同。按照本专利技术的实施例，在输入给接收机上的 DCO之前，在接收机上的标称中心频率CF被调整，使得接收机 DCO输出频率与发射机DCO输出频率相同。在图2中，数据积累模块10接收输入ntx和nrx，并且将N、 Sx、 S2x、SxJtl Sy输出给DCO调整模块12，这里&=2(^)， 、 = 1>^)，10& = 2:(^，和S,ZOO。输入r^由减法器14从输入ntx中减去以 推导出差值rinc-ritx，其是用于时间戳分组的传播时间。该数据积累 模块还包括用于计算数据项N的数目的计数器16、延迟单元18和 复位输入端20以及加法器22和乘法器24。 DCO调整模块将结果oc 输出给乘法器26，这里其在乘法器26中乘以设置的中心频率(CF)， 经由具有提供延迟反馈的延迟电路30的加法器28传送，并且作为 调整的DCO中心频率CF'馈送给DCO。该数据积累模块10采集具有发射机时间戳和接收机时间戳的 每个定时分组，并且更新Sx、 Sy、 Sxy和S^。采集的数据数目存储在 主计数器32中。当主计数器32达到预置的时间限制(T)的时候，DCO 调整值被借助于在那个时间间隔(N)中采集的数据数目计算。与此同 时，主计数器32被重新设置为零，并且在数据积累模块10中的所 有存储器和数据计数器被重新设置为零。当网络业务量繁重并且网络延迟具有大的变化的时候，对于精确 的时钟估算需要更多的数据，这指的是时钟更新花费更长的时间。如 果定时分组仅仅以低的速率传送，这特别地是真实的。为了更加经常 地更新DCO，同时保持相同的窗口大小，本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经网络在发射机和接收机之间传送定时信息的方法，所述方法包括：　　基于在发射机上的本地振荡器，在发射机上借助于具有一组中心频率的第一数控振荡器产生时钟信号；　　基于在接收机上的本地振荡器，在接收机上借助于具有一组中心频率的数控振荡器产生时钟信号；　　将从本地发射机时钟获得的时间戳分组发送给接收机；　　在接收机上生成包含从本地接收机时钟获得的定时信息的时间戳分组；　　处理所述时间戳分组以计算在发射机时钟和接收机时钟之间的频偏的估算；　　调整在接收机上的数控振荡器的中心频率，使得其与在接收机上的数控振荡器同步，和　　其中采用重叠多窗口方法，其中数据调整模块在重叠时间间隔期间从定时数据积累中计算频率调整，并且数据调整模块在接收机上每隔Ｔ／Ｍ时间间隔轮流输出用于数控振荡器的频率调整数据，这里Ｔ是采集足够的数据去随着一个调整模块进行调整需要的时间，并且Ｍ是调整模块的数目。

【技术特征摘要】
GB 2008-8-26 0815458.51、一种经网络在发射机和接收机之间传送定时信息的方法，所述方法包括基于在发射机上的本地振荡器，在发射机上借助于具有一组中心频率的第一数控振荡器产生时钟信号；基于在接收机上的本地振荡器，在接收机上借助于具有一组中心频率的数控振荡器产生时钟信号；将从本地发射机时钟获得的时间戳分组发送给接收机；在接收机上生成包含从本地接收机时钟获得的定时信息的时间戳分组；处理所述时间戳分组以计算在发射机时钟和接收机时钟之间的频偏的估算；调整在接收机上的数控振荡器的中心频率，使得其与在接收机上的数控振荡器同步，和其中采用重叠多窗口方法，其中数据调整模块在重叠时间间隔期间从定时数据积累中计算频率调整，并且数据调整模块在接收机上每隔T/M时间间隔轮流输出用于数控振荡器的频率调整数据，这里T是采集足够的数据去随着一个调整模块进行调整需要的时间，并且M是调整模块的数目。2、 根据权利要求1的方法，其中在所述网络上的传播时间是从 在发射机时间戳分组和接收机时间戳分组之间的差值中计算的，并且所述估算是从传播时间计算的。3、 根据权利要求1或者2的方法，其中所述估算是计算的最小 二乘估算。4、 根据权利要求3的方法，其中所述估算是计算的递归最小二 乘估算。5、 根据权利要求3的方法，其中最小二乘估算S是按照以下的 公式计算的Z2i ^^、 Y 义* -》j这里x^k,l^f^， yk=a*xk+vk，这里k是索引，T是在顺序的定时分组之间的时间间隔，并且Vk表示网络延迟变量加上相位偏移。6、 根据权利要求1至5中任何一项的方法，其中在输出频率调 整之后，调整模块被重新设置以更新本地接收机时钟，并且存储在其 余的调整模块中的变量被调整，以补偿本地接收机时钟的更新。7、 根据权利要求6的方法，其中对于存储在调整模块中的变量 Sy和Sxy的补偿调整是由以下的表达式给出的-这里T,是在...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳取，
申请(专利权)人：卓联半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]