用于定时模块故障保持的嵌入式自测试的系统和方法技术方案

用于定时模块故障保持的嵌入式自测试的系统和方法。本发明专利技术实施例包括用于具有本地振荡器的设备中的方法。该方法包括对于由外部参考信号驯服的本地振荡器在锁定到外部参考信号时执行，训练振荡器的至少两个数学模型，以至少部分地基于作为外部参考信号的函数和用于驯服振荡器中的漂移的校正信号来确定每个数学模型的预测的校正信号。该方法还包括当外部参考信号不可用时选择该至少两个数学模型中的在驯服振荡器时产生最小时间误差的数学模型，并且替换校正信号将用于驯服振荡器中的漂移。该方法还包括利用校正信号的取样型式来测试所选的数学模型，使得能够在不需要除了用于训练时段之外的附加的测试时段的情况下来使用所述选择的数学模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及驯服(discipline)本地振荡器的定时值。
技术介绍
在一些网络中，网络的网络节点可以具有用于网络节点处的定时目的的本地振荡器(LO)。为了降低网络节点的成本，LO可以不必象给网络提供定时信号的主定时参考源那么准确。当外部定时参考源用于驯服LO时，如果由于某些原因外部定时参考不能够用于驯服本地振荡器，例如在GPS信号用于作为外部定时参考源并且GPS锁丢失的情况下，或者如果网络故障意味着网络定时参考不可用，那么该网络节点和可依赖于该网络节点的本地定时信号的任何其他节点的性能可能变差。一旦外部定时参考不可用，那么就可能需要人工介入来纠正或者重置网络节点的定时。然而，人工介入实现起来可能消耗时间和成本。当外部定时参考不可用时，仍然期望维持本地振荡器的运行，这样经过一段持续时间，本地振荡器输出的错误被限制为特定值。例如在微波存取全球互通(WiMAX)标准中，时间误差的特定值是24小时之内为25μs。在4G长期演进(LTE)系统中，持续时间是更严格的，即24小时之内为10μs。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种方法，包括：对于由外部参考信号驯服的设备的本地的振荡器，在该振荡器被锁定到外部参考信号的持续时间：确定校正信号，其是外部参考信号的函数并用于驯服振荡器；对该校正信号取样；存储该校正信号的样本；对于至少一个振荡器数学模型，在振荡器锁定到外部参考信号的持续时间：在没有校正信号样本的情况下至少基于校正信号来训练(train)该至少一个数学模型；在振荡器锁定到外部参考信号的规定的持续时间之后；确定预测的校正信号；确定预测的校正信号与校正信号样本之间的差值，以产生频率误差，该频率误差表示如果将预测的校正信号用于驯服振荡器中的漂移时将会出现的误差；随时间对该频率误差进行积分以产生时间误差，该时间误差表示如果将预测的校正信号用于驯服振荡器中的漂移时将产生的误差；输出该时间误差。在一些实施例中，该方法还包括：确定时间误差是否小于在规定的持续时间内可允许的时间误差的门限值。在一些实施例中，该方法还包括：在规定的持续时间之后周期性地更新频率误差、时间误差以及时间误差是否小于给定间隔的门限值。在一些实施例中确定频率误差、时间误差以及时间误差是否小于可允许的时间误差的门限值包括：在一段小于规定的持续时间的持续时间之后确定频率误差、时间误差以及时间误差是否小于可允许的时间误差的门限值。在一些实施例中周期性地更新频率误差、时间误差以及时间误差是否小于门限值包括：如果振荡器锁定到外部参考信号的持续时间变得大于规定的持续时间，则对于等于-->或者大于该规定的持续时间的移动时间窗口，更新频率误差，时间误差和时间误差是否小于门限值。在一些实施例中，该方法还包括：对于至少一个数学模型中的两个或者更多个数学模型；确定哪个数学模型产生时间误差，如果其用于驯服振荡器将得到最小的时间误差。在一些实施例中，该方法还包括：确定哪个数学模型产生时间误差，如果其用于驯服振荡器将得到最小的时间误差包括：比较确定的每个数学模型的时间误差；选择具有小于可允许的时间误差的门限值的最小累积时间误差的数学模型。在一些实施例中，该方法还包括：对于将得到最小时间误差的数学模型，在外部参考信号不可用时将该数学模型选择作为校正信号来驯服振荡器。在一些实施例中，该方法还包括：将被选择为在特定的持续时间具有最小时间误差的数学模型的标识保存规定的持续时间；并且在该规定的持续时间之后将被选择为在每个时间间隔具有最小时间误差的数学模型的标识保存至少一个间隔。在一些实施例中，该方法还包括：保存与标识的数学模型相关联的数学模型参数。在一些实施例中，该方法还包括：在规定的持续时间之后的每个间隔输出每个数学模型在那个间隔的时间误差；并且对于每个数学模型的那个间隔输出与标识的数学模型相关联的数学模型参数。在一些实施例中，当校正信号被锁定到外部参考信号时对该校正信号取样包括以小于校正信号速率的速率对该校正信号取样。在一些实施例中，该方法还包括：在规定的持续时间结束时，使用所选择的被确定为具有最小时间误差的数学模型尽早驯服振荡器，而无需附加的测试周期来测试所选择的数学模型。在一些实施例中，该方法还包括：如果确定该至少一个数学模型中没有一个数学模型小于可允许的时间误差的门限值，就为每个数学模型确定持续时间，在该持续时间期间数学模型不超过门限值。在一些实施例中，该方法还包括：选择超过门限值之前具有最长持续时间的数学模型；并且当外部参考信号至少在选择的数学模型不超过门限值的持续时间内不可用时，利用该选择的数学模型作为校正信号来驯服振荡器。根据本专利技术第二方面，提供了一种方法，包括：对于由外部参考信号驯服的设备的本地的振荡器，当被锁定到外部参考信号时：驯服振荡器的至少两个数学模型，以至少部分地根据作为外部参考信号的函数和用于驯服振荡器中的漂移的校正信号来确定每个数学模型的预测的校正信号；当外部参考信号不可用时选择所述至少两个数学模型中的具有最小时间误差的数学模型来驯服振荡器中的漂移；以及利用校正信号的取样型式来测试选择的数学模型，使得能够在不需要除了用于训练时段之外的附加的测试时段的情况下来使用所述选择的数学模型。根据本专利技术的第三方面，提供了一种设备，其包括：接收器，用于接收外部参考信号；本地振荡器(LO)，其配置用于产生包括下述中的至少一个的第一信号：定时信息、频率信息、相位信息、及其组合；控制回路滤波器，用于产生作为外部参考信号的函数和用于驯服LO的校正信号；样本数据缓冲器，用于存储校正信号的样本，来自外部参考信号的定时信息，和温度信息；至少一个LO数学模型，其配置用于接收校正信号，来自外部参考信号的-->定时信息，和温度信息，该至少一个数学模型的每一个配置用于产生预测的校正信号；时间间隔误差检验器(TIEC)，其配置用于：对于每个数学模型：确定预测的校正信号和校正信号的样本之间的差值来产生频率误差，该误差表示如果预测的校正信号用于驯服振荡器中的漂移将产生的误差；随时间对该频率误差进行积分产生时间误差，该误差表示如果将预测的校正信号用于驯服振荡器中的漂移时将产生的误差；选择具有最小时间误差的数学模型；数模控制(DAC)选择器，其配置用于接收从控制回路滤波器输出的校正信号和来自于TIEC的校正信号，其是选择的数学模型的函数；DAC，其配置用于接收来自于DAC选择器的输出并向LO提供信号；其中当外部参考信号可用时，DAC控制选择器向DAC提供控制信号，这样驯服振荡器作为外部参考信号的函数，训练该至少一个数学模型来产生预测的校正信号，TIEC在规定的持续时间之后确定时间误差和在特定的持续时间之后以给定的间隔周期性地更新该时间误差。在一些实施例中，LO是恒温晶体振荡器(ovenized crystal oscillator)。在一些实施例中，所述至少一个数学模型是递归最小二乘法拟合模型。在一些实施例中，所述至少一个数学模型是下述中的至少一个：包括温度和老化相关参数的模型；包括温度相关参数的模型；包括常量值的模型；包括被选择为在之前给定的间隔内具有最小时间误差的模型的参数的模型。对本领域技术人员来说，结合附图阅读以下对本专利技术特定实施例的描述，本专利技术的其他方面和特征将变得清晰。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：对于由外部参考信号驯服的设备的本地的振荡器，在该振荡器被锁定到该外部参考信号的持续时间：确定校正信号，其是该外部参考信号的函数并用于驯服该振荡器；对该校正信号取样；存储该校正信号的样本；对于该振荡器的至少一个数学模型，在该振荡器被锁定到该外部参考信号的持续时间：至少基于该校正信号，不包括该校正信号的样本，来训练该至少一个数学模型；在该振荡器被锁定到该外部参考信号的规定的持续时间之后；确定预测的校正信号；确定该预测的校正信号与该校正信号的样本之间的差值，以产生频率误差，该频率误差表示如果该预测的校正信号用于驯服该振荡器中的漂移时将会产生的误差；随时间对该频率误差进行积分以产生时间误差，该时间误差表示如果该预测的校正信号用于驯服该振荡器中的漂移时将会产生的误差；输出该时间误差。

【技术特征摘要】
US 2009-7-6 12/4979801.一种方法，包括：对于由外部参考信号驯服的设备的本地的振荡器，在该振荡器被锁定到该外部参考信号的持续时间：确定校正信号，其是该外部参考信号的函数并用于驯服该振荡器；对该校正信号取样；存储该校正信号的样本；对于该振荡器的至少一个数学模型，在该振荡器被锁定到该外部参考信号的持续时间：至少基于该校正信号，不包括该校正信号的样本，来训练该至少一个数学模型；在该振荡器被锁定到该外部参考信号的规定的持续时间之后；确定预测的校正信号；确定该预测的校正信号与该校正信号的样本之间的差值，以产生频率误差，该频率误差表示如果该预测的校正信号用于驯服该振荡器中的漂移时将会产生的误差；随时间对该频率误差进行积分以产生时间误差，该时间误差表示如果该预测的校正信号用于驯服该振荡器中的漂移时将会产生的误差；输出该时间误差。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：确定该时间误差是否小于在该规定的持续时间能允许的时间误差的门限值。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：在该规定的持续时间之后以给定的间隔周期性地更新该频率误差、时间误差以及该时间误差是否小于所述门限值。4.根据权利要求2所述的方法，其中确定频率误差、时间误差和该时间误差是否小于能允许的时间误差的门限值包括：在一段小于该规定的持续时间的持续时间之后确定该频率误差、该时间误差和该时间误差是否小于能允许的时间误差的门限值。5.根据权利要求3所述的方法，其中周期性地更新频率误差、时间误差和该时间误差是否小于所述门限值包括：如果振荡器被锁定到外部参考信号的持续时间变得大于该规定的持续时间，则对于等于或者大于该规定的持续时间的移动时间窗口，更新该频率误差、时间误差和该时间误差是否小于所述门限值。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，进一步包括：对于该至少一个数学模型中的两个或者更多个数学模型；确定哪个数学模型产生时间误差，如果该模型用于驯服该振荡器将得到最小的时间误差。7.根据权利要求6所述的方法，其中确定哪个数学模型产生时间误差，如果该模型用于驯服该振荡器将得到最小的时间误差包括：对于每个数学模型比较所确定的时间误差；以及选择具有最小累积时间误差的数学模型，该最小累积时间误差小于能允许的时间误差的门限值。8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：对于将得到最小时间误差的数学模型，当该外部参考信号不可用时将该数学模型选择作为校正信号来驯服该振荡器。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：将被选择为在特定的持续时间具有最小时间误差的该数学模型的标识保存该规定的持续时间；以及在该规定的持续时间之后将被选择为在每个间隔具有最小时间误差的数学模型的标识保存至少一个间隔。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：保存与所述标识的数学模型相关联的数学模型参数。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：在该规定的持续时间之后的每个间隔，针对每个数学模型在那个间隔输出时间误差；以及针对每个数学模型在那个间隔输出与所述标识的数学模型相关联的数学模型参数。12.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中当锁定到该外部参考信号时对该校正信号进行取样包括以小于该校正信号的速率的速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：C尼科尔斯，P吴，
申请(专利权)人：北方电讯网络有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]