專利名稱：分組網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)型時(shí)鐘控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及部署在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)元件的時(shí)鐘控制 方法，尤其是涉及分組網(wǎng)絡(luò)中的增強(qiáng)型時(shí)鐘控制。
背景技術(shù)：
在許多電信應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)元件均具有其自身的、與網(wǎng)絡(luò)中的 其它時(shí)鐘獨(dú)立運(yùn)行的時(shí)鐘(這里稱為"客戶端時(shí)鐘")。晶振通常用作網(wǎng) 絡(luò)元件中的客戶端時(shí)鐘，從而提供頻率以支持本地時(shí)標(biāo)的生成。雖然晶振 在短期測量間隔內(nèi)提供良好的頻率穩(wěn)定性，但是它們的中期和長期頻率穩(wěn) 定性并不滿足電信標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須針對外部可追溯源來檢查和校正客戶 端時(shí)鐘。而且，在網(wǎng)絡(luò)中有極大量元件的情況下，需要每個(gè)元件的時(shí)鐘不 僅提供在所有測量間隔內(nèi)的良好頻率穩(wěn)定性，而且在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可再生， 同時(shí)每個(gè)元件具有最低成本。
存在向客戶端網(wǎng)絡(luò)元件處的客戶端時(shí)鐘提供定時(shí)信息的多種方式。在
傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)元件利用諸如Tl和SONET之類的時(shí)分復(fù)用 (TDM)鏈路，這些鏈路固有地能夠在物理層從服務(wù)器向客戶端運(yùn)載可靠 頻率信息。但是，下一代網(wǎng)絡(luò)可能基于分組交換體系結(jié)構(gòu)(這種網(wǎng)絡(luò)在這 里稱為"分組網(wǎng)絡(luò)")，并且可能存在這樣的情形，其中，互連網(wǎng)絡(luò)元件 的物理介質(zhì)不再能夠在物理層傳送頻率信息。因此，需要用于傳送定時(shí)信 息的基于分組的方法。圖1圖示了對于網(wǎng)絡(luò)元件100而言可能可得的各種 定時(shí)源。定時(shí)源包括網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)服務(wù)器110、精確定時(shí)協(xié)議 (PTP)服務(wù)器120、直接鏈路源130、多播NTP服務(wù)器140、多播PTP 服務(wù)器150、和實(shí)時(shí)協(xié)議(RTP)服務(wù)器160。 NTP服務(wù)器110和PTP服 務(wù)器120分別使能了通過IP-WAN 115和LAN 125傳送定時(shí)信息的基于分 組的方法。除非另作特別指定，這里所使用的術(shù)語"NTP服務(wù)器"和"PTP服務(wù)器"意味著服務(wù)器操作于單播模式中，其中，在服務(wù)器和客戶 端之間存在安全的一對一關(guān)聯(lián)，從而確保某種級別的可追溯性。直接鏈路
源130是諸如全球定位衛(wèi)星(GPS)、樓宇綜合定時(shí)供給(BITS)、 SONET、 SDH和PDH之類的源，其通過直接鏈路135向網(wǎng)絡(luò)元件提供定 時(shí)信息。多播NTP服務(wù)器140和多播PTP服務(wù)器150是多播服務(wù)器，其 能夠通過服務(wù)器和客戶端之間的N對M關(guān)聯(lián)來提供基于分組的定時(shí)信 息，其中，N和M可以是大于或等于1的任意整數(shù)，并且N〈《M。
雖然對于網(wǎng)絡(luò)元件100而言可用多種定時(shí)源，但是并不是在所有情況 下都可用所有定時(shí)源。此外，它們的頻率穩(wěn)定性并不總是滿足電信標(biāo)準(zhǔn)。 在通過引用結(jié)合于此的美國專利5,751 ，777和美國專利5,943,381中公開的 多輸入鎖頻環(huán)(MiFLL)通過最佳地組合主次層級輸入實(shí)現(xiàn)了對于任意指 定時(shí)間測量間隔而言都具有良好穩(wěn)定性的客戶端時(shí)鐘。"主層級輸入"指 的是經(jīng)由可核實(shí)(可追溯)路徑來自已知的可靠定時(shí)源(例如，NTP服務(wù) 器110、 PTP服務(wù)器120或直接鏈路源130)的定時(shí)信息。"次層級輸入" 源自比本地振蕩器更好或相等的層級的源，但并不顯式可核實(shí)。多播NTP 服務(wù)器140和多播PTP服務(wù)器150可以被用作次層級輸入，其將允許以較 低成本、較低功率的本地振蕩器來提取時(shí)間和頻率信息，而不會向主層級 源增加額外客戶端事務(wù)的負(fù)擔(dān)。
但是，從多播NTP和PTP流提取時(shí)間和頻率信息將產(chǎn)生多個(gè)問題。 首先，并不總是知道這些流是否源自可靠的服務(wù)器時(shí)鐘。其次，在實(shí)踐 中， 一個(gè)流中的各個(gè)分組經(jīng)歷具有極其隨機(jī)的分量的不同延時(shí)，即，稱為 "分組延時(shí)變差"(PDV)的現(xiàn)象。其結(jié)果是，可能會向MiFLL發(fā)送不準(zhǔn) 確的數(shù)據(jù)，從而折衷了客戶端時(shí)鐘的性能。
如上所述，本領(lǐng)域中所需的是這樣的技術(shù)和裝置，其用于自治地驗(yàn)證 從多個(gè)源獲得的時(shí)間和頻率數(shù)據(jù)并通過減輕PDV的影響來生成對客戶端 時(shí)鐘和各個(gè)源之間的頻率差的合適估計(jì)，以使得僅向MiFLL發(fā)送可靠數(shù) 據(jù)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提出了一種用于自治地驗(yàn)證從服務(wù)器時(shí)鐘接收的 時(shí)間和頻率信息并生成在客戶端時(shí)鐘和所述服務(wù)器時(shí)鐘之間的頻率估計(jì)的 方法。該方法包括以下步驟接收至少兩個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，其 中，每個(gè)PDU包括多個(gè)時(shí)間戳；從每個(gè)PDU中提取該多個(gè)時(shí)間戳；針對
每個(gè)PDU執(zhí)行偏移量測量，以計(jì)算每個(gè)PDU的在客戶端時(shí)鐘和服務(wù)器時(shí)
鐘之間的時(shí)間偏移量，其中，每個(gè)偏移量測量均基于與正在執(zhí)行的偏移量
測量所針對的PDU相關(guān)聯(lián)的至少兩個(gè)時(shí)間戳。該方法還包括以下步驟
對所述時(shí)間偏移量執(zhí)行最小偏移量濾波(MOF)以去除基于無效時(shí)間戳數(shù) 據(jù)的任何時(shí)間戳；以及對經(jīng)過濾波的所述時(shí)間偏移量執(zhí)行頻率估計(jì)濾波 (FEF)以生成頻率估計(jì)，并向MiFLL提供該頻率估計(jì)以實(shí)現(xiàn)客戶端時(shí)鐘 在任何指定時(shí)間測量間隔內(nèi)的良好穩(wěn)定性。
所公開的方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以通過使用諸如多播NTP和多播PTP 服務(wù)器之類的不怎么可靠的定時(shí)源來補(bǔ)充主層級(tier)源從而實(shí)現(xiàn)對客戶 端時(shí)鐘的控制。所公開的方法包括以下算法用于反復(fù)核對從多播NTP和 多播PTP服務(wù)器獲得的測量數(shù)據(jù)的算法，用于自治地建立信道的有效性的 算法，以及用于推斷根據(jù)信道的當(dāng)前頻率估計(jì)是否可以用于MiFLL算法的 算法。其結(jié)果是，可以利用較低成本、較低功率的振蕩器來提取客戶端時(shí) 鐘處的時(shí)間和頻率信息，而不會增加主層級源的負(fù)擔(dān)，從而降低服務(wù)器和 客戶端兩者的成本。


因此，可以按其來詳細(xì)地了解以上所記載的本發(fā)明的特征的方式、本 發(fā)明的更具體的描述、以上的簡要描述可以參考實(shí)施例來獲得，其中一些 實(shí)施例被示出在附圖中。但是，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅僅例示了本發(fā)明的典型 實(shí)施例，因此不應(yīng)當(dāng)被視為對本發(fā)明的范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明容許其它 等效實(shí)施例。
圖1圖示了網(wǎng)絡(luò)元件可得的多種定時(shí)源；
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間戳的概念；
圖3A圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的頻率估計(jì)生成處理；圖3B圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的MiFLLPDU測量處理的步驟； 圖3C圖示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的MiFLL PDU測量處理的步
驟；
圖4是被配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的同步元件的示意以及
圖5圖示了被配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是在美國專利5,751 ,777和美國專利5,943,381的基礎(chǔ)上的改 進(jìn)，這兩個(gè)專利的全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此，以用于所有目的。
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間戳的概念。主層級源和次層 級源兩者均利用了圖2所示的時(shí)間戳印壓(time stamping)處理的變體 (variant)。如圖所示，時(shí)間測量處理可能涉及沿時(shí)間線200的四個(gè)時(shí)間 戳，其定義如下所示
Tl是表示從客戶端210的時(shí)鐘發(fā)起的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的發(fā)送發(fā) 起間期(epoch)的最佳估計(jì)的時(shí)間戳，
T2是表示在服務(wù)器220的時(shí)鐘處終止的PDU的接收終止間期的最佳 估計(jì)的時(shí)間戳，
T3是表示從服務(wù)器220的時(shí)鐘發(fā)起的PDU的發(fā)送終止間期的最佳估 計(jì)的時(shí)間戳，以及
T4是表示在客戶端210的時(shí)鐘處終止的PDU的接收終止間期的最佳
估計(jì)的時(shí)間戳。
各個(gè)時(shí)間戳表示在協(xié)議事務(wù)處理中的關(guān)鍵間期。除了以精確時(shí)間戳來 支持連續(xù)分組(follow-up packet)的概念的PTP之外，精確的時(shí)間戳通常 在單個(gè)分組中被傳送，或者更一般地，在單個(gè)PDU中被傳送。 一旦在客 戶端時(shí)鐘處接收到PDU，就使用時(shí)間戳來生成對客戶端時(shí)鐘和服務(wù)器處的 發(fā)起源時(shí)鐘之間的頻率差的估計(jì)，這里稱為"頻率估計(jì)"。此外，在以下 描述中，術(shù)語"信道"用于指示特定服務(wù)器時(shí)鐘和關(guān)聯(lián)信道，術(shù)語"異常 點(diǎn)"(outlier)用于指示被確定為無效的定時(shí)源。圖3A圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的頻率估計(jì)生成處理。時(shí)間戳 305被提供給MiFLL PDU測量處理310，其過濾由PDV導(dǎo)致的錯(cuò)誤分量 (如在圖3B中更詳細(xì)描述的)，并生成輸出375。在隨后的附圖中還將更 詳細(xì)描述，輸出375可以是具有針對與服務(wù)器220相關(guān)聯(lián)的信道的關(guān)聯(lián)有 效性標(biāo)志的頻率估計(jì)，或者具有關(guān)聯(lián)有效性標(biāo)志且去除了頻率異常點(diǎn)的頻 率估計(jì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會了解，因?yàn)樵诮o定事務(wù)上的時(shí)間戳取決于事 務(wù)的類型(單向或雙向事務(wù))，所以并不是所有四個(gè)時(shí)間戳Tl-T4都總是 出現(xiàn)在PDU中。例如，對于諸如多播NTP、多播PTP和RTP之類的次層 級輸入，事務(wù)是單向流的結(jié)果，因此，僅僅Tl和T2存在于PDU中。另 一方面，對于諸如單播NTP和PTP之類的主層級輸入，時(shí)間戳組可以由 所有四個(gè)時(shí)間戳組成。具體而言，對于單播NTP，所有四個(gè)時(shí)間戳都存在 于每個(gè)事務(wù)中，但是對于單播PTP，僅僅每N個(gè)事務(wù)出現(xiàn)一次所有四個(gè)時(shí) 間戳，而其余時(shí)間僅存在時(shí)間戳Tl和T2。
圖3B圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的MiFLL PDU測量處理310的步 驟。該處理從步驟320開始，在步驟320中，執(zhí)行PDU驗(yàn)證。這是評定下 述各項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)步驟分組是否被正確形成，分組是否沒有錯(cuò)誤，以及分組 是否具有所期望的地址?？蛇x地，步驟320可以檢查分組是否通過了認(rèn) 證。
一旦PDU經(jīng)過驗(yàn)證，時(shí)間戳數(shù)據(jù)325就被提供給步驟330，在步驟 330中，執(zhí)行偏移量測量。針對多播單向測量的偏移量測量通常不支持對 傳播延時(shí)的任何校正，而雙向測量包括補(bǔ)償，其中，時(shí)間精度受到路徑中 的延時(shí)不對稱的限制。針對諸如發(fā)起于服務(wù)器220的時(shí)鐘且終止于客戶端 210的時(shí)鐘的分組或PDU流之類的單向傳送操作的偏移量測量是直截了當(dāng) 的。在這種情況下，發(fā)起時(shí)間戳T3是針對服務(wù)器的時(shí)間角度(服務(wù)器時(shí) 標(biāo))來記錄的，而終止時(shí)間戳T4是針對客戶端的時(shí)間角度(客戶端時(shí) 標(biāo))來記錄的，對于事務(wù)n的測量偏移量Sm可以如下所示地計(jì)算
S m(n) = T4(n) - T3(n) 偏移量測量存在多個(gè)重要的特性。第一特性是，單向分組延時(shí)使偏移量測 量產(chǎn)生偏差。分組延時(shí)無法利用單向測量來估計(jì)。其次，可以通過以較小值對在相對較短時(shí)間幀上的測量進(jìn)行加權(quán)來最小化分組延時(shí)偏差。用于非 擁塞網(wǎng)絡(luò)的分組流模型支持這樣的觀點(diǎn)，g卩，可以有效地建立網(wǎng)絡(luò)的最小
延時(shí)基底(delay floor)(在步驟340中將更詳細(xì)論述)。最后，可以通過 利用其它方式(例如，使用與相反方向相關(guān)聯(lián)的時(shí)間戳)來估計(jì)單向延時(shí) 從而降低殘余偏差，或者在頻率估計(jì)的情況下忽略殘余偏差，這是因?yàn)轭l 率偏移量只是相位偏移量的變化率，其對于恒定的相位偏差誤差而言為 零。
偏移量和有效性數(shù)據(jù)被從步驟330提供給步驟340，在步驟340中， 最小偏移量濾波器(MOF)對偏移量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以提取集中于延時(shí)基 底附近的數(shù)據(jù)。這個(gè)步驟極大地提高了得到的客戶端時(shí)鐘性能。分組網(wǎng)絡(luò) 的一個(gè)特性是，分組延時(shí)變差具有利用"基底"的分布函數(shù)?；自谶@里 被定義為分組或PDU在給定路徑中可能經(jīng)歷的最小延時(shí)。基底可以被視 為這種情況其中，當(dāng)特定分組需要資源時(shí)，(在流所涉及的所有設(shè)備 中，包括源、目的地和中間元件)輸出和系統(tǒng)隊(duì)列兩者均接近它們的最小 值。在非擁塞負(fù)載情況下，分組總數(shù)的一小部分將在或接近這個(gè)基底處穿 過網(wǎng)絡(luò)，即使其它可能經(jīng)歷顯著更長的延時(shí)。大體上，基于基底的傳送噪 聲將最少受以下四個(gè)因素的限制。第一因素是物理層傳播"光速"延時(shí)。 第二因素是時(shí)間戳解析度。第三因素是在基于TDM的傳送上的映射延 時(shí)。最后，第四限制因素是其它較小的延時(shí)變差機(jī)制，例如，物理層時(shí)鐘 抖動(dòng)和背板(backplane)時(shí)鐘域抖動(dòng)。
步驟340的MOF算法利用了與時(shí)間間期n處的各個(gè)信道相關(guān)聯(lián)的數(shù) 據(jù)和信道測量特性數(shù)據(jù)。以下數(shù)據(jù)與時(shí)間間期n處的各個(gè)信道相關(guān)聯(lián) Smi[n]:關(guān)于時(shí)間索引n處第i條信道的本地振蕩器的測量偏移量估計(jì)； Sutmi[n]:時(shí)間索引n處第i條信道的非傾斜(un-tilted)測量偏移量估 計(jì)；
Smini[n]:關(guān)于時(shí)間索引n處第i條信道的本地振蕩器的最小測量偏移量估 計(jì)；
In—Validj[n]:時(shí)間索引n處第i條信道的輸入有效性標(biāo)志；以及 Out—Validi[n]:時(shí)間索引n處第i條信道的輸出有效性標(biāo)志。這五個(gè)數(shù)據(jù)元素被維護(hù)在MOF輸入緩沖器中。各個(gè)緩沖器條目用時(shí)間間 期索引(n)來索引。循環(huán)緩沖器實(shí)現(xiàn)方式是優(yōu)選方式，用以高效地對最
后N個(gè)樣本進(jìn)行操作。初始化條件是對于緩沖器中的所有條目，
In—Valid[j]和Out—Valid[j]均為FALSE。
用于步驟340的MOF算法的信道測量特性數(shù)據(jù)被如下所示地定義 bi:輸入偏移量緩沖器大小比例(sizing)系數(shù)。緩沖器深度是2bi (=N) 個(gè)元素；
resi:測量的原本時(shí)間戳解析度(納秒每Isb);
bufmin1:處理有效輸出所需的有效緩沖器條目的最小數(shù)目；
tilti:連續(xù)的偏移量樣本之間的估計(jì)傾斜度(以原本測量解析度為單位)；
以及
Slewm。f:用以約束從基底偏離而引起的異常點(diǎn)的轉(zhuǎn)換限制系數(shù)，0<Slewm。f <1。
使用以上所定義的變量，步驟340的MOF算法如下所示 步驟l:將當(dāng)前(索引n)的樣本添加到MOF緩沖器，并移除最舊的索引 樣本。
步驟2:驗(yàn)證是否至少buftnini個(gè)輸入為有效。如果不是，則將當(dāng)前 Out—Validi[n]設(shè)置為false并退出。
步驟3:更新非傾斜緩沖器條目。
步驟3a:計(jì)算新的傾斜度系數(shù)
tilti二NCOsystTo/reSi，其中，NCOsyst是當(dāng)前應(yīng)用于本地振蕩器的整個(gè) 系統(tǒng)的分式(fractional)頻率校正(ppb的分式單位)，To是偏移量 樣本之間的間隔(秒)； 步驟3b:將累積傾斜度(ctilt)初始化為零；
步驟3c:對循環(huán)存儲進(jìn)行操作，如下所示。當(dāng)前樣本是n模N，最舊
的樣本是(n-N+1)模N。設(shè)置索引〗=(n-N+1)模N;
步驟3d: Sutmi[j]= Smi[j]+Ctilt;
步驟3e: ctilt=ctilt+tilti;
步驟3f:如果j二n模N，則退出步驟3;步驟3g: j= (j+l)模N,則去往步驟3d。 步驟4:更新時(shí)間n處的當(dāng)前最小測量偏移量值。
步驟4a:搜索整個(gè)非傾斜條目的集合(in—valid設(shè)置為TRUE)，并 確定最小條目的索引jfl。OT。在不相上下的情況下，較新的條目具有優(yōu) 先權(quán)；
步驟4b:如果S mi[jfl。OT]< S^i[(n-1)模N]，則S産[(n)模N]=
5 mi[jfloor];
步驟4c:否則，Smini[(n)模N]= S mini[(n隱l)模N] (l-slewm。f) +
5 mi [j floor]。
從步驟340，最小偏移量數(shù)據(jù)345被提供給步驟350，在步驟350 中，頻率估計(jì)濾波器(FEF)執(zhí)行現(xiàn)行濾波處理并生成針對本地振蕩器的 特定輸入信道的相位延時(shí)變化率(分式頻率誤差)。FEF算法的輸出375 是一個(gè)頻率估計(jì)和針對當(dāng)前信道的關(guān)聯(lián)有效性標(biāo)志。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會 了解，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)替代線性濾波器 結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中呈現(xiàn)的FEF算法構(gòu)成了計(jì)算上的高效操作。
步驟350的FEF算法利用了與時(shí)間間期n處的各條信道相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù) 以及FEF數(shù)據(jù)。以下數(shù)據(jù)與時(shí)間間期n處的各條信道相關(guān)聯(lián) S smini[n]:關(guān)于時(shí)間索引n處第i條信道的本地振蕩器的最小的經(jīng)平滑的測 量偏移量估計(jì)；
fsmini[n]:關(guān)于時(shí)間索引n處第i條信道的本地振蕩器的最小的經(jīng)平滑的頻 率估計(jì)；
U[n]:關(guān)于時(shí)間索引n處第i條信道的本地振蕩器的輸出頻率估計(jì)； In—FEF—Validi[n]:時(shí)間索引n處第i條信道的輸入有效性標(biāo)志；以及 Out—FEF—Validi[n]:時(shí)間索引n處第i條信道的輸出有效性標(biāo)志。 所定義的五個(gè)數(shù)據(jù)元素被維護(hù)在FEF緩沖器中。各個(gè)緩沖器條目用時(shí)間間 期索引(n)來索引。循環(huán)緩沖器實(shí)現(xiàn)方式是用以對最后N個(gè)樣本進(jìn)行高 效操作的優(yōu)選方式。初始化條件是對于緩沖器中的所有條目， In—FEF—Valid[j]和Out—FEF—Valid[j]均為FALSE。
用于步驟350的FEF算法的FEF數(shù)據(jù)如下所示地定義bi: FEF緩沖器大小比例系數(shù)。緩沖器深度是2bi (M)個(gè)元素； Tsf:第一階段頻率濾波平滑時(shí)間常數(shù)；以及
rest:用以控制第二階段的頻率平滑濾波器的時(shí)間常數(shù)的比率參數(shù)。
使用以上所定義的變量，步驟350的FEF算法如下所示 步驟1:將當(dāng)前(索引n)的樣本添加到FEF緩沖器，并移除最舊的索引 樣本。
步驟2:如果輸入數(shù)據(jù)有效，則將osmini[n]參數(shù)更新為 S smini[n]= [ S smini[n-l〗((Ts/T0)-l)+ S smini[n]]/( Tsf/T0)。
步驟3:轉(zhuǎn)換為經(jīng)平滑的頻率估計(jì)。
步驟3a:如果最新和最舊的In一FEF一Validi[n]條目兩者都有效，則將
頻率轉(zhuǎn)換為以下頻率估計(jì)
fsmini[n]=[ Ssmini[n]- S smini[n-M]]/(M T0), 將當(dāng)前條目Out一FEF一Validi[n]設(shè)置為TRUE;
步驟3b:否則，將當(dāng)前條目Out_FEF—Validi[n]設(shè)置為FALSE。 步驟4:如果Out—FEF_Valid為TRUE,則將f^[n]參數(shù)更新為 festi[n]=[ festi[n-l]((restTsf/T0)-l)+fsmini[n]]/( restTsf/T0)。
圖3C圖示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的MiFLL PDU測量處理的步 驟。在這個(gè)實(shí)施例中，步驟320、 330、 340和350如圖3B所述，而具有 額外步驟360。從步驟350，頻率估計(jì)355被提供給步驟360，在步驟360 中，頻率群集化(FC)算法檢測與先前的信道行為不一致的頻率估計(jì)異常 點(diǎn)，并在這些異常點(diǎn)能夠?qū)蛻舳溯敵鲱l率產(chǎn)生負(fù)面影響之前將它們移 除。期望與各個(gè)服務(wù)器時(shí)鐘相關(guān)聯(lián)的頻率估計(jì)和關(guān)聯(lián)路徑在給定時(shí)間間期 n處應(yīng)當(dāng)相似。估計(jì)的相似性基于以下三個(gè)假設(shè)。第一假設(shè)是，本地振蕩 器頻率偏移量對給定時(shí)間間期的所有測量是共同的。第二假設(shè)是，在頻率 估計(jì)處理中，PDV將引入有界誤差。最后，源時(shí)鐘的正常操作以相比于路 徑影響而言基本上無關(guān)緊要的偏差進(jìn)行操作。在實(shí)踐中，PDV將在頻率群 集的各個(gè)元素之間生成最顯著的距離。因此，F(xiàn)C算法用于調(diào)整各條信道 之間的處于穩(wěn)定狀態(tài)的PDV的差值。另外，F(xiàn)C算法調(diào)整頻率估計(jì)的基本 穩(wěn)定性的漸變。因此，諸如負(fù)載或路徑變化之類的真實(shí)世界影響是可預(yù)期的。換而言之，檢測并移除頻率異常點(diǎn)的FC算法可以被視為消除可檢測 異常點(diǎn)的防火墻。在這個(gè)防火墻內(nèi)的噪聲影響無法消除，但是該算法的
MiFLL部分中的加權(quán)系集(ensembling)被設(shè)計(jì)為最小化所述影響。
步驟360的FC算法利用了與時(shí)間間期n的各條信道相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)， 這些數(shù)據(jù)被如下所示地定義
fi[n]:關(guān)于時(shí)間索引n處第i條信道的本地振蕩器的頻率誤差估計(jì)； o 2i[n]:關(guān)于時(shí)間索引n處第i條信道的本地振蕩器的Allan方差估計(jì)； In一Validi[n]:時(shí)間索引n處第i條信道的輸入有效性標(biāo)志；以及 Cluster—Validi[n]:時(shí)間索引n處第i條信道的群集有效性標(biāo)志；以及 ad[n]:用于時(shí)間索引n處第i條信道群集Allan方差濾波器的平滑系數(shù)， (0<amin<ac<amax<l)。
使用以上所定義的變量，步驟360的FC算法如下所示 步驟1:將所有Cluster—Valid標(biāo)志都初始化為TRUE。 步驟2:計(jì)算m，其中，m是在In—Valid和Cluster—Valid兩者均被斷言
(assert)的情況下的元素的數(shù)目。 步驟3:計(jì)算候選群集的質(zhì)心
步驟3a:針對m的集合中的每條有效信道計(jì)算權(quán)重Wi[n]=Wri[n]/2 wri[n](對全部m條有效信道求和)，其中，Wri[n]=l/02i[n-l]， o人[n] 的計(jì)算在稍后論述；
步驟3b:使用3a中的權(quán)重來計(jì)算群集加權(quán)平均feavg[nh 2 fi[n]Wri[n]， 對全部m條有效信道求和。 步驟4:針對各條有效信道
步驟4a:計(jì)算群集異常點(diǎn)閾值Tci[nhp—i[n-l][l+l/m]，其中，p是固 定的百分點(diǎn)系數(shù)，通常[Kp〈];
步驟4b:如果距離超過閾值lfi[n]-fcavg[n]l〉Tei[n]，則將Cluster—Valid,[n] 設(shè)置為FALSE。
步驟5:重新計(jì)算m。如果沒有變化，則完成群集化，否則去往步驟3。
計(jì)算Allan方差估計(jì)對于支持FC算法是必要的。Allan方差是用于估 計(jì)真實(shí)世界隨機(jī)頻率處理的頻率穩(wěn)定性的度量。如這里所述，頻率估計(jì)樣本fi[n]是針對本地自由運(yùn)行的振蕩器的。MiFLL算法基于允許本地振蕩器 在自由運(yùn)行狀態(tài)中操作。不必對振蕩器進(jìn)行變?nèi)荻O管導(dǎo)引(varactor-steer)，其又將引入噪聲和非線性影響。當(dāng)采用了變?nèi)荻O管導(dǎo)引時(shí)，通 過利用導(dǎo)引校正的估計(jì)很容易擴(kuò)展MiFALL算法，以高效地獲得自由運(yùn)行 的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的最終輸出通常通過數(shù)字頻率合成來實(shí)現(xiàn)以補(bǔ)償本地振蕩器 中的開環(huán)(自由運(yùn)行)誤差。大體上，在用于頻率估計(jì)的綜合時(shí)間內(nèi)，振 蕩器噪聲將對方差估計(jì)產(chǎn)生偏差。對于所有的實(shí)際情況，這個(gè)額外的振蕩 器噪聲與信道噪聲相比是很小的，并且本地振蕩器可以被用作短期輸入噪
聲計(jì)算的基準(zhǔn)。
僅在時(shí)間n處完成群集化算法之后才更新Allan方差估計(jì)。僅更新m 條信道的有效集合。針對信道來構(gòu)造Allan方差樣本，如下所示 Si[nHfi[n]-fi[n-l])/2，并且Allan方差被更新為 a2i[n]=(l-a2ci[n]) a2i[n-l]+ oc2ci[n] S2i[n].
如本文中先前所述，(Xei[n]是用于時(shí)間索引n處第i條信道群集Allan方差 濾波器的平滑系數(shù)。平滑系數(shù)利用估計(jì)器的置信區(qū)間使估計(jì)器的響應(yīng)均衡 化，以逐漸改變噪聲水平。該行為受全局最大和最小值的約束 (0<ad[n]<ae<amax<l)。為了支持初始收斂，ad被設(shè)置為a皿并被逐漸減
小到CXmi。，如下所示
ad[n]=(l-ae)ad[n-l]+acad[n]，其中ac是系統(tǒng)的全局適應(yīng)系數(shù)。 在信道重新初始化中，aci被設(shè)置為amax，而c^[n]被設(shè)置為全局最大水平 o2cmax。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所有信道均需要初始化。此外，在無效情況(輸入 或群集)的一持續(xù)時(shí)段之后，信道應(yīng)當(dāng)被重新初始化。
圖4是被配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的同步元件400的示意 圖。如圖所示，同步元件400 (沒有限制地)包括時(shí)鐘單元410、頻率估 計(jì)生成單元430、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧460、介質(zhì)訪問控制器(MAC) 470和物理 層(PHY) 480。同步元件400經(jīng)由發(fā)送輸出(TX) 385發(fā)送分組，并經(jīng) 由接收輸入(RX) 495接收分組。時(shí)鐘單元410 (沒有限制地)包括客戶 端時(shí)鐘425和用以生成時(shí)間戳的時(shí)間戳單元(TSU) 415。頻率估計(jì)生成單 元430 (沒有限制地)包括端口接口 435、時(shí)間戳接口 445和時(shí)鐘接口455。頻率估計(jì)生成單元430通過連接到客戶端時(shí)鐘425和硬件TSU 415 來實(shí)現(xiàn)這里所描述的算法。端口接口 435用于派遣和/或接收多播NTP和 PTP消息。時(shí)間戳接口 445用于派遣和/或接收時(shí)間戳。在某些實(shí)例中，時(shí) 間戳接口 445和端口接口 435可以被集成為單個(gè)組合接口。時(shí)鐘接口 455 用于根據(jù)在頻率估計(jì)生成單元430中生成的結(jié)果來讀取和修改本地時(shí)鐘 425。同步元件400可以被實(shí)現(xiàn)在包含時(shí)間戳印壓單元和本地時(shí)鐘的任意 處理器中。
圖5圖示了被配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算設(shè)備500。 如圖所示，計(jì)算設(shè)備500包括處理器510、存儲器515和應(yīng)用電路520。 存儲器515和應(yīng)用電路520與處理器510相耦合。處理器510又包括同步 元件400。同步元件400執(zhí)行在本發(fā)明中描述的算法并使得計(jì)算設(shè)備500 內(nèi)的客戶端時(shí)鐘425可以與網(wǎng)絡(luò)上的更精確的服務(wù)器時(shí)鐘相同步。計(jì)算設(shè) 備500可以是包括需要客戶端時(shí)鐘產(chǎn)生定時(shí)信號的應(yīng)用電路的任何類型的 計(jì)算設(shè)備。計(jì)算設(shè)備的一些示例包括但不限于個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心服務(wù) 器、路由器、IP電話設(shè)備、蜂窩電話和個(gè)人數(shù)字助理。更有可能的實(shí)例在 內(nèi)置了時(shí)間戳和時(shí)鐘支持的嵌入式計(jì)算設(shè)備中。這些計(jì)算設(shè)備發(fā)現(xiàn)， 一般 應(yīng)用是需要客戶端同步的電信和工業(yè)應(yīng)用，包括DSL聚合器、無源光網(wǎng)絡(luò) ONU以及無線基站和接入點(diǎn)。
本發(fā)明使得計(jì)算設(shè)備可以 -從各種定時(shí)源接收時(shí)間和頻率信息；
-反復(fù)核對從各種定時(shí)源接收的數(shù)據(jù)，生成在客戶端時(shí)鐘和各個(gè)定時(shí)源之 間的合適的頻率差，并通過執(zhí)行以下步驟自治地建立各個(gè)定時(shí)源的有效 性
〇PDU驗(yàn)證；
偏移量測量； 最小偏移量過濾； 頻率過濾； O頻率群集化； -向MiFLL提供最可靠的主和次層級輸入；-針對任何指定的時(shí)間測量間隔，實(shí)現(xiàn)具有良好穩(wěn)定性的客戶端時(shí)鐘。
所公開方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可以通過使用諸如多播NTP和多播PTP 之類的不怎么可靠的定時(shí)源來補(bǔ)充主層級源，從而實(shí)現(xiàn)對客戶端時(shí)鐘的控 制。所公開的方法包括以下算法用于反復(fù)核對從多播NTP和多播PTP 服務(wù)器獲得的測量數(shù)據(jù)的算法，用于自治地建立信道有效性的算法，和用
于推斷當(dāng)前的根據(jù)信道的頻率估計(jì)是否可用于MiFLL算法的算法。其結(jié)果 是，可以利用較低層本、較低功率的振蕩器來生成客戶端時(shí)鐘處的時(shí)間和 頻率信息，而不會對主層級時(shí)鐘增加負(fù)擔(dān)，從而降低了服務(wù)器和客戶端兩 者的成本。此外，所公開的方法按照"有效性"和"適當(dāng)性"來劃分可得 的各種定時(shí)源，并適當(dāng)?shù)貙λ鼈兗訖?quán)以用于整個(gè)解決方案中。這種劃分改 善了 MiFLL算法的結(jié)果，因?yàn)閮H僅最可靠的主次層級輸入才被提供給 MiFLL。另外，所公開的方法使能了在短期、中期和長期測量間隔內(nèi)具有 良好穩(wěn)定性的且在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可以很容易地再生的客戶端時(shí)鐘。
本發(fā)明可以用硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)，其中，軟件被作為結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 使用的程序產(chǎn)品來呈遞。程序產(chǎn)品的程序限定了各實(shí)施例(包括這里所描 述的方法)的功能，并且可以被包含在各種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上。例示 性的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括但不限于(0信息被永久地存儲在其上的 不可寫存儲介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)內(nèi)的只讀存儲設(shè)備，例如由CD-ROM驅(qū) 動(dòng)器可讀的CD-ROM磁盤)；(ii)其上存儲了可更改的信息的可寫存儲 介質(zhì)(例如，磁盤驅(qū)動(dòng)器或硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的軟盤)。在承載指導(dǎo)本發(fā)明的 功能的計(jì)算機(jī)可讀指令時(shí)，這種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)是本發(fā)明的實(shí)施例。
雖然以上描述是針對本發(fā)明實(shí)施例的，但是在不脫離本發(fā)明的基本范 圍的情況下，可以設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它和更進(jìn)一步的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種方法，用于自治地驗(yàn)證從服務(wù)器時(shí)鐘接收的時(shí)間和頻率信息并生成在客戶端時(shí)鐘和所述服務(wù)器時(shí)鐘之間的頻率估計(jì)，所述方法包括接收至少兩個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，其中，每個(gè)PDU包括多個(gè)時(shí)間戳；從每個(gè)PDU中提取所述多個(gè)時(shí)間戳；針對每個(gè)PDU執(zhí)行偏移量測量，以計(jì)算每個(gè)PDU的在所述客戶端時(shí)鐘和所述服務(wù)器時(shí)鐘之間的時(shí)間偏移量，其中，每個(gè)偏移量測量均基于與正在對其執(zhí)行所述偏移量測量的PDU相關(guān)聯(lián)的至少兩個(gè)所述時(shí)間戳；對所述時(shí)間偏移量執(zhí)行最小偏移量濾波(MOF)以去除基于無效時(shí)間戳數(shù)據(jù)的任何時(shí)間戳；以及對經(jīng)過濾波的所述時(shí)間偏移量執(zhí)行頻率估計(jì)濾波(FEF)以生成所述頻率估計(jì)，并向MiFLL提供所述頻率估計(jì)以實(shí)現(xiàn)所述客戶端時(shí)鐘對于任何指定時(shí)間測量間隔的良好穩(wěn)定性。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)時(shí)間戳包括由以下時(shí) 間戳構(gòu)成的群組中的至少兩個(gè)包括從所述客戶端時(shí)鐘發(fā)起的所述PDU 的發(fā)送發(fā)起間期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳1\，包括終止于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述客戶 端相連接的所述服務(wù)器時(shí)鐘的所述PDU的接收終止間期的最佳估計(jì)的時(shí) 間戳T2，包括從所述服務(wù)器時(shí)鐘發(fā)起的所述PDU的發(fā)送發(fā)起間期的最佳 估計(jì)的時(shí)間戳T3，以及包括終止于所述客戶端時(shí)鐘的所述PDU的接收終 止間期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳T4，其中，"間期"指的是時(shí)間間隔。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述頻率估計(jì)被與針對信道的 關(guān)聯(lián)有效性標(biāo)志一道輸出，其中，所述信道包括所述服務(wù)器時(shí)鐘以及從所 述服務(wù)器時(shí)鐘到所述客戶端時(shí)鐘的關(guān)聯(lián)路徑。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述最小偏移量濾波步驟包括 以下步驟步驟l:將當(dāng)前(索引n)樣本添加到MOF緩沖器，并移除最舊的索引樣 本；步驟2:驗(yàn)證是否至少biifmini個(gè)所述輸入是有效的，如果不是，則將當(dāng)前 Out—Validi[n]設(shè)置為false并退出；步驟3:更新非傾斜緩沖器條目；步驟3a:計(jì)算新的傾斜度系數(shù)tilti二NCO一To/res,，其中，NCOsyst是當(dāng)前應(yīng)用于本地振蕩器的整個(gè) 系統(tǒng)的分式頻率校正(ppb的分式單位)，To是偏移量樣本之間的間 隔(秒)；步驟3b:將累積傾斜度(ctilt)初始化為零；步驟3c:對循環(huán)存儲操作如下當(dāng)前樣本是n模N，最舊的樣本是 (n-N+l)模N，設(shè)置索引』=(n-N+l)模N;步驟3d: Sutmi[j]=Smi[j]+Ctilt;步驟3e: ctilt=ctilt+tilti;步驟3f:如果j二n模N，則退出步驟3;步驟3g: j= (j+l)模N，并去往步驟3d; 步驟4:更新時(shí)間n處的當(dāng)前最小測量偏移量值；步驟4a:搜索整個(gè)非傾斜條目的集合(in—valid設(shè)置為TRUE)，并 確定最小條目的索引jfl。。r，在不相上下的情況下，較新的條目具有優(yōu) 先權(quán)；步驟4b:如果S mi[jfloor]< S mini[(n-l)模N]，則S mini[(n)模N]=5 mi0floor];步驟4c:否則，Smini[(n)模N]= S mini[(n-l)模N] (l-slewm。f) +5 mi[jfloor] SleWmof。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述頻率估計(jì)濾波步驟包括以下步驟步驟1:將當(dāng)前(索引n)的樣本添加到FEF緩沖器，并移除最舊的索引 樣本；步驟2:如果輸入數(shù)據(jù)有效，則將osmini[n]參數(shù)更新為S咖ini[n]: [ S smini[n-l]((Tsf/T0)-l)+ S mim[n]]/( Tsf/T0); 步驟3:轉(zhuǎn)換為經(jīng)平滑的頻率估計(jì)；步驟3a:如果最新和最舊的In_FEF—Validi[n]條目兩者都有效，則將 頻率轉(zhuǎn)換為以下頻率估計(jì)fsmini[n]=[ S smini[n]- S smini[n-M]]/(M T0)， 將當(dāng)前條目Out—FEF—Validi[n]設(shè)置為TRUE; 步驟3b:否則，將當(dāng)前條目Out—FEF—Validi[n]設(shè)置為FALSE; 步驟4:如果所述Out—FEF—Valid為TRUE,則將festi[n]參數(shù)更新為 festi[n]=[ festi[n-l]((restTsf/T0)-l)+fsmini[n]]/( restTsf/T0)。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟對所述頻率估計(jì)濾波步驟的輸出應(yīng)用頻率群集化(FC)，以去除與給定時(shí)間間期中的在前的信道行為不一致的頻率估計(jì)異常點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述頻率群集化算法包括以下步驟步驟h將所有Cluster—Valid標(biāo)志都初始化為TRUE;步驟2:計(jì)算m，其中，m是在In—Valid和Cluster—Valid兩者均被斷言的情況下的元素的數(shù)目；步驟3:計(jì)算候選群集的質(zhì)心歩驟3a:針對m的集合中的每條有效信道計(jì)算權(quán)重Wi[n]=Wn[n]/2: wri[n]，對全部m條有效信道求和，其中，Wri[nhl/o人[n-l]， o氣[n]的 計(jì)算在稍后論述；步驟3b:使用3a中的權(quán)重來計(jì)算群集加權(quán)平均fcavg[nh Sfi[n]wri[n]， 對全部m條有效信道求和；步驟4:針對各條有效信道步驟4a:計(jì)算群集異常點(diǎn)閾值Tci[nhpo、[n-l][l+l/m]，其中，p是固 定的百分點(diǎn)系數(shù)，通常[Kp〈3];步驟4b:如果距離超過閾值lfi[n]-f，g[nH[n]，則將Cluster—Validi[n] 設(shè)置為FALSE;步驟5:重新計(jì)算m。如果沒有變化，則完成群集化，否則去往步驟3。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括計(jì)算和更新Allan方差估計(jì)的步 驟，其中，在所述時(shí)間間期的末端，在所述FC算法完成之后，針對被確定為有效的延伸至所述客戶端時(shí)鐘的一組信道來更新所述Allan方差估 計(jì)。
9. 一種計(jì)算設(shè)備，用于自治地驗(yàn)證從服務(wù)器時(shí)鐘接收的時(shí)間和頻率 信息并生成在客戶端時(shí)鐘和所述服務(wù)器時(shí)鐘之間的頻率估計(jì)，所述計(jì)算設(shè) 備包括存儲器；和與所述存儲器相耦合的處理器，該處理器具有同步元件，其中，所述同步元件包括時(shí)鐘單元，和頻率估計(jì)生成單元，被配置用于接收至少兩個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，其中每個(gè)PDU包括多 個(gè)時(shí)間戳；從每個(gè)PDU中提取所述多個(gè)時(shí)間戳；針對每個(gè)PDU執(zhí)行偏移量測量，以計(jì)算每個(gè)PDU的在所述 客戶端時(shí)鐘和所述服務(wù)器時(shí)鐘之間的時(shí)間偏移量，其中，每個(gè)偏 移量測量均基于與正在對其執(zhí)行所述偏移量測量的PDU相關(guān)聯(lián)的 至少兩個(gè)所述時(shí)間戳；對所述時(shí)間偏移量執(zhí)行最小偏移量濾波以去除基于無效時(shí)間 戳數(shù)據(jù)的任何時(shí)間戳；以及對經(jīng)過濾波的所述時(shí)間偏移量執(zhí)行頻率濾波以生成所述頻率 估計(jì)，并向MiFLL提供所述頻率估計(jì)以實(shí)現(xiàn)所述客戶端時(shí)鐘對于 任何指定時(shí)間測量間隔內(nèi)的良好穩(wěn)定性。
10. 如權(quán)利要求9所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述多個(gè)時(shí)間戳包括由以 下時(shí)間戳構(gòu)成的群組中的至少兩個(gè)包括從所述客戶端時(shí)鐘發(fā)起的所述 PDU的發(fā)送發(fā)起間期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳T,，包括終止于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與所述 客戶端相連接的所述服務(wù)器時(shí)鐘的所述PDU的接收終止間期的最佳估計(jì) 的時(shí)間戳T2，包括從所述服務(wù)器時(shí)鐘發(fā)起的所述PDU的發(fā)送發(fā)起間期的 最佳估計(jì)的時(shí)間戳T3，以及包括終止于所述客戶端時(shí)鐘的所述PDU的接 收終止間期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳T4，其中，"間期"指的是時(shí)間間隔。
11. 如權(quán)利要求9所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述頻率估計(jì)生成單元被 配置為將針對信道的關(guān)聯(lián)有效性標(biāo)志與頻率估計(jì)一道輸出，其中，所述信 道包括所述服務(wù)器時(shí)鐘以及從所述服務(wù)器時(shí)鐘到所述客戶端時(shí)鐘的關(guān)聯(lián)路 徑。
12. 如權(quán)利要求9所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述頻率估計(jì)生成單元還被配置為包括以下步驟對所述頻率估計(jì)濾波步驟的輸出應(yīng)用頻率群集化(FC)，以去除與給定時(shí)間間期中的在前的信道行為不一致的頻率估計(jì)異常點(diǎn)。
13. 如權(quán)利要求9所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述服務(wù)器包括多播NTP 服務(wù)器，該多播NTP服務(wù)器能夠提供在服務(wù)器和客戶端之間具有N對M 關(guān)聯(lián)的基于分組的定時(shí)信息，其中，N和M可以是大于或等于1的任意整 數(shù)。
14. 如權(quán)利要求9所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述服務(wù)器包括多播PTP 服務(wù)器，該多播PTP服務(wù)器能夠提供在服務(wù)器和客戶端之間具有N對M 關(guān)聯(lián)的基于分組的定時(shí)信息，其中，N和M可以是大于或等于l的任意整 數(shù)。
15. —種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包含用于通過一種方法來控制計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)自治地驗(yàn)證從服務(wù)器時(shí)鐘接收的時(shí)間和頻率信息并生成在客戶端時(shí)鐘和所述服務(wù)器時(shí)鐘之間的頻率估計(jì)的指令，所述方法包括接收至少兩個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，其中，每個(gè)PDU包括多個(gè)時(shí) 間戳；從每個(gè)PDU中提取所述多個(gè)時(shí)間戳；針對每個(gè)PDU執(zhí)行偏移量測量，以計(jì)算每個(gè)PDU的在所述客戶端時(shí) 鐘和所述服務(wù)器時(shí)鐘之間的時(shí)間偏移量，其中，每個(gè)偏移量測量均基于與 正在對其執(zhí)行所述偏移量測量的PDU相關(guān)聯(lián)的至少兩個(gè)所述時(shí)間戳；存儲針對每個(gè)PDU的所述偏移量測量的結(jié)果；對所存儲的所述時(shí)間偏移量執(zhí)行最小偏移量濾波(MOF)以去除基于 無效時(shí)間戳數(shù)據(jù)的任何時(shí)間偏移量； 存儲所述MOF的結(jié)果；對所存儲的經(jīng)過濾波的所述時(shí)間偏移量執(zhí)行頻率估計(jì)濾波(FEF)以 生成頻率估計(jì)；以及向用戶顯示頻率估計(jì)，以使得所述用戶能夠決定是否使用該頻率估計(jì) 作為向MiFLL的輸入。
16. 如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述多個(gè)時(shí) 間戳包括由以下時(shí)間戳構(gòu)成的群組中的至少兩個(gè)包括從所述客戶端時(shí)鐘 發(fā)起的所述PDU的發(fā)送發(fā)起間期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳Tp包括終止于經(jīng) 由網(wǎng)絡(luò)與所述客戶端相連接的所述服務(wù)器時(shí)鐘的所述PDU的接收終止間 期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳T2，包括從所述服務(wù)器時(shí)鐘發(fā)起的所述PDU的發(fā) 送發(fā)起間期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳T3，以及包括終止于所述客戶端時(shí)鐘的所 述PDU的接收終止間期的最佳估計(jì)的時(shí)間戳T4，其中，"間期"指的是 時(shí)間間隔。
17. 如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述頻率估 計(jì)被與針對信道的關(guān)聯(lián)有效性標(biāo)志一道顯示，其中，所述信道指的是服務(wù) 器時(shí)鐘以及從所述服務(wù)器時(shí)鐘到所述客戶端時(shí)鐘的關(guān)聯(lián)路徑。
18. 如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，還包括以下步驟 對所述頻率估計(jì)濾波步驟的輸出應(yīng)用頻率群集化(FC)算法，以去除與給 定時(shí)間間期中的在前的信道行為不一致的頻率估計(jì)異常點(diǎn)。
19. 如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述服務(wù)器 包括多播NTP服務(wù)器，該多播NTP服務(wù)器能夠提供在服務(wù)器和客戶端之 間具有N對M關(guān)聯(lián)的基于分組的定時(shí)信息，其中，N和M可以是大于或 等于1的任意整數(shù)。
20. 如權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述服務(wù)器 包括多播PTP服務(wù)器，該多播PTP服務(wù)器能夠提供在服務(wù)器和客戶端之間 具有N對M關(guān)聯(lián)的基于分組的定時(shí)信息，其中，N和M可以是大于或等 于1的任意整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提出了一種方法，用于自治地驗(yàn)證從多個(gè)源獲得的時(shí)間和頻率信息并生成在客戶端時(shí)鐘和源之間的頻率差的適當(dāng)估計(jì)。該方法包括以下步驟協(xié)議數(shù)據(jù)單元驗(yàn)證，偏移量測量，最小偏移量濾波，和頻率濾波。利用這些步驟，可以減輕分組延時(shí)變化的負(fù)面影響，并且確定了所考慮的源的頻率估計(jì)，以及關(guān)聯(lián)有效性狀態(tài)。因此，以相對于現(xiàn)有方法極大降低了的成本和降低的復(fù)雜度水平來實(shí)現(xiàn)對本地時(shí)鐘的質(zhì)量控制。
文檔編號G04G5/00GK101416431SQ200780012003
公開日2009年4月22日 申請日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月1日
發(fā)明者喬治·P·扎木帕蒂 申請人:迅騰有限公司