專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中維持準(zhǔn)確時(shí)間的裝置和系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的領(lǐng)域，尤其涉及為碼分多址通信系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息。
2.相關(guān)技術(shù)在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，多個(gè)用戶(hù)共享一條公共通信信道。為了避免由于多個(gè)用戶(hù)同時(shí)在通信信道上發(fā)送信息所產(chǎn)生的沖突，要求使用某些形式的多址協(xié)議，比如碼分多址(“CDMA”)。除了向有限容量的信道提供多址分配以外，協(xié)議可以服務(wù)其它功能，例如提供各用戶(hù)之間的隔離，即限制用戶(hù)間的干擾，以及通過(guò)使截取和解碼對(duì)于非目標(biāo)接收機(jī)變得困難而提供安全性，也稱(chēng)為低截取概率。
在CDMA系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼而將各信號(hào)與其它用戶(hù)的信號(hào)分開(kāi)。各用戶(hù)將其信息信號(hào)唯一地編碼為一傳輸信號(hào)。獲悉用戶(hù)編碼序列的目標(biāo)接收機(jī)可以對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行解碼以接收信息。信息信號(hào)的編碼擴(kuò)展其頻譜，使得經(jīng)編碼的傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于信息信號(hào)的原始帶寬。為此，CDMA也稱(chēng)為“擴(kuò)頻”調(diào)制或編碼。各用戶(hù)信號(hào)的能量在信道帶寬上被擴(kuò)展，使得各用戶(hù)的信號(hào)對(duì)于其它用戶(hù)表現(xiàn)為噪聲。只要解碼過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)足夠的信噪比，即把期望的用戶(hù)信號(hào)與其它用戶(hù)信號(hào)的“噪聲”干擾分開(kāi)，就可以恢復(fù)信號(hào)中的信息。
為了對(duì)傳輸信號(hào)中的信息進(jìn)行編碼和解碼而使用了幾種不同的技術(shù)和編碼類(lèi)型。例如，某些通常使用的技術(shù)是對(duì)信息碼元進(jìn)行交織并且重復(fù)信息碼元。某些通常使用的編碼類(lèi)型，也稱(chēng)為“擴(kuò)展碼”，是Walsh函數(shù)(也稱(chēng)為“正交擴(kuò)展碼”)以及偽隨機(jī)噪聲碼，后者也稱(chēng)為PN(偽噪聲)碼。為了實(shí)現(xiàn)PN碼以便用于CDMA系統(tǒng)中，確定PN碼的偽隨機(jī)碼序列，即“PN碼序列”，可以在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處準(zhǔn)確地時(shí)間同步，使接收機(jī)能夠?qū)鬏斝盘?hào)進(jìn)行解碼。例如，IS-95A CDMA標(biāo)準(zhǔn)使用了被時(shí)間同步到1980年1月6日午夜的PN碼，該同步使用了全球定位系統(tǒng)(“GPS”的)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。傳輸信號(hào)中的信息碼元用PN碼序列中相同的編碼碼元進(jìn)行解碼，后者用于對(duì)碼元進(jìn)行編碼。這樣，確保在接收機(jī)處也使用與發(fā)射機(jī)處對(duì)碼元編碼所用的碼元相同的來(lái)自PN碼序列的編碼碼元來(lái)對(duì)該碼元進(jìn)行解碼的一種方式是對(duì)發(fā)射機(jī)處所使用的PN碼序列和接收機(jī)處使用的相同的PN碼序列進(jìn)行時(shí)間同步。PN碼序列的時(shí)間同步出現(xiàn)在CDMA系統(tǒng)的“物理層”中，使得它對(duì)于用戶(hù)是不可知或“透明的”，一般它不可被CDMA系統(tǒng)的用戶(hù)所使用。
通常計(jì)算機(jī)用戶(hù)會(huì)希望具有準(zhǔn)確的時(shí)間信息。例如，大多數(shù)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都裝備有系統(tǒng)時(shí)鐘，系統(tǒng)時(shí)鐘有助于文件的時(shí)間和日期標(biāo)記，并且用于為計(jì)算機(jī)用戶(hù)的便利而提供時(shí)鐘顯示。系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)間一般由個(gè)人計(jì)算機(jī)(“PC”)內(nèi)部的本地時(shí)鐘所提供。當(dāng)本地內(nèi)部時(shí)鐘的準(zhǔn)確度對(duì)于計(jì)算機(jī)用戶(hù)的需求不足時(shí)，可以從更準(zhǔn)確的外部時(shí)間源更新系統(tǒng)時(shí)鐘。
現(xiàn)在參照

圖1，說(shuō)明用于從外部時(shí)間源向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供時(shí)間信息的方法示例。圖1示出的系統(tǒng)100包括個(gè)人計(jì)算機(jī)PC 102，其通過(guò)連接106連到因特網(wǎng)104，連接106可以包括例如局域網(wǎng)(“LAN”)，其使用以太網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)(“DSL”)、或者其它到因特網(wǎng)服務(wù)提供商的連接。系統(tǒng)100還包括與因特網(wǎng)104相連的時(shí)間服務(wù)器108。例如，時(shí)間服務(wù)器108可以是以太網(wǎng)中的許多服務(wù)器之一，這些服務(wù)器經(jīng)由無(wú)線(xiàn)電、衛(wèi)星或調(diào)制解調(diào)器被同步到世界調(diào)整時(shí)間(“UTC”)。UTC是國(guó)際時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)(以前是格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，即GMT)。零點(diǎn)的UTC是格林威治英國(guó)的午夜十二點(diǎn)，格林威治英國(guó)位于0度的經(jīng)度上。格林威治東面的所有地區(qū)(多達(dá)180度)都在時(shí)間上較遲；格林威治西面的所有地區(qū)在時(shí)間上較早。時(shí)間服務(wù)器108可以用于提供時(shí)間信息來(lái)更新或同步PC 102的系統(tǒng)時(shí)鐘。例如，計(jì)算機(jī)用戶(hù)可以運(yùn)行稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(“NTP”)客戶(hù)端的軟件程序。NTP是用于把計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘與某些時(shí)間基準(zhǔn)同步所使用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。類(lèi)似的協(xié)議是SNTP(“簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議”)，它與NTP相同，除了它缺少非所有服務(wù)器類(lèi)型都需要的某些內(nèi)部算法以外。簡(jiǎn)言之，NTP通過(guò)周期性地從時(shí)間服務(wù)器108請(qǐng)求時(shí)間信息而進(jìn)行運(yùn)作。請(qǐng)求間的周期是可變的，并且可由計(jì)算機(jī)用戶(hù)所設(shè)定。例如，計(jì)算機(jī)用戶(hù)可以設(shè)定NTP每隔3小時(shí)請(qǐng)求一次時(shí)間更新。NTP遵守執(zhí)行各種校正的協(xié)議，例如可以作出對(duì)時(shí)間值的傳輸延遲的校正；換言之，通過(guò)考慮到從時(shí)間服務(wù)器向PC發(fā)送時(shí)間值所需的時(shí)間量而校正返回到PC的時(shí)間值。這樣，NTP可以提供一時(shí)間值，該時(shí)間值可用于周期性地準(zhǔn)確重置PC 102的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，說(shuō)明用于向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供時(shí)間信息的方法的另一例，個(gè)人計(jì)算機(jī)使用無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)與外部時(shí)間源進(jìn)行通信。圖2示出的系統(tǒng)200包括PC 202，其經(jīng)由連接206連到CDMA調(diào)制解調(diào)器204，連接206可以包括例如到與CDMA調(diào)制解調(diào)器204相連的局域網(wǎng)的以太網(wǎng)接口、或者到CDMA調(diào)制解調(diào)器204的通用串行總線(xiàn)(“USB”)接口連接。CDMA調(diào)制解調(diào)器204是CDMA系統(tǒng)的一部分，如上所述，CDMA系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信信道210與基站208進(jìn)行通信。通信信道210可以是例如CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中發(fā)射和接收天線(xiàn)之間的射頻傳輸。
繼續(xù)圖2，基站208經(jīng)由連接214連到因特網(wǎng)212，連接214可以包括例如局域網(wǎng)，其使用以太網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器、DSL線(xiàn)、或者到因特網(wǎng)服務(wù)提供商的其它連接。系統(tǒng)200包括連到因特網(wǎng)212的時(shí)間服務(wù)器216。時(shí)間服務(wù)器216可用于提供時(shí)間信息來(lái)更新PC 202的系統(tǒng)時(shí)鐘。例如，計(jì)算機(jī)用戶(hù)可以運(yùn)行上述NTP程序。NTP可以提供一時(shí)間值，該時(shí)間值根據(jù)計(jì)算機(jī)用戶(hù)所指定的周期來(lái)準(zhǔn)確地重置PC 202的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。
如圖1和2中“NTP”標(biāo)記的箭頭所圖示，NTP程序的操縱跨過(guò)系統(tǒng)100和系統(tǒng)200的全部范圍。換言之，NTP運(yùn)行在圖1或2的PC上，并且從圖1或圖2的時(shí)間服務(wù)器收集時(shí)間信息，以便執(zhí)行NTP的功能準(zhǔn)確地更新各個(gè)PC的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。時(shí)間信息必須流過(guò)系統(tǒng)100或200的每一個(gè)圖示的元件，從時(shí)間服務(wù)器到PC。如上所述，NTP的功能之一是校正時(shí)間信息從時(shí)間服務(wù)器到達(dá)PC所需的時(shí)間量。物理距離越長(zhǎng)，校正就越大。大的校正可能比小的校正較不準(zhǔn)確。此外，不僅物理距離，而時(shí)間信息必須通過(guò)的系統(tǒng)元件數(shù)目也會(huì)引起延遲。此外，在時(shí)間信息從時(shí)間服務(wù)器發(fā)送到PC的過(guò)程中涉及無(wú)線(xiàn)通信信道是相對(duì)昂貴的。
因此，本領(lǐng)域中需要通過(guò)與外部可靠的時(shí)間源進(jìn)行通信而準(zhǔn)確地重置計(jì)算機(jī)的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。此外，本領(lǐng)域中需要從準(zhǔn)確的外部時(shí)間源較便宜地重置計(jì)算機(jī)的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。
發(fā)明概述本發(fā)明針對(duì)用于在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中維持準(zhǔn)確時(shí)間的裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明通過(guò)與外部可靠的時(shí)間源進(jìn)行通信而準(zhǔn)確地重置計(jì)算機(jī)的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。此外，本發(fā)明通過(guò)避免使用不必要的通信信道帶寬和不必要的因特網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)而較便宜地從準(zhǔn)確的外部時(shí)間源重置了計(jì)算機(jī)的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。
按照本發(fā)明，通信設(shè)備包括一空中接口模塊，該空中接口模塊與諸如全球定位系統(tǒng)(“GPS”)這樣的通用時(shí)間源同步。例如，空中接口模塊可以是CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的一部分，CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)使用GPS以便為CDMA系統(tǒng)提供時(shí)間同步。通信設(shè)備還包括一網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器，它與通用時(shí)間源同步。通信設(shè)備還包括一地址服務(wù)器，用于向通信設(shè)備內(nèi)包括的CPU提供網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器的地址。例如，地址服務(wù)器可以運(yùn)行動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(“DHCP”)向CPU提供因特網(wǎng)協(xié)議(“IP”)地址。CPU用于把時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器同步，并且把經(jīng)同步的時(shí)間提供給網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)接口可以是例如通信設(shè)備中包括的以太網(wǎng)接口。網(wǎng)絡(luò)接口用于把經(jīng)同步的時(shí)間傳遞至用戶(hù)計(jì)算機(jī)。例如，用戶(hù)計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議NTP以便于使用經(jīng)同步的時(shí)間來(lái)更新用戶(hù)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘。
附圖簡(jiǎn)述圖1是說(shuō)明用于使用外部時(shí)間源向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供時(shí)間信息的一種已知方法的框圖。
圖2是說(shuō)明用于使用通信系統(tǒng)與外部時(shí)間源進(jìn)行通信而向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供時(shí)間信息的另一種已知方法的框圖。
圖3是按照本發(fā)明一實(shí)施例的框圖，說(shuō)明了在示例性的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息的一例。
圖4是按照本發(fā)明一實(shí)施例的框圖，示出了在示例性的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供準(zhǔn)確時(shí)間信息所使用的調(diào)制解調(diào)器的某些特征和組件。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述當(dāng)前公開(kāi)的實(shí)施例針對(duì)用于在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中維持準(zhǔn)確時(shí)間的裝置和系統(tǒng)。下列描述包含與本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)有關(guān)的特定信息。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以不同于本申請(qǐng)中特別討論的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，未討論本發(fā)明的某些特定細(xì)節(jié)以便不使被發(fā)明變得模糊不清。本申請(qǐng)中未描述的特定細(xì)節(jié)在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)中的服務(wù)及其詳細(xì)描述僅僅針對(duì)本發(fā)明示例實(shí)施例。為了保持簡(jiǎn)潔，使用本發(fā)明原理的本發(fā)明的其它實(shí)施例未在本申請(qǐng)中特別描述，并且未由附圖特別說(shuō)明。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，說(shuō)明使用按照一實(shí)施例的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)從外部時(shí)間源向用戶(hù)計(jì)算機(jī)(它是個(gè)人計(jì)算機(jī))提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息的一例。圖3示出的系統(tǒng)300包括PC302，其經(jīng)由連接306連到CDMA調(diào)制解調(diào)器304，連接306可以包括例如到與CDMA調(diào)制解調(diào)器304相連的局域網(wǎng)的以太網(wǎng)接口、或者到CDMA調(diào)制解調(diào)器304的通用串行總線(xiàn)(“USB”)接口連接、或者到CDMA調(diào)制解調(diào)器304的個(gè)人電腦存儲(chǔ)卡國(guó)際聯(lián)盟(“PCMCIA”或PC卡)接口。CDMA調(diào)制解調(diào)器304通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信信道310與基站308進(jìn)行通信。通信信道310可以是例如CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中發(fā)射和接收天線(xiàn)之間的射頻傳輸，而CDMA調(diào)制解調(diào)器可以是高數(shù)據(jù)速率(“HDR”)調(diào)制解調(diào)器。
HDR調(diào)制解調(diào)器能夠在標(biāo)準(zhǔn)CDMA語(yǔ)音通信信道中以近似2.4兆比特每秒(“Mbps”)的速率提供數(shù)據(jù)傳輸。例如，HDR技術(shù)可以在現(xiàn)有CDMA通信系統(tǒng)中通過(guò)把某些信道從語(yǔ)音傳輸改變?yōu)閿?shù)據(jù)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，可能為HDR調(diào)制解調(diào)器的CDMA調(diào)制解調(diào)器304、以及基站308被包括在CDMA通信系統(tǒng)中。
美國(guó)專(zhuān)利4901307中描述了CDMA通信系統(tǒng)的一般原理，尤其是用于產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(hào)在通信信道上傳輸?shù)囊话阍?，所述?zhuān)利題為“Spread Spectrum MultipleAccess Communication System Using Satellite or Terrestrial Repeaters”，并且被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。該專(zhuān)利，即美國(guó)專(zhuān)利4901307中的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用完全被結(jié)合到本申請(qǐng)中。此外，美國(guó)專(zhuān)利5103459公開(kāi)了與PN擴(kuò)展、Walsh覆蓋以及產(chǎn)生CDMA擴(kuò)頻通信信號(hào)的技術(shù)有關(guān)的原理，該專(zhuān)利題為“System and Methodfor Generating Signal Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System”，并且被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。該專(zhuān)利，即美國(guó)專(zhuān)利5103459中的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用完全被結(jié)合到本申請(qǐng)中。而且，本發(fā)明使用了數(shù)據(jù)的時(shí)間多路復(fù)用以及與“高數(shù)據(jù)速率”通信系統(tǒng)有關(guān)的各種原理，本發(fā)明可用于“高數(shù)據(jù)速率”通信系統(tǒng)中，比如在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)08/963386中公開(kāi)的系統(tǒng)，該申請(qǐng)題為“Method andApparatus for High Rate Packet Data Transmission”，于1997年11月3日提交，并被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。該專(zhuān)利申請(qǐng)中的公開(kāi)內(nèi)容也通過(guò)引用完全被結(jié)合到本申請(qǐng)中。
繼續(xù)圖3，基站308與諸如全球定位系統(tǒng)GPS 308這樣的通用時(shí)間源進(jìn)行通信，以便于為CDMA系統(tǒng)提供時(shí)間同步。例如，為了對(duì)傳輸信號(hào)內(nèi)信息的編碼和解碼所使用的PN碼進(jìn)行同步，如上所述，CDMA系統(tǒng)可以使用來(lái)自GPS的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，也稱(chēng)為“GPS時(shí)間”或“GPS系統(tǒng)時(shí)間”，所述CDMA系統(tǒng)包括CDMA調(diào)制解調(diào)器304和基站308。
美國(guó)軍方開(kāi)發(fā)了全球定位系統(tǒng)(GPS)來(lái)為全世界的導(dǎo)航提供位置和時(shí)間信息，GPS在本示例性實(shí)施例中被單獨(dú)用作通用時(shí)間源的一個(gè)示例。目前，GPS系統(tǒng)在地球上方大約11000海里有24顆衛(wèi)星在軌道上，在12小時(shí)軌道中。各衛(wèi)星帶有用以很高精密定時(shí)的四個(gè)原子鐘。各衛(wèi)星連續(xù)地廣播一數(shù)字無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，該信號(hào)包括其自身的位置和時(shí)間，精確到一秒的百萬(wàn)分之一。從位于Colorado、Hawaii、Ascension Island、Kwajalen以及Diego Garcia的五個(gè)地面站監(jiān)視并控制這些衛(wèi)星。為了維持指定的準(zhǔn)確度，大多數(shù)衛(wèi)星要求每日更新它們的數(shù)據(jù)。Colorado的美國(guó)空軍統(tǒng)一太空指揮中心將每日更新發(fā)送到各衛(wèi)星，校正它們的時(shí)鐘和它們的軌道數(shù)據(jù)。GPS系統(tǒng)時(shí)間在美國(guó)海軍天文臺(tái)(“USNO”)被引用為主時(shí)鐘(MC)，并且被轉(zhuǎn)向UTC時(shí)間，GPS系統(tǒng)時(shí)間不會(huì)偏離UTC時(shí)間超過(guò)一微秒。由于基站308與諸如GPS 318這樣的通用時(shí)間源時(shí)間同步的結(jié)果，CDMA調(diào)制解調(diào)器304與諸如GPS 318這樣的通用時(shí)間源進(jìn)行時(shí)間同步。
CDMA調(diào)制解調(diào)器304結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322。CDMA調(diào)制解調(diào)器304在時(shí)間上與CDMA基站308同步，CDMA基站308使用GPS作為通用時(shí)間源。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322訪(fǎng)問(wèn)從CDMA調(diào)制解調(diào)器304可得的通用時(shí)間源，在該例中為GPS時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322運(yùn)行NTP(或SNTP)。NTP用于將計(jì)算機(jī)客戶(hù)端或服務(wù)器的時(shí)間與另一臺(tái)服務(wù)器或基準(zhǔn)時(shí)間源進(jìn)行同步。例如，NTP可用于將PC 302這樣的計(jì)算機(jī)客戶(hù)端的時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322這樣的服務(wù)器同步。為了將計(jì)算機(jī)客戶(hù)端或服務(wù)器的時(shí)間與另一臺(tái)服務(wù)器或基準(zhǔn)時(shí)間源同步，要求一分布式網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步協(xié)議，它能讀取服務(wù)器時(shí)鐘、把讀數(shù)發(fā)送到一臺(tái)或多臺(tái)客戶(hù)端，并且根據(jù)需要調(diào)制各個(gè)客戶(hù)端時(shí)鐘。完成這項(xiàng)工作的協(xié)議包括網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)、數(shù)字時(shí)間同步協(xié)議(DTSS)等等。同步協(xié)議確定了服務(wù)器時(shí)鐘相對(duì)客戶(hù)端時(shí)鐘的時(shí)間偏移。當(dāng)今使用的各種同步協(xié)議提供了完成這項(xiàng)工作的不同手段，但它們均遵從相同的通用模型。被請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器發(fā)送包括其當(dāng)前時(shí)鐘值即“時(shí)標(biāo)”的消息，客戶(hù)端在消息到達(dá)后記錄其自身的時(shí)標(biāo)。為了最佳準(zhǔn)確度，客戶(hù)端需要測(cè)量服務(wù)器-客戶(hù)端傳播延遲以確定其相對(duì)于服務(wù)器的時(shí)鐘偏移值。由于不可能確定單向延遲，因此除非已知實(shí)際的時(shí)鐘便宜，否則協(xié)議測(cè)量總往返延遲并且假定傳播時(shí)間在各方向是統(tǒng)計(jì)上相等的。通常，這是一種有用的近似；然而，在因特網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)路徑及相關(guān)的延遲會(huì)由于個(gè)體服務(wù)提供商的不同而大大不同。這樣，諸如網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322這樣的本地時(shí)間服務(wù)器通過(guò)不訪(fǎng)問(wèn)因特網(wǎng)而提供了準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn)。
大多數(shù)計(jì)算機(jī)包括石英諧振器-穩(wěn)定振蕩器以及硬件計(jì)數(shù)器，后者以幾毫秒的間隔對(duì)處理器進(jìn)行中斷。在各中斷處，向表示時(shí)鐘時(shí)間的系統(tǒng)變量添加稱(chēng)為“一點(diǎn)(tick)”的數(shù)量。時(shí)鐘可由系統(tǒng)和應(yīng)用程序讀取，并且偶爾被設(shè)為外部基準(zhǔn)。一旦被設(shè)定，時(shí)鐘讀數(shù)就以額定速率遞增，這取決于“小點(diǎn)”的值。典型的系統(tǒng)提供了一種可編程的機(jī)制使“小點(diǎn)”的值增加或降低一個(gè)小的固定量，以便在多個(gè)“小點(diǎn)”間隔上平緩地分?jǐn)偨o定的時(shí)間調(diào)整量。這樣，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322可用于提供時(shí)間信息以更新PC 302的系統(tǒng)時(shí)鐘。NTP可用于提供一時(shí)間值，該時(shí)間值可用于以計(jì)算機(jī)用戶(hù)所指定的周期根據(jù)來(lái)準(zhǔn)確地重置PC 302的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘。網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322根據(jù)通用時(shí)間源(比如GPS時(shí)間)向PC 302提供時(shí)間信息，而不通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信信道310訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間服務(wù)器，并且無(wú)須訪(fǎng)問(wèn)因特網(wǎng)。
如圖3中標(biāo)記為“NTP”的箭頭所圖示，并且與圖1和2的說(shuō)明相對(duì)，NTP程序的操作不會(huì)跨過(guò)系統(tǒng)300的全部寬度。換言之，由PC 302上運(yùn)行的NTP所產(chǎn)生的時(shí)間信息僅需從CDMA調(diào)制解調(diào)器304中的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322本地地通向PC302。通過(guò)與圖1和2的示例相對(duì)照，圖3所示的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器322利用了在CDMA調(diào)制解調(diào)器304處本地可得的通用時(shí)間源同步，例如GPS時(shí)間同步。這樣，圖3說(shuō)明了按照一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)從外部時(shí)間源向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息，并且降低了提供時(shí)間信息的延遲和有關(guān)代價(jià)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，說(shuō)明按照一個(gè)實(shí)施例的一種CDMA調(diào)制解調(diào)器的某些特征和組件，所述CDMA調(diào)制解調(diào)器用于從外部時(shí)間源向無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的個(gè)人計(jì)算機(jī)提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息。圖4示出包括PC 402的示例性系統(tǒng)400，PC 402經(jīng)由連接406連到CDMA調(diào)制解調(diào)器404，連接406可以包括例如到與CDMA調(diào)制解調(diào)器404相連的局域網(wǎng)的以太網(wǎng)接口、到CDMA調(diào)制解調(diào)器404的USB接口連接、或者到CDMA調(diào)制解調(diào)器404的PCMCIA接口。CDMA調(diào)制解調(diào)器404通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信信道410與基站(圖4中未示出)進(jìn)行通信。通信信道410可以是例如CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中發(fā)送天線(xiàn)和接收天線(xiàn)間的射頻傳輸。這樣，CDMA調(diào)制解調(diào)器404被包括在CDMA通信系統(tǒng)中。
繼續(xù)看圖4，CDMA調(diào)制解調(diào)器404包括幾個(gè)模塊，包括空中接口模塊420、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422、地址服務(wù)器424、中央處理單元CPU 426、Web服務(wù)器428以及網(wǎng)絡(luò)接口430。圖4的框圖中用模塊間的箭頭指明了模塊間的信息流動(dòng)情況，模塊間的箭頭還指出信息流動(dòng)的方向。
空中接口模塊420被配置成通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信信道與GPS進(jìn)行通信。例如，空中接口模塊420可以是與基站(圖4中未示出)進(jìn)行通信的HDR(高數(shù)據(jù)速率)CDMA模塊。所述基站與諸如全球定位系統(tǒng)這樣的通用時(shí)間源通信，以便于為CDMA系統(tǒng)提供時(shí)間同步。例如，GPS時(shí)間可由CDMA系統(tǒng)所使用，以便對(duì)傳輸信號(hào)中信息的編碼和解碼所使用的PN碼進(jìn)行同步，如上所述。CDMA系統(tǒng)的時(shí)間同步可用于使GPS時(shí)間可用于從空中接口模塊420輸出到網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422。
網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422被配置成接收并保存從諸如GPS時(shí)間這樣的通用時(shí)間源、以及從空中接口模塊420而來(lái)的時(shí)間。然后，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議的軟件而使來(lái)自通用時(shí)間源的時(shí)間(比如GPS時(shí)間)可用于其它模塊。例如，可以使用SNTP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)或NTP(網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)。
通過(guò)把網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422的IP(“因特網(wǎng)協(xié)議”)地址提供給CPU 426以便由PC 402所使用，地址服務(wù)器424使網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422和PC 402之間的GPS時(shí)間傳遞變得方便。地址服務(wù)器424還可以執(zhí)行許多網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的功能。例如，地址服務(wù)器424可用于運(yùn)行動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(“DHCP”)。DHCP可用于向PC 402指定各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，例如域名、域名服務(wù)器地址、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422的IP地址以及Web服務(wù)器428的IP地址。
Web服務(wù)器428被配置成與CPU 426通信，從而與PC 402通信。像CDMA調(diào)制解調(diào)器404這樣的任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都會(huì)包含一內(nèi)部Web服務(wù)器(HTTP(“超文本傳輸協(xié)議”)服務(wù)器)，作為用于配置該設(shè)備的手段。例如，計(jì)算機(jī)用戶(hù)可以使用Web瀏覽器從PC 402經(jīng)由TCP/IP(“傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議”)協(xié)議與Web服務(wù)器428進(jìn)行通信。瀏覽器把HTTP請(qǐng)求發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器用HTML(“超文本鏈接標(biāo)示語(yǔ)言”)頁(yè)面進(jìn)行應(yīng)答，也可能用形式為ActiveX控制或Java小程序的其它程序進(jìn)行應(yīng)答。
結(jié)合地址服務(wù)器424和Web服務(wù)器428使用DHCP使計(jì)算機(jī)用戶(hù)減輕了各種冗長(zhǎng)任務(wù)的表現(xiàn)。例如，當(dāng)PC 402連到CDMA調(diào)制解調(diào)器404時(shí)，PC 402“自動(dòng)獲悉”網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422的IP地址，為了提高計(jì)算機(jī)用戶(hù)的方便性而實(shí)現(xiàn)了PC 402本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘的重置。此外，用戶(hù)可以從Web服務(wù)器428上運(yùn)行的網(wǎng)頁(yè)容易地重置NTP的任選參數(shù)。
CPU 426被配置成從通用時(shí)間源(比如GPS時(shí)間)、從網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器422接收時(shí)間，并且把來(lái)自通用時(shí)間源的時(shí)間，比如GPS時(shí)間，提供給網(wǎng)絡(luò)接口430。此外，CPU 426在圖4所示CDMA調(diào)制解調(diào)器404的所有模塊間依次轉(zhuǎn)交通信。網(wǎng)絡(luò)接口430被配置成與CPU 426通信，并且與PC 402通信，使得在CPU 426和PC 402間提供順序的通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口430可以是以太網(wǎng)接口、或標(biāo)準(zhǔn)USB、或PCMCIA接口、或者適合允許在CDMA調(diào)制解調(diào)器404和PC 402間通信的任何其它適當(dāng)?shù)慕涌?。這樣，按照一個(gè)實(shí)施例，圖4說(shuō)明了一種系統(tǒng)，用于向個(gè)人計(jì)算機(jī)提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息，并且降低了提供時(shí)間信息所需的延遲和有關(guān)代價(jià)。
從上述描述中可知，本發(fā)明提供了用于在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中維持準(zhǔn)確時(shí)間的裝置和系統(tǒng)。按照上述本發(fā)明的一實(shí)施例，使用無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)從外部時(shí)間源向計(jì)算機(jī)提供了準(zhǔn)確的時(shí)間信息。按照一實(shí)施例，減少了時(shí)間信息從網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器傳播到計(jì)算機(jī)所需的物理距離，也減少了時(shí)間信息必須通過(guò)的系統(tǒng)元件數(shù)量。因此，可以改進(jìn)計(jì)算機(jī)本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘的重置的準(zhǔn)確度。此外，按照上述本發(fā)明一實(shí)施例，在時(shí)間信息從網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器到計(jì)算機(jī)的傳輸中不再涉及無(wú)線(xiàn)通信信道。這樣，本發(fā)明一實(shí)施例降低了在為重置計(jì)算機(jī)的本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘提供時(shí)間信息時(shí)所需的有關(guān)代價(jià)和CDMA通信信道帶寬。盡管本發(fā)明被描述為應(yīng)用于CDMA系統(tǒng)中的通信，然而對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，怎樣在其它情況下應(yīng)用本發(fā)明，其中需要計(jì)算機(jī)本地內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確重置，并且有對(duì)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的訪(fǎng)問(wèn)。
從上述描述中顯然可見(jiàn)，可以使用各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的概念而不背離其范圍。此外，雖然特別參照某些實(shí)施例描述了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，可以在形式和細(xì)節(jié)上作出變化，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，可以使用不同的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議從網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器向計(jì)算機(jī)提供時(shí)間信息。而且，例如，可以使用除了結(jié)合一實(shí)施例描述的DHCP協(xié)議以外的不同地址或配置協(xié)議。上述實(shí)施例被視為是說(shuō)明性的而非限制性的。還應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，而能夠作出許多重排、修改和替換，而不背離本發(fā)明的范圍。
這樣，已經(jīng)描述了用于在無(wú)線(xiàn)環(huán)境中維持準(zhǔn)確時(shí)間的裝置和系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種通信設(shè)備，包括空中接口模塊，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信信道與通用時(shí)間源進(jìn)行通信；網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器，用于接收并保存來(lái)自所述空中接口模塊的通用時(shí)間源時(shí)間；地址服務(wù)器，用于向所述通信設(shè)備的CPU提供所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器的地址；所述CPU用于從所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器接收所述通用時(shí)間源時(shí)間，并且把所述通用時(shí)間源時(shí)間提供給網(wǎng)絡(luò)接口；所述網(wǎng)絡(luò)接口用于把所述通用時(shí)間源時(shí)間傳遞到計(jì)算機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述通用時(shí)間源是一GPS，而所述通用時(shí)間源時(shí)間是一GPS時(shí)間。
3.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述空中接口模塊用于通過(guò)CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的基站與所述GPS進(jìn)行通信。
4.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述通信設(shè)備包括HDR CDMA調(diào)制解調(diào)器。
5.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述地址服務(wù)器使用DHCP提供所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器的所述地址。
6.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括以太網(wǎng)接口。
7.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括USB接口。
8.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括PCMCIA接口。
9.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，還包括用于與所述CPU通信的Web服務(wù)器。
10.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行NTP從所述通信設(shè)備中的所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器獲得所述通用時(shí)間源時(shí)間。
11.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行SNTP從所述通信設(shè)備中的所述網(wǎng)絡(luò)地址服務(wù)器獲得所述通用時(shí)間源時(shí)間。
12.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行NTP從所述通信設(shè)備中的所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器獲得所述GPS時(shí)間。
13.如權(quán)利要求2所述的通信設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)行SNTP從所述通信設(shè)備中的所述網(wǎng)絡(luò)地址服務(wù)器獲得所述GPS時(shí)間。
14.一種系統(tǒng)，包括包括網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器的通信設(shè)備；無(wú)線(xiàn)通信信道；與通用時(shí)間源通信的基站，所述基站從所述通用時(shí)間源獲得通用時(shí)間源時(shí)間；所述基站通過(guò)所述無(wú)線(xiàn)通信信道向所述通信設(shè)備提供所述通用時(shí)間源時(shí)間；所述通信設(shè)備向用戶(hù)計(jì)算機(jī)提供所述通用時(shí)間源時(shí)間。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通用時(shí)間源是GPS，所述通用時(shí)間源時(shí)間是GPS時(shí)間。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信設(shè)備包括HDR CDMA調(diào)制解調(diào)器。
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器運(yùn)行一分布式網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步協(xié)議向所述用戶(hù)計(jì)算機(jī)提供所述通用時(shí)間源時(shí)間。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器運(yùn)行一分布式網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步協(xié)議向所述用戶(hù)計(jì)算機(jī)提供所述GPS時(shí)間。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步協(xié)議是NTP。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步協(xié)議是NTP。
21.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線(xiàn)通信信道包括CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中發(fā)送天線(xiàn)和接收天線(xiàn)間的射頻傳輸。
22.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站包括CDMA無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的基站。
23.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS時(shí)間被參考為UTC。
24.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信設(shè)備經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口把所述GPS時(shí)間提供給所述用戶(hù)計(jì)算機(jī)。
全文摘要
按照所公開(kāi)的實(shí)施例，一種通信設(shè)備包括一空中接口模塊，空中接口模塊與諸如全球定位系統(tǒng)(“GPS”)這樣的通用時(shí)間源是時(shí)間同步的。通信設(shè)備還包括一網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器，它與通用時(shí)間源同步。通信設(shè)備還包括一地址服務(wù)器，用于向通信設(shè)備中所包括的CPU提供網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器的地址。CPU用于把時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器同步，并且向網(wǎng)絡(luò)接口提供經(jīng)同步的時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)接口用于把經(jīng)同步的時(shí)間傳遞到用戶(hù)計(jì)算機(jī)。例如，用戶(hù)計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議NTP以便于使用經(jīng)同步的時(shí)間來(lái)更新用戶(hù)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1653398SQ02823865
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月25日
發(fā)明者R·H·金寶爾 申請(qǐng)人:高通股份有限公司