技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于無線網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步的方法和裝置以及系統(tǒng),并且特別涉及時(shí)間同步對于從無線網(wǎng)絡(luò)中的接收單元得到可接受性能很重要的類型的無線網(wǎng)絡(luò),例如在音頻和視頻功能和其他多媒體功能中。
背景技術(shù):
IEEE 802.11Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)通常用于計(jì)算設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等之間的眾多無線應(yīng)用。IEEE 802.11Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)越來越多地應(yīng)用于例如流音頻數(shù)據(jù)、流視頻數(shù)據(jù)和如使用便攜式游戲設(shè)備進(jìn)行游戲等的其他多媒體應(yīng)用的功能的國內(nèi)應(yīng)用。經(jīng)由接入點(diǎn)(AP)可提供即將被傳送至無線網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)站點(diǎn)(STA)的數(shù)據(jù)。這廣播了相關(guān)數(shù)據(jù)并且該相關(guān)數(shù)據(jù)由其所認(rèn)定的一個(gè)或多個(gè)接收器或者站點(diǎn)檢測。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)站點(diǎn)將具有與其相關(guān)聯(lián)的電路以處理根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)的類型處理數(shù)據(jù)。例如,一對無線揚(yáng)聲器中的每一個(gè)無線揚(yáng)聲器將接收音頻信號(hào)的左聲道和右聲道并且將必須對其解碼并將其回放給用戶聽。每個(gè)站點(diǎn)中的電路將具有自由運(yùn)行的時(shí)鐘。該時(shí)鐘通常是基于晶體的振蕩器并且很常見這些振蕩器不特別精準(zhǔn),以及在站點(diǎn)之間時(shí)鐘常彼此不同步。因此,對于例如一對揚(yáng)聲器,用于控制回放的自由運(yùn)行時(shí)鐘在一個(gè)擴(kuò)音器中可比另一個(gè)擴(kuò)音器中的更快,這通常會(huì)逐漸引起左右聲道變得不太同步。
例如如NTPRFC 1305的NTP的時(shí)間協(xié)議常用于通過如因特網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)有線分配系統(tǒng)來提供嚴(yán)格定時(shí)機(jī)制。
NTP是這樣一種常用的協(xié)議,當(dāng)在無線網(wǎng)絡(luò)中傳送用于如音頻的多種應(yīng)用的數(shù)據(jù)時(shí)使用該協(xié)議是可取的。然而,問題出現(xiàn)了,因?yàn)闊o線系統(tǒng)中的例如NTP的時(shí)間協(xié)議可經(jīng)歷不對稱的接收和傳送路徑,由于系統(tǒng)中不同單元間的不對稱程度不同,該不對稱的接收和傳送路徑可能不同。因此,經(jīng)由Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用例如NTP的時(shí)間協(xié)議的站點(diǎn)將遭受由于不對稱路徑的不精確并因此可能不與其他站點(diǎn)同步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
我們已認(rèn)識(shí)到例如IEEE 802.11的Wi-Fi傳輸標(biāo)準(zhǔn)包括由在接入點(diǎn)的物理層時(shí)鐘提供的定時(shí)信標(biāo)(時(shí)間同步功能—TSF),接收器需要優(yōu)先處理該定時(shí)信標(biāo),并且此外這在AP和每一個(gè)站點(diǎn)之間形成快速和直接的半同步路徑。每個(gè)站點(diǎn)中的Wi-Fi接收器具有站點(diǎn)處的處理電路使用的其自有的物理層自由運(yùn)行時(shí)鐘。該物理層自由運(yùn)行時(shí)鐘被復(fù)位以與來自在接收到的Wi-Fi信號(hào)中的AP的定時(shí)信標(biāo)同步。因此,能使用TSF來同步接收器中的物理層時(shí)鐘。接收到的AP-TSF和Wi-Fi接收器中的STA自由運(yùn)行時(shí)鐘間的不同提供了AP時(shí)鐘和STA站點(diǎn)時(shí)鐘間的誤差,并且這能被用于為更高級(jí)的定時(shí)同步方法提供更精細(xì)的校正值(諸如NTP),以使多個(gè)站點(diǎn)中的站點(diǎn)時(shí)鐘更緊密地同步。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種用于接收和回放在無線媒體分配系統(tǒng)中傳送的媒體的無線站點(diǎn),該站點(diǎn)包括:
物理層,該物理層包括物理層時(shí)鐘并且還包括用于重復(fù)接收和解碼廣播信標(biāo)幀和包括在該廣播信標(biāo)幀中的時(shí)間戳的接收器和解碼器電路,以及其中該物理層時(shí)鐘被配置為根據(jù)時(shí)間戳控制其輸出時(shí)鐘信號(hào);
傳輸層,該傳輸層使用傳輸層時(shí)間同步協(xié)議進(jìn)行操作并且包括被連接至物理層時(shí)鐘的時(shí)鐘接口以將時(shí)鐘信號(hào)從物理層時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為適于由傳輸層時(shí)鐘同步協(xié)議用作時(shí)鐘源的形式;以及
操作系統(tǒng)時(shí)鐘,由傳輸層時(shí)間同步協(xié)議控制以用于接收和回放媒體。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種用于控制無線站點(diǎn)中的操作系統(tǒng)時(shí)鐘以用于接收和回放在無線媒體分布系統(tǒng)中傳送的媒體的方法,該方法包括:
在站點(diǎn)的物理層中接收廣播信標(biāo)幀;
解碼該信標(biāo)幀以得到時(shí)間戳;
根據(jù)時(shí)間戳來控制物理層時(shí)鐘的輸出時(shí)鐘信號(hào);
將物理層時(shí)鐘的輸出時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于由傳輸層中的傳輸層時(shí)間同步協(xié)議用作時(shí)鐘源的形式;以及
用傳輸層時(shí)間同步協(xié)議來控制操作系統(tǒng)時(shí)鐘以用于媒體的接收和回放。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了一種無線媒體分布系統(tǒng),該無線媒體分配系統(tǒng)包括用于廣播媒體的接入點(diǎn)和用于媒體的接收和回放的多個(gè)站點(diǎn),其中:
該接入點(diǎn)被配置為重復(fù)傳送信標(biāo)幀,該信標(biāo)幀包括根據(jù)接入點(diǎn)中的物理層時(shí)鐘得到的時(shí)間戳;
每個(gè)站點(diǎn)被配置為接收和解碼每個(gè)信標(biāo)幀中的時(shí)間戳,并且根據(jù)該時(shí)間戳控制站點(diǎn)物理層時(shí)鐘的輸出時(shí)鐘信號(hào),以及使用物理層時(shí)鐘的輸出時(shí)鐘信號(hào)作為用于站點(diǎn)的傳輸層中的傳輸層時(shí)間同步協(xié)議的時(shí)鐘源。
本發(fā)明的這些和其他方面將在參考其做出的隨附權(quán)利要求中更精確地定義。
附圖說明
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將參考附圖以示例的方式進(jìn)行詳細(xì)描述,其中:
圖1示意性地示出了本發(fā)明可被應(yīng)用于其的類型的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),該類型的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使用NTP作為示例時(shí)間協(xié)議,圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的NTP同步技術(shù);
圖2示出了具有在AP和STA上被用于同步的物理層時(shí)鐘的圖1的配置,圖2示出了多協(xié)議層同步技術(shù);
圖3示出了AP物理層時(shí)鐘和相關(guān)電路的示意圖,圖3示出了AP物理層時(shí)鐘結(jié)構(gòu);
圖4示出了STA物理層時(shí)鐘和相關(guān)電路的第一實(shí)施方式,圖4示出了第一示例性STA物理層時(shí)鐘結(jié)構(gòu);
圖5示出了STA物理層時(shí)鐘和相關(guān)電路的第二實(shí)施方式,圖5示出了第二示例性STA物理層時(shí)鐘結(jié)構(gòu);以及
圖6示出了物理層時(shí)鐘和NTP時(shí)鐘之間的關(guān)系及Wi-Fi系統(tǒng)的應(yīng)用層中的電路,圖6示出了OS軟件時(shí)鐘的NTP調(diào)整。
具體實(shí)施方式
圖1示出了使用例如NTP的應(yīng)用層協(xié)議用于時(shí)間同步兩個(gè)無線站點(diǎn)的已知技術(shù)。在該示例中,有兩個(gè)站點(diǎn)(STA)2,這兩個(gè)站點(diǎn)(STA)2回放來自媒體源4的媒體。媒體源可位于因特網(wǎng)中(例如,流服務(wù)),連接至AP6(例如,存儲(chǔ)在本地計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)上),或者能從站點(diǎn)中的一者得到(例如,媒體可經(jīng)由DAB被廣播并且在裝備了DAB接收器的一個(gè)站點(diǎn)被接收并且通過Wi-Fi提供給其他站點(diǎn))。兩個(gè)站點(diǎn)的目的在于同步回放媒體。這可包括同步回放來自兩個(gè)站點(diǎn)的相同媒體(例如,對于多房間(multi-room)回放)或者同步回放媒體的不同組成(例如提供給不同揚(yáng)聲器的左和右立體聲信道)。
媒體回放由每個(gè)站點(diǎn)2中的操作系統(tǒng)(OS)軟件時(shí)鐘8控制,并且兩個(gè)站點(diǎn)可被配置為在特定時(shí)間按照各自的OS時(shí)鐘8所確定的回放速率開始回放。然而,這依賴于站點(diǎn)中的OS軟件時(shí)鐘彼此同步。通常,這使用NTP(雖然可以使用其他類似的時(shí)間協(xié)議)來實(shí)現(xiàn)。NTP是應(yīng)用層時(shí)間同步協(xié)議,該NTP可以被用于控制每個(gè)站點(diǎn)處的OS軟件時(shí)鐘。每個(gè)站點(diǎn)使用NTP周 期性地輪詢在因特網(wǎng)上可接入的時(shí)間服務(wù)器(典型如原子時(shí)鐘服務(wù)器)。這返回時(shí)間值,并且NTP能結(jié)合其他測量的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)使用該時(shí)間值以預(yù)測“真正”時(shí)間值。在理想的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(例如有線以太網(wǎng)LAN)中,NTP能給出良好同步(約1ms精度),其適用于多房間回放。
然而,在例如Wi-Fi的無線環(huán)境中使用如上所述的基于NTP的解決方案有一些問題。具體地,不對稱接收和傳送路徑可能導(dǎo)致NTP應(yīng)用的不精確預(yù)測,并且因此如上所述每個(gè)站點(diǎn)中的OS軟件時(shí)鐘將不被充分同步。此外,對于如左/右立體聲信道同步的應(yīng)用,甚至需要NTP通常不能達(dá)到的較高精確度(10us左右)。因此,以上基于NTP的系統(tǒng)的類型不合適,特別是對于左/右信道同步,但對于一些多房間應(yīng)用還是合適的。
可替換的現(xiàn)有技術(shù)解決方案已整個(gè)放棄了NTP,但這些可替換的現(xiàn)有技術(shù)帶來它們自身的問題,如這些技術(shù)通常使用專屬同步協(xié)議。這導(dǎo)致非標(biāo)準(zhǔn)STA被使用(如通常一個(gè)必須充當(dāng)主以與其他同步)。此外,排除了一些站點(diǎn)是無線的而其他被連接至有線網(wǎng)絡(luò)的任何混合系統(tǒng)。
本發(fā)明的實(shí)施方式保持對NTP應(yīng)用層時(shí)間同步協(xié)議的使用以同步每個(gè)站點(diǎn)2的OS時(shí)鐘8。然而,在該實(shí)例中,取代了NTP輪詢遠(yuǎn)程時(shí)間服務(wù)器10以同步時(shí)鐘,每個(gè)站點(diǎn)2中的OS軟件時(shí)鐘使用站點(diǎn)的物理層時(shí)鐘12作為時(shí)間源。此外,NTP使用的時(shí)間源是可切換的。在一些情況下,使用基于因特網(wǎng)的時(shí)間服務(wù)器10的NTP精確度是足夠的(例如,許多多房間系統(tǒng)或者其中有混合的有線和無線站點(diǎn))。在其他需要更高精確度的實(shí)例中,NTP時(shí)間源被切換至更精確的源,該更精確的源在這種情況下是用于控制每個(gè)站點(diǎn)和接入點(diǎn)中的無線通信的物理層時(shí)鐘。每個(gè)站點(diǎn)和接入點(diǎn)有其自有的物理層時(shí)鐘。物理層時(shí)鐘被用于例如IEEE 802.11中以在Wi-Fi系統(tǒng)中對幀數(shù)據(jù)速率計(jì)時(shí)。
這參考圖2示出,其中每個(gè)站點(diǎn)的OS軟件時(shí)鐘8使用NTP輪詢每個(gè)站 點(diǎn)處的物理層時(shí)鐘12,以使物理層時(shí)鐘12成為每個(gè)站點(diǎn)處的OS軟件時(shí)鐘8的同步源。每個(gè)站點(diǎn)處的物理層時(shí)鐘12還與接入點(diǎn)6處的物理層時(shí)鐘14同步。
圖2示出了NTP使用每個(gè)站點(diǎn)處的物理層時(shí)鐘12作為其定時(shí)源的配置,并且在該實(shí)例中,當(dāng)系統(tǒng)是基于Wi-Fi時(shí),時(shí)間同步功能與接入點(diǎn)6處的物理層時(shí)鐘14交換以充分地同步定時(shí)兩個(gè)或者更多站點(diǎn)2。如圖1所示,被回放的媒體可以從因特網(wǎng)經(jīng)由流服務(wù)被提供,經(jīng)由連接至接入點(diǎn)6的單元,或者,可替換地,可以在站點(diǎn)中的一者上被嵌入。
將認(rèn)識(shí)到使用這樣的配置每個(gè)站點(diǎn)獨(dú)立地使用NTP將其OS軟件時(shí)鐘同步至其自有的物理層時(shí)鐘。該同步被分布在站點(diǎn)之間并且因此不需要預(yù)定等級(jí)。
在例如圖2中示出的Wi-Fi系統(tǒng)的情況下,使用定時(shí)同步功能(TSF)保持每個(gè)站點(diǎn)的物理層時(shí)鐘12同步。這包括周期性地產(chǎn)生信標(biāo)幀和使用RF傳輸這些信標(biāo)幀。該信標(biāo)幀被AP廣播并因此被所有站點(diǎn)接收。
圖3示出了在接入點(diǎn)6的物理層時(shí)鐘14的示意性操作。圖3中包括自由運(yùn)行的本地振蕩器(例如,本地晶體振蕩器)16,該自由運(yùn)行的本地振蕩器16產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號(hào)和被配置為在每個(gè)時(shí)鐘“滴答(tick)”或者時(shí)鐘周期增加的計(jì)數(shù)器。組幀(framing)單元20周期地產(chǎn)生信標(biāo)幀并且使用耦合至Wi-Fi天線24的RF前端電路22傳送該信標(biāo)幀。被廣播并由所有站點(diǎn)2接收的每個(gè)信標(biāo)幀包括時(shí)間戳字段,該時(shí)間戳字段包含來自AP計(jì)數(shù)器18的計(jì)數(shù)器值的復(fù)本。傳送信標(biāo)幀的特征是Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.11)的一部分。信標(biāo)幀的傳輸快速而直接并且所有站點(diǎn)基本上同步接收該幀。信標(biāo)幀和TSF通常約每100ms左右被廣播。
為了徹底了解本發(fā)明的這一實(shí)施方式如何操作,有必要了解每個(gè)站點(diǎn)2中的物理層時(shí)鐘的結(jié)構(gòu)。這在圖4中被示出。
在類似于在接入點(diǎn)6的方法中,站點(diǎn)2具有由本地晶體28形成的自由運(yùn)行的振蕩器。如同在接入點(diǎn)處發(fā)生的,計(jì)數(shù)器30在每個(gè)時(shí)鐘“滴答”處在每個(gè)時(shí)鐘周期上進(jìn)行增加。目標(biāo)是每個(gè)站點(diǎn)中的自由運(yùn)行的振蕩器28應(yīng)該產(chǎn)生與接入點(diǎn)處的自由運(yùn)行的振蕩器相同頻率的時(shí)鐘信號(hào)。然而,用于每個(gè)振蕩器中的單個(gè)晶體間有變化并且作為這些變化的結(jié)果這些單個(gè)晶體以稍微不同的速率運(yùn)行。因此接入點(diǎn)和站點(diǎn)中的每一者處的計(jì)數(shù)器將以稍微不同的速率增加,并且即使周期性的同步將隨著時(shí)間在同步中發(fā)生偏移。
為了處理頻率變化和偏移,當(dāng)站點(diǎn)經(jīng)由其RF前端32接收到信標(biāo)幀時(shí),時(shí)間戳字段被解碼時(shí)鐘34提取。該時(shí)間戳字段包括接入點(diǎn)處的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器值。然后來自接入點(diǎn)的該計(jì)數(shù)器值被復(fù)制到站點(diǎn)中的計(jì)數(shù)器30。因此,每次接收到信標(biāo)幀和時(shí)間戳字段,站點(diǎn)處的計(jì)數(shù)器30重新同步至接入點(diǎn)6處的計(jì)數(shù)器18的值。因?yàn)樾艠?biāo)幀以RF頻率被傳送,所以包括在其傳輸中的時(shí)間延時(shí)是無關(guān)緊要的。此外,信標(biāo)幀和時(shí)間戳是Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)中的低級(jí)功能并且不會(huì)遭受需要進(jìn)一步補(bǔ)償?shù)娘@著的處理延時(shí),并因此無關(guān)緊要的延遲被采用。
物理層時(shí)鐘18及其在接入點(diǎn)處的等效包括晶體振蕩器和計(jì)數(shù)器,該計(jì)數(shù)器是在硅中形成的單調(diào)的硬件計(jì)數(shù)器。在Wi-Fi芯片中,該計(jì)數(shù)器是被整個(gè)芯片用來作為低延遲計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器,該低延遲計(jì)數(shù)器可用于上處理層作為普通時(shí)鐘信號(hào)。在一個(gè)示例中,時(shí)鐘可包括在192KHz滴答的24位計(jì)數(shù)器,但其他位寬和頻率是可能的,并且這些被解析以形成NTP的合適輸入。
在此處示出的實(shí)施方式中,站點(diǎn)物理層時(shí)鐘也包括被用于速率控制計(jì)數(shù)器30的附加功能。該附加功能可以被提供以用于將站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30和接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器18盡可能緊密地對準(zhǔn),以使信標(biāo)幀間的轉(zhuǎn)移被最小化并且可被完全消除。在該示例中,圖4中示出的站點(diǎn)物理層時(shí)鐘具有耦合在本地晶體振蕩器28和計(jì)數(shù)器30間的速率調(diào)整模塊36。這使得計(jì)數(shù)器30通過晶體增加的 速率能夠被調(diào)整。例如,速率調(diào)整模塊可以是控制提供給計(jì)數(shù)器30的滴答速率的軟件模塊。在另一個(gè)示例中,速率調(diào)整模塊可以是硬件模塊,諸如用于控制供給計(jì)數(shù)器30的滴答速率的相位鎖定環(huán)路。速率調(diào)整模塊36被用于調(diào)整時(shí)鐘信號(hào)增加計(jì)數(shù)器30的速率以盡可能緊密地匹配接入點(diǎn)本地晶體振蕩器16增加接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器18的速率。這通過使用時(shí)間戳記錄和誤差計(jì)算單元38來實(shí)現(xiàn)。這從每個(gè)解碼的信標(biāo)幀接收時(shí)間戳并且計(jì)算包含在時(shí)間戳中的接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器值和來自站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30的當(dāng)前計(jì)數(shù)器值間的差。在站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30用接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器值重寫前計(jì)算該誤差。這可通過使用時(shí)間戳和誤差計(jì)算單元來實(shí)現(xiàn)以通過基本上與每次更新計(jì)數(shù)器30同步地對監(jiān)測值進(jìn)行更新來重復(fù)監(jiān)測計(jì)數(shù)器30的值。可替換地,時(shí)間戳和誤差計(jì)算可以對在到達(dá)的信標(biāo)幀和讀取的STA計(jì)數(shù)器之間的時(shí)鐘滴答的數(shù)量計(jì)數(shù)并且可以相應(yīng)地校準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。
因此時(shí)間戳和誤差計(jì)算單元38提供接入點(diǎn)18和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30之間的誤差值,該誤差值表示它們之間的差或者自接收到最后一個(gè)信標(biāo)幀以后它們已偏移的差。
因此得到的誤差值能被提供給速率校準(zhǔn)計(jì)算模塊40。這可用于確定如何控制速率調(diào)整單元36來針對得到的誤差對站點(diǎn)計(jì)數(shù)器進(jìn)行調(diào)整。這能被實(shí)現(xiàn)的一種方法是知曉自從之前的校準(zhǔn)以后逝去的時(shí)間和當(dāng)前誤差值。該信息結(jié)合誤差值使得接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器間的偏移量能夠被確定。接著來自晶體的時(shí)鐘信號(hào)可以以速率調(diào)整模塊36被調(diào)整來以更接近接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器18的速率的速率使站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30增加。因?yàn)檫@在每次接收到時(shí)間戳?xí)r重復(fù)發(fā)生,誤差應(yīng)該通過相對短的時(shí)間周期并使用足夠準(zhǔn)確的誤差計(jì)算趨向最小值,并且速率調(diào)整電路將能夠緊密對準(zhǔn)接入點(diǎn)18和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30。
通過使用每個(gè)站點(diǎn)中各自的物理層時(shí)鐘,相同的技術(shù)在每個(gè)站點(diǎn)2中獨(dú)立地被執(zhí)行。這將導(dǎo)致每個(gè)站點(diǎn)的計(jì)數(shù)器緊密地與站點(diǎn)計(jì)數(shù)器同步并且還與 站點(diǎn)計(jì)數(shù)器相互同步。
以上描述的物理層時(shí)鐘校準(zhǔn)技術(shù)不是Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)中的一部分。然而,我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到可以進(jìn)行至Wi-Fi驅(qū)動(dòng)器的低等級(jí)接入并且這使能對接收的信標(biāo)幀和計(jì)數(shù)器值的接入。因此,這些已經(jīng)被用于獲得接入點(diǎn)和站點(diǎn)間的更緊密的同步。
以上的實(shí)施方式可以在不使用誤差計(jì)算和速率調(diào)整的情況下實(shí)施。然而,在信標(biāo)幀的接收間的本地振蕩器間有更大的偏移,以及相同的偏移將重復(fù)并且能使用速率調(diào)整和時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊被減小。
每個(gè)站點(diǎn)中的物理層時(shí)鐘的另一個(gè)示例在圖5中被示出。如圖4,包括本地晶體振蕩器28和計(jì)數(shù)器30。RF前端電路32和解碼單元34接收信標(biāo)幀并且根據(jù)這些信標(biāo)幀,使用來自信標(biāo)幀的接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器值來解碼和更新站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30。
在該示例中,取代了速率控制站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30,在接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器被接收時(shí),物理層時(shí)鐘生成對應(yīng)于接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器的一對值。這些值在時(shí)間戳和對生成單元42中被生成。這被稱作相關(guān)接入點(diǎn)和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器對。為實(shí)現(xiàn)該目的,接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器的到達(dá)時(shí)間是被站點(diǎn)計(jì)數(shù)器30蓋戳的時(shí)間并且站點(diǎn)計(jì)數(shù)器值接著從該時(shí)間戳中讀取/獲得。一旦相關(guān)的計(jì)數(shù)器對已經(jīng)生成,它可能被傳遞到更高的軟件層處理。這些更高的軟件層可以執(zhí)行對站點(diǎn)晶體和接入點(diǎn)晶體28之間的速率差的補(bǔ)償。例如,這可以如下面所描述的由NTP時(shí)鐘接口執(zhí)行。因?yàn)榻尤朦c(diǎn)和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器對與相同時(shí)間戳相關(guān),如果更高的層花費(fèi)一些時(shí)間處理該接入點(diǎn)和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器對并執(zhí)行該補(bǔ)償是沒關(guān)系的。
在該示例中,更高軟件層能通過在站點(diǎn)接收的信標(biāo)幀之間的時(shí)間周期的過程上使用相關(guān)計(jì)數(shù)器來監(jiān)測站點(diǎn)計(jì)數(shù)器距離接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器偏離了多少。優(yōu)選地,這通過多個(gè)信標(biāo)幀監(jiān)測以改善偏離或者偏移的精確度。一旦該偏移已知,更高軟件層能通過確定自最后一個(gè)信標(biāo)幀以后的時(shí)間和計(jì)算站點(diǎn)計(jì)數(shù)器 將在該周期中偏離多少并且相應(yīng)地調(diào)整當(dāng)前計(jì)數(shù)器值來速率補(bǔ)償站點(diǎn)計(jì)數(shù)器值。
通過使用以上參考圖4和5描述的物理層時(shí)鐘的實(shí)施方式中的任意一者,每個(gè)站點(diǎn)2具有大大改善了與接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器18的同步的計(jì)數(shù)器30。如果用足夠的精確度實(shí)施,站點(diǎn)和接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器將基本上同步。
然而,物理層時(shí)鐘中的計(jì)數(shù)器本身不適于以NTP方式使用。因?yàn)檫@樣,如圖6所示,需要Wi-Fi系統(tǒng)的應(yīng)用層中的NTP時(shí)鐘接口。接口50采用來自物理層時(shí)鐘52的當(dāng)前計(jì)數(shù)器值。如果用于以上參考圖5描述的第二示例中,這可被速率補(bǔ)償以針對信標(biāo)幀的接收間的任意偏移來調(diào)整。NTP時(shí)鐘接口解析物理層時(shí)鐘,以使NTP時(shí)鐘接口適用于NTP適用的形式,換言之,NTP時(shí)鐘接口以相似的形式被放置在由因特網(wǎng)時(shí)鐘服務(wù)器提供的NTP時(shí)鐘接口。為了同步站點(diǎn)間的媒體回放的目的,NTP時(shí)鐘接口是否提供日間校準(zhǔn)時(shí)間是無關(guān)緊要的,但重要的是所有站點(diǎn)和它們的時(shí)鐘與同步為相同時(shí)間。
NTP源選擇器54被配置為從經(jīng)由NTP時(shí)鐘接口50的物理層時(shí)鐘或者從一個(gè)或多個(gè)基于因特網(wǎng)的時(shí)鐘源中選擇NTP時(shí)鐘。該選擇可基于所需的精確度等級(jí)或者基于整個(gè)系統(tǒng)的配置,或者基于其他合適的因素。這之后,NTP以與其在已知的有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的相同的方式操作。NTP周期性地輪詢時(shí)鐘源并且所選擇的NTP源向NTP精確度預(yù)測器56提供來自所選擇的源的時(shí)鐘值,該NTP精確度預(yù)測器56基于時(shí)鐘輪詢的往返時(shí)間(RTT)來應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)NTP預(yù)測算法。在一個(gè)示例中,算法可以保持不變,及時(shí)時(shí)鐘源可以在站點(diǎn)的內(nèi)部(非常短的RTT)。在另一個(gè)實(shí)施例中,算法可以被優(yōu)化以考慮時(shí)鐘源的本地性質(zhì)?;跁r(shí)鐘源值和該預(yù)測來對站點(diǎn)中的操作系統(tǒng)軟件時(shí)鐘8進(jìn)行NTP調(diào)整。
相同的過程在所有站點(diǎn)中執(zhí)行。因?yàn)槭褂脠D4或者5的電路實(shí)現(xiàn)的物理層時(shí)鐘間的同步,同步的操作系統(tǒng)軟件時(shí)鐘在每個(gè)站點(diǎn)中得到。因此,使用 這樣的同步操作系統(tǒng)軟件時(shí)鐘在不同站點(diǎn)上的媒體回放是同步的,以使媒體在站點(diǎn)上以彼此同步的方式聽到。
對以上描述的系統(tǒng)的進(jìn)一步增強(qiáng)可以使用Wi-Fi的附加特征來向同步狀態(tài)上的站點(diǎn)中的每一者提供附加信息。Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)包括“探測請求”幀,該“探測請求”幀被從站點(diǎn)發(fā)送至接入點(diǎn)以提供有關(guān)(除其他之外)支持的數(shù)據(jù)速率的信息。然而,探測請求幀還具有能用于其他信息的供應(yīng)商特定字段。例如,最近計(jì)算的示出接入點(diǎn)計(jì)數(shù)器和站點(diǎn)計(jì)數(shù)器間的差的誤差值也可以包括在該字段中。雖然該幀主要被發(fā)送至接入點(diǎn),但是實(shí)際上該幀在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上被廣播,這意味著所有其他站點(diǎn)也能夠接收到該幀。
站點(diǎn)中的一或者多者可以從其他站點(diǎn)收集關(guān)于誤差值的信息,并且這可以被用于改善系統(tǒng)性能,例如,該信息可以被用作NTP選擇器的輸入。在這種情況下,如果誤差都足夠低,則可切換至基于TSF的時(shí)鐘源,或者相反地如果STA具有由于接收差而帶來的高誤差,則基于因特網(wǎng)的源可以更加可靠并且應(yīng)該由NTP選擇器選擇。在另一實(shí)施例中,這可以被用于確定誤差是否足夠低以通過不同站點(diǎn)使左右立體聲信道分離。如果該確定的結(jié)果是分離左右信道將不能充分同步,則系統(tǒng)可以被控制以通過每個(gè)信道還原成相同的媒體(音頻)回放,換言之無需任何立體聲分離。在進(jìn)一步的示例中,該信息可以被提供給用戶,以幫助用戶設(shè)置STA,以得到足夠的準(zhǔn)確度來使得立體聲信道能夠被輸出。這在具有顯著的多條路徑失真的環(huán)境中特別有用。