在没有连续传输的情况下维持数字网络中的时钟同步的制作方法_2

文档序号:9925255阅读:来源:国知局
选实施例的示例移动单元12的框图。在一个实施例中,移动 单元12的从时钟13是从时钟振荡器。移动单元12还包括转换器16(例如数字向模拟转换 器)、控制逻辑模块17、传输器18和接收器19。传输器18配置成将帖1传输给基础单元11(例 如经由有线连接链路35或者通过无线连接链路15而无线地经由无线收发器12T)。接收器19 配置成从基础单元11接收帖U例如经由有线连接链路35或者通过无线连接链路15而无线 地经由无线接收器12R)。
[0036] 为了确定帖时序,移动单元12监控帖结构now定位包括在帖结构110中的基础单 元时间空隙120。移动单元12将不会传输帖1直到其定位基础单元时间空隙120并且其从时 钟13与基础单元11的系统主时钟14同步。
[0037] 为了维持系统主时钟14与从时钟13之间的时钟同步,控制逻辑模块17在本地计算 多个时钟误差校正参数,并且基于所计算的时钟误差参数调节从时钟13。移动单元12不需 要依赖于来自移动实体的计算/测量,诸如基础单元11或另一移动单元12。
[0038] 在本发明的一个优选实施例中,从时钟13调节成补偿系统主时钟14与从时钟13之 间的频率和/或相位中的差异。调节从时钟13W补偿系统主时钟14和从时钟13之间的频率 和/或相位中的差异还维持帖结构100的帖对准。在没有相位校正的情况下,将发生缓慢时 间漂移并且来自移动单元12的帖1将不会依照帖结构100而对准。
[0039] 在该说明书中,利用CFE标示W百万分之一(PPM)为单位的两个时钟周期之间的时 钟频率误差。一般地,依照如W下所提供的等式(1)来计算时钟频率误差CFE: (-化-们战-H)!' {Ik 其中:表示系统主时钟14的时钟周期,并且其中犯表示从时钟13的时钟周期。
[0040] 在本发明的一个优选实施例中,控制逻辑模块17包括时钟误差校正单元400W用 于计算在调节从时钟13时所使用的时钟误差校正参数。时钟误差校正单元400在本地维持 时钟计数器410和帖计数器420。时钟计数器410维持整数值Ok CM,其表示已经逝去的时钟 循环数目。帖计数器420维持整数值,其表示自移动单元12计算/执行先前测量起 已经排出的帖数目。
[0041] 在该说明书中,利用饼标示阔值整数值,其表示最大时钟循环数目。
[0042] 当移动单元12定位第一基础单元时间空隙120时,时钟计数器410和帖计数器420 被重设。时钟计数器410在每一个时钟循环处发生增量。帖计数器420在时钟计数器410等于 MAX....CLK...CNTVS时发生增量。在一个实施例中,帖计数器在每一次测量之后被重置。
[0043] 在最小数目的帖1已经排出并且下一基础单元时间空隙120被定位之后,时钟误差 校正单元400计算测量(即执行测量通路(pass))。具体地,时钟误差校正单元400依照如W 下所提供的等式(2)计算时钟频率误差CFE: (GIkJDat C;ONSTj>im): ?), 其中C:符結S斬常M: (巧岭.戈娩午说技孤1_.防4,其中扮杉少站表示从时钟13的时钟周 期,并且其中表示帖周期。
[0044] 在本发明的一个优选实施例中,所计算的时钟频率误差是二进制补码有符号数。 时钟频率误差的符号确定从时钟13快于还是慢于系统主时钟14。例如,如果时钟频率误差 值为正,则从时钟13快于系统主时钟14。如果时钟频率误差值为负,则从时钟13慢于系统主 时钟14。
[0045] 在本发明的一个优选实施例中,时钟频率误差的计算包括两个部分。首先,测量系 统主时钟14与从时钟13之间的频率和/或相位中的差异。其次,基于所测量的差异来调节从 时钟13。
[0046] 在该说明书中,利用连i表示在最小数目的帖1已经排出之后所测量的系统主时钟 14与从时钟13之间的时间差异。时间差异A; W时钟循环来测量。最小数目的帖1被选择成 足够长W用于准确的测量通路,但是足够短使得所测量的时间差异At满足如W下所提供 的等式(3): 造刮猫 礫 其中T!读示帖周期,并且其中测量的粒度等于WXJrd)Z
[0047] 根据时钟循环而非PPM来计算时钟校正误差参数W减小/最小化在计算期间所消 耗的处理能力量。时钟误差校正单元400还包括维持对应于不同校正参数的多个数字向模 拟(A/D)值的查找表(LUT)430。
[0048] 图8是依照本发明的优选实施例的用于确定何时计算时钟误差校正参数的示例过 程500的流程图。在过程框501中,移动单元12加电和/或通电。在过程框502中,移动单元12 通过捜索基础单元时间空隙120来确定在基础单元时间空隙120期间是否接收到来自基础 单元11的帖1。如果接收到来自基础单元11的帖1,则进行到过程框503。如果没有接收到来 自基础单元11的帖1,则返回到过程框502。
[0049] 在过程框503中,由移动单元12维持的时钟计数器410和帖计数器420被重置。时钟 计数器410在每一个时钟循环处发生增量,并且帖计数器420在时钟计数器410等于 M.城;、.碑JijC锭燃财发生增量。
[0050] 在过程框504中,移动单元12通过捜索另一基础单元时间空隙120来确定在另一基 础单元时间空隙120期间是否接收到来自基础单元11的另一帖1。如果接收到来自基础单元 11的另一帖1,则进行到过程框505。如果没有接收到来自基础单元11的另一帖1,则进行到 过程框506。
[0051] 在过程框505中,移动单元12通过确定帖计数器420是否大于帖1的最小数目来检 查最小数目的帖1是否已经排出。如果帖计数器420大于帖1的最小数目,则进行到过程框 507。如果帖计数器420不大于帖1的最小数目,则返回到过程框504。
[0052] 在过程框506中,移动单元12通过确定帖计数器420是否小于帖1的最大数目来检 查最大数目的帖1是否已经排出。如果帖计数器420小于帖的最大数目,则返回到过程框 504。如果帖计数器420不小于帖的最大数目,则返回到过程框503,因为过程已经失败。
[0053] 在过程框507中,计算多个时钟误差校正参数,保存所计算的参数,并且将时钟误 差校正值写入到移动单元12的转换器16,其中基于所计算的时钟误差校正值来调节移动单 元12的从时钟13。
[0054] 图9是依照本发明的优选实施例的用于计算时钟误差校正参数的示例过程600的 流程图。在过程框601中,分别确定时钟计数器410和帖计数器420中的所测量值:校蓝長 和1心珠糸rf是否完整。在过程框602中,依照如W下所提供的等式(4)来计算当前累积的时 钟计数值拦棘___巳喊份if : ak-初t齡啤起-担肤-e蛾枉减抵.輪今。起_革成 料), 其中C&.、..C化彼靈碑:标示之前累积的时钟计数值。
[0055] 在过程框603中,分别依照如W下所提供的等式(5)、(6)和(7)来计算当前相位校 正参数眯M风。,C r,.,r,当前频率校正参数PP冰始U讯当前总体校正参数錄M:'誠卿. 巧视化、* (时品'沿k..C巧.山…。('。八:〇^角下酒*CC俄ST狗化J f P粉'!1'似I邮。4(C化-Cnt * CO備T匪)'乎m、.C站)+ PPM':',似j做俯,W及 9獄本;'。1成:鉤-蛛絲洗械..村1 *' [巧..(山.和),. 其中C槐雜巧峨气d:获…砖法*: 1賊,其中C谈媒1苗霸..权哗表示小于1的相位 回路常数,并且其中G符N致f;:胃P,,隶示计算之间所估计的帖数目。
[0056] 在过程框604中,分别依照如W下所提供的等式(8)和(9)来更新先前总体校正参 数PPM!細做和先前累积的时钟计数值nkJ'nUwuM似.: P胁!-〇抽^化睐y-。邸.:恤(縣W及 (6'..化、,(饥.V、师、&化。東如Awum.'.(如.巧来。
[0化7] 在过程框605中,查找对应于当前总体校正参数PPMto城J.始:的A/D值,并且通过将A/ D值写入到变换器16来更新从时钟13。
[005引在本发明的一个优选实施例中,依照如W下所提供的等式(10)-(12)来导出当前 频率校正参数'P.PM;..sw ('W'.: C化.O叫如、:r" ::; !:'口做如WW 化:*扣。...村1)'巧)總T;,!,、! (;撕 松峨顿i-邸=域装…&* .,,,校1%~校城激如进破 拌辑,^及 睐姊娜汾f苗-(脚k:典雌峨翔沪CO城了 1>矜沙(按碱J触寺节於成;.啤化} 乂1線 其中标示先前相位校正参数,并且其中RP鱗妃心陆f标示先前频率校正参 数。
[0059] 在本发明的一个优选实施例中,当前频率校正参数的。統;,Wi..科,,可W依照如W下所 提供的等式(13)来替换: :餅鱗轉.钩f =,致胤k J無去C议换沒苗做采敕欲-励化串㈱M巧般电輪卡FPM汽卿倘 巧蘇。
[0060] 在本发明的一个优选实施例中,当前频率校正参数蛛M.紀还可W依照如W下 所提供的等式(14)来替换: 郎M村。^化--{他化C说々CONSST巧,M ]1'啊m-CnO 'HWM'i、。細J,化(B)。
[0061] 图10是图示了依照本发明的优选实施例的基础单元11的系统主时钟14与移动单 元12的从时钟13之间的时钟同步的示例时序图300。如图10中所示,来自移动单元12的帖1 随时间漂移并且
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