专利名称：基于分组的网络内的线路定时的制作方法
技术领域：
本发明与诸如在基站与中心局之间具有基于分组的连接(例如，以太网设施)的无线电话系统之类的基于分组的网络有关。
背景技术：
传统上，无线电话系统的基站通过传送DS1或E1同步时分多路复用(TDM)信号或同步光纤网(SONET)信号的地面(电或光)链路接到中心局上。DS1信号可以提供高到1.544Mbps左右的数据速率，而E1信号可以提供高到2.048Mbps左右的数据速率。
基站以一些专用频率向处在它的小区站内的一个或多个无线单元(例如，移动蜂窝电话机)发送无线信号，这些频率的精度通常需要在50PPB(十亿分率)(对于第三代伙伴计划(3GPP)标准)或者16PPB(对于开放的基站体系结构创始(OBSAI)标准)之内。为了达到这样高的精度，可以将基站实现为具有能恢复精度高于16PPB的时钟信号的全球定位系统(GPS)接收机。不幸的是，要为一个无线电话系统内的每个基站配备这样一个GPS接收机可能是很不经济的。
另一种可能的解决方案是为每个基站各自配备一个能产生精度足够高的时钟信号的自激振荡器，但这也可能是很不经济的。
另一种已知的提供足够精确的时钟信号的技术是基站用线路定时从所接收的同步信号中得出它的基准时钟信号。在传统的基站线路定时中，从所接收的来自一个或多个中心局的两个或更多个不同的输入同步(例如，DS1/E1)信号中恢复不同的时钟信号后，选择其中一个所恢复的时钟信号用来(1)产生一个或多个输出同步(例如，DS1/E1)信号以发回给一个或多个中心局；以及(2)产生基站无线信号以发给基站所关联的无线单元。
为了在基站与中心局之间提供较高的数据速率(例如，100Mbps或者更高一些)，正在建议无线电话系统在基站与中心局之间使用基于分组的以太网连接(即，以太网设施)来代替传统的DS1/E1连接。在这里所谓的“以太网”是指遵从局域网(LAN)标准IEEE 802.3(1980)和/或它的任何扩展的技术。传统的在两个节点之间的以太网设施有赖于(1)每个节点具有各自的本地振荡器，用来产生用于控制它向另一个节点的以太网传输的基准时钟信号；或者(2)环路定时，其中一个节点的物理接口(PHY)从所接收的来自另一个节点的以太网传输中得出它的基准时钟信号(该节点用来控制它向另一个节点的以太网传输)，这另一个节点具有一个用来产生它的基准时钟信号的本地振荡器。现有的以太网标准规定时钟信号精度只不过在约100PPM(百万分率)之内。这样，用于传统的以太网技术的基准时钟对于用作基准来产生由传统的无线电话系统的基站发送的无线信号来说就不够精确了。
发明内容
现有技术中的这些问题按照本发明的原理通过在一个诸如基站与中心局通过以太网设施进行通信的无线电话系统之类的基于分组的通信系统内实现线路定时被解决，其中对于至少一个从一个中心局到一个基站的连接的以太网信号用一个足够精确的时钟产生，使得基站能从所接收的以太网信号恢复一个精确到足以用来产生基站的无线传输的基准时钟。这样一个系统能达到以太网设施所提供的在基站与中心局之间的提高的数据速率(与较慢的现有技术的DS1/E1连接相比)，同时保证有够精确的基准时钟供系统的无线通信用，而不必在基站配置GPS接收机或精确的自激振荡器。
在一个实施例中，本发明提供了一种用于基于分组的网络的节点。这种节点包括一个或多个接收机、一个时钟选择器和一个或多个发送机。每个接收机接收来自网络的另一个节点的一个输入的基于分组的信号，从这个输入的基于分组的信号中恢复一个时钟信号。时钟选择器选择一个或多个所恢复的时钟信号中的一个所恢复的时钟信号作为基准时钟信号。每个发送机根据基准时钟信号产生一个输出的基于分组的信号，发送给网络的另一个节点。
在另一个实施例中，本发明提供了一种用于基于分组的网络的节点。这种节点包括一个或多个接收机、一个时钟选择器和一个或多个发送机。每个接收机接收来自网络的另一个节点的一个输入的基于分组的信号。时钟选择器接收来自网络的一个或多个其他节点的一个或多个导出时钟信号，其中所述一个或多个导出时钟信号可选用作基准时钟信号。每个发送机根据基准时钟信号产生一个输出的基于分组的信号，发送给网络的另一个节点。
在又一个实施例中，本发明提供了一种用于基于分组的网络的节点。这种节点包括一个时钟源和一个或多个发送机。时钟源产生一个基准时钟信号供节点使用。每个发送机根据基准时钟信号产生一个输出的基于分组的信号，发送给网络的另一个节点，其中所述输出的基于分组的信号包括标识基准时钟信号的精度的同步状态信息。
在又一个实施例中，本发明提供了一种包括一个或多个主节点和一个第一从节点的基于分组的网络。每个主节点(1)产生一个用于本主节点的主基准时钟信号，以及(2)根据主基准时钟信号产生和发送一个或多个基于分组的信号。第一从节点(1)接收来自一个或多个主节点的一个或多个基于分组的信号和从一个或多个基于分组的信号恢复一个或多个时钟信号，(2)选择一个或多个所恢复的时钟信号中的一个所恢复的时钟信号作为第一从基准时钟信号，以及(3)根据第一从基准时钟信号产生一个或多个基于分组的信号，发送给一个或多个主节点。
从以下详细说明、所附权利要求书和以同样的标注数字标识类似或相同单元的附图中可以更清楚地看到本发明的其他一些方面、特征和优点。在这些附图中图1为本发明的一个示范性无线电话系统的一部分的方框图；图2为由图1中的时钟选择器实现的用信号对比较选择基准时钟信号的处理流程图；图3为由图1中的时钟选择器实现的用同步状态信令方案选择基准时钟信号的处理流程图；以及图4为本发明的另一个示范性无线电话系统的一部分的方框图。
具体实施例方式
图1为本发明的一个示范性无线电话系统100的一部分的方框图。具体地说，图1示出了网络单元102(例如，一个位于系统100的一个中心局处的主定时节点)和节点104(例如，一个位于系统100的一个基站处的从节点)，它们由基于分组的以太网设施106和108(例如，1000BASE-LX10或100BASE-LX10)互连。对于至少是网络单元102和节点104的这个组合来说，网络单元102起着一个主定时基准的作用，而节点104为一个执行线路定时得出节点用来驱动它的包括产生基站向它所关联的无线单元的无线传输在内的操作的基准时钟的定时从节点。
如图1所示，网络单元102包括时钟源定时引擎110和以太网物理(PHY)接口112(具有以太网发送机(TX)114和以太网接收机(RX)116)。时钟源定时引擎110产生精度为50PPB左右或者更高的时钟信号118。在图1所示的实现中，时钟信号118为一个Stratum 2(或更好的)时钟信号，精度为16PPB左右或更高一些。取决于实现方式，时钟源定时引擎110可以在工作在独立模式的情况下达到这个精度，也可以需要从一个外部时钟源(例如，GPS接收机)(未示出)接收一个足够精确的基准时钟信号120来产生时钟信号118。在任何情况下，时钟信号118提供给以太网发送机114，以太网发送机114用这个时钟信号将数据流122变换成基于分组的以太网信号，通过以太网设施106传输给节点104。
此外，以太网接收机116接收节点104通过以太网设施108发来的基于分组的以太网信号，执行时钟和数据恢复(CDR)操作，恢复时钟信号124和数据信号126，再按照已知的无线通信系统操作进一步加以处理，诸如用图1中未示出的其他电路将净荷数据发送给一个电路交换电话系统以传送给其他最终用户。对于100Base和1000Base型的以太网信号，即使没有数据发送，在设施上总有一些定时的过渡。这使CDR保持同步和使同步恢复更为容易。
再来看图1，节点104包括以太网PHY接口128(具有以太网接收机130和以太网发送机132)、时钟选择器134、定时引擎136和时钟分配器138。以太网接收机130接收网络单元102通过以太网设施106发来的基于分组的以太网信号，执行CDR操作来恢复时钟信号140和数据信号142，按照已知的通信系统程序进一步加以处理，诸如将净荷数据格式化后用图1中未示出的其他电路无线传输给基站的移动单元之类。
时钟选择器134接收来自以太网PHY接口128的时钟信号140，可能还有来自在节点104内实现的其他以太网PHY接口的一个或多个其他时钟信号144，这些其他以太网PHY接口从所接收的来自位于无线电话系统100的同一个中心局和/或位于其他中心局的与网络单元102类似的其他网络单元的其他基于分组的以太网信号恢复时钟信号144。时钟选择器134执行时钟选择算法(将在稍后说明)，选择这些所恢复的时钟信号(140，144)中的一个所恢复的时钟信号作为节点104的基准时钟信号146。
基准时钟信号146提供给定时引擎136，定时引擎136根据它的当前工作模式可以用基准时钟信号146来产生用来驱动节点104内的某些操作的节点时钟信号148。定时引擎136具有设计成能保证节点时钟信号148的输出定时稳定度不比50PPB差。根据实现方式，定时引擎136可以使用铷或恒温炉化技术产生一个稳定的频率基准，可以用来保证一个适当的保持或自激模式，能在输入以太网设施上的定时成为不适当时维持最低的时钟精度。
时钟分配器138将节点时钟信号148分配给某些操作，包括(1)产生要传输给网络单元102以及可能在系统100的同一或其他中心局内的一个或多个其他网络单元的一个或多个基于分组的以太网信号，以及(2)产生要传输给基站的无线单元的无线信号。
具体地说，图1示出了时钟分配器138提供给以太网发送机132所分配的时钟信号150，以太网发送机132用这个时钟信号将数据流152变换成要通过以太网设施108传输给网络单元102的基于分组的以太网信号。要指出的是，根据时钟选择器134所作的选择，PHY接口128的以太网发送机132所用的时钟信号150可以是也可以不是根据由同一个PHY接口的以太网接收机130恢复的时钟信号140。
在正常工作状态下，提供给时钟选择器134的所恢复的时钟信号(140，144)中至少有一个所恢复的时钟信号具有足以满足与基站的无线传输关联的频率要求的精度，因此，由于时钟选择器134和定时引擎136的适当处理，节点时钟信号148对于用来产生那些无线传输来说是足够精确的。
注意，通过以太网设施106的定时传送应是“通过定时的(through-timed)”(按照ANSI标准T1.101-1999)。例如，路由器通常对输入的以太网分组用内部自激基准时钟重新定时。如果需要执行任何“再生”(例如，由于光衰减)，该再生应使用“通过定时”方式，以保留输入定时而提升受到衰减的比特流。
如果一个定时的以太网设施需要经过一个路由器或一些其他数据处理节点，这个输出设施的定时就应该对于所指定的输入设施是“通过定时的”。这样，来自输入定时设施的定时流将流“过”路由器，出现在输出设施上。
时钟选择器134应设计成能实现一种有效地选择一个适当的所恢复的时钟信号用作基准时钟信号146的算法。此外，时钟选择器134执行的算法还应设计成能对各个所恢复的时钟信号随时间有改变的状况(诸如在一个特定的时钟信号由于在产生从中恢复时钟信号的以太网信号的网络单元内出现故障或其他异常事件而不再足够精确时)作出适当反应。
在一个可能的实现中，时钟选择器134对所恢复的时钟信号140、144进行分析，确定所恢复的那些时钟信号中哪一个或哪几个时钟信号是足够精确的。在一个可能的方案中，时钟选择器134比较一对或多对所恢复的时钟信号(例如，看看一对中的两个在同一段时间内是否基本上具有相同数量的时钟周期)，然后对比较结果进行处理，识别那些对于用来产生基站的无线传输来说是足够精确的所恢复的时钟信号。
可用一对时钟信号交叉检验它们的定时精度。一个信号相对另一个信号的测量可以通过将一个作为输入信号(A)而将另一个作为得出一个测量间隔的基准输入(B)来实现。可以在一个如由基准输入(B)确立的给定间隔内对输入信号(A)的时钟周期进行计数。为了保证高的精度(例如，为十亿分之几的量级)，要用足够长的测量间隔来计数，例如至少为十亿个时钟周期(A)，以确定定时误差。定时误差将产生两个定时信号(A)与(B)之间的频率偏移。由于(A)相对(B)测得的频率偏移的量与(B)相对(A)测得的相同，因此只需要执行其中一个测量。为了使两个基准之间的定时精度被考虑有效，所测得的时钟周期(A)的数目需落在一个上、下门限所限定的范围内。由于两个基准来自不同的时钟，这种比较方法应是在统计上有效的。
作为一个例子，假设时钟选择器134接收四个不同的以太网接收机通过处理四个不同的输入以太网信号得出的四个不同的所恢复的时钟信号A、B、C和和D。再假设所恢复的时钟信号C是差的(即，精度比50PPB低)，而所恢复的时钟信号A、B和D是好的(即，精度等于或高于50PPB)。在这个例子中，有六个可能的信号对比较A对B、A对C、A对D、B对C、B对D和C对D。
在每个信号对比较(见图2的步骤202和212)中，时钟选择器134对一个时钟信号在根据所规定的另一个时钟信号的周期数确立的间隔内的周期进行计数(步骤204)。然后，将所计得的第一时钟信号的时钟周期数与所规定的上、下门限相比较(步骤206)。如果计数在这上、下门限之间，就可以说当前这对时钟信号具有较小的频率偏移(表明这两个时钟信号用作从节点的基准时钟是足够精确的)(步骤208)。如果计数不在这上、下门限之间，就可以说当前这对时钟信号具有较大的频率偏移(表明这两个时钟信号中至少有一个用作从节点的基准时钟是不够精确的)(步骤210)。
时钟选择器134分析从一个或多个不同的信号对比较得到的结果，识别精确的所恢复的时钟信号(步骤214)。再来看前面这个例子，六个不同的可能信号对比较的结果示于表I。根据这些结果，时钟选择器134会推断所恢复的时钟信号A、B和D是好的，而所恢复的时钟信号C是差的。时钟选择器134于是可以选择时钟信号A、B和D中任何一个时钟信号用作基准时钟信号146(步骤214)。例如，可以将时钟选择器134编程成具有一个(任意的)优先方案，诸如(i)在A、B、C、D中优先选择A；(ii)在B、C、D中优先选择B；以及(iii)在C、D中优先选择D。在这种情况下，对于当前这个例子，时钟选择器134将选择所恢复的时钟信号A用作基准时钟信号146。
表I信号对比较结果
如果由于某种原因(例如，用来产生从中恢复时钟信号A的以太网信号的振荡器)时钟信号A从好的改变成差的，时钟选择器134于是就会(1)确定信号对比较A对B和A对D的频率偏移现在比较大；(2)确定时钟信号B和D是仅有的好的时钟信号；以及(3)选择时钟信号B用作基准时钟信号146(因为时钟信号B具有比时钟信号D高的优先级)。
类似地，如果时钟信号A又成为好的，时钟选择器134将检测到这个改变，从而按照它的编程，或者恢复回选择时钟信号A用作基准时钟信号146，或者继续用时钟信号B(以尽量减少任何由于从一个好的时钟信号切换到另一个好的时钟信号而引起的不必要的扰动)。
注意，这个时钟比较方案的一些变形都是可行的。例如，如果A对B的比较表明频率偏移较小，时钟选择器134就会推断时钟信号A和B都是好的。在这种情况下，就不需要再执行其他的信号对比较。通常，只是在前面的信号对比较结果的模糊没有消除前才需要再执行其他的信号对比较。
要注意的是，如果A对B的比较表明时钟信号A和B中至少有一个是差的而且如果A对C的比较表明时钟信号A和C中至少有一个是差的，于是有五种不同的可能情况(1)A是差的，但B和C是好的；(2)A和B是差的，但C是好的；(3)A和C是差的，但B是好的；(4)B和C是差的，但A是好的；以及(5)A、B和C都是差的。如果系统具有单点故障的假设，于是情况(1)(只有一个故障的情况)可以假设为真的，从而时钟选择器134可以选择时钟信号B或C作为基准时钟信号146。否则，需要执行其他的信号对比较(例如，B对C)，以解决这些不同的可能情况中哪个是真的。在单点故障的假设下，为了执行这种时钟选择算法至少需要三个所恢复的时钟信号。
如图2所示，如果当前信号对得到的频率偏移比较小(步骤208)，于是时钟选择器134将始终能识别至少有两个所恢复的时钟信号(即，至少当前这对所恢复的时钟信号)精确到足以用作基准时钟信号146。在这种情况下，处理可以进至步骤214，时钟选择器134识别好的时钟信号，选择其中之一用作基准时钟信号。否则，处理返回步骤202，选择下一对所恢复的时钟信号进行比较处理。
另一个任选方案可以是将所恢复的时钟信号与以太网接收机的本地自激基准振荡器在保持模式的输出相比较。保持模式的振荡器会“记忆上次好的输入”，从而能用作一个稳定的短期基准供检验或重新检验一个所恢复的基准是否合格用。
按照这种具体实现，除了或替代图2的时钟选择算法，系统100执行图3的同步状态信令方案，其中每个网络单元(诸如图1的网络单元102)确定它用以产生它的以太网传输的基准时钟的精度(图3的步骤302)，将标识基准时钟精度的同步状态信息纳入它发送给它的相应基站节点(诸如图1的节点104)的以太网信号(步骤304)。节点104从一个或多个所接收的以太网信号中的每个以太网信号恢复一个时钟信号和相应的同步状态信息(步骤306)，用同步状态信息确定所恢复的时钟信号中哪些适合选为基准时钟信号146(步骤308)。
表II示出了可以纳入从网络单元发送给基站节点的以太网信号的一组可能的同步状态值。表II是基于ANSI(基于Stratum)和ITU-T(G.81x)时钟规范的。对于网络单元来说根据它们的保持精度(例如，任何24小时内的精度)选择时钟脉冲源就可能足够了，而不用根据它们的长期(即，自激)精度(例如所规定的多少年内的精度)。因此，一个具有为12PPB左右的保持精度的Stratum 3时钟可能是合适的，即使它的长期精度为4.6PPM左右。用户可指定值(表II的最后一项)允许用户设置他们自己的独特质量等级。例如，如果用户希望定义一个当前不存在的专用基站时钟，用户就可以将它指定为这个等级。只要所有的网络单元在接收到这代码时知道这意味着什么，它们就会采取适当的行动。
表II同步状态值
可以用不同的方式将同步状态信息从网络单元传送给基站节点。例如，可以为以太网设施定义一个同步状态分组(SSP)，每个SSP分组传送通过相应设施发送的以太网信号的同步状态信息。可以定期(例如，每5秒一次)将独立的SSP分组从网络单元发送给它的相应基站节点。如果从上一个这种“心跳”SSP分组后经过的时间超过一个所规定的门限，接收基站节点就可能推断相应的所恢复的时钟信号不再适合选为节点的基准时钟信号。如果这个所恢复的时钟信号是当前选为节点的基准时钟信号的时钟信号，节点就可以转换到另一个合适的所恢复时钟信号，或者进入保持模式。
保持模式是定时引擎能在它的线路或外部定时基准有故障后维持的稳定性。在进入保持模式时，定时引擎存储它上一个有效输入的精度的信息，用这信息产生将来的输出时钟。由于各种动态条件(例如，温度、振动、老化和电压变化)可以影响处在保持的时钟的精度，因此保持的静态条件具有一个有限的精度持续时间。由于保持精度通常按照连续24小时来规定，因此期望将保持精度作为对操作的一个时间度量。
通过使用SSP分组，节点104只要读取这个分组就可以决定性地识别哪些输入是好的或差的。与前面所说明的频率偏移方法相比，这固有地缩短了对一个不合适的基准的检测时间。此外，使用SSP分组可以可靠地检测一个失效或不合适的基准而不需要另一个比较基准。因此，使用SSP分组通知一个以太网链路的同步状态可以证明是高效的和实用的。
SSP分组除了传送质量等级信息之外，还可以标识同步基准的源。将主节点的媒体访问控制(MAC)地址(即，主节点的源地址)纳入SSP分组就可以传送这样的源信息。由于MAC地址是唯一的，因此就没有两个节点会具有相同的MAC地址。通过标识MAC地址，每个线路定时的节点就能识别定时信号的源，从而可以将这用作优先/质量等级算法的一部分。此外，由于知道了定时信号的源，就可以免除定时回路。定时回路通常在定时信号的源未知时建立。使用带有源寻址的SSP分组将提高从以太网设施线路定时的可靠性。
此外，或者也可以是，将同步状态信息嵌入其他以太网分组的可用字段(例如，保留的头标比特)。
除了标识用来产生相应的以太网信号的时钟信号的精度之外，同步状态消息传送还可以明确地标识发送了这些以太网信号的网络单元的MAC地址。基站节点可以设计成能将在同步状态消息内所表示的MAC地址与以太网头标的MAC地址进行比较，确认它们是一致的，然后再确定选择相应的所恢复的时钟信号是合适的。如果任何另一个以太网节点产生一个SSP分组，这个分组就没有定时可追溯性，因此这检验保证了SSP分组来自适当的主节点。此外，节点还可以执行检验，以只接收来自一些经核准的主地址的SSP分组。这样，一个节点还可以基于一个唯一的物理时钟(由主节点的地址表示)选择输入基准。
在同步状态消息传送的一个可能实现中，基站节点设计成能选择最精确的所恢复的时钟信号。如果有两个或更多时钟信号具有同样的最佳精度，基站节点可以参照一个所规定的优先级表来选择其中一个时钟信号作为节点的基准时钟信号。
图4为本发明的另一个示范性无线电话系统400的一部分的方框图。具体地说，图4示出了两个网络单元402和403(设置在系统400的一个中心局或者两个不同的中心局处)以及它们各自相应的节点404和405(设置在系统400的一个基站处)，由基于分组的以太网设施互连。网络单元402和403基本上与图1中的网络单元102相同，只是网络单元403内的时钟源411不能产生一个具有高精度(例如，50PPB或者更高一些)的时钟信号。此外，基站节点404和405基本上与图1中的基站节点104相同，只是在节点404内添加了一个导出定时接口454而在节点405内用时钟选择器435代替了原来的时钟选择器134。在这个实施例中，网络单元402对从节点404和405起着一个主定时节点的作用，而网络单元403是一个自激节点。
在工作中，节点404内的导出定时接口454向节点405内的时钟选择器435提供基准时钟信号446(例如，是从网络单元402发送给节点404的高精度的以太网信号恢复的)作为导出时钟信号456。时钟选择器435可以接收一个或多个其他时钟信号，例如来自同一个基站内的其他节点的所得出的其他时钟信号和/或来自节点405内的以太网PHY接口的所恢复的时钟信号，诸如从节点405接收的来自网络单元403的以太网信号恢复的时钟信号441。
通过选择高精度的导出时钟信号456作为节点405内的基准时钟信号447，网络单元403不必能产生它自己的具有有效精度的时钟信号419。如图4所示，时钟源411能产生一个精度只为约100PPM的时钟信号。这个可供选择的体系结构可用来进一步降低根据本发明实现无线电话系统的成本。
虽然本发明是以一个基站节点从至少三个不同的所接收的以太网信号恢复至少三个时钟信号的情况进行说明的，但理论上本发明可在一个基站从单个所接收的以太网信号恢复少到只有一个时钟信号的情况下实现。
虽然本发明以一个无线电话系统在它的基站与它的中心局之间具有基于分组的以太网设施为背景进行说明的，但本发明也可以在其他情况下实现。例如，无线电话系统可以是一个混合式系统，其中一个或多个基于分组的以太网设施将至少一个基站连接到至少一个中心局上，而系统的一个或多个其他基站用传统的同步(例如，DS1/E1)连接与一个或多个中心局连接。本发明还可以在任何其他以太网的情况下实现，不只是无线电话系统的基站和中心局的以太网。概括地说，本发明可以在无线电话系统之外的通信系统和/或以太网设施之外的基于分组的连接的情况下实现。
本发明可以实现为基于电路的过程，包括作为单个集成电路(诸如一个ASIC或FPGA)、一个多芯片模块、单个卡或一个多卡电路部件的可能实现。如熟悉该技术的人员可看到的那样，各个电路元件的功能也可以作为一个软件程序内的处理步骤实现。在例如数字信号处理器、微控制器或通用计算机内可以使用这样的软件。
本发明可以体现为方法和实现这些方法的设备。本发明还可以体现为录在诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或任何其他机器可读存储媒体之类的有形媒体上的程序代码，在一个诸如计算机之类的机器装入和执行这程序代码时，这个机器就成为一个实现本发明的设备。本发明还可以体现为无论是存储在存储媒体内、由一个机器装入和/或执行的还是通过诸如电线、电缆或光纤或者通过电磁辐射之类的某些传输媒体或载体发送的程序代码，在一个诸如计算机之类的机器装入和执行这程序代码时，这个机器就成为一个实现本发明的设备。在一个通用处理器上实现时，这些程序代码段与处理器配合，提供了一个模拟专用逻辑电路操作的独特设备。
除非有明确说明，否则每个数值和范围应理解为是近似的，犹如在值或范围前加有“大约”或“近似为”的修饰词。
还可以理解的是，熟悉该技术的人员在不背离如在以下权利要求书中所给出的本发明的专利保护范围的情况下可以对为了解释本发明的实质所说明和示出的这些部分的细节、材料和配置进行各种更改。
为了便于说明各个权项，在权利要求书中使用了图号和/或标号来标注要求保护的主题的一个或多个可能实施例。这不应视为要将这些权项的专利保护范围限制为相应图中所示的这些实施例。
虽然在下面的方法权项中的步骤(如果有的话)以带有相应标号的具体顺序叙述，但除非权项的叙述蕴涵对于实现某些或所有这些步骤的具体顺序，这些步骤不一定要局限于以这种具体顺序实现。
权利要求
1.一种用于基于分组的网络(例如，图1的100)的节点(例如，104)，所述节点包括一个或多个接收机(例如，130)，每个接收机适合接收来自该网络的另一个节点(例如，102)的一个输入的基于分组的信号，并从这个输入的基于分组的信号中恢复一个时钟信号(例如，140)；一个时钟选择器(例如，134)，适合选择一个或多个所恢复的时钟信号中的一个所恢复的时钟信号作为基准时钟信号(例如，146)；以及一个或多个发送机(例如，132)，每个发送机适合根据基准时钟信号产生一个输出的基于分组的信号发送给该网络的另一个节点(例如，102)。
2.权利要求1的节点，其中所述节点适合为一个无线电话系统的一个基站的一部分；以及所述基站适合用基准时钟信号产生无线传输发送给该无线电话系统的一个或多个无线单元。
3.权利要求1的节点，其中所述输入和输出的基于分组的信号是以太网信号。
4.权利要求1的节点，其中所述时钟选择器适合执行所恢复的时钟信号的成对比较(例如，图2)，以选择基准时钟信号。
5.权利要求4的节点，其中，对于每对所恢复的时钟信号，所述时钟选择器适合产生一个这对所恢复的时钟信号之间的相对频率偏移的度量；以及用该相对频率偏移的度量确定(1)这对的两个所恢复的时钟信号都精确到足以选为基准时钟信号还是(2)这对的两个所恢复的时钟信号中至少有一个所恢复的时钟信号未精确到足以选为基准时钟信号。
6.权利要求5的节点，其中所述时钟选择器适合分析一对或多对所恢复的时钟信号，至少直至相对频率偏移的度量表明至少一个所恢复的时钟信号精确到足以选为基准时钟信号。
7.权利要求1的节点，其中(图3)至少一个接收机适合从它的相应的输入的基于分组的信号恢复标识用来产生这个输入的基于分组的信号的时钟信号的精度的同步状态信息；以及所述时钟选择器适合用所恢复的同步状态信息识别相应的所恢复的时钟信号是否精确到足以选为基准时钟信号。
8.权利要求7的节点，其中所述同步状态信息包含在所述输入的基于分组的信号的一个独立的同步状态分组内。
9.权利要求7的节点，其中所述同步源信息包括另一个节点的源地址；以及所述时钟选择器适合用另一个节点的源地址确定相应的所恢复的时钟信号是否可以选为基准时钟信号。
10.权利要求7的节点，其中所述时钟选择器适合在至少一个接收机在一段比所规定的长的时间内没有接收到任何同步状态信息时确定相应的所恢复的时钟信号不适合选为基准时钟信号。
11.权利要求1的节点，其中所述节点(例如，图4的404)还包括一个导出定时接口(例如，454)，该接口适合将基准时钟信号作为一个导出时钟信号(例如，456)提供给该网络的另一个节点(例如，405)，这信号可选用作这另一个节点的基准时钟信号(例如，447)。
12.一种用于基于分组的网络(例如，图1的100)的节点(例如，104)的方法，所述方法包括下列步骤接收来自该网络的一个或多个其他节点(例如，102)的一个或多个输入的基于分组的信号；从一个或多个输入的基于分组的信号恢复一个或多个时钟信号(例如，140)；选择一个或多个所恢复的时钟信号中的一个所恢复的时钟信号作为一个基准时钟信号(例如，146)；以及根据基准时钟信号产生一个或多个输出的基于分组的信号发送给该网络的一个或多个其他节点(例如，102)。
13.一种基于分组的网络的节点(例如，图4的405)，所述节点包括一个或多个接收机，每个接收机适合接收一个来自该网络的另一个节点的输入的基于分组的信号；一个时钟选择器(例如，435)，适合接收来自该网络的一个或多个其他节点(例如，404)的一个或多个导出时钟信号(例如，456)，其中所述一个或多个导出时钟信号可选用作基准时钟信号(例如，447)；以及一个或多个发送机，每个发送机适合根据基准时钟信号产生一个输出的基于分组的信号发送给该网络的另一个节点。
14.权利要求13的节点，其中所述节点适合为一个无线电话系统的一个基站的一部分；以及所述基站适合用基准时钟信号产生无线传输发送给该无线电话系统的一个或多个无线单元。
15.权利要求14的节点，其中每个导出时钟信号是从基站的另一个节点接收到的。
16.权利要求13的节点，其中所述输入和输出的基于分组的信号是以太网信号。
17.一种用于基于分组的网络的节点(例如，图4的405)的方法，所述方法包括下列步骤接收来自该网络的一个或多个其他节点的一个或多个输入的基于分组的信号；接收来自该网络的一个或多个其他节点(例如，404)的一个或多个导出时钟信号(例如，456)，其中所述一个或多个导出时钟信号可选用作基准时钟信号(例如，447)；以及根据基准时钟信号产生一个或多个输出的基于分组的信号发送给该网络的一个或多个其他节点。
18.一种用于基于分组的网络(例如，图1的100)的节点(例如，102)，所述节点包括一个时钟源(例如，110)，适合产生一个供该节点使用的基准时钟信号(例如118)；以及一个或多个发送机(例如，114)，每个发送机适合根据基准时钟信号产生一个输出的基于分组的信号发送给该网络的另一个节点(例如104)，其中所述输出的基于分组的信号包括标识基准时钟信号的精度的同步状态信息。
19.权利要求18的节点，其中所述同步状态信息包含在所述输出的基于分组的信号的一个独立的同步状态分组内。
20.权利要求18的节点，其中所述同步状态信息包括该节点的源地址。
21.权利要求18的节点，其中每个发送机适合将相继传输同步状态信息之间的时间量限制为不超过一个所规定的时间量门限。
22.权利要求18的节点，其中所述节点适合为一个无线电话系统的一个中心局的一部分；以及每个其他节点为该无线电话系统的一个基站。
23.权利要求18的节点，其中所述节点适合为一个中心局以太网分组传输系统的一部分；以及每个其他节点为一个以太网络单元。
24.权利要求18的节点，其中每个输出的基于分组的信号是一个以太网信号。
25.一种用于基于分组的网络(例如，图1的100)的节点(例如，102)的方法，所述方法包括下列步骤产生一个供该节点用的基准时钟信号(例如，118)；以及根据基准时钟信号产生一个或多个输出的基于分组的信号发送给该网络的一个或多个其他节点(例如，104)，其中至少一个输出的基于分组的信号包括标识基准时钟信号的精度的同步状态信息。
26.一种基于分组的网络(例如，图1的100)，所述基于分组的网络包括一个或多个主节点(例如，102)，每个主节点适合产生一个用于本主节点的主基准时钟信号(例如，118)；以及根据主基准时钟信号产生和发送一个或多个基于分组的信号；以及一个第一从节点(例如，104)，适合接收来自一个或多个主节点的一个或多个基于分组的信号和从所述一个或多个基于分组的信号恢复一个或多个时钟信号(例如，140)；选择所恢复的一个或多个时钟信号中的一个所恢复的时钟信号作为第一从基准时钟信号(例如，146)；以及根据第一从基准时钟信号产生一个或多个基于分组的信号发送给一个或多个主节点。
27.权利要求26的基于分组的网络，其中所述第一从节点(例如，图4的404)还适合提供第一从基准时钟信号作为一个导出时钟信号(例如，456)；以及所述基于分组的网络还包括一个第二从节点(例如，405)，该节点适合接收来自该网络的一个或多个主节点的一个或多个输入的基于分组的信号；接收来自第一从节点的导出时钟信号，其中所述导出时钟信号可选用作第二从基准时钟信号(例如，447)；以及根据第二从基准时钟信号产生一个或多个基于分组的信号发送给一个或多个主节点。
28.权利要求26的基于分组的网络，其中来自至少一个主节点的至少一个基于分组的信号包括标识主基准时钟信号的精度的同步状态信息。
全文摘要
在一个诸如由无线电话系统的中心局和基站组成的网络之类的基于分组的网络(例如，以太网)内，一个节点接收来自网络的一个或多个其他节点的一个或多个输入的基于分组的信号，从每个输入的基于分组的信号恢复一个时钟信号。节点选择其中一个所恢复的时钟信号作为节点的基准时钟信号。在节点是一个基站的一部分时，节点用所选的时钟产生一个或多个输出的基于分组的信号，发送给一个或多个中心局。节点还用所选的时钟产生基站的无线传输。在一个实现中，基站和中心局由以太网设施连接。
文档编号H04L12/56GK1855784SQ20061007702
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月26日 优先权日2005年4月27日
发明者P·S·贝德罗西安 申请人:艾格瑞系统有限公司