專利名稱：在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說，本發(fā)明涉及在分布式架構(gòu)中基準(zhǔn)時(shí)鐘的使用。
背景技術(shù)：
分布式架構(gòu)的實(shí)例包括具有用于頻率分發(fā)的中央時(shí)鐘的電信(telecom)交換機(jī)。 這種設(shè)備和系統(tǒng)用于例如同步網(wǎng)絡(luò)，確保以同步速率發(fā)送數(shù)據(jù)。在演進(jìn)的應(yīng)用中，這種設(shè)備 和系統(tǒng)需要將網(wǎng)絡(luò)同步至當(dāng)日時(shí)間。在這種應(yīng)用中，通常需要以高度精確的方式將網(wǎng)絡(luò)同 步至當(dāng)日時(shí)間。同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SONET)指的是提供高級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理和標(biāo)準(zhǔn)光纖接口的智能系統(tǒng)。在 寬帶ISDN(B-ISDN)標(biāo)準(zhǔn)中指定的SONET骨干廣泛用于匯集Tl和T3線路。因此，SONET是 被設(shè)計(jì)在光纖電纜上的相對(duì)長(zhǎng)距離上承載大量業(yè)務(wù)的物理層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此，SONET用于 如上所述在網(wǎng)絡(luò)之間同步頻率。本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點(diǎn)是可通過各個(gè)示例性實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的實(shí)例，并非可實(shí)現(xiàn)可 能優(yōu)點(diǎn)的全部或限制。因此，各個(gè)示例性實(shí)施例的這些和其他目的和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)這里的說 明是清楚的，或者可從實(shí)踐各個(gè)示例性實(shí)施例而領(lǐng)會(huì)，通過任意修改在這里的實(shí)現(xiàn)或修改 對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是清楚的。因此，本發(fā)明屬于在各個(gè)示例性實(shí)施例中這里所示和 所述的新穎性方法、配置、組合、和改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)目前的在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法的需求，提供了各個(gè)示例性 實(shí)施例的簡(jiǎn)要的發(fā)明內(nèi)容。在以下發(fā)明內(nèi)容中作出了某些簡(jiǎn)化和省略，旨在強(qiáng)調(diào)和介紹各 個(gè)示例性實(shí)施例的某些方面，并非限制本發(fā)明的范圍。在隨后部分中是足以使得本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員作出和使用發(fā)明性概念的優(yōu)選示例性實(shí)施例的具體描述。各個(gè)示例性實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對(duì)于網(wǎng)絡(luò)化元件中的分布式處理模塊(例如線卡)的高 度精確當(dāng)日時(shí)間同步。當(dāng)期望在使用相同時(shí)間基礎(chǔ)的單獨(dú)模塊上生成時(shí)間戳?xí)r，這個(gè)能力 是有利的。例如，這種能力有時(shí)候用于針對(duì)從入口接口模塊向出口接口模塊的分組轉(zhuǎn)換計(jì) 時(shí)。類似地，各個(gè)示例性實(shí)施例用于支持廣域網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議，例如IEEE1588v2。在各個(gè)產(chǎn)品 中使用IEEE1588v2當(dāng)日時(shí)間同步，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的同步。SONET具有用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的精確頻率同步或諧振的明確定義的時(shí)鐘頻率分布。然 而，以太網(wǎng)接口可取代網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的SONET接口。因此，存在同步的不同方法的更多需求。在當(dāng)前實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)了分發(fā)當(dāng)日時(shí)間同步和諧振兩者的基于分組的方法。例如， 網(wǎng)絡(luò)定時(shí)協(xié)議(NTP)用于記錄當(dāng)日時(shí)間同步的以太網(wǎng)分組的時(shí)間戳。然而，在層-3處NTP 生成的時(shí)間戳通常帶來不精確性。這是由于在時(shí)間戳生成和實(shí)際分組傳輸之間的分組體驗(yàn) 的延遲的改變。NTP的全標(biāo)準(zhǔn)兼容方案也受限于0. 5Hz的最大分組率。這個(gè)限制增加了初始獲取 時(shí)間，也降低了總體精度。NTP能夠在IOms范圍內(nèi)傳遞精度，但是期望實(shí)現(xiàn)1微秒的精度。
IEEE 1588V2通常對(duì)于NTP是優(yōu)選的，因?yàn)樗泳_。這是事實(shí)，因?yàn)镮EEE 1588v2在層-1處支持更高的分組率和功能。這使得IEEE1588v2能夠在物理接收和發(fā)送接 口處記錄以太網(wǎng)分組的時(shí)間戳，得到優(yōu)良的精度。不幸地，網(wǎng)絡(luò)延遲在大型網(wǎng)絡(luò)中改變。這種可變性對(duì)于IEEE 1588v2當(dāng)日時(shí)間精 度提出了問題。各個(gè)實(shí)施例使用透明時(shí)鐘和分界時(shí)鐘來解決這個(gè)問題。這將在下文結(jié)合圖 1和圖2更詳細(xì)描述。在過去，在電信系統(tǒng)中通常沒有實(shí)現(xiàn)共同時(shí)間基礎(chǔ)的高度精確分發(fā)。當(dāng)這種系統(tǒng) 的子組件(例如線卡)期望時(shí)間值時(shí)，所述時(shí)間值典型地通過消息系統(tǒng)在子組件通電時(shí)分 發(fā)。這種方法使得每個(gè)子組件的時(shí)間基礎(chǔ)能夠在每個(gè)其他子組件的若干毫秒內(nèi)。然而，在 這種系統(tǒng)中比這更好的精度并不確定。根據(jù)上文，各個(gè)示例性實(shí)施例使用基于分組的時(shí)間戳在網(wǎng)絡(luò)中同步當(dāng)日時(shí)間。在 這種實(shí)施例中，期望生成盡可能接近于物理端口的時(shí)間戳。在電信系統(tǒng)的架構(gòu)的當(dāng)前實(shí)施例中，中央時(shí)鐘模塊提供在系統(tǒng)背板上向所有子組 件分發(fā)的頻率基準(zhǔn)。因此，對(duì)于需要共同頻率的子組件，各個(gè)示例性實(shí)施例使用頻率基準(zhǔn)。 然而，盡管上述架構(gòu)典型地確保在網(wǎng)絡(luò)中共同頻率的分發(fā)，其在子組件之間并不提供當(dāng)日 時(shí)間同步。因此，各個(gè)示例性實(shí)施例結(jié)合在系統(tǒng)背板上向所有子組件分發(fā)的頻率基準(zhǔn)而在 子組件之間同步當(dāng)日時(shí)間。如上所述，使用在節(jié)點(diǎn)中基于消息的系統(tǒng)來分發(fā)時(shí)間基準(zhǔn)。然而，這種系統(tǒng)的精度 受到消息隊(duì)列和處理優(yōu)先級(jí)的負(fù)面影響。因此，對(duì)于當(dāng)日時(shí)間分發(fā)和同步，基于消息的系統(tǒng) 不能夠?qū)崿F(xiàn)期望精度。在分布式架構(gòu)的某些當(dāng)前實(shí)施例中，在中央模塊中提供真實(shí)時(shí)間時(shí)鐘模塊。在某 些這樣的實(shí)施例中，真實(shí)時(shí)間時(shí)鐘模塊可經(jīng)由共同存儲(chǔ)器地址由子組件來訪問。這使得子 組件從其被需要時(shí)的一個(gè)位置獲得正確的時(shí)間值。然而，這個(gè)架構(gòu)在電信設(shè)備中并非共同 可用。各個(gè)示例性實(shí)施例克服了以上缺陷。因此，各個(gè)示例性實(shí)施例通過在子組件上利 用頻率基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了在現(xiàn)有電信系統(tǒng)中不存在的在子組件之間高度精確的當(dāng)日時(shí)間同步。


為了更好地理解各個(gè)示例性實(shí)施例，參照附圖，其中圖1是示出在包括透明時(shí)鐘的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法的示例性 實(shí)施例的示意圖；圖2是示出在包括分界時(shí)鐘的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法的示例性 實(shí)施例的示意圖；圖3是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí) 間基準(zhǔn)的系統(tǒng)的第一示例性實(shí)施例的示意圖；圖4是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí) 間基準(zhǔn)的方法的第一示例性實(shí)施例的流程圖；圖5是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí) 間基準(zhǔn)的系統(tǒng)的第二示例性實(shí)施例的示意圖；以及
圖6是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí) 間基準(zhǔn)的方法的第二示例性實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖，其中類似標(biāo)號(hào)指的是類似組件或步驟，公開了各個(gè)示例性實(shí)施例 的寬泛實(shí)施例。圖1是示出在包括透明時(shí)鐘115的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法的示例 性實(shí)施例的示意圖100。示意圖100包括網(wǎng)絡(luò)云團(tuán)105。網(wǎng)絡(luò)云團(tuán)105包括主時(shí)鐘110、透 明時(shí)鐘115和從時(shí)鐘120。這個(gè)示意圖100通過透明時(shí)鐘115的存在而辨別，并且通過引用 透明時(shí)鐘115在這里被提及。主時(shí)鐘110向透明時(shí)鐘115發(fā)送分組，如示意圖100中的箭頭M所示。然后，透明 時(shí)鐘115向從時(shí)鐘120轉(zhuǎn)發(fā)分組，如示意圖100中的箭頭S所示。如示意圖100中的虛線 所示，在透明時(shí)鐘115接收分組時(shí)的時(shí)間與透明時(shí)鐘115發(fā)送分組之間也經(jīng)過一個(gè)時(shí)間段。由此，在具有透明時(shí)鐘115的各個(gè)示例性實(shí)施例中，利用通過透明時(shí)鐘115的轉(zhuǎn)換 時(shí)間來更新分組。通過透明時(shí)鐘115的轉(zhuǎn)換時(shí)間對(duì)應(yīng)于經(jīng)過示意圖100中的虛線之間的時(shí) 間。一般地，透明時(shí)鐘115利用在接收分組時(shí)與節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組時(shí)之間的其駐留時(shí)間來 更新IEEE1588v2。因此，透明時(shí)鐘115類型是IEEE1588v2感知的，并且在接收或發(fā)送分組 時(shí)在物理接口處記錄時(shí)間?；谏衔?，根據(jù)示意圖100實(shí)現(xiàn)的方法包括以下內(nèi)容。從主時(shí)鐘110向透明時(shí)鐘 115發(fā)送分組。由透明時(shí)鐘115接收所述分組。分組通過透明時(shí)鐘115轉(zhuǎn)換。然后，利用通 過透明時(shí)鐘115的駐留或轉(zhuǎn)換時(shí)間更新分組。然后，從透明時(shí)鐘115向從時(shí)鐘120發(fā)送分 組。最后，由從時(shí)鐘120接收分組。圖2是示出在包括分界時(shí)鐘215的分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法的示例 性實(shí)施例的示意圖200。示意圖200包括網(wǎng)絡(luò)云團(tuán)205。網(wǎng)絡(luò)云團(tuán)205包括主時(shí)鐘210、分 界時(shí)鐘215和從時(shí)鐘220。這個(gè)示意圖200通過分界時(shí)鐘215的存在而辨別，并且通過引用 分界時(shí)鐘215在這里被提及。分界時(shí)鐘215具有一個(gè)從端口，以終止上游流，從高級(jí)主時(shí)鐘(未示出)恢復(fù)時(shí) 間。在示意圖200中，這通過主時(shí)鐘210和分界時(shí)鐘215之間的時(shí)間線上的箭頭所示，其被 標(biāo)記用于高級(jí)主時(shí)鐘M和分界時(shí)鐘215的從端口 S。然后，分界時(shí)鐘215使用恢復(fù)的時(shí)間使得其自身的主時(shí)鐘210的端口朝向下游從 時(shí)鐘(未示出)的端口運(yùn)行。在示意圖200中，這通過分界時(shí)鐘215和從時(shí)鐘220之間的 時(shí)間線上的箭頭所示，其被標(biāo)記用于其自身的主時(shí)鐘210的端口 M和下游從時(shí)鐘S的端口。 如同透明時(shí)鐘115的類型，分界時(shí)鐘215的類型也是IEEE1588v2感知的，并且在接收或發(fā) 送分組時(shí)在物理接口處記錄時(shí)間。因此，根據(jù)示意圖200實(shí)現(xiàn)的方法包括以下內(nèi)容。從上游主時(shí)鐘向分界時(shí)鐘215 發(fā)送分組。由分界時(shí)鐘215接收所述分組。然后，在分界時(shí)鐘215的從端口處終止上游流。接下來，從上游高級(jí)主時(shí)鐘恢復(fù)在分界時(shí)鐘215處的時(shí)間。然后，從分界時(shí)鐘215 主端口朝向下游從時(shí)鐘端口(多個(gè))饋送恢復(fù)的時(shí)間。隨后，在下游從時(shí)鐘端口(多個(gè))處接收恢復(fù)的時(shí)間。圖3是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308的分布式架構(gòu)中分發(fā) 共同時(shí)間基準(zhǔn)的系統(tǒng)300的第一示例性實(shí)施例的示意圖。應(yīng)理解，在各個(gè)示例性實(shí)施例中， 系統(tǒng)300對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)元件。如圖所示，示例性系統(tǒng)300包括中央時(shí)鐘模塊302、調(diào)制器306、 線卡312、和線卡314。線卡312和線卡314表示在這里其他地方討論的子組件。因此，術(shù)語(yǔ)“線卡”和“子 組件”在這里不時(shí)地交替使用。為了簡(jiǎn)化，省略線卡314的細(xì)節(jié)。然而，應(yīng)理解，線卡314的細(xì)節(jié)類似于為線卡312 所提供的細(xì)節(jié)，如下所述。還明顯地，各個(gè)示例性實(shí)施例包括任意數(shù)目個(gè)線卡。因此，各個(gè) 示例性實(shí)施例包括多于和超過系統(tǒng)300中所示的線卡312和線卡314的任意數(shù)目個(gè)線卡。 為了這里圖示的系統(tǒng)300的簡(jiǎn)化的目的，在圖3中省略這種附加線卡。線卡312包括閾值檢測(cè)器316、頻率計(jì)數(shù)器318、和寄存器324。以下將詳細(xì)討論閾 值檢測(cè)器316、頻率計(jì)數(shù)器318、和寄存器324的功能。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，從中央時(shí)鐘系統(tǒng)向子組件分發(fā)電信號(hào)，或者其作為單獨(dú) 電信號(hào)或者疊加在現(xiàn)有頻率基準(zhǔn)信號(hào)上。這個(gè)脈沖的生成用作事件在時(shí)間上的指示。向子 組件單獨(dú)分發(fā)信號(hào)的各個(gè)示例性實(shí)施例將在以下結(jié)合圖5和圖6來討論。系統(tǒng)300中所示 的實(shí)施例對(duì)應(yīng)于以下疊加信號(hào)的各個(gè)示例性實(shí)施例。從中央時(shí)鐘模塊302向調(diào)制器308發(fā)送電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304。同樣，從中央時(shí)鐘模 塊302向調(diào)制器308發(fā)送當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，在唯一電路徑 上從中央時(shí)鐘模塊302向子組件312、314提供這里所述的脈沖。在各個(gè)其他示例性實(shí)施例 中，在現(xiàn)有路徑(例如用于共同頻率分發(fā)的路徑)上覆蓋的電路徑上提供這里所述的脈沖。在接收電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308之后，調(diào)制器306疊加電時(shí) 鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308，以建立調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310。在各個(gè)示 例性實(shí)施例中，調(diào)制器306使用求和函數(shù)來疊加電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào) 308。調(diào)制器306向子組件312和子組件314中的每個(gè)發(fā)送調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào) 310。在示例性系統(tǒng)300中，由線卡312中的閾值檢測(cè)器316和頻率計(jì)數(shù)器318兩者接收調(diào) 制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，所有子組件312、314在中央時(shí)鐘模塊302發(fā)出當(dāng)日時(shí)間 脈沖308的很小和可預(yù)測(cè)時(shí)間內(nèi)檢測(cè)當(dāng)日脈沖308。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，子組件隨后使 用普通消息系統(tǒng)查詢中央時(shí)鐘模塊302。在示例性系統(tǒng)300中，這通過查詢320來表示。響應(yīng)于查詢320，中央時(shí)鐘模塊發(fā)送包含中央時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)中的時(shí)間值的信號(hào)322。 在信號(hào)322中發(fā)送的時(shí)間值是對(duì)應(yīng)于當(dāng)中央時(shí)鐘模塊302發(fā)送出當(dāng)日時(shí)間脈沖308時(shí)的時(shí) 間的值。這里，這個(gè)值通過中央時(shí)間變量CTpulse (η)來表示。當(dāng)中央時(shí)鐘模塊302發(fā)出多個(gè)當(dāng)日時(shí)間脈沖308時(shí)，確信期望地，在每個(gè)當(dāng)日時(shí)間 脈沖308之間的間隔足夠大，以確保在觸發(fā)下一當(dāng)日時(shí)間脈沖308之前子組件312、314能 夠提取信號(hào)322中的時(shí)間值CTpulse(Ii)。例如，在各個(gè)示例性實(shí)施例中，使用一脈沖每秒 (pps)速率。為了子組件312、314使用調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310生成時(shí)間戳，每個(gè)子組件312、314以不基于中央時(shí)鐘模塊302使用的相同頻率的基準(zhǔn)時(shí)鐘率來運(yùn)行頻率計(jì)數(shù)器318。 因此，如上所述，在各個(gè)示例性實(shí)施例中，通過中央分發(fā)的頻率在電信設(shè)備上提供由中央時(shí) 鐘模塊302使用的頻率。為了檢測(cè)線卡312中的當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308，閾值檢測(cè)器316檢測(cè)超過在調(diào)制的 基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310的振幅的閾值。明顯地，所述閾值大于電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304的振幅， 并且小于從電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308的疊加脈沖的總計(jì)。當(dāng)線卡312檢測(cè)到當(dāng)日時(shí)間脈沖308時(shí)，在寄存器3 中記錄來自頻率計(jì)數(shù)器318 的本地計(jì)數(shù)器LC的值。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，這使用某種形式的硬件鎖存來實(shí)現(xiàn)。這里， 來自寄存器324的記錄的值LC通過變量LCpulse (η)來表示。一旦接收到查詢響應(yīng)322，子組件312將其LCpulse (η)的值更新為在查詢響應(yīng) 322中從中央時(shí)鐘模塊302接收的值。然后，子組件312計(jì)算事件的全局時(shí)間值。這里，全 局時(shí)間值通過變量GT(X)來表示。子組件312通過使用如下的當(dāng)前計(jì)數(shù)器值LC(X)來計(jì)算 在時(shí)間χ發(fā)生的事件的GT(X)，其中η指的是脈沖實(shí)例，χ指的是運(yùn)行事件時(shí)間的實(shí)例。GT(x) = CTpulse (n) +(LC(x)-LCpulse (η))/(中央時(shí)鐘頻率)在各個(gè)示例性實(shí)施例中，子組件312保留來自先前脈沖的信息，直到新信息可用 于鎖存本地計(jì)數(shù)器值和對(duì)應(yīng)中央時(shí)間戳。圖4是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308的分布式架構(gòu)中分發(fā) 共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法400的第一示例性實(shí)施例的流程圖。盡管參照結(jié)合示例性系統(tǒng)300上 述的各個(gè)元件，但是應(yīng)理解，示例性方法400的實(shí)施不限于示例性系統(tǒng)300。方法400在步驟402開始，并進(jìn)行至步驟404。在步驟404，生成電時(shí)鐘脈沖信號(hào) 304。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，由中央時(shí)鐘模塊302生成電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304。在步驟406， 例如從中央時(shí)鐘模塊302向調(diào)制器306分發(fā)電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304。在步驟408，生成當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，由中央時(shí)鐘模 塊302生成當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308。在步驟410，例如從中央時(shí)鐘模塊302向調(diào)制器306分 發(fā)當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)。在步驟412，組合電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308。在上文中，這還 描述為結(jié)合調(diào)制器306所執(zhí)行的功能疊加或求和電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào) 308。因此，在各個(gè)示例性實(shí)施例中，步驟412的結(jié)果是調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)310。在步驟 414，例如，從調(diào)制器306向子組件312、314發(fā)送調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310。在步驟416，中心地分發(fā)頻率。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，由頻率計(jì)數(shù)器318接收步 驟416的中心分發(fā)的頻率。因此，在各個(gè)示例性實(shí)施例中，在步驟418，增加頻率計(jì)數(shù)器318 的值。在步驟419，例如，由閾值檢測(cè)器316接收調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310。在步驟 420，對(duì)于調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310進(jìn)行解調(diào)。在步驟421，在調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào) 310中檢測(cè)當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308。然后，在調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310中的當(dāng)日時(shí)間脈 沖信號(hào)308的檢測(cè)觸發(fā)如示例性方法400所示的兩條平行路徑。應(yīng)理解，這兩條平行路徑 彼此獨(dú)立運(yùn)行。在步驟422，由子組件312、314查詢中央時(shí)鐘模塊302。這通過查詢320來表示。 然后，在步驟424，中央時(shí)鐘模塊302沿著路徑322向子組件312、314發(fā)送對(duì)應(yīng)于最后脈沖CTpulse (η)的時(shí)間值。在步驟426，子組件312、314接收CTpulse (η)。接下來，在步驟428， 子組件312、314利用在步驟4 從中央時(shí)鐘模塊302接收的CTpulse (η)的值更新存儲(chǔ)的 中央時(shí)間值。獨(dú)立地，在步驟421之后，在步驟430，當(dāng)在調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)310中檢 測(cè)到當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308時(shí)，記錄頻率計(jì)數(shù)器318的值，LCpulse (η)。在步驟432，計(jì)算全局時(shí)間值GT(X)。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，基于頻率計(jì)數(shù)器318 中的值，例如根據(jù)結(jié)合示例性系統(tǒng)300在上文詳述的公式計(jì)算GT(X)。在步驟434，基于全 局時(shí)間值GT(X)生成時(shí)間戳。在步驟436，關(guān)聯(lián)子組件之間的一個(gè)或多個(gè)事件。除了以上明確提出的，應(yīng)理解，結(jié)合示例性方法400所示的步驟的順序在其他示 例性實(shí)施例中可按不同順序發(fā)生。同樣，還清楚地，在某些其他示例性實(shí)施例中省略結(jié)合示 例性方法400所示的某些步驟。在步驟438，方法400停止。圖5是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)504和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508的分布式架構(gòu)中分發(fā) 共同時(shí)間基準(zhǔn)的系統(tǒng)500的第二示例性實(shí)施例的示意圖。明顯地，結(jié)合系統(tǒng)500所示的許多 元件類似于結(jié)合系統(tǒng)300在上文描述的類似元件。指出了系統(tǒng)300和系統(tǒng)500中的元件之 間的對(duì)應(yīng)性，其中系統(tǒng)300和系統(tǒng)500中的元件共享他們共有的標(biāo)號(hào)的最后兩個(gè)字符。因 此，應(yīng)理解，結(jié)合系統(tǒng)300在上文中提供的描述還應(yīng)用于500，除了以下討論的區(qū)別。具體地，中央時(shí)鐘模塊502對(duì)應(yīng)于中央時(shí)鐘模塊302。電時(shí)鐘脈沖信號(hào)504對(duì)應(yīng)于 電時(shí)鐘脈沖信號(hào)304，除了他直接提供給子組件512、514。同樣，當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508對(duì)應(yīng) 于當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)308，除了他直接提供給子組件512、514。因此，示例性系統(tǒng)500不包 括調(diào)制器、調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)、或結(jié)合示例性系統(tǒng)300的那些元件和示例性方法400 在上文描述的其他處理。線卡512和線卡514分別對(duì)應(yīng)于線卡312和線卡314，除了他們不包括閾值檢測(cè) 器。相反，當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508直接提供給寄存器524。類似地，電時(shí)鐘脈沖信號(hào)504直 接提供給頻率計(jì)數(shù)器518。圖6是在包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)504和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508的分布式架構(gòu)中分發(fā) 共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法600的第二示例性實(shí)施例的流程圖。盡管參照結(jié)合示例性系統(tǒng)500上 述的各個(gè)元件，但是應(yīng)理解，示例性方法600的實(shí)施不限于示例性系統(tǒng)500。方法600在步驟502開始，并進(jìn)行至步驟504。在步驟604，生成電時(shí)鐘脈沖信號(hào) 504。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，由中央時(shí)鐘模塊502生成電時(shí)鐘脈沖信號(hào)504。在步驟606， 例如從中央時(shí)鐘模塊502向頻率計(jì)數(shù)器518分發(fā)電時(shí)鐘脈沖信號(hào)504。在步驟608，生成當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，由中央時(shí)鐘模 塊502生成當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508。在步驟610，例如從中央時(shí)鐘模塊502向寄存器5Μ分 發(fā)當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)。在步驟618，增加頻率計(jì)數(shù)器518的值。在步驟621，例如由頻率計(jì)數(shù)器518和寄 存器5Μ分別接收電時(shí)鐘脈沖信號(hào)504和當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508。同樣，在步驟621，例如 在寄存器524中檢測(cè)當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508的存在。然后，當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)508的檢測(cè) 觸發(fā)如示例性方法600中所示的兩條平行路徑。應(yīng)理解，這兩條平行路徑彼此獨(dú)立操作。在步驟622，由子組件512、514查詢中央時(shí)鐘模塊502。這通過查詢520示出。然 后，在步驟624，中央時(shí)鐘模塊502沿著路徑522向子組件512、514發(fā)送對(duì)應(yīng)于最后脈沖 CTpulse (η)的時(shí)間值。在步驟626，子組件512、514接收CTpulse (η)。接下來，在步驟628，子組件512、514利用在步驟6 從中央時(shí)鐘模塊502接收的CTpulse (η)的值更新存儲(chǔ)的 中央時(shí)間值。獨(dú)立地，在步驟621之后，在步驟630，當(dāng)檢測(cè)到當(dāng)日時(shí)間脈沖508時(shí)，記錄頻 率計(jì)數(shù)器518的值，LCpulse (η)。在步驟632，計(jì)算全局時(shí)間值GT(X)。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，基于頻率計(jì)數(shù)器 518中的值，例如根據(jù)結(jié)合示例性系統(tǒng)500(參照示例性系統(tǒng)300)在上文詳述的公式計(jì)算 GT(x)0在步驟634，基于全局時(shí)間值GT(X)生成時(shí)間戳。在步驟636，關(guān)聯(lián)子組件之間的一 個(gè)或多個(gè)事件。除了以上明確提出的，應(yīng)理解，結(jié)合示例性方法600所示的步驟的順序在其他示 例性實(shí)施例中可按不同順序發(fā)生。同樣，還清楚地，在某些其他示例性實(shí)施例中省略結(jié)合示 例性方法600所示的某些步驟。在步驟638，方法600停止。根據(jù)上文，各個(gè)示例性實(shí)施例能夠明顯改善在任意子組件之間生成的時(shí)間值的精 度。然后，可使用更精確的時(shí)間來關(guān)聯(lián)子組件之間的事件，例如從入口端口到出口端口的分 組轉(zhuǎn)換時(shí)間?？稍跓o(wú)需硬件升級(jí)的情況下在大部分電信設(shè)備中實(shí)現(xiàn)使用背板脈沖信號(hào)分發(fā)全 局時(shí)間基礎(chǔ)的各個(gè)示例性實(shí)施例。例如，如上所述，在各個(gè)示例性實(shí)施例中，在信號(hào)上疊加 脈沖事件，以在設(shè)備中分發(fā)共同頻率。因此，各個(gè)示例性實(shí)施例改善了大型網(wǎng)絡(luò)中IEEE 1588v2的當(dāng)日時(shí)間同步的精 度。在各個(gè)示例性實(shí)施例中，這通過實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)(例如電信系統(tǒng))的入口和出口端口的當(dāng)日 時(shí)間同步來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)用作根據(jù)IEEE 1588v2的邊界節(jié)點(diǎn)時(shí)，相信這是更加重要的。盡管特別地參照本發(fā)明的某些示例性方面詳細(xì)描述了各個(gè)示例性實(shí)施例，但是應(yīng) 理解，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)其他實(shí)施例，并且其細(xì)節(jié)能夠通過各種顯然方式修改。對(duì)于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員容易清楚地，可事實(shí)變型和修改，同時(shí)保留在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，以 上公開、描述、和附圖僅用于圖示的目的，并非以任意方式限制由權(quán)利要求限定的本發(fā)明。
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權(quán)利要求
1.一種在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，包括 在中央實(shí)體處生成至少一個(gè)電脈沖；向子組件分發(fā)所述至少一個(gè)電脈沖； 在所述子組件處接收所述至少一個(gè)電脈沖；當(dāng)在所述子組件處接收到所述至少一個(gè)電脈沖時(shí)，記錄與本地頻率計(jì)數(shù)器的值對(duì)應(yīng)的 接收計(jì)數(shù)器值；查詢所述中央實(shí)體，以獲得與生成所述至少一個(gè)電脈沖的時(shí)間對(duì)應(yīng)的生成時(shí)間值；以及使用所述生成時(shí)間值、所述接收計(jì)數(shù)器值、和所述本地頻率計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)器值確 定全局時(shí)間值。
2.如權(quán)利要求1所述的在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，其中所述中央實(shí)體 是中央時(shí)鐘模塊，以及其中所述至少一個(gè)電脈沖包括向調(diào)制器分發(fā)的電時(shí)鐘脈沖信號(hào)和當(dāng) 日時(shí)間脈沖信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，還包括 疊加所述電時(shí)鐘脈沖信號(hào)和所述當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)，以獲得調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)；從所述調(diào)制器發(fā)送所述調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)；以及 在所述子組件處接收所述調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，還包括 通過所述子組件中的閾值檢測(cè)器接收所述調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)；對(duì)于所述調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；以及 檢測(cè)在所述調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)中的當(dāng)日時(shí)間脈沖信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，還包括 由所述中央實(shí)體分發(fā)頻率；在所述子組件處接收中央分發(fā)的頻率；以及 通過所述子組件中的本地頻率計(jì)數(shù)器接收所述中央分發(fā)的頻率。
6.如權(quán)利要求1所述的在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，其中所述子組件是 網(wǎng)絡(luò)元件中的線卡。
7.如權(quán)利要求1所述的在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，還包括將所述當(dāng)前計(jì)數(shù)器值和所述接收計(jì)數(shù)器值之間的差除以中央時(shí)鐘頻率，以獲得一商；以及將所述生成時(shí)間值增加至所述商。
8.一種分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的系統(tǒng)，包括中央時(shí)鐘模塊，被配置為生成和分發(fā)至少一個(gè)電脈沖；調(diào)制器，被配置為從所述中央時(shí)鐘模塊接收所述至少一個(gè)電脈沖，使用所述至少一個(gè) 電脈沖建立調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)，以及發(fā)送所述調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)；以及 多個(gè)子組件，每個(gè)子組件包括本地頻率計(jì)數(shù)器，并且每個(gè)子組件被配置為 當(dāng)在所述子組件處接收到所述調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)，記錄與所述本地頻率計(jì)數(shù) 器的值對(duì)應(yīng)的接收計(jì)數(shù)器值；查詢所述中央時(shí)鐘模塊，以獲得與生成所述至少一個(gè)電脈沖的時(shí)間對(duì)應(yīng)的生成時(shí)間 值；以及使用所述生成時(shí)間值、所述接收計(jì)數(shù)器值、和所述本地頻率計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)器值確 定全局時(shí)間值。
9.如權(quán)利要求8所述的分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的系統(tǒng)，其中使用在每個(gè)子組件處確定的全 局時(shí)間值同步所述多個(gè)子組件的操作，其中所述至少一個(gè)電脈沖包括電時(shí)鐘脈沖信號(hào)和當(dāng) 日時(shí)間脈沖信號(hào)，以及其中所述本地頻率計(jì)數(shù)器被配置為將基準(zhǔn)時(shí)鐘率保持在所述中央時(shí) 鐘模塊使用的頻率。
10.如權(quán)利要求8所述的分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的系統(tǒng)，其中每個(gè)子組件還包括閾值檢測(cè)器，被配置為確定從所述調(diào)制器接收的調(diào)制的基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)何時(shí)超過預(yù) 定閾值；以及寄存器，被配置為從所述本地頻率計(jì)數(shù)器獲得所述當(dāng)前計(jì)數(shù)器值。
全文摘要
一種在分布式架構(gòu)中分發(fā)共同時(shí)間基準(zhǔn)的方法，包括以下步驟中的一個(gè)或多個(gè)在中央實(shí)體處生成至少一個(gè)電脈沖；向子組件分發(fā)所述至少一個(gè)電脈沖；在所述子組件處接收所述至少一個(gè)電脈沖；當(dāng)在所述子組件處接收到所述至少一個(gè)電脈沖時(shí)，記錄與本地頻率計(jì)數(shù)器的值對(duì)應(yīng)的接收計(jì)數(shù)器值；查詢所述中央實(shí)體，以獲得與生成所述至少一個(gè)電脈沖的時(shí)間對(duì)應(yīng)的生成時(shí)間值；以及使用所述生成時(shí)間值、所述接收計(jì)數(shù)器值、和所述本地頻率計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)器值確定全局時(shí)間值。
文檔編號(hào)H04J3/06GK102067492SQ200980122181
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者P·羅伯茨, T·勒 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊公司