專利名稱：用于同步網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通信網(wǎng)絡(luò)中的時間分配，并更具體地涉及在數(shù)字電視(DTV)分配網(wǎng)絡(luò)中的時間同步。
背景技術(shù)：
數(shù)字地面電視(DTT)和移動數(shù)字電視(MDTV)的分配頻繁地利用單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)。在SFN中，若干發(fā)射器經(jīng)由相同頻道同時發(fā)送相同信號。在SFN中的發(fā)射器必須同步以便同時發(fā)送其信號以避免在接收天線的串?dāng)_。這通過在所有發(fā)射器位點安裝全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器來普遍地實現(xiàn)。然而，GPS接收器可以容易地被有意地或無意地干擾，或因為其他原因例如設(shè)備失效所以失敗，并表示在設(shè)備和管理方面的網(wǎng)絡(luò)的額外成本。進一步地，GPS的軍事控制可能是問題。 還已知在不利用GPS的情況下用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間同步的技術(shù)。例如，網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(NTP)可以用來使用時間戳將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時鐘與主節(jié)點或基準(zhǔn)時鐘同步。然而，NTP的準(zhǔn)確度至少在非專用網(wǎng)絡(luò)中對于在數(shù)字電視(DTV)分配網(wǎng)絡(luò)中的時間同步來說過于受限制。WO 2008/103170A披露了一種用于提取在源于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)信號的物理層中所承載的基準(zhǔn)頻率并用于將其用來穩(wěn)定客戶端的時鐘的振蕩器的網(wǎng)絡(luò)客戶端的方法。該方法還包括基于服務(wù)器時間戳和客戶端時間戳來確定時鐘校正值。US 7，535，931B披露了用于估計在兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時鐘之間的時間誤差的雙路時間傳遞協(xié)議。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種對以上技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)的更有效的替代方案。更具體地，本發(fā)明的一個目的是提供一種在同步網(wǎng)絡(luò)中用于時間同步的改進節(jié)點和一種在帶有集成的時間傳遞功能性的同步網(wǎng)絡(luò)中用于時間同步的方法，并且該改進節(jié)點和該方法適合于集成在現(xiàn)有同步網(wǎng)絡(luò)中。依靠一種具有在獨立權(quán)利要求I中所定義的特征的用于同步網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點、依靠一種在獨立權(quán)利要求7中所定義的同步網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的方法、依靠根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種同步網(wǎng)絡(luò)、以及依靠一種在獨立權(quán)利要求12中所定義的同步網(wǎng)絡(luò)的方法來實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他目的。本發(fā)明的實施方案的特征在于從屬權(quán)利要求。根據(jù)本發(fā)明的一個第一方面，提供了一種用于同步網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點。該節(jié)點包括一個接口、一個時鐘和一個鎖時環(huán)。該接口被配置為經(jīng)由一個等時傳送鏈路將該節(jié)點互連到至少一個鄰近節(jié)點。該等時傳送鏈路被配置為傳輸和接收重復(fù)幀。該重復(fù)幀包括時間信息。該時鐘被配置為建立本地時間。該鎖時環(huán)被配置為將該時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步。該同步利用經(jīng)該接口接收的遠程時間信息、本地時間信息、以及來自所述遠程節(jié)點的延遲補償。
根據(jù)本發(fā)明的一個第二方面，根據(jù)本發(fā)明提供了一種包括多個節(jié)點的同步網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明的一個第三方面，提供了一種在同步網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的方法。該同步網(wǎng)絡(luò)包括多個節(jié)點。每個節(jié)點經(jīng)由一個等時傳送鏈路經(jīng)一個接口互連到該多個節(jié)點中的至少一個鄰近節(jié)點。該等時傳送鏈路被配置為傳輸和接收重復(fù)幀。該重復(fù)幀包括時間信息。該方法包括接收遠程時間信息、發(fā)送本地時間信息、以及將該節(jié)點的時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步的步驟。經(jīng)該接口從該至少一個鄰近節(jié)點中的一個接收該遠程時間信息。經(jīng)該接口將該本地時間信息發(fā)送到該至少一個鄰近節(jié)點。在將該節(jié)點的時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步的步驟中，利 用遠程時間信息和本地時間信息。根據(jù)本發(fā)明的一個第四方面，提供了一種同步網(wǎng)絡(luò)的方法。該同步網(wǎng)絡(luò)包括多個節(jié)點。這些節(jié)點經(jīng)由等時傳送鏈路成對互連。該方法包括適配一個網(wǎng)絡(luò)同步拓?fù)洳⒃摱鄠€節(jié)點與一個主節(jié)點同步的步驟。將該多個節(jié)點與一個主節(jié)點同步的步驟經(jīng)由該等時傳送鏈路利用時間信息的雙向交換。本發(fā)明利用以下理解用來分配數(shù)據(jù)或內(nèi)容(例如在DTV分配網(wǎng)絡(luò)的情況下的視頻數(shù)據(jù))的傳送網(wǎng)絡(luò)可以用來從一個主節(jié)點向在網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點分配時間信息。這樣，可以與消除GPS接收器的需要同時實現(xiàn)在該網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點的時間同步。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，該本地時間信息和該遠程時間信息在一種雙路時間傳遞方法中使用。即，利用一種基于在鄰近節(jié)點之間的時間信息的雙向交換的時間傳遞方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，該鎖時環(huán)被配置為將該時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點之一的時鐘同步。該同步利用從該遠程時間信息和該本地時間信息計算的時間差。為此，有待與稱為源節(jié)點的一個鄰近節(jié)點的時鐘同步的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時鐘被鎖相到在該兩個節(jié)點的時鐘之間的時間差?？梢愿鶕?jù)一種雙路時間傳遞方法計算在這些節(jié)點之間的時間差。通過將一個節(jié)點的時鐘鎖相到該時間差，實現(xiàn)了一個鎖時環(huán)。由于在上文中所描述的本發(fā)明的該實施方案促進了對網(wǎng)絡(luò)延遲相當(dāng)不敏感的一個系統(tǒng)，因此它們是有利的。這樣，減少了對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的需求。特別地，不需要專用網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，該接口進一步被配置為選擇該至少一個鄰近節(jié)點中的一個作為該遠程時間信息的一個來源。根據(jù)該同步網(wǎng)絡(luò)的一個同步拓?fù)鋱?zhí)行該選擇。因此，如果將一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接到若干鄰近節(jié)點，則可以挑選這些鄰近節(jié)點中的任意節(jié)點作為用于將該節(jié)點的時鐘同步的源節(jié)點。該源節(jié)點可以例如通過在網(wǎng)絡(luò)完成期間配置該節(jié)點被預(yù)確定，或可以被動態(tài)挑選?？梢岳缁谕ㄐ沛溌返漠?dāng)前狀態(tài)，或基于在所實現(xiàn)的同步穩(wěn)定性上執(zhí)行的測量來挑選該來源?？梢愿鶕?jù)由一個同步協(xié)議輸送的一個網(wǎng)絡(luò)同步拓?fù)鋪硖暨x該源節(jié)點。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，該同步網(wǎng)絡(luò)是一個動態(tài)同步傳遞模式(DTM)網(wǎng)絡(luò)。DTM網(wǎng)絡(luò)基于時分復(fù)用，并被設(shè)計成提供一個有保證的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，例如用于流視頻，但還可以用于基于信息包的服務(wù)。一個DTM網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點在頻率和相對相位方面被同步。本發(fā)明的實施方案還可以采用其他同步網(wǎng)絡(luò)，例如SDH/S0NET或同步以太網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供了一種同步網(wǎng)絡(luò)。該同步網(wǎng)絡(luò)包括多個節(jié)點。該節(jié)點經(jīng)由等時傳送鏈路成對互連。該節(jié)點被配置為適配一個網(wǎng)絡(luò)同步拓?fù)洌员銓⒃摱鄠€節(jié)點與一個主節(jié)點同步。通過經(jīng)由該等時傳送鏈路的時間信息的雙向交換來執(zhí)行該同步。即，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的一個網(wǎng)絡(luò)中，可以將每個節(jié)點同步以便維持相同的絕對相位，該絕對相位是由該網(wǎng)絡(luò)的一個主節(jié)點所指定的相位?？梢杂衫缫粋€基準(zhǔn)時鐘控制該主節(jié)點。使用一種雙路時間傳遞方法來實現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的同步，從而使得一個源節(jié)點向其鄰近節(jié)點傳遞其本地時間，該鄰近節(jié)點返回它們相對應(yīng)的本地時間。在該源節(jié)點和這些相對應(yīng)鄰近節(jié)點之間的時間差可以然后被計算，并被用來補償這些鄰近節(jié)點的時鐘，從而使得它們的相對應(yīng)本地時間與該源節(jié)點的本地時間相同。這相當(dāng)于在這些鄰近節(jié)點維持與該源節(jié)點相同的絕對相位。一旦一個鄰近節(jié)點被鎖時到其源節(jié)點，則其可以進而將其本地時間向其鄰近節(jié)點分配，從而使得這些鄰近節(jié)點可以鎖時到該源節(jié)點。該過程可以繼續(xù)，直到在該網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點已獲得與該主節(jié)點相同的絕對相位，即相同的本地時間。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的一個網(wǎng)絡(luò)可以包括多于一個的主節(jié)點以便實現(xiàn)冗余。如果當(dāng)前主節(jié)點失效，或?qū)⒃摦?dāng)前主節(jié)點連接到該網(wǎng)絡(luò)的剩余部分的一個通信鏈路失效，則可以分派一個不同的主節(jié)點，并且該網(wǎng)絡(luò)同步拓?fù)浔贿m配，以便將該新主節(jié)點的時間分配到在該網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點。
根據(jù)用于同步網(wǎng)絡(luò)的方法的一個實施方案，該方法進一步包括在一個單獨節(jié)點中，對來自與該單獨節(jié)點互連的多個節(jié)點的時間信息進行時分復(fù)用，并隨后在該單獨節(jié)點中將該時分復(fù)用時間信息與該主節(jié)點同步。本發(fā)明的進一步的目的、特征和優(yōu)點將在學(xué)習(xí)以下詳細(xì)披露、附圖和附加權(quán)利要求時變得明顯。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到可以將本發(fā)明的不同特征組合以便創(chuàng)造除在以下所描述的實施方案之外的實施方案。


將通過本發(fā)明的實施方案的以下示例性和非限制詳細(xì)說明參考附圖更優(yōu)理解本發(fā)明的以上以及額外的目的、特征和優(yōu)點，在附圖中圖I示出了使用GPS同步的用于DTV分配的SFN。圖2根據(jù)本發(fā)明的實施方案示出了使用時間傳遞同步的用于DTV分配的SFN。圖3展示了 DTM幀。圖4根據(jù)本發(fā)明的實施方案示出了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。圖5根據(jù)本發(fā)明的實施方案示出了網(wǎng)絡(luò)同步拓?fù)?。圖6根據(jù)本發(fā)明的實施方案示出了雙路時間傳遞。所有附圖是示意性的，不必需縮放，并一般地僅示出了為闡明本發(fā)明所必需的部分，其中可以省略或僅建議其他部分。
具體實施例方式圖I示出了使用GPS同步的用于SFN傳輸?shù)某Ｒ?guī)DTV分配網(wǎng)絡(luò)100。在頭端位點101，來自各種輸入通道的程序流可以被接收并多路復(fù)用成合適的傳送流，例如DVB-ASI (數(shù)字視頻廣播-異步串行接口)格式的MPEG傳送流。將從GPS接收器1041重獲的定時信息插入傳送流。通過提供從頭端位點101到所有發(fā)射器位點103的多播連接的傳送網(wǎng)絡(luò)102傳輸該傳送流。傳送網(wǎng)絡(luò)102可以例如包括光纖或微波鏈路。在發(fā)射器位點103，可以通過將已插入定時信息與由發(fā)射器位點103配備的GPS接收器104所提供的本地時間基準(zhǔn)來比較，補償通過傳送網(wǎng)絡(luò)102的傳播時間。通過將已接收定時信息與本地時間比較，可以為SFN傳輸?shù)耐接嬎泐~外延遲。定時信息可以例如由GPS接收器104使用IOMHz頻率基準(zhǔn)和每秒脈沖(PPS)時間基準(zhǔn)向頭端位點101和發(fā)射器位點103提供。PPS時間基準(zhǔn)可以分成由IOMHz頻率基準(zhǔn)的循環(huán)所提供的IOOns步進。這用來在頭端位點101中將視頻傳送流進行時間戳記。時間戳嵌入傳送流，并允許發(fā)射器位點103將該信號與本地可用的GPS信號同步，從而使得發(fā)射器將至少同時傳輸該信號。視頻流的時間戳記典型地在SFN適配器中執(zhí)行。圖2根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案示出了 DTV分配網(wǎng)絡(luò)200。與在常規(guī)分配網(wǎng)絡(luò)100中相同，參見圖I討論，從各種輸入通道接收的程序流可以在頭端位點201與從GPS接收器 204重獲的定時信息一起被多路復(fù)用成合適的傳送流，例如DVB-ASI格式的MPEG傳送流。通過提供從頭端位點201到所有發(fā)射器位點203 (即在網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點)的多播連接的傳送網(wǎng)絡(luò)202傳輸該傳送流。傳送網(wǎng)絡(luò)202例如可以包括光纖或微波鏈路。與常規(guī)DTV分配網(wǎng)絡(luò)100相反，在圖2中所示出的分配網(wǎng)絡(luò)200不在發(fā)射器位點203利用GPS接收器。代替地，通過經(jīng)由傳送網(wǎng)絡(luò)202交換時間信息將分配網(wǎng)絡(luò)200的節(jié)點(即頭端位點201和發(fā)射器位點203)同步。由于根據(jù)本發(fā)明的實施方案的DTV分配網(wǎng)絡(luò)200，經(jīng)由承載視頻信號的相同傳送網(wǎng)絡(luò)202實現(xiàn)用于將所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同步的時間信息的分配。在頭端位點201，使用與在常規(guī)DTV分配網(wǎng)絡(luò)100中相同的時間基準(zhǔn)信號，該時間基準(zhǔn)信號由GPS接收器204的形式的基準(zhǔn)時鐘204或任意其他合適基準(zhǔn)時鐘204提供。注意頭端位點201和基準(zhǔn)時鐘204無需排列在相同位置。為展示用于視頻信號的時間戳不由其位點約束成具有基準(zhǔn)時鐘204，頭端位點201在這里分成兩個節(jié)點，2011和2012。節(jié)點2011在該網(wǎng)絡(luò)中為視頻信號提供時間戳，并且節(jié)點2012為將包括節(jié)點2011的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同步提供基準(zhǔn)時鐘。在替代實施方案中，頭端位點201是提供用于視頻信號的時間戳和來自基準(zhǔn)時鐘204的時間基準(zhǔn)的單個節(jié)點，以便將所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同步。在替代實施方案中，若干個頭端節(jié)點可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)202為全局或本地分配存在直到發(fā)射器節(jié)點203中的全部或子組。通過傳送網(wǎng)絡(luò)202分配時間同步信息，并且在發(fā)射器位點203向SFN發(fā)射器提供與由常規(guī)分配網(wǎng)絡(luò)100中的GPS接收器104所提供的同步信息相同的同步信息。根據(jù)本發(fā)明的實施方案的DTV分配網(wǎng)絡(luò)200可以例如基于由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ESTI)所標(biāo)準(zhǔn)化的動態(tài)同步傳遞模式(DTM)網(wǎng)絡(luò)。DTM被設(shè)計成提供有保證的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，例如用于流視頻和音頻，但還可以用于基于信息包的服務(wù)。DTM的傳送機制基于時分復(fù)用，并且在此意義上相似于SDH/S0NET，雖然更靈活并適配其他類型的業(yè)務(wù)和應(yīng)用。另一方面的信令系統(tǒng)可以與可用于基于信息包的技術(shù)例如異步傳輸模式(ATM)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)的信令系統(tǒng)比較。如在圖3中所展示，在DTM運送中鏈路容量被分成125微秒(μ s)持續(xù)時間的固定大小幀301，其被進一步分成數(shù)個64位時間槽。每幀的時間槽的數(shù)目取決于鏈路的位速率。時間槽可以用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信令，即用作控制槽302，或用作用戶業(yè)務(wù)，即用作數(shù)據(jù)槽303。由于每個槽都每秒重復(fù)8000次，因此一個時間槽的傳送容量是512kbps。
在圖4中，根據(jù)本發(fā)明的實施方案展示了用于DTV分配網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點400。注意節(jié)點400對應(yīng)于如以上所描述的節(jié)點203。節(jié)點400包括網(wǎng)絡(luò)接口 401，該網(wǎng)絡(luò)接口用于將節(jié)點連接到至少一個鄰近節(jié)點，并用于經(jīng)由一對單向傳送鏈路402發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。傳送鏈路可以是例如DTM鏈路。節(jié)點400進一步和用于傳輸已同步流的發(fā)射器405關(guān)聯(lián)，因此發(fā)射器405包括用于將傳送流的傳輸與從節(jié)點400接收的時間基準(zhǔn)同步的同步單元403。節(jié)點400向在發(fā)射器405中的同步單元403提供有待以ASI信號、IOMHz和PPS時間幀的形式被傳輸并含有關(guān)于工作信號通過其被傳輸?shù)臅r間和頻率的信息的工作信號。包括同步單元404的定時接口以IOMHz和PPS的形式重生成定時，從而使得實現(xiàn)到發(fā)射器405和同步器403的方便接合。另外，經(jīng)由接口 405例如ASI和以太網(wǎng)提供TV信號傳送流。發(fā)射器405在調(diào)制、放大和傳輸之前使用定時信號將傳送流同步。進一步地，在節(jié)點400中的時間基準(zhǔn)由本地時鐘即同步單元404提供，與DTV分配網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)時鐘同步。本地時鐘404與接口401通信，以便經(jīng)由傳送網(wǎng)絡(luò)402與通過節(jié)點400連接的至少一個鄰近節(jié)點交換即發(fā)送和接收時間信息。多個接口例如由鏈路4021和4022所表示的接口可以在發(fā)送到在時鐘404中的中心化相位測量之前在接口 401中被時分復(fù)用。這表示本發(fā)明的第四方面，其中在延伸同步 傳送系統(tǒng)以便包括時間傳遞時允許簡單接口 401并因此允許較低實施復(fù)雜度。用125 μ s的額定周期重發(fā)生并具有低抖動的同步信號允許在接口之間的時分復(fù)用和高解析分?jǐn)?shù)測量的單個中心測量。在圖5中，展示了在DTV分配網(wǎng)絡(luò)500中的節(jié)點的同步。網(wǎng)絡(luò)500包括多個節(jié)點501。這些節(jié)點中的一些(例如節(jié)點5011和5015)配備基準(zhǔn)時鐘502例如GPS接收器，并可以為貫穿網(wǎng)絡(luò)500的時間分配用作主節(jié)點，即用于向網(wǎng)絡(luò)500的其他節(jié)點提供時間信息。典型地，一個主節(jié)點例如節(jié)點5011用來將網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點同步，并且具有基準(zhǔn)時鐘的其他節(jié)點例如在圖5中的5015用作備份節(jié)點。任選地，節(jié)點5011和5015中的每個可以為網(wǎng)絡(luò)的一部分用作主節(jié)點。實線503和虛線504展示了用于從主節(jié)點5011和/或5015向網(wǎng)絡(luò)500的其他節(jié)點分配定時信息的可能同步拓?fù)?。如果網(wǎng)絡(luò)500是DTM網(wǎng)絡(luò)，則同步拓?fù)溆蒁TM同步協(xié)議(DSYP)自動確定。在同步路徑失效的情況下，DSYP將重計算使得能夠自動同步恢復(fù)并在網(wǎng)絡(luò)中避免同步循環(huán)的同步樹。在根據(jù)本發(fā)明的實施方案的DTV分配網(wǎng)絡(luò)中，一種雙路時間傳遞方法用于將網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點與基準(zhǔn)時鐘同步。使用雙路時間傳遞，源節(jié)點將其本地時鐘向其鄰近節(jié)點傳遞。鄰近節(jié)點將其時間返回到源節(jié)點。這些節(jié)點可以然后計算可以用于將源節(jié)點的時鐘同步的時間差。該過程重復(fù)直到在網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點在相同時間操作。例如，參見圖5，節(jié)點5022可以將其時鐘與受基準(zhǔn)時鐘5021控制的節(jié)點5011的時鐘同步。然后，節(jié)點5014可以與節(jié)點5012同步，等等。根據(jù)本發(fā)明的實施方案的兩個鄰近節(jié)點可以通過根據(jù)雙路時間傳遞方案采用時間信息的雙向交換來將其相對應(yīng)時鐘同步。這通過向鄰近節(jié)點傳輸時間信息并從鄰近節(jié)點接收時間信息來實現(xiàn)。如果DTV分配網(wǎng)絡(luò)是DTM網(wǎng)絡(luò)，則時間信息可以經(jīng)由專用槽即時間傳遞通道(例如在圖3中的槽302)來傳輸。時間傳遞通道可以用于在雙路時間傳遞中所涉及的節(jié)點之間傳輸時間戳、時間差測量值、校正因數(shù)、以及各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
在根據(jù)本發(fā)明的實施方案中，代替在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行典型地是8kHz頻率分配的同步的分離路由以及在網(wǎng)絡(luò)中時間傳遞分配的分離路由，該兩個分配的路由總是嚴(yán)格約束于共同路由。除雙重功能性之外，分離路由需要復(fù)雜的故障管理。共同路由可以為最優(yōu)化性能需要路由算法的最小調(diào)整。然而，用于共同路由的調(diào)整與相比分離路由的故障管理少得多的需求操作相關(guān)聯(lián)。進一步地，分配的共同路由為已選擇路由提供提高的透明度。時間傳遞通道被排列從而使得其在兩個方向上提供相同信息。因此，該信息獨立于在網(wǎng)絡(luò)中的已選擇同步/時間傳遞路由。在一個節(jié)點為鄰近節(jié)點選為源節(jié)點時，其具有全部信息，例如在可用的雙路時間傳遞中所涉及的節(jié)點之間的時間戳、時間差測量值、校正因數(shù)、以及各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)。所有節(jié)點因此潛在地是其 鄰近節(jié)點的源節(jié)點。因此，在網(wǎng)絡(luò)中的實際同步/時間傳遞路由在每個節(jié)點基于本地選擇。這使得能夠由動態(tài)同步路由所決定的時間傳遞的無中斷重路由。在圖6中展示了雙路時間傳遞的主要原理。時間從帶有本地時標(biāo)tA的源節(jié)點A分配到帶有本地時標(biāo)tB的從節(jié)點B。源節(jié)點可以從基準(zhǔn)時鐘例如GPS接收器重獲其時標(biāo)，或其可以與網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點同步。盡管DSYP協(xié)議，但節(jié)點B被配置為從節(jié)點A接收時間信息。可以進一步認(rèn)識到只要互換在時間上相對靠近，則可以在不改變功能性的情況下時間戳互換可以是重疊的(tB1 < tB3 < tB2)或逆序的(tB3 < tB1 < tB2)。進一步地,節(jié)點A可以將其本地時間tA1插入傳輸?shù)焦?jié)點B并在本地時間tB2到達節(jié)點B的流。偽距觀察pAB = tB2_tA1在節(jié)點B在接收器中形成。節(jié)點A的本地時鐘則是tA2。同樣，節(jié)點B可以在本地時間tB3和tA3向節(jié)點A分別地發(fā)送時間戳，該時間戳在本地時間tB4和tA4在節(jié)點A分別地接收。偽距觀察pBA = tA4_tB3在節(jié)點A在接收器中形成。進一步地，以下關(guān)系將應(yīng)用AT = tA-tBtA4 = tB4+ Δ TtA2 = tB2+ Δ TtA2 = tA1+dAB, linktB4 — β3+(^βΑ, link 其中dAB, link和dBA, link分別地是節(jié)點A到節(jié)點B的傳輸延遲，并反之亦然。在節(jié)點A和節(jié)點B之間的估計時間誤差Λ TE可以然后表示為ATE = PBA,link"PAB’link = _|_ tiBAfI nk rfABjIink
2 2 j問時往返時間(RTT)可以表示為RTT — dBAj link+dAB, Iink — Pba, Iink+PAb, link°雙路時間傳遞基于在一對接口之間的時間信息的雙向交換。在操作的基本模式中，可以分別地假設(shè)經(jīng)由鏈路的傳播延遲dAB,link和cV—是對稱的，并可以從根據(jù)以下公式是鏈路連接節(jié)點A和B的傳輸延遲dAB,link與dBA,link之和的測量往返時間(RTT)被計算
RTTdAB,link = dBAjink = ~2~在不對稱傳輸延遲，即dAB, link幸dBA, link的情況下，可以使用校準(zhǔn)常數(shù)Casym以便考慮已測量不對稱C^aink = RTT X Casym and dBA,link = RTTX (I-Casym)，
其中O < Casym < 1，并且對于對稱傳輸延遲Casym = O. 5。校準(zhǔn)常數(shù)Casym的確定需要知道往返時間RTT和不對稱誤差ΛΕ,當(dāng)鏈路正在操作并且兩個節(jié)點都通過除有待校準(zhǔn)的鏈路之外的其他時間來源接收正確時間時，該不對稱誤差ΛΕ是已知的。在假設(shè)tA = tB下不對稱誤差ΛΕ從Λ TE表達式形成，在此情況下我們得到
權(quán)利要求
1.一種用于同步網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，所述節(jié)點包括 一個接口，該接口被配置為經(jīng)由一個等時傳送鏈路將該節(jié)點互連到至少一個鄰近節(jié)點，以便傳輸和接收包括時間信息的重復(fù)幀， 一個用于建立本地時間的時鐘，以及 一個鎖時環(huán)，該鎖時環(huán)被配置為基于經(jīng)所述接口接收的遠程時間信息和本地時間信息將所述時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)點，其中該本地時間信息和該遠程時間信息在一種雙路時間傳遞方法中使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)點，其中所述鎖時環(huán)被配置為利用從該遠程時間信息和該本地時間信息計算的時間差將所述時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)點，其中所述接口被進一步配置為根據(jù)該同步網(wǎng)絡(luò)的一個同步拓?fù)溥x擇該至少一個鄰近節(jié)點中的一個作為該遠程時間信息的一個來源。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)點，其中該同步網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)同步傳遞模式DTM網(wǎng)絡(luò)。
6.一種包括根據(jù)權(quán)利要求I至5所述的多個節(jié)點的同步網(wǎng)絡(luò)，所述多個節(jié)點經(jīng)由等時傳送鏈路互連并被配置為適配一個網(wǎng)絡(luò)同步拓?fù)洌员阃ㄟ^經(jīng)由所述等時傳送鏈路的時間信息的雙向交換將該多個節(jié)點與一個主節(jié)點同步。
7.一種在包括多個節(jié)點的同步網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的方法，每個節(jié)點經(jīng)由一個等時傳送鏈路經(jīng)一個接口互連到該多個節(jié)點中的至少一個鄰近節(jié)點，以便傳輸和接收包括時間信息的重復(fù)幀，所述方法包括以下步驟 經(jīng)所述接口從該至少一個鄰近節(jié)點中的一個接收遠程時間信息， 經(jīng)所述接口向該至少一個鄰近節(jié)點發(fā)送本地時間信息，以及 利用該遠程時間信息和本地時間信息將所述節(jié)點的時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中該本地時間信息和該遠程時間信息在一種雙路時間傳遞方法中使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在將所述節(jié)點的時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步的步驟中，利用從該遠程時間信息和該本地時間信息計算的時間差。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進一步包括以下步驟 根據(jù)該同步網(wǎng)絡(luò)的一個同步拓?fù)溥x擇該至少一個鄰近節(jié)點中的一個作為該遠程時間信息的一個來源。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中該同步網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)同步傳遞模式DTM網(wǎng)絡(luò)。
12.一種包括多個節(jié)點的同步網(wǎng)絡(luò)的方法，所述多個節(jié)點經(jīng)由等時傳送鏈路互連，所述方法包括以下步驟 適配一個網(wǎng)絡(luò)同步拓?fù)?，以? 通過經(jīng)由所述等時傳送鏈路的時間信息的雙向交換將該多個節(jié)點與一個主節(jié)點同步。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的同步網(wǎng)絡(luò)的方法，該方法進一步包括 在一個單獨節(jié)點中，對來自與所述單獨節(jié)點互連的多個節(jié)點的時間信息進行時分復(fù)用；以及隨后 在所述單獨節(jié)點中將所述時分復(fù)用時間信息與所述主節(jié)點同步。
全文摘要
在此提供了一種用于在通信網(wǎng)絡(luò)中促進時間分配，并更具體地用于在數(shù)字電視(DTV)分配網(wǎng)絡(luò)的時間同步的節(jié)點。該節(jié)點包括一個接口、一個用于建立本地時間的時鐘、以及一個鎖時環(huán)。該接口被配置為經(jīng)由一個等時傳送鏈路將該節(jié)點互連到至少一個鄰近節(jié)點，以便傳輸和接收包括時間信息的重復(fù)幀。該鎖時環(huán)被配置為基于經(jīng)由該接口接收的遠程時間信息以及來自該時鐘的本地時間信息將該時鐘與該至少一個鄰近節(jié)點中的一個的時鐘同步。這根據(jù)本發(fā)明的概念促進了該節(jié)點或包括多個節(jié)點的一個對應(yīng)的同步網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)延遲相當(dāng)不敏感。這樣，減少了對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的需求。特別地，不需要專用網(wǎng)絡(luò)。進一步地，在此提供了一種同步網(wǎng)絡(luò)、一種用于該節(jié)點的方法和一種用于同步網(wǎng)絡(luò)的方法。
文檔編號H04J3/06GK102934379SQ201080067231
公開日2013年2月13日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者M·丹尼爾森, G·讓格 申請人:網(wǎng)絡(luò)洞察力知識產(chǎn)權(quán)公司