專利名稱：產(chǎn)生計(jì)數(shù)器信號(hào)的設(shè)備及重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分組交換通信網(wǎng)絡(luò)，更具體地， 一方面，涉及表 示針對(duì)遠(yuǎn)程通信設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器信號(hào)的產(chǎn)生，另一方面，涉 及用于根據(jù)經(jīng)由分組交換通信網(wǎng)絡(luò)傳送的計(jì)數(shù)器信號(hào)在遠(yuǎn)程通信設(shè)備 內(nèi)重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)。本發(fā)明涉及所有的分組交換通信網(wǎng)絡(luò)，特別是涉及那些利用IP("網(wǎng)際協(xié)議")分組交換的有線(例如以太網(wǎng)(IEEE802.3))或是無 線(例如IEEE 802.16D-2004)的分組交換通信網(wǎng)絡(luò)。在此，術(shù)語"通信設(shè)備"應(yīng)被理解為表示構(gòu)成了 (通信)網(wǎng)絡(luò)的 一部分或能夠連接到(通信)網(wǎng)絡(luò)且需要用以執(zhí)行內(nèi)部數(shù)據(jù)處理操作 的內(nèi)部時(shí)鐘(主或從類型的時(shí)鐘，其時(shí)鐘頻率由遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)設(shè)定)的 任意類型的通信設(shè)備。因此，例如該通信設(shè)備可以是基站(BTS或Node B)、接入點(diǎn)、固定或移動(dòng)電話、固定或便攜式計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、裝備有通信卡的"智能電話"、視頻記錄器或相機(jī)。
背景技術(shù)：
如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，在一些上述類型的網(wǎng)絡(luò)中，通信設(shè)備 中的特定項(xiàng)不具有精度非常高的本地時(shí)鐘，以致于必須給它們提供(通 過網(wǎng)絡(luò))表示非常精確的時(shí)鐘信號(hào)的所謂計(jì)數(shù)器數(shù)字信號(hào)(或PCR信 號(hào))，從而使它們能夠在本地重構(gòu)這些時(shí)鐘信號(hào)。這種計(jì)數(shù)器信號(hào)(PCR)是由位于或連接到(分組交換)網(wǎng)絡(luò)的 通信設(shè)備中的項(xiàng)的專用產(chǎn)生設(shè)備(在發(fā)射側(cè))產(chǎn)生的。這種設(shè)備通常 包括-時(shí)鐘裝置，用于根據(jù)所謂基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，例如等于27MHz，來 提供時(shí)鐘信號(hào)， '-計(jì)數(shù)器，用于提供表示由時(shí)鐘裝置所提供的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)目的 周期性斜坡信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)的周期復(fù)位為零，以及-采樣器，用于以例如與等于5ms的采樣周期相對(duì)應(yīng)的選定采樣頻率來對(duì)斜坡信號(hào)進(jìn)行采樣，以提供表示時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器信號(hào)。采樣頻率(或周期)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常稱為"采樣脈沖" 所定義的，將該"采樣脈沖"周期性地(根據(jù)所述采樣周期)傳送至 (附著于)網(wǎng)絡(luò)的所有通信設(shè)備(或站)，并且該"采樣脈沖"對(duì)于所 有通信設(shè)備是相同的。采樣脈沖定義了采樣時(shí)間。當(dāng)采樣脈沖構(gòu)成幀脈沖時(shí)(如IEEE 802.16-D標(biāo)準(zhǔn)的情況)，該采樣脈沖還可以為設(shè)備(或 站)中的每一項(xiàng)定義其能夠發(fā)送或接收幀的時(shí)刻。例如(非排他地)， 這類采樣脈沖是由最初專用于(有線)以太網(wǎng)絡(luò)并在最近擴(kuò)展至(所 有類型)無線網(wǎng)絡(luò)的IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)所定義的。將IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)與 被稱為PTP ("精確時(shí)間協(xié)議")的時(shí)鐘同步協(xié)議一起使用。要注意， 本發(fā)明是在不考慮所使用的采樣脈沖類型的情況下應(yīng)用的。在接收側(cè)，通過位于或連接到通信設(shè)備的專用重構(gòu)設(shè)備來重構(gòu)(初 始)時(shí)鐘信號(hào)，該通信設(shè)備連接到(分組交換)網(wǎng)絡(luò)(或構(gòu)成了 (分 組交換)網(wǎng)絡(luò)的一部分)。這種設(shè)備包括鎖相環(huán)(PLL)，鎖相環(huán)(PLL) 通常包括-比較裝置(或比較器)，用于將接收到(外部)的計(jì)數(shù)器信號(hào)與 本地計(jì)數(shù)器信號(hào)進(jìn)行比較，并提供表示該比較的結(jié)果的比較信號(hào)(或 誤差信號(hào))，-校正裝置(或校正器)，用于根據(jù)上述比較信號(hào)(或誤差信號(hào)) 來確定旨在使得能夠根據(jù)選定時(shí)鐘頻率來重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的配置值， -時(shí)鐘裝置，用于根據(jù)由配置值所定義的時(shí)鐘頻率來產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，-計(jì)數(shù)器，用于提供表示由時(shí)鐘裝置所提供的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)目的 周期性斜坡信號(hào)，以及-采樣器，用于根據(jù)選定采樣頻率來對(duì)該斜坡信號(hào)進(jìn)行采樣，以 提供本地計(jì)數(shù)器信號(hào)。在發(fā)送側(cè)被以有規(guī)律的間隔(采樣周期)采樣的計(jì)數(shù)器信號(hào)(PCR)以無規(guī)律的間隔到達(dá)接收側(cè)，這主要是因?yàn)樾盘?hào)傳輸(例如基于IP) 所引入的抖動(dòng)。在本地以有規(guī)律的間隔再次考慮這些PCR值。PLL(在 接收側(cè))濾除由于發(fā)送側(cè)的采樣所造成的斜坡信號(hào)的抖動(dòng)，該斜坡信號(hào)通過與不同頻率(例如等于80MHz)同步的采樣脈沖來與時(shí)鐘(例 如，具有27MHz頻率)同步。因此，存在不固定的誤差。鎖相環(huán)(PLL) 負(fù)責(zé)濾除該抖動(dòng)，因此在計(jì)數(shù)器(在接收側(cè))的輸出端，又一次存在 與在發(fā)送側(cè)所產(chǎn)生的斜坡信號(hào)嚴(yán)格同步地展開的斜坡信號(hào)。通過具有 適當(dāng)帶寬的PLL來消除發(fā)送側(cè)與接收側(cè)上的采樣時(shí)間之間的不精確 性。為此，在接收側(cè)重構(gòu)的時(shí)鐘信號(hào)的速率與在發(fā)送側(cè)所產(chǎn)生的相同， 頻率和相位都相同。當(dāng)本地計(jì)數(shù)器信號(hào)(由采樣器所產(chǎn)生的，有時(shí)被稱為PcrLoc)變 得與每個(gè)采樣周期接收到(外部)的計(jì)數(shù)器信號(hào)相同時(shí)，以及因此當(dāng) 比較裝置所提供的比較信號(hào)(或"誤差信號(hào)")等于零(0)時(shí)，該鎖 相環(huán)(PLL)是穩(wěn)定的?？梢钥闯?，當(dāng)采樣周期等于5ms時(shí)，要花費(fèi)大約2000個(gè)采樣周 期或大約10s才能達(dá)到規(guī)定速率。將獲得規(guī)定速率所需要的時(shí)間稱為 PLL鎖定時(shí)間。PLL鎖定時(shí)間直接與PLL的帶寬相關(guān)。因此，對(duì)于與 由斜坡信號(hào)(PCR計(jì)數(shù)器信號(hào))的采樣所引入的誤差相關(guān)聯(lián)的抖動(dòng)的 濾除越有效，則需要PLL的截止頻率越低。由于產(chǎn)生采樣脈沖(基于 IP)的精確性取決于呈現(xiàn)為由IP分組的傳輸所引入的跳躍的基于IP 的信息交換，因此該精確性不高。發(fā)明內(nèi)容在給定了用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備的當(dāng)前結(jié)構(gòu)的情況下，如果 PLL具有較低的截止頻率，則無法減少PLL的鎖定時(shí)間。PLL的鎖定時(shí) 間與其上升時(shí)間有效地相關(guān)，上升時(shí)間本身取決于截止頻率。因此，本發(fā)明的目的是加快對(duì)連接到例如IP類型的分組交換網(wǎng)絡(luò) 的遠(yuǎn)程通信設(shè)備中的PLL的鎖定速度。為此，本發(fā)明首先建議了一種專門用于產(chǎn)生表示時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù) 器信號(hào)的設(shè)備，該設(shè)備包括i)時(shí)鐘裝置，用于根據(jù)所謂的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率來提供時(shí)鐘信號(hào)，ii)計(jì)數(shù)器，用于提供表示由時(shí)鐘裝置所提供的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)目的周期性斜坡信號(hào)，以及iii)采樣器，用于根據(jù)選定采樣頻率來對(duì)斜坡信號(hào)進(jìn)行采樣，以提供計(jì)數(shù)器信號(hào)。該產(chǎn)生設(shè)備的特征在于該產(chǎn)生設(shè)備包括用于根據(jù)不同于基準(zhǔn)時(shí) 鐘頻率的至少一個(gè)其它時(shí)鐘頻率來提供時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘裝置；以及該 產(chǎn)生設(shè)備包括控制裝置，其用于根據(jù)接收命令(為了給計(jì)數(shù)器饋入具 有該所選時(shí)鐘頻率的信號(hào))來選擇可提供的時(shí)鐘頻率之一，以及用于 定義(針對(duì)采樣器)等于基準(zhǔn)采樣頻率乘以所選時(shí)鐘頻率與基準(zhǔn)時(shí)鐘 頻率之間的比值的采樣頻率。根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)生設(shè)備可以包括能夠單獨(dú)或組合起來考慮的其它 特性，具體為-可以要求其時(shí)鐘裝置根據(jù)至少一個(gè)其它時(shí)鐘頻率來提供時(shí)鐘信 號(hào)，所述至少一個(gè)其它時(shí)鐘頻率與基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率的比(K)等于2的 選定冪(K=2n);-其時(shí)鐘裝置可以包括分別用于向輸出端提供具有基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率 和另一時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信號(hào)的至少第一和第二時(shí)鐘。在這種情況下， 該時(shí)鐘裝置可以包括選擇裝置，該選擇裝置包括分別連接到第一和第 二時(shí)鐘的輸出端的第一和第二輸入端，以及連接到計(jì)數(shù)器的輸入端的 輸出端，具體用于根據(jù)來自控制裝置的命令選擇性地連接到第一輸入 端或第二輸入端，以提供具有基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率或另一時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信 號(hào)。-該設(shè)備可以包括網(wǎng)絡(luò)接口裝置，該網(wǎng)絡(luò)接口裝置連接到采樣器 的輸出端，并用于形成要被尋址到遠(yuǎn)程通信設(shè)備的數(shù)據(jù)分組，此外， 該網(wǎng)絡(luò)接口裝置包括所提供的計(jì)數(shù)器信號(hào)和用于發(fā)信號(hào)通知由控制裝置所定義的所選時(shí)鐘頻率和采樣頻率所定義的操作模式的指示；>可以要求該網(wǎng)絡(luò)接口裝置將要傳送的分組放置在計(jì)數(shù)器字段 中，其中最高位比特表示操作模式指示，而其它低位比特表示 由采樣器所提供的最終計(jì)數(shù)器信號(hào)。本發(fā)明還提出用于分組交換網(wǎng)絡(luò)的第一通信設(shè)備，所述第一通信 設(shè)備用于傳輸分組幀，并裝配有上面所描述類型的產(chǎn)生設(shè)備。本發(fā)明還建議一種專門用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備，該設(shè)備包括具 有截止頻率的鎖相環(huán)(PLL)，所述截止頻率一方面取決于使其可以根 據(jù)選定時(shí)鐘頻率重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的配置值而另一方面取決于選定采樣頻 率。
用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備的特征在于其包括用于迫使鎖相環(huán) (PLL)根據(jù)接收到的操作模式指示呈現(xiàn)出可變的截止頻率的控制裝 置。
根據(jù)本發(fā)明的用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備可以包括能夠單獨(dú)或組合 起來的其它特性，具體為
-其鎖相環(huán)(PLL)可以包括
比較裝置，用于將外部計(jì)數(shù)器信號(hào)與本地計(jì)數(shù)器信號(hào)進(jìn)行比
較，并提供表示該比較的結(jié)果的比較信號(hào)， 校正裝置，用于從比較信號(hào)來確定配置值，
時(shí)鐘裝置，用于根據(jù)由配置值所定義的時(shí)鐘頻率來提供時(shí)鐘 信號(hào)，
計(jì)數(shù)器，用于提供表示由時(shí)鐘裝置所提供的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)目
的周期性斜坡信號(hào)，以及 采樣器，用于根據(jù)選定采樣頻率來對(duì)該斜坡信號(hào)進(jìn)行采樣， 以提供本地計(jì)數(shù)器信號(hào)，以及 可以要求其控制裝置對(duì)校正裝置進(jìn)行配置，使得能夠產(chǎn)生迫使時(shí) 鐘裝置提供時(shí)鐘信號(hào)的配置值，該時(shí)鐘信號(hào)具有等于基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率乘 以取決于接收操作模式指示的比值(K)、并為釆樣器定義等于基準(zhǔn)采 樣頻率乘以所述比值(K)的選定采樣頻率的時(shí)鐘頻率；
>例如，比值(K)可以等于由配置值(由配置產(chǎn)生)所定義的 時(shí)鐘頻率除以基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率的結(jié)果；
>例如，比值(K)可以等于2的選定冪(K=2n); -該設(shè)備可以包括網(wǎng)絡(luò)接口裝置，該網(wǎng)絡(luò)接口裝置連接到鎖相環(huán) (PLL)的輸入端，并負(fù)責(zé)接收包括外部計(jì)數(shù)器信號(hào)和操作模式指示 的數(shù)據(jù)分組的幀。
>在包含其最高位表示操作模式指示、其它低位表示外部計(jì)數(shù)器信號(hào)的計(jì)數(shù)器字段的接收分組存在的情況下，可以要求該網(wǎng)絡(luò) 接口裝置確定包含計(jì)數(shù)器字段的每個(gè)接收分組中的最高位的 值，并將該最高位的值傳送給控制裝置。 本發(fā)明還建議了第二通信設(shè)備，用于分組交換通信網(wǎng)絡(luò)，具體用 于傳送分組幀，并配備有用于重構(gòu)上述類型時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備。


通過研究下列詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得 顯而易見，在附圖中
-圖l極其示意性且功能性地示出了根據(jù)本發(fā)明的包括用于產(chǎn)生 計(jì)數(shù)器信號(hào)的設(shè)備的示例性實(shí)施例的示例性通信設(shè)備，
-圖2極其示意性且功能性地示出了根據(jù)本發(fā)明的包括用于重構(gòu)
時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備的示例性實(shí)施例的示例性通信設(shè)備，
-圖3極其示意性且功能性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于重構(gòu)時(shí)鐘
信號(hào)的設(shè)備的校正模塊的示例性實(shí)施例，
-圖4極其示意性且功能性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于重構(gòu)時(shí)鐘
信號(hào)的設(shè)備的時(shí)鐘模塊的示例性實(shí)施例，
-圖5示出了采樣信號(hào)Tech (上部)、本地計(jì)數(shù)器信號(hào)PcrLoc (中 部)、以及調(diào)步信號(hào)Nbc (下部)的示例性時(shí)序圖，
-圖6示出了在發(fā)送(Tx， A， B)和接收(Rx， C-F)中的速率
變化的示例的時(shí)序圖，
-圖7示出了根據(jù)本發(fā)明在不執(zhí)行加速模式的情況下時(shí)鐘頻率發(fā) 生變化時(shí)計(jì)數(shù)器信號(hào)(PCR)在發(fā)送(Tx)和接收(Rx)中的示例性 時(shí)間趨勢圖，以及
-圖8示出了在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的加速模式時(shí)計(jì)數(shù)器信號(hào)(PCR) 在發(fā)送(Tx)和接收(Rx)中的示例性時(shí)間趨勢圖。
上述附圖不僅可用于使本發(fā)明更加完備，而且還可以有助于本發(fā) 明的定義。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的目的是使其能夠減小位于或連接到通信設(shè)備、用于重構(gòu) 時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備中的鎖相環(huán)(PLL)的鎖定時(shí)間，該通信設(shè)備連接到 分組交換通信網(wǎng)絡(luò)(或構(gòu)成了分組交換通信網(wǎng)絡(luò)的一部分)，執(zhí)行用于 周期性地發(fā)送同一采樣脈沖的機(jī)制為附著于網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備(或站) 中的所有項(xiàng)定義了它們可以發(fā)送或接收分組幀的時(shí)刻。
在下文中，作為非限制性示例假設(shè)了分組交換通信網(wǎng)絡(luò)是提供IP
接入的有線局域網(wǎng)(例如，以太網(wǎng)(802.3)類型)。然而，本發(fā)明不 局限于這類網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上，本發(fā)明涉及能夠通過有線或無線裝置發(fā)送 分組幀的任意類型的分組交換網(wǎng)絡(luò)(可能為IP類型)。
此外，在下文中，作為非限制性示例假設(shè)了用于周期性地發(fā)送采 樣脈沖的機(jī)制是由IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)(最初專門用于(有線)以太網(wǎng)，最 近擴(kuò)展到(所有類型)無線網(wǎng)絡(luò))所定義的，并且將IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)與 被稱為PTP ("精確時(shí)間協(xié)議")的時(shí)鐘同步協(xié)議一起使用。然而，本 發(fā)明不局限于這類采樣脈沖。本發(fā)明是在不考慮所使用的采樣脈沖類 型的情況下應(yīng)用的。
本發(fā)明不僅涉及一種需要重構(gòu)非常精確的時(shí)鐘信號(hào)(由遠(yuǎn)程設(shè)備 產(chǎn)生)的(通信)設(shè)備，而且涉及用于產(chǎn)生要重構(gòu)的時(shí)鐘信號(hào)的所述 遠(yuǎn)程設(shè)備。
例如而非排他地，受本發(fā)明影響的設(shè)備包括可用于觀看由相機(jī)所 拍攝的視頻圖像并且必須彼此同步(包括與相機(jī))的那些設(shè)備項(xiàng)，特 別是固定或移動(dòng)電話、固定或便攜式計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、 視頻記錄器及相機(jī)。
首先參考圖l來描述專門用于產(chǎn)生要重構(gòu)的時(shí)鐘信號(hào)的(通信) 設(shè)備EQ1。如圖所示，這種設(shè)備EQ1包括根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生計(jì)數(shù) 器信號(hào)D1的設(shè)備。要注意，作為變體，設(shè)備(用于產(chǎn)生計(jì)數(shù)器信號(hào)) D1可以是處于設(shè)備EQ1外部但耦合到后者的元件(例如，電子卡)。
設(shè)備(用于產(chǎn)生計(jì)數(shù)器信號(hào))D1包括至少一個(gè)時(shí)鐘模塊MH1、 一 個(gè)計(jì)數(shù)器C1、 一個(gè)采樣器E1以及一個(gè)控制模塊MC1。
時(shí)鐘模塊MH1包括至少兩個(gè)時(shí)鐘H1和H2。第一時(shí)鐘H1用于根據(jù) 所謂的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率FH1來提供時(shí)鐘信號(hào)。例如，基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率FH1等于27MHz。第二時(shí)鐘H2用于根據(jù)不同于基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率FH1的另一時(shí) 鐘頻率FH2來提供時(shí)鐘信號(hào)。優(yōu)選地，該另一時(shí)鐘頻率FH2與基準(zhǔn)時(shí) 鐘頻率FH1之間的比值K等于2的選定冪。例如，另一時(shí)鐘頻率FH2等 于108MHz (或比值K-FH1/FH2等于4 (22))。
例如，以振蕩器(圖4中所示的類型)的形式來實(shí)現(xiàn)第一H1和第 二H2時(shí)鐘，優(yōu)選的是，振蕩器彼此同步，并因此根據(jù)具有例如200MHz 頻率的公共時(shí)鐘信號(hào)clk來構(gòu)成它們的時(shí)鐘信號(hào)。
控制模塊MC1具體負(fù)責(zé)根據(jù)接收到的用于請(qǐng)求所謂的"正常"模 式下或所謂的"加速"模式下的操作的命令Cd來選擇時(shí)鐘模塊MHl 所能夠提供的時(shí)鐘頻率FH1、 FH2之一。正常模式對(duì)應(yīng)于在PLL鎖相之 后對(duì)具有基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率FH1的時(shí)鐘信號(hào)的正常使用。加速模式對(duì)應(yīng)于 在快速PLL鎖相期間對(duì)具有另一時(shí)鐘頻率FH2的時(shí)鐘信號(hào)的使用。命 令Cd可以源自網(wǎng)絡(luò)，或源自想要快速地鎖定其PLL以便根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘 頻率FH1盡可能快地具有時(shí)鐘信號(hào)的通信設(shè)備的遠(yuǎn)程項(xiàng)。
如圖l中非限制性地所示，設(shè)備D1可以包括選擇模塊MS，選擇模 塊MS包括與時(shí)鐘模塊MH1中的時(shí)鐘一樣多的輸入端，以及與計(jì)數(shù)器 Cl的輸入端連接的輸出端。在所示的示例中，選擇模塊MS包括分別 連接到第一H1和第二H2時(shí)鐘的輸出端的第一和第二輸入端。選擇模塊 MS的輸出端可以根據(jù)來自控制模塊MC1的命令(在接收到命令時(shí))選 擇性地連接到其第一輸入端或其第二輸入端，以提供具有基準(zhǔn)時(shí)鐘頻 率FHl或另一時(shí)鐘頻率FH2的時(shí)鐘信號(hào)。只要選擇模塊MS包括n(r^2) 個(gè)信號(hào)輸入端、 一個(gè)命令輸入端、以及一個(gè)能夠選擇性地連接到所述n 個(gè)信號(hào)輸入之一的輸出端，可以設(shè)想本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任意類 型的選擇模塊MS。
計(jì)數(shù)器Cl用于產(chǎn)生斜坡信號(hào)Rcl并將其提供給輸出端，該斜坡信 號(hào)Rcl是周期性的，并表示每一時(shí)刻由時(shí)鐘模塊MH1所提供的時(shí)鐘信 號(hào)Fout的數(shù)目(由于后者被復(fù)位為零)。換言之，在從選擇模塊MS接 收的每個(gè)信號(hào)Fout (FH1或FH2)上，將計(jì)數(shù)器C1的值遞增1個(gè)單位。 當(dāng)計(jì)數(shù)器C1的值到達(dá)預(yù)定最大值時(shí)，將其復(fù)位為零，并開始新的周期。
采樣器El用于根據(jù)由控制模塊MCl根據(jù)接收到的命令Cd所選擇的采樣頻率Fech來對(duì)斜坡信號(hào)Rcl (通過計(jì)數(shù)器C1的輸出端提供)進(jìn) 行采樣，以便形成計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcrjn，并將其提供給輸出端。
更具體地，控制模塊MC1定義了等于基準(zhǔn)采樣頻率乘以乘法因子 K的采樣頻率Fech， K的值是控制模塊MCl所選的時(shí)鐘頻率Fout (FH1 或FH2)與基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率FH1之間的比，或K:Fout/FHl?；鶞?zhǔn)采樣頻 率正好對(duì)應(yīng)于由網(wǎng)絡(luò)周期性地傳送到所有設(shè)備(或站)的采樣脈沖的 采樣周期。例如，基準(zhǔn)采樣周期等于5ms。
如圖所示，由采樣器El所提供的計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in是根據(jù)由控制 模塊MCl所選定的采樣頻率Fech來進(jìn)行采樣的斜坡信號(hào)。
當(dāng)控制模塊MCl接收到請(qǐng)求正常模式下的操作的命令Cd時(shí)，其據(jù) 此選擇由第一時(shí)鐘HK例如以27MHz)所提供的時(shí)鐘信號(hào)FHl(:Fout)， 并定義等于基準(zhǔn)采樣頻率的采樣頻率Fech (因?yàn)檫@里的比Fout/FH (=FH1/FH1)等于l，所以乘法因子K等于l，)。當(dāng)控制模塊MC1接收 到請(qǐng)求加速模式下的操作的命令Cd時(shí)，其選擇由第二時(shí)鐘H2 (例如， 以27MHz)所提供的時(shí)鐘信號(hào)FH2 (=Fout)，并定義等于基準(zhǔn)釆樣頻 率4倍的采樣頻率Fech (因?yàn)檫@里的比Fout/FH (=FH1/FH1)等于4， 所以乘法因子K等于4)。
換言之，在加速模式下，在發(fā)送側(cè)(Tx)以與采樣頻率Fech相同 的比(等于Tech")來加速計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in的產(chǎn)生。在所選示例中， 這相當(dāng)于基準(zhǔn)采樣周期除以4，得到1.25ms (5ms/4),以及相當(dāng)于基準(zhǔn) 時(shí)鐘頻率乘以4，得到108MHz (27MHz*4)。因此，在具有5ms釆樣周
期的兩個(gè)遠(yuǎn)程采樣脈沖之間，兩個(gè)采樣計(jì)數(shù)器值之間的差始終等于 135000。
因此，要注意的是，在加速模式下，根據(jù)比正常模式下的速率大 K倍的速率來將計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in發(fā)送到接收部分(Rx)， K是Fout/FHl 的比值。設(shè)備D1保持在加速模式，直到其控制模塊MC1接收到用于請(qǐng) 求與正常速率(這里為27MHz)相對(duì)應(yīng)的正常操作模式的命令Cd為止。
將計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in合并到作為要發(fā)送到遠(yuǎn)程設(shè)備EQ2的幀的一 部分的分組(在這種情況下為IP)中。例如，上述合并可以通過優(yōu)選 地作為設(shè)備D1的一部分的網(wǎng)絡(luò)接口模塊MI1來進(jìn)行。為了向遠(yuǎn)程設(shè)備EQ2通知設(shè)備D1使用的操作模式，設(shè)備D1中的控 制模塊MC1例如可以命令網(wǎng)絡(luò)接口模塊MI1將指示IM合并到包含計(jì)數(shù) 器信號(hào)Pcr—in的分組中，該指示IM用于發(fā)送信號(hào)來通知由所選時(shí)鐘頻 率Fout和定義的采樣頻率Fech所定義的選定操作模式(正?；蚣铀?。
例如，當(dāng)以分組的計(jì)數(shù)器字段("PCR字段")來傳送計(jì)數(shù)器信號(hào) Per—in時(shí)，可以使用最高位(MSB)來表示操作模式指示IM，并使用 其它低位來表示采樣器El所提供的最終計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr一in。作為非限 制示例，當(dāng)計(jì)數(shù)器字段的最高位等于l時(shí)，該信號(hào)操作于加速模式，以 及當(dāng)計(jì)數(shù)器的最高位等于O時(shí)，該信號(hào)操作于正常模式。還可能發(fā)生相 反的情況。在這些情況下，由于現(xiàn)在將計(jì)數(shù)器字段的最高位保留給操 作模式指示IM，因此在一位上所編碼的計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcrjn的適當(dāng)值小
于現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)應(yīng)值。
要注意，可以將選定的加速比編碼于若干比特上，以便根據(jù)需要 請(qǐng)求例如達(dá)到2、 4或8的加速。這使其能夠?yàn)樘囟☉?yīng)用提供動(dòng)態(tài)加速。
優(yōu)選地，以電路("硬件")的形式來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘H1和H2、 PCR計(jì)數(shù) 器C1以及采樣器E1。然而，可以設(shè)想以軟件模塊("軟件")和電路("硬 件")組合的形式來實(shí)現(xiàn)上述元件的至少之一。
控制模塊MC1優(yōu)選地以軟件模塊的形式來實(shí)現(xiàn)。然而，可以設(shè)想
以軟件模塊和電路的組合的形式來實(shí)現(xiàn)。
此外，通過軟件來決定PCR信息的恢復(fù)以及模式改變命令(正常
或加速模式)。
現(xiàn)在，參考圖2至8來描述根據(jù)本發(fā)明的用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)D2的設(shè) 備。如圖2所示，這種設(shè)備D2可以實(shí)現(xiàn)于需要極其精確的時(shí)鐘信號(hào)的 (通信)設(shè)備EQ2中。要注意的是，作為變型，設(shè)備(用于重構(gòu)時(shí)鐘 信號(hào))D2可以是處于設(shè)備EQ1外部但耦合到后者的元件(例如，電子 卡)。
設(shè)備(用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào))D2包括至少一個(gè)控制模塊MC2和一個(gè) 具有截止頻率Fc的鎖相環(huán)(PLL) BV，該截止頻率一方面取決于使得 可以根據(jù)選定時(shí)鐘頻率Fout (由設(shè)備D1定義)重構(gòu)初始時(shí)鐘信號(hào)的配 置值A(chǔ)ddend，而另一方面，取決于選定采樣頻率。控制模塊MC2具體負(fù)責(zé)迫使鎖相環(huán)BV具有截止頻率Fc，該截止 頻率Fc的值取決于接收到的操作模式指示IM (例如，由同樣包含計(jì)數(shù) 器信號(hào)Pcr—in的計(jì)數(shù)器字段的最高位定義)。換言之，當(dāng)指示IM發(fā)信號(hào) 通知正常操作模式時(shí)，控制模塊MC2迫使鎖相環(huán)BV具有例如等于 0.1Hz的基準(zhǔn)截止頻率，以及當(dāng)指示IM發(fā)信號(hào)通知加速操作模式(PLL BV的鎖相)時(shí)，控制模塊MC2迫使鎖相環(huán)BV具有等于K，lHz的截止 頻率(例如，如果Fout-^FHl，則K-4)。例如，通過網(wǎng)絡(luò)接口模塊 MI2將該指示IM提供給控制模塊MC2，網(wǎng)絡(luò)接口模塊MI2用于接收分 組幀(在這種情況下為IP)，并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行分析。例如，網(wǎng)絡(luò)接口模 塊MI2負(fù)責(zé)確定特定分組(IP)包括的計(jì)數(shù)器字段中的最高位的值。 如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)接口模塊MI2可以是重構(gòu)設(shè)備D2的一部分。然而，作 為變型，網(wǎng)絡(luò)接口模塊MI2可以處于重構(gòu)設(shè)備D2外部，同時(shí)與后者相親厶不內(nèi)n 。如圖2所示，鎖相環(huán)(PLL) BV具有傳統(tǒng)架構(gòu)。因此，該鎖相環(huán) (PLL) BV包括比較模塊MCN、校正模塊MCR、時(shí)鐘模塊MH2、計(jì) 數(shù)器C2以及采樣器E2。比較模塊MCN負(fù)責(zé)將外部計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr一in (源自設(shè)備D1)與本 地計(jì)數(shù)器信號(hào)PcrLoc進(jìn)行比較，以便向輸出端提供表示該比較結(jié)果的 比較信號(hào)Er。如圖2所示，例如該比較模塊MCN可以實(shí)現(xiàn)為比較器形 式，該比較器從外部計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcrjn的值中減去本地計(jì)數(shù)器信號(hào) Per—in的值，并將等于該減法結(jié)果的比較信號(hào)(或誤差信號(hào))Er (Er=Pcr—in-PcrLoc)提供到其輸出端?？梢岳斫猓赑LLBV中，在具有極小抖動(dòng)的輸入信號(hào)的鎖相的末 端，比較信號(hào)(或誤差信號(hào))Er等于零(0)。必須根據(jù)算法來得到從 一個(gè)模式切換到另一個(gè)模式的判決?？梢杂行У貫V除誤差，以觀察并 使用其來進(jìn)行判決。校正模塊MCR負(fù)責(zé)根據(jù)由比較模塊MCN所提供的比較信號(hào)Er以 及從控制模塊MC2中獲得的命令(取決于所需的操作模式)來確定時(shí) 鐘模塊MH2必須提供的配制值A(chǔ)ddend 。更具體地，控制模塊MC2具體負(fù)責(zé)依靠命令(取決于接收到的指示IM)來配置校正模塊MCR，以使得校正模塊MCR產(chǎn)生旨在迫使時(shí) 鐘模式提供具有等于基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率FH1乘以乘法因子K的時(shí)鐘頻率 Fout的時(shí)鐘信號(hào)的配置值A(chǔ)ddend (或Cout (n))， K的值等于由接收到 的操作模式指示IM所定義的比Fout/FHl 。圖3示意性地示出了校正模塊MCR的非限制示例性實(shí)施例。校正 模塊MCR可以具有PLL BV，其脈沖響應(yīng)是第二階脈沖響應(yīng)。校正模 塊MCR實(shí)現(xiàn)了所謂的Zdan方法(但也可以實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域的技術(shù)人員己知 的其它方法)。這類校正模塊MCR可以在伺服控制的意義上具有零速 度誤差(zero speed error)。校正模塊MCR中的附圖標(biāo)記al和a2表示其值被選擇用于獲得選 定的衰減因子《的因子。例如，al=1250370， a2=1247598。附圖標(biāo)記 INT表示用于確定時(shí)鐘模塊MH2必須針對(duì)有關(guān)采樣周期Tech (n) 二使 用的配置值Cout(n)(或Addend)。該積分模塊INT保證了零速度誤差。 Er (n)表示比較模塊MCN針對(duì)當(dāng)前采樣周期Tech (n)所確定的比較 信號(hào)。Er (n-l)表示由比較模塊MCN在前一采樣周期Tech (n-l)所 確定的比較信號(hào)。要注意的是，因?yàn)閮蓚€(gè)PCR信號(hào)之差始終等于135000 而與Tech無關(guān)，所以控制模塊MC2不需要向校正模塊MCR提供值 Tech。時(shí)鐘模塊MH2用于根據(jù)由配置值A(chǔ)ddend (Cout (n))所定義的時(shí) 鐘頻率Fout來獲得時(shí)鐘信號(hào)，該配置值是由校正模塊MCR確定的。圖4示意性地示出了時(shí)鐘模塊MH2的非限制示例性實(shí)施例。這里 所例證的壓控振蕩器(VCO)類型的數(shù)字時(shí)鐘模塊MH2基于以下關(guān)系 實(shí)現(xiàn)了所謂的累積原理c汰其中，clk是加法器的工作頻率(例如，等于200MHz)，而p—bit—accu 是累加器Accu的帶寬(例如，等于48比特)。 根據(jù)前述關(guān)系，推導(dǎo)出時(shí)鐘頻率Fout:例如，如果配置值A(chǔ)ddend等于0x228F5C28F5C2，以及如果帶寬 p一bit—accu等于48比特，則輸出頻率Fout等于27MHz，并且時(shí)鐘模塊 MH2的增益A (A = Fout/Addend = dk/2p-bit-aeeu)等于7.10543"(T7。要注意，在每個(gè)采樣周期Tech上更新配置值A(chǔ)ddend。時(shí)鐘模塊MH2的輸出饋入設(shè)備EQ2以及具有重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的計(jì) 數(shù)器C2，該重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)具有時(shí)鐘頻率Fout。計(jì)數(shù)器C2負(fù)責(zé)產(chǎn)生斜坡信號(hào)Rc2，并將其提供給輸出端，該斜坡 信號(hào)Rc2是周期性的，并表示每一時(shí)刻由時(shí)鐘模塊MH2所提供的時(shí)鐘 信號(hào)Fout的數(shù)目(由于后者被復(fù)位為零)。換言之，在從時(shí)鐘模塊MH2 接收的每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)Fout (FH1或FH2)上，將計(jì)數(shù)器C2的值遞增1個(gè) 單位。當(dāng)計(jì)數(shù)器C2的值達(dá)到預(yù)定最大值(嚴(yán)格地與設(shè)備D1的計(jì)數(shù)器 Cl的預(yù)定最大值相同)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行復(fù)位，并開始新的周期。需要采樣器E2根據(jù)由控制模塊MC2根據(jù)接收到的操作模式指示 IM所選擇的采樣頻率Fech來對(duì)斜坡信號(hào)Rc2 (通過計(jì)數(shù)器C2的輸出端 提供)進(jìn)行采樣，以便形成本地計(jì)數(shù)器信號(hào)PcrLoc，并將其提供給輸 出端，供比較模塊MCN使用。因此，控制模塊MC2還負(fù)責(zé)為采樣器E2定義采樣頻率Tech。采樣 頻率Tech等于基準(zhǔn)采樣頻率(例如，在此等于5ms)乘以乘法因子K， K的值等于比Fout/FHl的值。包括計(jì)數(shù)器C2和采樣器E2的組合使得可以保持在等于當(dāng)前采樣 周期Tech的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持以當(dāng)前時(shí)鐘頻率Fout改變的計(jì)數(shù)值?？梢钥闯?，包括計(jì)數(shù)器C2和采樣器E2的組合包括具體用于伺服控 制的積分器。該積分器保證了零位置誤差?？梢酝ㄟ^下列原因來強(qiáng)調(diào) 該積分器在PLL BV中的存在。如果現(xiàn)在參考圖5中所示的三個(gè)時(shí)序圖，可以看出與采樣周期 Tech (n)相對(duì)應(yīng)的本地計(jì)數(shù)器信號(hào)PcrLoc (n)的值取決于與前一個(gè) 采樣周期Tech (n-l)相對(duì)應(yīng)的本地計(jì)數(shù)器信號(hào)PcrLoc (n-l)的值以及 相同的前一采樣周期Tech (n-l)中的時(shí)鐘脈沖Fout的總數(shù)Nbc。更具體地，存在PcrLoc(n^PcrLoc(n-l)+Nbc的關(guān)系(在Tech(n-l)期 間)。由于Nbc(Tech(n-l))等于Tech(n-l"Fout，因此可以在給定了如上所述的Fout的表達(dá)式的前提下如下地重寫PcrLoc (n):c儀然后，在給定上述時(shí)鐘模塊MH2的增益A的表達(dá)式的前提下，可 以如下所示地重寫最后的Z變換關(guān)系從上述最后關(guān)系中，可以推導(dǎo)出下列關(guān)系一 (i-z-')' ecA項(xiàng)[1/(1-Z")]構(gòu)成了上述積分器。應(yīng)回想到，例如數(shù)字積分器是一 個(gè)加法器，借助于該加法器將輸入信號(hào)添加到延遲一個(gè)采樣周期的輸 出信號(hào)。由于PLL環(huán)BV包括積分器，因此不需要為其添加一個(gè)積分器 來獲得在伺服控制意義上的零位置誤差。概括地說，在上述示例性實(shí)施例中，當(dāng)控制模塊MC2接收用于請(qǐng) 求開始PLLBV的鎖相的指示時(shí)，控制模塊MC2將采樣周期Tech除以因 子(或比)K (FH2/FH1)，并將時(shí)鐘頻率Fout乘以同一因子K。例如， 如果將基準(zhǔn)采樣周期除以4 (K=4)(例如，從5ms變到1.25ms)，則PLL BV的時(shí)鐘頻率增加因子4 (例如，從27MHz變到108MHz)。要注意的 是，這避免了對(duì)PLLBV的內(nèi)部值計(jì)算中的任何不連續(xù)性，這在一定程 度上相當(dāng)于在暫時(shí)加快用于鎖相的持續(xù)時(shí)間。下面給出的示例例證了該加速原理。如果在正常模式下使用等于0.1Hz的截止頻率Fc，基準(zhǔn)采樣周期 Tech等于5ms，基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率Fout等于27MHz，時(shí)鐘模塊MH2的累加 器帶寬p—bit一accu等于48比特，時(shí)鐘模塊MH2中的加法器的工作頻率等 于200MHz，以及衰減因子《等于0.707，則必須將分別等于1250370和 1247598的因子al和a2用于校正模塊MCR ，以獲得等于 0x228F5C28F5C2的配置值A(chǔ)ddend。如果截止頻率Fc是要在加速操作模式下使用的前一個(gè)的四倍(或 0.4Hz)，以相同的累加器帶寬p一bit—accu (48比特)，相同的時(shí)鐘模塊 MH2中的加法器的工作頻率(200MHz)，以及相同的因子al和a2 (分別等于1250370和1247598)，據(jù)此對(duì)應(yīng)于相同的衰減因子《(0.707)， 則必須使用比基準(zhǔn)小三倍(K=4)的采樣周期Tech (或1.25ms)以及 比前一個(gè)大三倍(K=4)的配置值(或0x8A3D70A3D70A)，以獲得四 倍于(K=4)基準(zhǔn)的時(shí)鐘頻率Fout (或108MHz)。因?yàn)榧铀倌Ｊ较碌牟蓸又芷赥ech比正常模式下使用的基準(zhǔn)周期 小4 (K=4)倍，所以根據(jù)加速模式下的PLL BV的鎖定時(shí)間比正常模 式下的快4 (K=4)倍，可以立即推導(dǎo)出用于達(dá)到由正常模式和加速模 式下的同一近似關(guān)系所給出的確定速率的采樣周期的數(shù)目N (N '2000*Tech)。要注意的是，在加速模式期間，以等于5ms/K的采樣周期基于等 于27fKMHz的時(shí)鐘頻率產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號(hào)PcrLoc。結(jié)果是兩個(gè)采樣時(shí)刻之 間的增量在正常模式與加速模式之間保持不變，g卩135000 (以每5ms 27MHz的時(shí)鐘周期數(shù)目或以每5ms/K 27+KMHz的時(shí)鐘周期的數(shù)目)。 因此，PLLBV的校正因子的值保持不變。因此，不必在時(shí)鐘頻率Fout 和釆樣周期Tech改變時(shí)內(nèi)插校正模塊MCR的中間值。還應(yīng)注意的是，當(dāng)K等于4時(shí)當(dāng)從正常模式切換到加速模式時(shí)， 可以將配置值A(chǔ)ddend改變積分器INT中所包含的值Cout (n)和Cout(n-l)的2比特左移(乘以4);或當(dāng)從加速模式切換到正常模式時(shí)， 可以將配置值A(chǔ)ddend改變積分器INT中所包含的值Cout (n)和Cout(n-l)的2比特右移(乘以4)。由接收到的采樣脈沖給出必須執(zhí)行移 位的時(shí)刻。在不作用于配置值的情況下從一個(gè)操作模式切換到另一個(gè)操作 模式將伴隨著在新的鎖相階段重新開始PLLBV的風(fēng)險(xiǎn)。此外，要注意的是，設(shè)備D2保持在加速模式(與加速速率(這里 為108MHz)相對(duì)應(yīng))，直到它的控制模塊MC2接收到用于指出正常操 作模式(與正常速率(這里為27MHz)相對(duì)應(yīng))的指示IM。圖6示出了速率的這種變化。更具體地，在圖6中-信號(hào)"A"對(duì)應(yīng)于在發(fā)送側(cè)(Tx，在設(shè)備D1中)產(chǎn)生的計(jì)數(shù)器 信號(hào)Per—in ，-信號(hào)"B"對(duì)應(yīng)于在發(fā)送側(cè)(Tx，在設(shè)備D1中)的采樣信號(hào)(具有采樣周期Tech)，-信號(hào)"C"對(duì)應(yīng)于在接收側(cè)(Rx，在設(shè)備D2中)接收到的計(jì)數(shù) 器信號(hào)Pcr一in，-信號(hào)"D"對(duì)應(yīng)于在接收側(cè)(Rx，在設(shè)備D2中)接收到的計(jì)數(shù) 器信號(hào)Pcr一in，并通過信號(hào)"E"再次考慮信號(hào)"D"，-信號(hào)"E"對(duì)應(yīng)于在接收側(cè)(Rx，在設(shè)備D2中)的采樣信號(hào)(具 有采樣周期Tech)，以及-信號(hào)"F"對(duì)應(yīng)于將校正模塊MCR中的積分器INT的值除以4 (K=4)的命令。要注意的是，在圖6中，將計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in標(biāo)記為"Pcrm"(其 中，m是正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零)，將正常模式標(biāo)記為模式l，將加速模 式標(biāo)記為模式2， IM2表示請(qǐng)求切換到加速模式的指示(MSBO， IM1 表示請(qǐng)求切換到正常模式的指示(MSB-O)。在正常操作中(例如，以27MHz的時(shí)鐘信號(hào))，將設(shè)備D2中的 PLLBV鎖定在信號(hào)"D"上。在發(fā)送(信號(hào)"A")與接收(信號(hào)"D"， 在其中鎖定PLL BV)之間存在計(jì)數(shù)器信號(hào)Per—in的值中的n*Tech差。 這是由于包括考慮了發(fā)送側(cè)(Dl)上的計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in、其通過IP 網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移以及考慮了接收側(cè)(D2)上的計(jì)數(shù)器信號(hào)Per—in的發(fā)送時(shí) 間造成的。該差等于采樣周期Tech的整數(shù)數(shù)目，這是因?yàn)榕c接收側(cè)一 樣將發(fā)送側(cè)上的計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcrjn考慮到采樣脈沖中。由于發(fā)送時(shí)間 為非零，所以n至少等于l。在圖6中所示的示例中，n=2，這對(duì)應(yīng)于 平均情況。例如，在以108MHz的時(shí)鐘信號(hào)的加速操作中，將設(shè)備D2中的 PLLBV (接收側(cè))鎖定在信號(hào)"D"上。在發(fā)送(信號(hào)"A")與接收 (信號(hào)"D"，在其中鎖定PLL BV)之間仍然存在計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcrjn 的值中的相同時(shí)間差。然而，已經(jīng)將采樣周期Tech除以4 (在所例證 的非限制性示例中，K=4)。然而，從發(fā)送側(cè)與接收側(cè)切換到加速模式 的時(shí)刻并不相同。這是由于同樣包含了切換命令(例如，最高位)的 計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr一in的發(fā)送時(shí)間造成的。因此，當(dāng)從正常模式切換到加 速模式時(shí)，設(shè)備D1開始以比設(shè)備D2 (接收)快四倍(K=4)的速度來發(fā)送計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr一in。將額外計(jì)數(shù)器信號(hào)Per—in例如存儲(chǔ)在設(shè)備D2的FIFO(先進(jìn)先出) 型的存儲(chǔ)器中。對(duì)于計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcrjn而言，這是進(jìn)入FIFO存儲(chǔ)器 所必需經(jīng)過的，從而說明了為什么計(jì)數(shù)器信號(hào)Per—in的發(fā)送與其識(shí)別 之間的時(shí)間差保持相同(而采樣周期Tech減小)。在考慮計(jì)數(shù)器信號(hào) Per—in (信號(hào)"D")的時(shí)候，接收到計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr2 (信號(hào)"C")， 而在考慮計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr3 (信號(hào)"D")的時(shí)候，已經(jīng)接收到了計(jì)數(shù)器 信號(hào)Pcr7 (信號(hào)"C")。此時(shí)，F(xiàn)IFO存儲(chǔ)器包含計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr4、 Pcr5 禾口 Pcr6。在從加速模式向正常模式切換的時(shí)刻，清空該FIFO存儲(chǔ)器。圖7示出了在不存在加速相的情況下發(fā)送側(cè)(Tx)和接收側(cè)(Rx) 的計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcrjn的值的組合時(shí)間趨勢曲線。其中的一條曲線是原 始圖像，而另一條曲線是具有固定時(shí)間延遲的圖像(在上述示例中等 于2*Tech(n=2))?？梢钥闯觯蚪邮諅?cè)(Rx)上的計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in的值添加了常 數(shù)，因此兩個(gè)曲線是重疊的。這是具有用作發(fā)送時(shí)基(發(fā)送側(cè)Tx的 時(shí)鐘信號(hào))的圖像的添加常數(shù)的計(jì)數(shù)器信號(hào)。圖8表示在存在加速相的情況下發(fā)送側(cè)(Tx)和接收側(cè)(Rx)的 計(jì)數(shù)器信號(hào)Pcr—in的值的組合時(shí)間趨勢曲線。其中的一條曲線仍然是 原始圖像，而另一條曲線是具有固定時(shí)間延遲的圖像(在上述示例中 等于2*Tech(n=2))?？梢钥闯?，在將發(fā)送從正常模式切換到加速模式的時(shí)刻到將接收 從加速模式切換到正常模式的時(shí)刻運(yùn)行的時(shí)間間隔期間，這兩條曲線 沒有重疊。因此，在上述時(shí)間間隔期間，對(duì)發(fā)送時(shí)基(發(fā)送側(cè)Tx的 時(shí)鐘信號(hào))的圖像進(jìn)行相移，同時(shí)也對(duì)以該圖像進(jìn)行解碼的時(shí)刻進(jìn)行 相同操作。由于該時(shí)間間隔與鎖定的相位相對(duì)應(yīng)，因此在假設(shè)在鎖定 相位之外計(jì)數(shù)是兩個(gè)PCR計(jì)數(shù)器實(shí)際上同相的情況下，它也不會(huì)構(gòu)成 問題，這要?dú)w功于本發(fā)明。時(shí)鐘模塊(VCO) MH2、 PCR計(jì)數(shù)器C2和采樣器E2優(yōu)選地以 電路("硬件")的形式來實(shí)現(xiàn)。構(gòu)成PLLBV和控制模塊MC2的其它元件優(yōu)選地以軟件模塊的形 式來實(shí)現(xiàn)。然而，可以設(shè)想以軟件模塊和電路的組合形式來實(shí)現(xiàn)上述 元件中的至少之一。通過軟件模塊將以采樣形式接收到的PCR值寫進(jìn)PLLBV。要注意的是，本發(fā)明可以以不同于上述參考圖1至8所描述的實(shí) 施例的方式來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，作為變型，可以在鎖相過程中通過直接 改變校正模塊中的因子的值來增加PLLBV的截止頻率。然而，這種 解決方案還需要直接改變專門用于PLLBV的操作的所有中間值，這 使得在頻率改變時(shí)的值內(nèi)插成為必須，并導(dǎo)致了復(fù)雜的計(jì)算。本發(fā)明不局限于用于產(chǎn)生計(jì)數(shù)器信號(hào)的設(shè)備、用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào) 的設(shè)備、以及上述純粹作為示例所描述的通信設(shè)備的實(shí)施例；本發(fā)明 包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)下面的權(quán)利要求所能夠設(shè)想的所有變型。因此，前述說明描述了本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)方式，在其中存 在正常模式和單一的加速模式。然而，可以設(shè)想，在其中存在正常模 式和若干種不同的加速模式的實(shí)現(xiàn)方式。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生表示時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)器信號(hào)的設(shè)備(D1)，所述設(shè)備(D1)包括i)時(shí)鐘裝置(MH1)，用于根據(jù)所謂的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率來提供時(shí)鐘信號(hào)，ii)計(jì)數(shù)器(C1)，用于提供表示所提供的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)目的周期性斜坡信號(hào)，以及iii)采樣器(E1)，用于以選定采樣頻率來對(duì)所述斜坡信號(hào)進(jìn)行采樣，以形成計(jì)數(shù)器信號(hào)，其特征在于所述時(shí)鐘裝置(MH1)根據(jù)與所述基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率不同的至少一個(gè)其它時(shí)鐘頻率來提供時(shí)鐘信號(hào)，以及所述設(shè)備(D1)包括控制裝置(MC1)，用于根據(jù)接收的命令選擇可提供的時(shí)鐘頻率之一，以及用于定義采樣頻率，所述采用頻率等于基準(zhǔn)采樣頻率乘以所選時(shí)鐘頻率與基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率之間的比值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述時(shí)鐘裝置(MH1)根據(jù)至少一個(gè)其它時(shí)鐘頻率提供時(shí)鐘信號(hào)，所述至少一個(gè)其它時(shí)鐘頻 率與所述基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率之比等于2的選定冪；
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述時(shí)鐘 裝置(MH1)包括分別用于向輸出端提供具有所述基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率和所 述另一時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信號(hào)的至少第一 (Hl)和第二 (H2)時(shí)鐘，以 及所述設(shè)備(Dl)包括選擇裝置(MS)，所述選擇裝置(MS)包括 分別連接到第一 (HI)和第二 (H2)時(shí)鐘的輸出端的第一和第二輸入 端，以及連接到所述計(jì)數(shù)器(CO的輸入端的輸出端，所述輸出端具 體用于根據(jù)來自所述控制裝置(MC1)的命令選擇性地連接到所述第 一輸入端或所述第二輸入端，以提供具有所述基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率或所述另 一時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于， 所述設(shè)備(Dl)包括網(wǎng)絡(luò)接口裝置(MIl)，所述網(wǎng)絡(luò)接口裝置(Mil) 連接到所述采樣器(El)的輸出端，用于形成尋址到遠(yuǎn)程通信設(shè)備(EQ2)的數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組包括所述提供的計(jì)數(shù)器信號(hào)和用 于發(fā)信號(hào)通知由所述控制裝置(MC1)所定義的所選時(shí)鐘頻率和采樣頻率所定義的操作模式的指示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)接口裝置(Mil)用于在被傳送的分組中放置在計(jì)數(shù)器字段，所述計(jì)數(shù)器字段 的最高位表示所述操作模式指示，而其它低位表示由所述采樣器(E1)所提供的最新計(jì)數(shù)器信號(hào)
6. —種分組交換通信網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備(EQ1)，用于傳送分組幀， 其特征在于，所述通信設(shè)備(EQ1)包括根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任 何一項(xiàng)所述的用于產(chǎn)生計(jì)數(shù)器信號(hào)的設(shè)備(Dl)。
7. —種用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備(D2)，包括鎖相環(huán)(BV)，所述 鎖相環(huán)(BV)具有取決于下述因素的截止頻率，i)使其能夠根據(jù)選 定時(shí)鐘頻率重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的配置值，ii)選定的采樣頻率，所述設(shè)備 包括控制裝置(MC2)，用于迫使所述鎖相環(huán)(BV)根據(jù)接收到的操 作模式指示呈現(xiàn)可變截止頻率，所述設(shè)備(D2)的特征在于，所述鎖 相環(huán)(BV)包括i)比較裝置(MCN)，用于將外部計(jì)數(shù)器信號(hào)與本 地計(jì)數(shù)器信號(hào)進(jìn)行比較，提供表示所述比較的結(jié)果的比較信號(hào)，ii) 校正裝置(MCR)，用于從所述比較信號(hào)來確定所述配置值，iii)時(shí) 鐘裝置(MH2)，用于根據(jù)由所述配置值所定義的時(shí)鐘頻率來提供時(shí) 鐘信號(hào)，hO計(jì)數(shù)器(C2)，用于提供表示由所述時(shí)鐘裝置(MH2) 所提供的時(shí)鐘信號(hào)的數(shù)目的周期性斜坡信號(hào)，以及v)采樣器(E2)， 用于根據(jù)選定采樣頻率來對(duì)所述斜坡信號(hào)進(jìn)行采樣，以提供所述本地 計(jì)數(shù)器信號(hào)，以及所述設(shè)備(D2)的特征在于，所述控制裝置(MC2) 配置所述校正裝置(MCR)，使得能夠產(chǎn)生迫使所述時(shí)鐘裝置(MH2) 提供時(shí)鐘信號(hào)和為所述采樣器(E2)定義選定采樣頻率的配置值，所 述時(shí)鐘信號(hào)具有等于基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率乘以取決于接收的操作模式指示的 比值的時(shí)鐘頻率，所述選定采樣頻率等于基準(zhǔn)采樣頻率乘以所述比值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述比值等于由從 配置產(chǎn)生的配置值所定義的時(shí)鐘頻率除以基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率的結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7和8之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述比值 等于2的選定冪。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備(D2)包括網(wǎng)絡(luò)接口裝置(MI2)，所述網(wǎng)絡(luò)接口裝置(MI2) 連接到所述鎖相環(huán)(BV)的輸入端，并接收包括所述外部計(jì)數(shù)器信號(hào) 和所述操作模式指示的數(shù)據(jù)分組的幀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，在包含計(jì)數(shù)器字 段的接收分組存在，且所述計(jì)數(shù)器字段的最高位表示所述操作模式指 示、其它低位表示外部計(jì)數(shù)器信號(hào)的情況下，所述網(wǎng)絡(luò)接口裝置(MI2)確定包含計(jì)數(shù)器字段的每個(gè)接收分組中的最高位的值，并將所述最高 位的值傳送至所述控制裝置(MC2)。
12. —種分組交換通信網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備(EQ2)，用于傳送分組幀， 其特征在于，所述通信設(shè)備(EQ2)包括根據(jù)權(quán)利要求7至11所述的 用于重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備(D2)。
全文摘要
一種專門用于例如在IP網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備(EQ2)內(nèi)重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備(D2)。該設(shè)備(D2)包括i)鎖相環(huán)(BV)，其具有一方面取決于使其能夠根據(jù)選定時(shí)鐘頻率來重構(gòu)時(shí)鐘信號(hào)的配置值，而另一方面取決于選定采樣頻率的截止頻率，以及ii)控制裝置(MC2)，負(fù)責(zé)迫使鎖相環(huán)(BV)根據(jù)接收到的操作模式指示呈現(xiàn)為可變的截止頻率。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101242258SQ20081000573
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者塞爾日·德弗朗斯, 蒂埃里·塔皮, 路易斯·蒙塔爾沃 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司