專利名稱：在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中保持時鐘同步的方法和實(shí)施該方法的同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，具體說，涉及根據(jù)從GPS(全球定位系統(tǒng))通信衛(wèi)星接收的時間信息實(shí)現(xiàn)時鐘同步的同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
一般，同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用GPS通信衛(wèi)星提供的時間信息保持系統(tǒng)時鐘之間的同步。由于GPS通信衛(wèi)星提供的多種數(shù)據(jù)中的時間同步信息的原子鐘般的精度，同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接收來自GPS接收機(jī)的時間信息，并根據(jù)從該時間信息獲得的時鐘信號使整個系統(tǒng)同步。


圖1示出一般同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這是采用GPS保持時鐘同步的主要通信系統(tǒng)的框圖。圖1中，標(biāo)號2和4表示節(jié)點(diǎn)N1和N2之間連接的主開關(guān)。主開關(guān)2連接具有一組用戶RSC1-RSCn的分組通信單元10，并連接無線通路單元100。無線通路單元100執(zhí)行與移動用戶端150(MST1)的雙向無線通信。這里，盡管無線通路單元100和另一無線通路單元110的發(fā)送和接收信號的頻率彼此不同，但按照同步通信特性，應(yīng)將它們的系統(tǒng)時鐘同步，就像使用單一系統(tǒng)時鐘一樣。于是，為了根據(jù)精確的時間信息執(zhí)行同步通信，無線通路單元100和110都應(yīng)具有用于接收GPS信息的接收機(jī)。
然而，在某些情況下是不可能接收GPS衛(wèi)星通信時間信息的。這些情況包括將GPS接收機(jī)放在不能可靠接收GPS通信衛(wèi)星時間信息的位置，GPS接收機(jī)壞了，或者放置設(shè)備的環(huán)境由于中斷或在衛(wèi)星通信中的輪詢期間很難實(shí)施分組發(fā)送和接收。在這些情況下，采用了無線通路單元中的實(shí)時時鐘(RTC)來保持同步通信。然而，由于RTC相對于GPS時間信息不準(zhǔn)確，可引起節(jié)點(diǎn)之間的異步，因而很難保持同步通信。于是，需有一種方法，即使不能從GPS通信衛(wèi)星取得時間信息，也能在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中精確保持時鐘同步。
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)時時鐘校正方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種方法，即使不能從GPS通信衛(wèi)星接收時間信息，也能更精確地保持同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的時鐘同步。
本發(fā)明再一目的是在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中提供一種用于保持時鐘同步的方法，和用于實(shí)施該方法的裝置。
本發(fā)明的又一目的是提供一種在GPS衛(wèi)星通信中斷期間按照接收的每秒脈沖(PPS)信號校正定時滑動誤差的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的時鐘同步方法。在該時鐘同步方法中，接收GPS標(biāo)準(zhǔn)時間信息。當(dāng)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間信息的接收中斷時，每當(dāng)產(chǎn)生一個PPS時鐘信號時，對PPS計(jì)數(shù)器的值與內(nèi)部RTC信號中的秒信息進(jìn)行比較。如果PPS計(jì)數(shù)值與RTC信號的秒信息不同，則對RTC信號的信息進(jìn)行校正。
通過結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)更為清楚，其中，圖1是一般同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的框圖；圖2是圖1所示無線通路單元中實(shí)時時鐘校正器的框圖；圖3是控制本發(fā)明時間初始化的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例控制PPS接收控制和RTC校正的流程圖；圖5是圖4中子程序的詳細(xì)流程圖。
現(xiàn)在結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。為了容易理解本發(fā)明，將把本發(fā)明限定為具體的實(shí)施例并以圖示說明。然而，應(yīng)該指出，本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員以此說明，無需更具體，也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。另外，這里不再對本領(lǐng)域中框的已知功能和操作進(jìn)行詳細(xì)描述，以免模糊本發(fā)明的主題。
圖2是無線通路單元100和110每個中的RTC校正器的框圖。RTC校正器105包括ROM103、RAM104、CPU101、本地時鐘發(fā)生器102和每秒脈沖(PPS)接收機(jī)107。GPS接收機(jī)106通過天線106-1從GPS通信衛(wèi)星接收時間信息，將該時間信息供給CPU101，并通過線路L1將PPS信號輸出到PPS接收機(jī)107。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時間每秒產(chǎn)生PPS信號，即使由于某些接收問題GPS接收機(jī)106不能接收時間信息也能獲得PPS信號。PPS接收機(jī)107接收PPS信號，并將PPS時鐘信號供給CPU101。本地時鐘發(fā)生器102產(chǎn)生RTC信號，當(dāng)發(fā)生定時滑移時，在CPU101的控制下，根據(jù)PPS時鐘信號校正該RTC信號。CPU101判定該P(yáng)PS時鐘信號是否與RTC信號相同，當(dāng)它們不相同時校正定時滑移。這樣，因?yàn)楦鶕?jù)PPS時鐘信號校正本地時鐘發(fā)生器102的RTC信號，因此即使不能從GPS通信衛(wèi)星接收時間信息時，也能在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中更精確地保持時鐘同步。
圖3、4和5是根據(jù)本發(fā)明校正定時滑移的流程圖。圖3是應(yīng)用本發(fā)明的控制時間初始化的流程圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制PPS接收和RTC校正的流程。圖5是控制圖4中子程序的詳細(xì)流程圖。圖3，4和5中所示步驟的過程可用程序語言，比如C-語言，進(jìn)行編程，并寫入圖2的ROM103中。因?yàn)镽OM103起著非易失性的存儲器作用，故寫入的程序數(shù)據(jù)不會被擦去。
現(xiàn)在參考這些圖說明本發(fā)明的操作。圖2中，將一般為約256K字節(jié)的ROM和約128K字節(jié)的RAM分別用作ROM103和RAM104。CPU具有8位或更高位的數(shù)據(jù)總線，比如Intel“186”串聯(lián)數(shù)據(jù)總線對于CPU101就足夠了。對于本地時鐘發(fā)生器102，可將“S653”用作石英振蕩器，將National的“MM58274CN”用作振蕩電路。用上述的元件實(shí)現(xiàn)圖2的結(jié)構(gòu)，并將圖3、4和5的流程編程到本發(fā)明的實(shí)施例中。
當(dāng)對無線通路單元100供電時，GPS接收機(jī)106以正常的接收狀態(tài)接收GPS標(biāo)準(zhǔn)時間信息。CPU101將該時間信息轉(zhuǎn)化為內(nèi)部系統(tǒng)服務(wù)定時時鐘信號，并初始化本地時鐘發(fā)生器102的RTC信號。CPU101還初始化用于控制PPS接收機(jī)107的PPS信號計(jì)數(shù)器(PSC)，并設(shè)置初始數(shù)據(jù)。如后面將描述的，在圖3的步驟中進(jìn)行該初始化。進(jìn)一步，在圖4的步驟中，每次PPS時鐘信號產(chǎn)生時，CPU101就校正RTC信號。并且在圖5的步驟中執(zhí)行詳細(xì)的校正程序。
參看圖3，在步驟300，當(dāng)從GPS通信衛(wèi)星正常接收時間信息時，初始化RTC信號。應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明公開了在執(zhí)行GPS通信然后中斷的情況下更精確地使時鐘信號同步的技術(shù)。在步驟301中，將時間信息轉(zhuǎn)換成年/月/日/時/分/秒的現(xiàn)在時間數(shù)據(jù)，即RTC信號。在步驟302，根據(jù)該轉(zhuǎn)換的信息將本地時鐘發(fā)生器102初始化。在步驟303，通過秒信息將PPS接收機(jī)107的PSC初始化。這里，PSC值表示[((時間/16)×3600)+(分×60)+秒]/更新時間。在步驟304，CPU101將RTC信號的時和分信息轉(zhuǎn)換成完全的分信息，并根據(jù)該轉(zhuǎn)換的完全分信息初始化PPS接收機(jī)107。在圖3中的初始化之后，CPU101執(zhí)行在圖4步驟中的PPS接收機(jī)107的作業(yè)。
參看圖4，因?yàn)镻PS接收機(jī)107每秒產(chǎn)生PPS時鐘信號，因而CPU101每秒操作PPS接收機(jī)107的PPS處理器。在步驟400中PPS接收機(jī)107開始工作時，在步驟401中讀出秒信息并操作PPS處理器。在步驟402，當(dāng)將PPS接收機(jī)107的PSC值增加到60時，更新總的分信息。使用總的分信息作為標(biāo)準(zhǔn)的原因是為了減少CPU101的負(fù)載，并為在時間校正中有效地轉(zhuǎn)換時/分信息提供基準(zhǔn)。在步驟403，將PSC值與秒信息比較以精確地校正RTC信號。如果在步驟403中無線通路單元100沒有從通信衛(wèi)星接收到時間信息，即，PSC值與秒信息不相同，則執(zhí)行步驟404。如果它們是相同的，則在步驟405程序結(jié)束。
圖5示出了步驟404的子步驟。其中CPU101執(zhí)行步驟500-504，操作RTC處理程序，這是一個內(nèi)部軟件模塊，即校正模塊。當(dāng)PPS處理器發(fā)出校正請求時，在步驟500開始校正程序。在步驟501，用PPS接收機(jī)107的PSC時鐘信號再初始化RTC信號的秒時間。在步驟502，將RTC信號的時/分信息再轉(zhuǎn)換成全分信息。在步驟503，用轉(zhuǎn)換的總的分信息再初始化RTC信號的時/分信息。如完成了校正，則在步驟506程序結(jié)束。
在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，即使不能從GPS通信衛(wèi)星接收到時間信息，通過上述的校正也能很精確地保持時鐘同步。
以上已參照具體實(shí)施例介紹了本發(fā)明，但應(yīng)了解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改，但仍應(yīng)在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使時鐘同步的方法，包括以下步驟接收GPS(全球定位系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)時間信息；當(dāng)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間信息的接收中斷時，每次產(chǎn)生PPS(每秒脈沖)時鐘信號，對PPS計(jì)數(shù)器的值與內(nèi)部RTC(實(shí)時時鐘)信號中的秒信息進(jìn)行比較；如果PPS計(jì)數(shù)器的值與RTC信號的秒信息不同，則校正RTC信號的信息。
2.在具有GPS接收機(jī)的同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一種時鐘同步裝置，包括校正器，用于判定由PPS信號產(chǎn)生的時鐘信號是否與RTC信號相同，如果兩個時鐘信號不同，則校正定時滑移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的時鐘同步裝置，其特征在于，所述的校正器包括用于儲存實(shí)時校正程序的ROM(103)、用作任務(wù)存儲器的RAM(104)、CPU、本地時鐘發(fā)生器和PPS接收機(jī)。
全文摘要
在同步分配式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使時鐘同步的一種方法。在該時鐘同步方法中,接收GPS(全球定位系統(tǒng))的標(biāo)準(zhǔn)時間信息。當(dāng)GPS標(biāo)準(zhǔn)時間信息的接收中斷時,每次產(chǎn)生PPS時鐘信號,對PPS(每秒脈沖)計(jì)數(shù)器的值與內(nèi)部RTC(實(shí)時時鐘)信號的秒信息進(jìn)行比較。如果PPS計(jì)數(shù)器的值與RTC信號的秒信息不同,則校正RTC信號的信息。
文檔編號H04B7/19GK1207616SQ9810617
公開日1999年2月10日 申請日期1998年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月2日
發(fā)明者吳美花 申請人:三星電子株式會社