檢測兩個時鐘之間漂移的方法
2023-04-23 07:18:01 1
專利名稱：檢測兩個時鐘之間漂移的方法
技術領域：
本發明涉及在支持數據流服務的數據網絡節點之間的數據傳送，並且特別地涉及用於檢測時鐘之間漂移的方法和設備。
與公共交換電話網相反，分組交換數據傳輸網絡在利用數據傳送帶寬方面相對地更加有效這通過在多級通信會議(其使用一個相對經濟的基礎設施)之間共享可用數據鏈路帶寬來實現。在開始階段，不用作出任何數據傳送保證，分組交換數據傳輸網絡即被用來傳送數據，並且認為它們屬於術語″best-effort″(盡力而為)數據傳送。無論如何稱呼，對諸如電子郵件和網上瀏覽這樣的best-effort服務的需求提供了這樣的一個實際收益流，即服務供應商同時提供電路交換(語音)和分組交換(數據)服務給同一客戶。
為滿足對數據傳送服務的需要而產生的收益促進了高級分組交換數據傳輸網絡的發展，這種高級分組交換數據傳輸網絡同電路交換網的服務質量相競爭。流式數據服務可提供於數據傳輸網絡上，該數據傳輸網絡例如有(而不局限於)網際網路無線電通信(廣播音頻流)、音頻/視頻會議、網際網路新聞廣播(點播音頻/視頻播放)，等等。伴隨著對於數據服務的需要以及使服務供給成本最小化的壓力，分組交換數據傳送技術的成功促使市場在更新、更現代、更靈活的分組交換數據傳輸網絡的基礎結構上推動傳送傳統數據流服務。
傳統數據流服務從電路交換技術到分組交換技術的轉移並非沒有挑戰。在提供服務質量保證上，兩種技術之間存在關鍵的差別。
提供有高服務質量的數據流服務受益於抖動的最低量。抖動是一個接收站的數據包的兩次輸入的時間間隔的變化。在電路交換網中，於各站之間設置一個專用連接，因此易於保證抖動的最低量。然而在分組交換數據傳輸網絡中，抖動作為處理數據分組以確保數據傳送帶寬的有效利用的一個副作用而產生。高級別的抖動導致數據流的不連續播放。
數據流播放還受到數據取樣和播放時鐘速率的影響。用於取樣和播放的時鐘信號一般由於各種各樣的因素而漂移，這些因數包含(而不限於)不能最小化在生產過程中的容許誤差、溫度變化、時鐘老化等等。隨著時間的過去，這些時鐘步調速率之間的差異可能導致數據上溢/下溢情況，其由察覺到的低QoS所證實，嚴重的差異可能最終會導致嚴重的數據丟失。
另一個電路交換和分組交換數據網絡之間的關鍵差別涉及到基礎結構的拓撲結構。一般地，電路交換網有一個分層的拓撲結構，然而分組交換網大部分為平面結構。
在一個分層的拓撲結構供給環境中，主時鐘信號可以按等級分配。一般習慣於使用基於銫的時基，因為成本涉及到在互連層次的頂端供給少量這樣昂貴的單元，這樣可以在許多服務預約費上做到平衡。
然而，在一個平面拓撲結構供給環境中，主時鐘信號的分配仍然是一個未解決的問題。分組交換數據傳輸網的平面拓撲結構會由於不能有效地路由主時鐘信號而受到損害。已開發了許多主時鐘信號分配協議，而其它的仍然正在開發中。
儘管存在比如格林威治標準時間的全球時間標準，但是一旦依據該全球時間標準設置時鐘，則該時鐘就會漂移，迫使做進一步校準。其它解決方案包括利用定時信號，該定時信號例如通過全球定位系統(GPS)提供。這樣的解決方案由於包括執行和調度成本在內的許多因素，因而其在終端站的執行是非常不切實際的。GPS接收機還需要在天空中有一大片無阻礙的區域，從而嚴重地限制了實現這樣的解決方案的通信設備的使用。
因此需要解決有關在多個時鐘(該多個時鐘用來支持數據流服務)之間的時鐘漂移的問題。
根據本發明的另一方面，提供了一種時鐘漂移計值方法。該方法包括一系列步驟從受監視數據流的每個接收到的數據分組中，從一個源時鐘的下遊提取由該源時鐘產生的一個時標值；導出在被提取的時標值和一個由本地時鐘提供的當前本地時間值之間的時差值；做出一個判定，即每個接收到的數據分組是否是下列之一一個早些接收到的分組，一個按時接收到的分組，和一個遲些接收到的分組。通過對照一個調整門限電平來比較遲些和早些的分組到達的程度，而得出在源時鐘和本地時鐘之間的時鐘漂移判定。
在時鐘之間漂移檢測在供給數據流服務中提供對於服務級別保證的支持。
應該注意到，在附圖中相同特徵有相同的標記。
網際協議(IP)是一個開放系統互連(OSI)第三層協議，用於通過分組交換數據網絡而端對端傳送分組。VoIP技術與IP協議交互工作來提供電話質量音頻流端對端的傳送。
取決於VoIP實現，通過OSI第四層無連接通用數據包協議(UDP)或者連接導向的傳送控制協議(TCP)可以提供端對端數據傳送。
在IP協議本身中關於數據分組傳遞沒有做出任何保證，它也不支持提供服務級別保證。通常，VoIP實現使用其他數據傳送協議來提供對於服務級別保證的支持。許多這樣的數據傳送協議已經被設計出來，其中大多數仍然在發展中。實時協議(RTP)是一個數據傳送協議的示例，該數據傳送協議試圖控制通過分組交換數據傳送網傳送的數據分組中的傳送延遲。
參考與UDP/IP數據傳送協議結合使用的RTP協議，來描述在此介紹的主題。該組合以降低的開銷提供RTP/UDP/IP壓縮數據分組的傳送。協議的其他組合可以被使用而不限制本發明。
為了傳送支持實時通信的數據流，對於發射機和接收機站(關於數據流)重要的是在音頻信號取樣和播放速率上達成一致。如果不信任主時鐘信號，則使用RTP協議以包含時標值，該時標值封裝在所傳送的數據分組的數據流取樣中。
在取樣、產生、傳送和播放電話業務提供的語音取樣中，必須考慮下列問題-典型的電話會話包括僅僅播放，其中在接收站收聽語音提示，該語音提示例如為站至站的、其中兩個站產生並傳送語音取樣的語音提示；和音頻會議，其中在一個站中產生的語音取樣流被多路廣播給該音頻會議中的所有其他參與站。因此存在多個時鐘源；-優選的是每個取樣源時鐘使用一個不同的、隨機選擇的開始時間值，根據該開始時間值來提前取樣時鐘值以免數據加密攻擊。RTP協議提供一個分組序列數目，其也從一個隨機產生的初值增加來阻止數據加密攻擊。當需要時，在通信中的加密由在此描述的主題範圍之外的一個較高層協議來提供。
-取樣和播放時鐘必須達成一致，並且要知道，用來表示時標值的時間單位傳送於RTF報頭中。時標值通常用整數時間間隔來表示，每一取樣時間間隔具有一個125μs的持續時間；-若取樣速率和播放速率基本上相同時(即完全處於在人類聽覺系統的容許偏差之內)，僅可確保正確的播放定時。在沒有一個主時鐘的情況下，取樣和播放速率取決於它們各自的步調速率。
本領域普通技術人員應該理解取樣時鐘和播放時鐘都可以發展出一個稍有不同的步調速率。時鐘的稍有不同的步調速率的發展在本技術中稱為時鐘漂移。
無論取樣或播放時鐘中的哪一個發展出上述稍有不同的步調速率，把取樣時鐘作為一個絕對時鐘(absolute clock)都是更方便的，同時認為播放時鐘是偏離絕對時鐘的時鐘。僅僅相對的時鐘漂移是重要的。作出這個選擇時，就把每一個上述當前電話會議格局減低為一個僅僅播放電話會議的組合。一個站至站電話會議對應於兩個僅僅播放電話會議。在一個音頻會議中，取樣音頻數據可以被認為是被發送給每個在各別的僅僅播放電話會議中的音頻會議中的其它參加者。
因此時鐘漂移探測將通過裝置而執行於VoIP源站的下遊，這些裝置包括但不限於VoIP接收站相關設備。
因此在一個提供來自源的VoIP服務的數據網絡節點，僅有三個相應的信息單元是可用的-VoIP-RTP數據分組(IP分組不必要按照次序傳送)的序列號；-時標值保留在表示相應的時間的RTP報頭中，在該時間產生數據取樣(表示為多重的125μs)；和，-數據網絡節點的實時值，話音取樣數據分組在該節點處被接收(表示為多重的125μs)。
圖1是一個框圖，其示出在接收實時播放的數據流的站點處，所觀察到的一個理想的和典型的兩個時鐘的步調彼此之間的比較。
圖1A表示理想狀況，其中，在取樣和播放時鐘之間不存在看得到的相對漂移。曲線100用數據流中每個接收分組n+i來顯示接收時標值的單調遞增變化。
曲線110表示數據流的接收到的分組n+i之間的內部到達時間的變化，該變化在接收站中按125μs時鐘報時信號計量。由於分組n+i在源站和接收站之間的傳送所招致的抖動，曲線110不是光滑的。如上所述，對於與流相聯繫的分組來說，有可能失序到達。這示意性地表示於圖中，其中，n+2分組在n+1分組之前到達。
在一個小的時標上，因為抖動變化級別可能比時鐘漂移的程度大得多，所以抖動的級別使時鐘漂移顯得較不重要。抖動假定由於分組處理而產生，其對於穩定的分組交換數據傳送設備(因此對於分組交換數據傳輸網)有一個邊界平均值。
因此，通過長期監視所接收分組的到達時間，就可以確定相應的時鐘步調速率變化。各分組n+i的到達時間的工作平均值(runningaverage)可以在接收端進行計算。曲線120相應於與分組n+i的到達時間相聯繫的工作平均值。在理想情況中，沒有看得到的相對時鐘漂移，曲線100和120是平行的並且由一個被標記為″d_ref″的恆定持續時間來確定相隔距離。
圖1B表示這樣一種情況其中，源時鐘由於一個被察覺到的分組的快速接收而在接收站被察覺到走得更快。快速的分組接收可根據曲線120相比於曲線100的斜率而言更平的斜率決定。這當然可能也歸因於與接收端相關的實際低速工作的時鐘。如上所述，無論何種時鐘漂移，源時鐘都假定為絕對的而接收機時鐘被認為是相對緩慢地工作。
在這種情況下，如果接收機時鐘被用來播放音頻流，那麼與數據取樣產生的速率相比，該播放趨於緩慢，因此就會趨向播放較少於當時每單位時間被接收的取樣。這種情況可能導致數據流的飽和和緩衝器溢出情況。因為分組從溢出的緩衝器中丟失並因此不在該播放中，所以聽者會經歷一個相對緩慢的播放，其間散布著不連貫的談話。如上所述，人類的聽覺系統可容忍到某種程度，不過嚴重的時鐘漂移會導致不適。
圖1C表示一種情況，其中，由於一個被察覺到的緩慢分組接收，源時鐘被接收機察覺到工作緩慢。緩慢的分組接收可根據曲線120的較陡斜率確定，該較陡斜率是與曲線100的斜率相比而言。這當然可能也歸因於一個與接收端相聯繫的實際快速工作時鐘。如上所述，無論何種時鐘漂移，源時鐘度假定為絕對的而接收機時鐘被假定相對更快速地工作。
在這種情況下，如果用接收機時鐘播放音頻流，那麼與數據流產生的速率比較，播放趨於快速，因此該接收機會趨向播放比當時所接收的更多的每單位時間取樣。這種情況會導致數據流不足和緩衝器下溢情況。因為隨後接收分組跟上了播放，聽者將會經歷相對快速的播放，其間散布有相對長的不舒服的沉默周期。如上所述，人類的聽覺系統可寬容到某種程度，不過嚴重的時鐘漂移會導致不適。
根據本發明，試圖檢測在源時鐘和播放時鐘之間的時鐘信號漂移，其意圖在於隨後進行校正。當僅僅提供校正時鐘漂移的參考方法的時候，此處的說明會集中檢測時鐘漂移。校正時鐘信號漂移是在它自己之上的一個研究主題。檢測時鐘漂移的方法和設備將在下文給出。
圖2A是一個示出執行時鐘漂移檢測的元件示意圖。根據本發明的優選實施例，提供了一個硬體時鐘漂移鑑別器200。
本領域普通技術人員清楚知道上面提到的工作平均值以及在計算平均數中執行除法很難在硬體中執行。在使用工作平均值時，所提供的結果會給出相對時鐘漂移存在的指示、漂移的類型和時鐘漂移的程度。
根據本發明的優選實施例，由於儘快檢測時鐘漂移的指示和時鐘漂移的類型包含了時鐘漂移的程度，執行工作平均值會提供比必要的更多的信息。
根據此處給出的鑑別器200的一個示例性的硬體實現方案，為了消除在鑑定時鐘漂移中的抖動，一個被稱為epoch的相對長的間隔被選擇來在該鑑別中包括多個接收的分組。典型的話音取樣方法每125μs產生一個話音取樣。人類的聽覺容許誤差如上所述地在1ms量級上。如果epoch鑑別周期太短，那麼由鑑別器200提供的輸出與抖動高度相關並且影響測量抖動。如果epoch鑑別周期太長，那麼播放易致如上所述的不適。現場試驗已經顯示，1～2s的epoch時間達到了通常情況下舒適播放與最小化所招致的時鐘漂移檢測計算開銷之間的平衡。根據本發明的另一個實施例，可選定每個epoch的持續時間以優化QoS參數。
根據本發明的一個優選實施例，時鐘漂移基於被檢測到的d_ref之間的差異，以及時標值和由鑑別器200監視的數據流的每個接收分組的到達時間之間的計算差異″d″而被鑑定。
一個分組流202經由輸入埠204在一個鑑定時鐘漂移的數據網絡設備被接收。分組流202不同於其它經由埠204傳送的數據分組，它使用優選的方法，該優選方法描述於由申請者在2001年12月27日提交的共同待決的美國專利申請中，其專利申請序列號10/033,498，標題為″GenericHeaderParserProvidingSupportforDataTransportProtocolIndependentPacketVoiceSolutions″。對應時標值208從流202中的每個接收數據分組被提取為206。
一個播放計時器210提供當前的播放時間212。當前播放時間212可導自於一個系統時鐘214。
對於每個接收分組，基於時標值208和當前播放時間212，減法器216計算在它們之間的差值d218。
硬體實現利用一組計數器，所有的計數器在起動時以及每個epoch的屆滿(240)時都被復位到零。該組計數器包括-epoch計數器220，其翻滾事件信號為一個epoch的末端，-計數器222，其與在epoch期間記錄接收分組的總數的提取步驟206相聯繫，-計數器224，其在epoch期間記錄早些接收到的分組的總數，
-計數器226，其在epoch期間記錄遲些收到的分組的總數。
根據本發明的優選實施例，時鐘漂移的指示起源於-在epoch期間遲些接收到的分組對在epoch期間接收到的分組總數作歸一化的百分比，和-在epoch期間些早些接收到的分組對在epoch期間接收到的分組總數作歸一化的百分比。
值d(128)優選以並行方式被提供給判定模塊230和232。對於每個重新計算的值d判定模塊230確定是否對應分組已經被早些接收，並且判定模塊232確定是否對應分組已經被遲些接收。
分組被早些接收的判定，即d＜d_ref，被用來通過234使計數器224加一。分組被遲些接收的判定，即d＞d_ref，被用來通過236使計數器226加一。按時到達的分組(d＝d_ref)僅僅通過計數器222被提供給在epoch期間接收到的分組的總數。
檢查分組的進程在每個epoch期間延續，直到epoch時間計數器220翻滾為止。
計數器222(其保留在epoch期間接收到的分組的總數)的值被用作進入表300之內的一個索引。表300被用來提供歸一化的調整門限值，以產生一個時鐘漂移的指示。該表包括表示通常在epoch期間接收到的分組總數的數量的從R_0到R_m的一組值，和一組表示對應的被校正的調整門限值的相關值T_0到T_m-1。如圖3的300以及圖4的400所示，可使用不同的實現方式。必須達到在與實施成本相關的表目數目和提供的校正準確度之間的平衡。
根據本發明，關於接收到的分組總數的歸一化考慮了由於起始站的靜止而與受監視數據流有關的取樣沒有被傳送的時間周期。
根據本發明的優選實施例，在翻滾事件240上，計數器222的值被並行加載到一組比較器242。比較器242用在表300中的每個R表目。每個比較器242確定在epoch期間，剛好完成接收的分組的總數是否大於對應的R值。因此，比較器242的有序數會輸出一個邏輯高值而比較器242的剩餘的有序數會輸出一個邏輯低值。
比較器242的輸出被提供給組成為序列對的一組與門244。每個與門244的一個輸入被求反，如此使得僅僅一個與門244將輸出一個邏輯高值。關於在epoch期間剛好結束時所接收到的分組總數，輸出邏輯高值的與門244對應於立即高和立即低的R值。
與門244的輸出和對應的T值在246求與，並且所得輸出一起在248求或。因為僅僅一個與門244輸出一個邏輯高信號，所以對應的T值是或門248的輸出250。
根據本發明的另一個實施例，表400的表目的間隔尺寸由省略了最低有效位的單個R表目來說明。接收分組(222)的一個總數範圍應該相應於一個R表目。如圖2B中所示，比較器242直接地匹配接收分組的總數到一個R表目(即，從那裡相應的二進位表示的最高有效位應該匹配)，因此沒有必要用到與門244。
根據本發明的另一個實施例，表400的表目的間隔尺寸被用單一的被省略最低有效位的R表目說明。接收分組(222)的一個總數範圍應該相應於一個R表目。如圖2B中所示，比較器242直接地將所接收分組的總數匹配到一個R表目(即該表目相應的二進位表示的最高有效位可以匹配)，因此沒有必要用到與門244。
在上面實施中描述的比較器、門電路和表格寄存器的設置提供了在一個時鐘周期中的正確的歸一化調整門限T值，該時鐘周期由翻滾事件240導出。
相應於剛好過去的epoch所接收到的分組的總數，歸一化調整門限值T(250)被提供到兩個判定模塊252和254。判定模塊252/254中的每一個作出判定256/258，即是否遲些/早些接收到的分組的數目分別超過調整門限值T。
輸出256和258被提供到一個時鐘漂移補償模塊260，以在播放音頻流時執行必要的調整。
翻滾事件240的一份副本被延遲並且隨後用於使所有的計數器初始化為0，以為下一個epoch準備好鑑別器200。
可能執行的各種補償技術包括調整播放計時器210的步調比率，當撤消或者增加取樣到輸出流272的時候給播放流產生器270信號，在分組緩衝器274撤銷/插入分組等等。時鐘漂移的補償在本說明的範圍之外，並且甚至可以包括對源提供反饋。
圖5是一個示意圖，其示出在理想的播放和根據本發明的優選實施例的校正的播放之間的一個比較。
圖5A表示在在取樣時鐘和播放時鐘之間沒有明顯的時鐘漂移存在的情況，其中，在接收到的時標值100和播放時間500中的變化具有平行的線性圖形。
圖5B表示被校正的快速播放500，該快速播放根據所示實例而每隔一個epoch調整時鐘漂移。
圖5C表示被校正的緩慢播放500，該緩慢播放根據所示實例而每隔四個epoch調整時鐘漂移。
必須提供d_ref的值，以便運用上述的方法和設備。眾多方法可以在不偏離本發明的精神的情況下被用來導出d_ref值。
根據本發明的一個示例性實施例，從計算出的第一對D值處獲得一個d_ref的平均值。執行這樣一個d_ref的平均值的簡易的辦法是累加2n個D值，並把結果的二進位表達式移位n次，以丟棄最低有效位。可能出現這種情況對於d_ref的計算來說，選定的D值由於抖動而受到嚴重損害，而在這樣情況下，所得的d_ref直是失當的。可在時鐘漂移調整之後最先接收的分組上執行d_ref的計算，以最終設定一個d_ref值。必須小心，以避免產生正反饋情況。
根據本發明的另一個實施例，d_ref的值根據ping時間決定，該ping發送於在執行時鐘漂移鑑定的數據網絡設備和在受監視數據流的數據分組中封裝時標的數據網絡設備之間。可再次執行Ping時間的平均化，而不必使2n個累加ping時間的二進位表達式移位n次。
如上所述，應該理解，雖然就一個單向數據流的處理介紹了本發明，但是本發明同樣適用於所有呼叫方案。
另外不言而喻，在數據流產生站和包括數據流混頻器在內的播放站之間可以使用許多設備，包括數據流混頻器。在許多情況中，數據流混頻器用混頻設備處源時鐘產生的新的時標值來重新標記數據分組。本發明因此並非必須限定於監視取樣和播放時鐘步調速率，而是也可以用來監視源時鐘步調速率。本發明並非必須只實現於與接收站相關的設備中；諸如混頻器之類的其它設備的輸入端也可以使用在此介紹的設備和實現方法。如此時鐘漂移判定可以在任何源時鐘和與鑑別器200相關的本地時鐘之間被執行。
所介紹的實施例只是示例性的，並且本領域技術人員將理解，不偏離本發明的精神可以得出上述實施例的變體。而本發明的範圍完全由所附權利要求來定義。
權利要求
1.一種時鐘漂移鑑別器，包括a.時標提取器，用於從一個數據流的每個接收的數據分組中提取時標，該時標值由一個源時鐘產生；b.運算單元，提供在從每個接收數據分組中提取的上述時標值和來源於一個本地時鐘的當前本地時間值之間的時差值；c.比較裝置，其對照一個時基值而比較所述時差值，從而確定每個接收的數據分組是否是下列之一一個早些接收到的分組，一個按時接收到的分組，以及一個遲些接收到的分組；d.裝置，其用於根據分組到達的遲些或早些的程度指示來提供時鐘漂移的鑑定。
2.如權利要求1的一種時鐘漂移鑑別器，其特徵在於所述鑑別器進一步包括a.隨時間增長的epoch計數器，其翻滾事件標記一個鑑定epoch；b.計數器，記錄在該鑑定epoch期間接收到的分組總數；和c.裝置，用於提供調整門限值，該調整門限值對在所述鑑定epoch期間接收到的分組總數作歸一化。
3.如權利要求2所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於用於提供調整門限值的裝置進一步包括有多個調整門限值表目的查詢表，每個該調整門限值表目對應於在所述鑑定epoch期間接收到的分組的總數範圍。
4.如權利要求3所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於所述查詢表進一步包括成對的範圍表目，該成對的範圍表目表示對應於所述多個調整門限值表目的每一個的範圍。
5.如權利要求4所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於所述查詢表進一步包括用於所述每個成對的範圍表目的一個比較器，該比較器在所述鑑定epoch期間以所述範圍表目來比較接收到的分組總數，以判定是否接收到的分組總數超過由該範圍表目指定的值。
6.如要求5所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於所述查詢表進一步包括一個用於所述每個成對的範圍表目的一個與門，該與門接收與所述成對的範圍表目的其中一個對應的一個比較器輸出作為第一輸入，並且接收與所述成對的範圍表目的另一個對應的一個比較器的求反輸出作為第二輸入，當在epoch期間接收到的分組的總數處於指定範圍內的時候輸出一個邏輯高值，其中，該與門的輸出隨後被用於輸出對應的所述調整門限值。
7.如權利要求3所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於所述查詢表進一步包括指定每個範圍的一個範圍表目，每個範圍表目保留一個在其中僅僅指定最高有效位的規定。
8.如權利要求7所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於所述查詢表進一步包括用於每個所述範圍表目的一個比較器，該比較器以所述範圍表目來比較在所述鑑定epoch期間接收到的分組的總數，以判定是否接收到的分組的總數等於由該範圍表目指定的值，其中，該比較器的輸出隨後用於輸出對應的所述調整門限值。
9.如權利要求2所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於所述用於提供時鐘漂移的鑑定的裝置進一步包括a.一個遲些接收到的分組計數器，用於計算分組遲些到達的情況來提供分組遲些到達的程度的指示；b.一個早些接收到的分組計數器，用於計算分組早些到達的情況來提供分組早些到達的程度的指示；和d.一對漂移鑑定比較器，每個該漂移鑑定比較器由翻滾事件觸發，而將所述分組遲些到達的程度的指示和所述分組早些到達的程度的指示對照歸一化的所述調整門限值進行比較。
10.如權利要求1所述的時鐘漂移鑑別器，其特徵在於該時鐘漂移鑑別器進一步包括用於產生所述時基值的裝置。
11.一種檢測在兩個時鐘之間的時鐘漂移的方法，包括下列步驟a.從一個源時鐘下遊的受監視數據流的每個接收到的分組中提取由該源時鐘產生的一個時標值；b.導出一個在該時標值和由一個本地時鐘提供的當前本地時間值之間的一個時差值；c.判定是否每個接收的數據分組是下列之一一個早些接收到的分組，一個按時接收到的分組，以及一個遲些接收到的分組；d.通過把遲些和早些的分組到達程度對照一個調整門限值加以比較，從而判定在所述源時鐘和所述本地時鐘之間是否存在時鐘漂移。
12.如權利要求11所述的方法，其中判定在所述源時鐘和所述本地時鐘之間是否存在時鐘漂移，該方法進一步包括下面的步驟把遲些和早些接收到的分組的程度對照一個歸一化的調整門限值加以比較。
13.如權利要求11所述的方法，其中判定在所述源時鐘和所述本地時鐘之間是否存在時鐘漂移，該方法進一步包括下列步驟在一個規定的表上判定在所述源時鐘和所述本地時鐘之間是否存在時鐘漂移。
14.如權利要求13所述的方法，其中該規定的表包括時間周期並將遲些和早些分組到達的程度對照所述調整門限值加以比較，該方法進一步包括一個在前的步驟提供所述調整門限值，該調整門限值對在一個時間周期期間接收到的數據分組總數作歸一化。
15.如權利要求11所述的方法，其中判定接收到的分組是否為下列之一一個早些接收到的分組，一個按時接收到的分組，以及一個遲些接收到的分組；該方法進一步包括一個步驟對照一個時基值而比較所述時差值。
16.如權利要求11所述的方法，其中判定接收到的分組是否為下列之一一個早些接收到的分組，一個按時接收到的分組，以及一個遲些接收到的分組；該方法進一步包括下列步驟a.記錄若干早些分組的到達來規定早些分組到達的程度；和b.記錄若干遲些分組的到達來規定遲些分組到達的程度。
17.如權利要求15所述的方法，其中該方法進一步包括一個步驟產生d_ref值。
18.如權利要求17所述的方法，其中產生所述時基值，該方法進一步包括一個步驟求多個時差值的平均值。
19.如權利要求18所述的方法，其中求多個時差值的平均值，該方法進一步包括一個步驟在求多個時差值的平均值時執行位操作。
20.如權利要求19所述的方法，其中在求多個時差值的平均值時執行位操作，該方法進一步包括下列步驟a.將2n個時差值累加到一個寄存器中，該寄存器保留其二進位的表達式；和b.移位該二進位表達式n次，以便從其中丟棄最低有效位。
21.如權利要求17所述的方法，其中產生所述時基值，該方法進一步包括一個步驟取多個半ping時間的平均值。
22.如權利要求21所述的方法，其中取多個半ping時間的平均值，該方法進一步包括一個步驟通過平均大量的半ping時間來執行位操作。
23.如權利要求22所述的方法，其中在取多個半ping時間使執行位操作，該方法進一步包括下列步驟a.將2n個ping時間累加到一個寄存器中，該寄存器保留其二進位的表達式；和b.移位該二進位表達式n次，以便從其中丟棄最低有效位。
全文摘要
一種為了檢測兩個時鐘之間漂移的方法和設備被呈現。該設備包括一種時鐘漂移鑑別器的硬體實現。該鑑別器監視與數據流相關的接收分組，並且從每個分組中提取由源時鐘產生的時標。在提取的時標和本地時間之間的一個差值d與一個d_ref值進行比較以便確定分組是否遲一些或是早一些被接收。在一個規定的時間表上，遲一些和早一些接收分組的程度與一個容限電平進行比較以便確定在源時鐘步調和本地時鐘步調之間是否存在一個相對的漂移。兩個時鐘之間漂移檢測在分組交換環境中在供應的數據流服務中提供服務級別保證的支持。
文檔編號H04J3/06GK1461131SQ0312077
公開日2003年12月10日 申請日期2003年3月19日 優先權日2002年3月20日
發明者A·沃克, C·巴拉克 申請人:卓聯半導體V.N.公司