專利名稱：在同步分配式網絡系統中保持時鐘同步的方法和實施該方法的同步裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信系統，具體說，涉及根據從GPS(全球定位系統)通信衛星接收的時間信息實現時鐘同步的同步分配式網絡系統。
一般，同步分配式網絡系統使用GPS通信衛星提供的時間信息保持系統時鐘之間的同步。由于GPS通信衛星提供的多種數據中的時間同步信息的原子鐘般的精度，同步分配式網絡系統接收來自GPS接收機的時間信息，并根據從該時間信息獲得的時鐘信號使整個系統同步。
圖1示出一般同步分配式網絡系統，這是采用GPS保持時鐘同步的主要通信系統的框圖。圖1中，標號2和4表示節點N1和N2之間連接的主開關。主開關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的發送和接收信號的頻率彼此不同，但按照同步通信特性，應將它們的系統時鐘同步，就像使用單一系統時鐘一樣。于是，為了根據精確的時間信息執行同步通信，無線通路單元100和110都應具有用于接收GPS信息的接收機。
然而，在某些情況下是不可能接收GPS衛星通信時間信息的。這些情況包括將GPS接收機放在不能可靠接收GPS通信衛星時間信息的位置，GPS接收機壞了，或者放置設備的環境由于中斷或在衛星通信中的輪詢期間很難實施分組發送和接收。在這些情況下，采用了無線通路單元中的實時時鐘(RTC)來保持同步通信。然而，由于RTC相對于GPS時間信息不準確，可引起節點之間的異步，因而很難保持同步通信。于是，需有一種方法，即使不能從GPS通信衛星取得時間信息，也能在同步分配式網絡系統中精確保持時鐘同步。
為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種實時時鐘校正方法。
本發明的另一目的在于提供一種方法，即使不能從GPS通信衛星接收時間信息，也能更精確地保持同步分配式網絡系統中的時鐘同步。
本發明再一目的是在同步分配式網絡系統中提供一種用于保持時鐘同步的方法，和用于實施該方法的裝置。
本發明的又一目的是提供一種在GPS衛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。
為了達到上述目的，本發明提供了一種在同步分配式網絡系統中的時鐘同步方法。在該時鐘同步方法中，接收GPS標準時間信息。當GPS標準時間信息的接收中斷時，每當產生一個PPS時鐘信號時，對PPS計數器的值與內部RTC信號中的秒信息進行比較。如果PPS計數值與RTC信號的秒信息不同，則對RTC信號的信息進行校正。
通過結合附圖詳細描述本發明的最佳實施例，將使本發明的上述目的和優點更為清楚，其中，圖1是一般同步分配式網絡系統的框圖；圖2是圖1所示無線通路單元中實時時鐘校正器的框圖；圖3是控制本發明時間初始化的流程圖；圖4是根據本發明的一個實施例控制PPS接收控制和RTC校正的流程圖；圖5是圖4中子程序的詳細流程圖。
現在結合附圖詳細描述本發明的最佳實施例。為了容易理解本發明，將把本發明限定為具體的實施例并以圖示說明。然而，應該指出，本領域的任何技術人員以此說明，無需更具體，也能實現本發明。另外，這里不再對本領域中框的已知功能和操作進行詳細描述，以免模糊本發明的主題。
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、本地時鐘發生器102和每秒脈沖(PPS)接收機107。GPS接收機106通過天線106-1從GPS通信衛星接收時間信息，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107。根據標準時間每秒產生PPS信號，即使由于某些接收問題GPS接收機106不能接收時間信息也能獲得PPS信號。PPS接收機107接收PPS信號，并將PPS時鐘信號供給CPU101。本地時鐘發生器102產生RTC信號，當發生定時滑移時，在CPU101的控制下，根據PPS時鐘信號校正該RTC信號。CPU101判定該PPS時鐘信號是否與RTC信號相同，當它們不相同時校正定時滑移。這樣，因為根據PPS時鐘信號校正本地時鐘發生器102的RTC信號，因此即使不能從GPS通信衛星接收時間信息時，也能在同步分配式網絡系統中更精確地保持時鐘同步。
圖3、4和5是根據本發明校正定時滑移的流程圖。圖3是應用本發明的控制時間初始化的流程圖。圖4是根據本發明實施例的控制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，進行編程，并寫入圖2的ROM103中。因為ROM103起著非易失性的存儲器作用，故寫入的程序數據不會被擦去。
現在參考這些圖說明本發明的操作。圖2中，將一般為約256K字節的ROM和約128K字節的RAM分別用作ROM103和RAM104。CPU具有8位或更高位的數據總線，比如Intel“186”串聯數據總線對于CPU101就足夠了。對于本地時鐘發生器102，可將“S653”用作石英振蕩器，將National的“MM58274CN”用作振蕩電路。用上述的元件實現圖2的結構，并將圖3、4和5的流程編程到本發明的實施例中。
當對無線通路單元100供電時，GPS接收機106以正常的接收狀態接收GPS標準時間信息。CPU101將該時間信息轉化為內部系統服務定時時鐘信號，并初始化本地時鐘發生器102的RTC信號。CPU101還初始化用于控制PPS接收機107的PPS信號計數器(PSC)，并設置初始數據。如后面將描述的，在圖3的步驟中進行該初始化。進一步，在圖4的步驟中，每次PPS時鐘信號產生時，CPU101就校正RTC信號。并且在圖5的步驟中執行詳細的校正程序。
參看圖3，在步驟300，當從GPS通信衛星正常接收時間信息時，初始化RTC信號。應當注意到，本發明公開了在執行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。在步驟301中，將時間信息轉換成年/月/日/時/分/秒的現在時間數據，即RTC信號。在步驟302，根據該轉換的信息將本地時鐘發生器102初始化。在步驟303，通過秒信息將PPS接收機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換成完全的分信息，并根據該轉換的完全分信息初始化PPS接收機107。在圖3中的初始化之后，CPU101執行在圖4步驟中的PPS接收機107的作業。
參看圖4，因為PPS接收機107每秒產生PPS時鐘信號，因而CPU101每秒操作PPS接收機107的PPS處理器。在步驟400中PPS接收機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，當將PPS接收機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準的原因是為了減少CPU101的負載，并為在時間校正中有效地轉換時/分信息提供基準。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沒有從通信衛星接收到時間信息，即，PSC值與秒信息不相同，則執行步驟404。如果它們是相同的，則在步驟405程序結束。
圖5示出了步驟404的子步驟。其中CPU101執行步驟500-504，操作RTC處理程序，這是一個內部軟件模塊，即校正模塊。當PPS處理器發出校正請求時，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/分信息再轉換成全分信息。在步驟503，用轉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程序結束。
在同步分配式網絡系統中，即使不能從GPS通信衛星接收到時間信息，通過上述的校正也能很精確地保持時鐘同步。
以上已參照具體實施例介紹了本發明，但應了解，本領域的技術人員可以作出各種修改，但仍應在本發明的精神和范圍內。
權利要求
1.一種在同步分配式網絡系統中使時鐘同步的方法，包括以下步驟接收GPS(全球定位系統)標準時間信息；當GPS標準時間信息的接收中斷時，每次產生PPS(每秒脈沖)時鐘信號，對PPS計數器的值與內部RTC(實時時鐘)信號中的秒信息進行比較；如果PPS計數器的值與RTC信號的秒信息不同，則校正RTC信號的信息。
2.在具有GPS接收機的同步分配式網絡系統中的一種時鐘同步裝置，包括校正器，用于判定由PPS信號產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.根據權利要求2的在同步分配式網絡系統中的時鐘同步裝置，其特征在于，所述的校正器包括用于儲存實時校正程序的ROM(103)、用作任務存儲器的RAM(104)、CPU、本地時鐘發生器和PPS接收機。
全文摘要
在同步分配式網絡系統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)的標準時間信息。當GPS標準時間信息的接收中斷時,每次產生PPS時鐘信號,對PPS(每秒脈沖)計數器的值與內部RTC(實時時鐘)信號的秒信息進行比較。如果PPS計數器的值與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 優先權日1997年8月2日
發明者吳美花 申請人:三星電子株式會社