專利名稱：多模式時鐘的切換方法及相應(yīng)的多模式時鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括GPS時鐘模式和基于1588協(xié)議的1588時鐘模式的多模式時鐘的切換技術(shù)，具體地，涉及在多模式時鐘中從GPS時鐘模式切換到1588時鐘模式的切換方法及相應(yīng)的多模式時鐘。
背景技術(shù)：
在通信網(wǎng)絡(luò)中，時間同步是實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)等傳輸?shù)闹匾夹g(shù)之一。隨著通信網(wǎng)絡(luò)從電路交換技術(shù)向分組交換技術(shù)的轉(zhuǎn)換，對于時間同步的要求也逐漸提高。IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)的全稱為“網(wǎng)絡(luò)測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(IEEE1588 Precision Clock Synchronization Protocol) ”(以下稱為 “ 1588 協(xié)議”)，其是通用的提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定時同步能力的規(guī)范，能夠使分布式通信網(wǎng)絡(luò)具有嚴(yán)格的定時同步?；緲?gòu)思是通過硬件和軟件將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(客戶機)的內(nèi)時鐘與主控機(服務(wù)器)的主時鐘實現(xiàn)同步。一般地，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的內(nèi)時鐘可采用具有主備時鐘的多模式冗余結(jié)構(gòu)。如果主用時鐘發(fā)生故障，則切換到備用時鐘進行工作。對于現(xiàn)有的主用時鐘采用電路時鐘(例如，GPS時鐘)而備用時鐘采用基于1588協(xié)議的1588時鐘的多模式時鐘，當(dāng)從GPS時鐘向1588時鐘切換時，1588時鐘從禁用(Disable)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到啟用(Enable)狀態(tài)，S卩1588時鐘被啟動，并進行與主時鐘的同步，生成同步時鐘信號。然而，在這種技術(shù)方案中，由于1588時鐘在切換時才開始啟動，因此,在生成冋步時鐘信號之前需要花費一定時間進行同步等操作，從而導(dǎo)致需要花費較長時間以從電路時鐘轉(zhuǎn)換到1588時鐘，這將破壞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的內(nèi)時鐘的準(zhǔn)確性，并影響語音或數(shù)據(jù)的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述技術(shù)問題而提出的，目的在于提供一種多模式時鐘的切換方法及相應(yīng)的多模式時鐘，其能夠快速且平滑地進行時鐘模式的切換，增強多模式時鐘的穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種多模式時鐘的切換方法，其中，所述多模式包括作為主用時鐘的GPS時鐘模式和作為備用時鐘的基于1588協(xié)議的1588時鐘模式，所述方法包括:分別接收來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息；在所述GPS時鐘模式下:基于來自所述GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述GPS時間服務(wù)器的頻率同步和相位同步；生成同步時鐘信號；在所述1588時鐘模式下:啟動1588協(xié)議棧；檢測所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步是否完成；如果檢測為所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步完成，則基于來自所述1588時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述1588時間服務(wù)器的相位同步；監(jiān)控所述GPS時鐘模式是否發(fā)生故障；以及在所述GPS時鐘模式發(fā)生故障時，切換到所述1588時鐘模式。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種多模式時鐘，其中所述多模式包括作為主用時鐘的GPS時鐘模式和作為備用時鐘的基于1588協(xié)議的1588時鐘模式，所述多模式時鐘包括:接收裝置，用于分別接收來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息；頻率同步裝置，用于在所述GPS時鐘模式下，基于來自所述GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述GPS時間服務(wù)器的頻率同步；第一相位同步裝置，用于在所述GPS時鐘模式下，基于來自所述GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述GPS時間服務(wù)器的相位同步；時鐘生成裝置，用于生成同步時鐘信號；協(xié)議棧啟動裝置，用于在所述1588時鐘模式下，啟動1588協(xié)議棧；檢測裝置，用于在所述1588時鐘模式下，檢測所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步是否完成；第二相位同步裝置，用于在所述1588時鐘模式下，如果檢測為所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步完成，則基于來自所述1588時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述1588時間服務(wù)器的相位同步；監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控所述GPS時鐘模式是否發(fā)生故障；以及切換裝置，用于在所述GPS時鐘模式發(fā)生故障時，切換到所述1588時鐘模式。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多模式時鐘的切換方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多模式時鐘的示意性方框圖。圖3是表示圖2所示的多模式時鐘的1588時鐘模式下的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的示意圖。
具體實施例方式下面通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多模式時鐘的切換方法的流程圖。以下結(jié)合附圖，對本實施例進行詳細描述。在本實施例中，多模式時鐘的多模式包括作為主用時鐘的GPS時鐘模式和作為備用時鐘的基于1588協(xié)議的1588時鐘模式。雖然在本實施例中以GPS時鐘作為主用時鐘為例進行說明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解，也可以采用其它電路時鐘作為主用時鐘。如圖1所示，在步驟S101，分別接收來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息。在本實施例中，GPS時間服務(wù)器從GPS衛(wèi)星獲取標(biāo)準(zhǔn)的時間信號以提供主時鐘，而1588時間服務(wù)器是支持1588協(xié)議的主時鐘，可使用GPS作為基準(zhǔn)時鐘。例如，在移動通信系統(tǒng)中，1588時間服務(wù)器可位于核心網(wǎng)中。GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器所提供的時間信息包括各自的主時鐘關(guān)于頻率和相位的信息。接著，在步驟S105，在GPS時鐘模式下，基于所接收的來自GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與GPS時間服務(wù)器的頻率同步和相位同步。對于GPS時鐘的頻率同步和相位同步，可以采用現(xiàn)有的任意一種用于頻率同步和相位同步的方法?，F(xiàn)有的頻率和相位同步的方法對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是已知的，此處省略相應(yīng)的說明。在完成了與GPS時間服務(wù)器的頻率同步和相位同步之后，在步驟S110，生成同步時鐘信號。這樣，多模式時鐘在GPS時鐘模式下提供同步時鐘信號，多模式時鐘工作在GSP時鐘模式。與GPS時鐘模式下的操作并行地，在步驟SI 15，在1588時鐘模式下，啟動1588協(xié)議棧，以與1588時間服務(wù)器同步。
然后，在步驟S120，檢測GPS時鐘模式下的頻率同步是否完成。在本實施例中，可以通過設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志來指示頻率同步的狀態(tài)，例如，用“I”表明頻率已同步，用“0”表明頻率未同步。在這種情況下，檢查用于指示頻率同步的狀態(tài)標(biāo)志，如果狀態(tài)標(biāo)志被設(shè)置為指示頻率已同步，例如“1”，則表明GPS時鐘模式下的頻率同步已完成。如果狀態(tài)標(biāo)志被設(shè)置為指示頻率未同步，例如“0”，則繼續(xù)等待，并周期性地檢查該狀態(tài)標(biāo)志。當(dāng)然，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，除了上述檢測頻率同步的方法外，還能夠容易地想到其它能夠用于檢測頻率同步是否完成的方法。然后，在步驟S125，當(dāng)檢測為GPS時鐘模式下的頻率同步完成時，在1588時鐘模式下，基于所接收的來自1588時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與1588時間服務(wù)器的相位同步。根據(jù)1588協(xié)議，同步的基本原理包括主時鐘發(fā)出時間信息和從時鐘接收時間信息的記錄，并對每一個時間信息添加時間戳，然后，根據(jù)時間信息的時間戳，可測量從主時鐘到從時鐘的傳輸延時。在本實施例中，首先，測量1588時間服務(wù)器(主時鐘)與多模式時鐘(從時鐘)之間的傳輸延時。具體地，1588時間服務(wù)器向多模式時鐘發(fā)送同步報文(Sync)和跟隨報文(FolloW_up)，其中同步報文和跟隨報文分別包含描述同步報文的預(yù)計發(fā)送時間和真實發(fā)送時間。多模式時鐘接收同步報文并記錄該同步報文的真實接收時間。多模式時鐘在接收到同步報文后，向1588時間服務(wù)器發(fā)送延遲請求報文(Delay_Req)，并記錄該延遲請求報文的真實發(fā)送時間。1588時間服務(wù)器響應(yīng)于該延遲請求報文，發(fā)送延遲應(yīng)答報文(Delay_ReSp)，其包括延遲請求報文的真實接收時間。這樣，通過比較同步報文的真實發(fā)送時間和真實接收時間以及延遲請求報文的真實發(fā)送時間和真實接收時間，能夠測量出從1588時間服務(wù)器到多模式時鐘的傳輸延時。然后，根據(jù)所測量的傳輸延時，修正多模式時鐘的時間，從而實現(xiàn)多模式時鐘與1588時間服務(wù)器的相位同步。通過以上的協(xié)議棧同步、檢測頻率同步和相位同步的操作，1588時鐘被恢復(fù)，并準(zhǔn)備提供同步時鐘信號。當(dāng)多模式時鐘處于GPS時鐘模式時，在1588時鐘模式下，定期地執(zhí)行上述的協(xié)議棧同步、檢測頻率同步和相位同步的操作。在多模式時鐘在GPS時鐘模式下開始工作之后，在步驟S130，監(jiān)控GPS時鐘模式是否發(fā)生故障。如果監(jiān)控到GPS時鐘模式發(fā)生故障，則在步驟S135，將多模式時鐘的工作模式從GPS時鐘模式切換到1588時鐘模式，從而使得多模式時鐘在1588時鐘模式下工作，生成同步時鐘信號(如圖中用虛線表示的箭頭)。通過以上描述可以看出，在本實施例的多模式時鐘的切換方法中，由于與GPS時鐘模式下的操作并行地在1588時鐘模式下進行協(xié)議棧、頻率和相位的同步，因此，當(dāng)多模式時鐘從GPS時鐘模式向1588時鐘模式切換時，能夠在1588時鐘模式下立刻提供同步時鐘信號，從而減少了模式的切換時間，實現(xiàn)快速且平滑的模式切換，增加了多模式時鐘的穩(wěn)定性，降低了時鐘出現(xiàn)錯誤的風(fēng)險。在同一個發(fā)明構(gòu)思下，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多模式時鐘200的示意性方框圖。下面結(jié)合附圖，對本實施例進行詳細描述，其中對于與前面的實施例相同的部分，適當(dāng)省略其說明。在本實施例中，多模式時鐘200的多模式包括作為主用時鐘的GPS時鐘模式和作為備用時鐘的基于1588協(xié)議的1588時鐘模式。
如圖2所示，本實施例的多模式時鐘200包括:接收裝置201，其分別接收來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息；頻率同步裝置202，其在GPS時鐘模式下，基于所接收的來自GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與GPS時間服務(wù)器的頻率同步；第一相位同步裝置203，其在GPS時鐘模式下，基于所接收的來自GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與GPS時間服務(wù)器的相位同步；時鐘生成裝置204，其生成同步時鐘信號；協(xié)議棧啟動裝置205，其在1588時鐘模式下，啟動1588協(xié)議棧；檢測裝置206，其在1588時鐘模式下，檢測GPS時鐘模式下的頻率同步是否完成；第二相位同步裝置207，其在1588時鐘模式下，如果檢測裝置206檢測為GPS時鐘模式下的頻率同步完成，則基于所接收的來自1588時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與1588時間服務(wù)器的相位同步；監(jiān)控裝置208，其監(jiān)控GPS時鐘模式是否發(fā)生故障；以及切換裝置209，其在GPS時鐘模式發(fā)生故障時，切換到1588時鐘模式。在本實施例的多模式時鐘200中，接收裝置201分別接收GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器所發(fā)送的時間信息。如前所述，時間信息包括主時鐘在頻率和相位方面的信息。在本實施例中，接收裝置201可包括用于接收GPS時間服務(wù)器所發(fā)送的時間信息的第一接收單元和用于接收1588時間服務(wù)器所發(fā)送的時間信息的第二接收單元。在接收裝置201接收了來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息后，在GPS時鐘模式下，頻率同步裝置202開始執(zhí)行與GPS時間服務(wù)器的頻率同步，第一相位同步裝置203開始執(zhí)行與GPS時間服務(wù)器的相位同步。當(dāng)頻率同步和相位同步完成后，時鐘生成裝置204生成同步時鐘信號。此時，多模式時鐘200工作在GPS時鐘模式下。在本實施例中，時鐘生成裝置204可包括晶體振蕩器、鎖相環(huán)和可配置的計數(shù)器。與此并行地，在1588時鐘模式下，協(xié)議棧啟動裝置205啟動1588協(xié)議棧，以與1588時間服務(wù)器同步，并且檢測裝置206檢測在GPS時鐘模式下的頻率同步是否完成。在本實施例中，可通過設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志來指示頻率同步的狀態(tài)。在這種情況下，在檢測裝置206中,標(biāo)志檢查單元2061檢查用于指示頻率同步的狀態(tài)標(biāo)志，如果狀態(tài)標(biāo)志被設(shè)置為指示頻率已同步，則表明在GPS時鐘模式下的頻率同步已完成。當(dāng)檢測裝置206檢測到在GPS時鐘模式下的頻率同步已完成后，第二相位同步裝置207開始在1588時鐘模式下執(zhí)行與1588時間服務(wù)器的同步。在第二相位同步裝置207中，測量單元2071測量1588時間服務(wù)器與多模式時鐘200之間的傳輸延時，并由修正單元2072根據(jù)所測量的傳輸延時，修正多模式時鐘200的時間，以實現(xiàn)相位同步。在多模式時鐘200在GPS時鐘模式下工作之后，監(jiān)控裝置208監(jiān)控GPS時鐘模式是否發(fā)生故障。當(dāng)監(jiān)控裝置208監(jiān)控到GPS時鐘模式發(fā)生故障時，切換裝置209將多模式時鐘200的工作模式從GPS時鐘模式切換到1588時鐘模式(如圖中虛線所示)。本實施例的多模式時鐘200可用作移動通信系統(tǒng)的基站的時鐘系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)指出，本實施例的多模式時鐘200在操作上能夠?qū)崿F(xiàn)圖1所示的實施例的多模式時鐘的切換方法。應(yīng)當(dāng)指出，上述實施例的多模式時鐘及其組成部分可以由諸如超大規(guī)模集成電路或門陣列、諸如邏輯芯片、晶體管等的半導(dǎo)體、或者諸如現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯設(shè)備等的可編程硬件設(shè)備的硬件電路實現(xiàn)，也可以用由各種類型的處理器執(zhí)行的軟件實現(xiàn)，也可以由上述硬件電路和軟件的結(jié)合實現(xiàn)。圖3示出了表示圖2所示的多模式時鐘的1588時鐘模式下的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的示意圖。如圖3所示，在1588時鐘模式下，首先進入啟動狀態(tài)，在該狀態(tài)下，執(zhí)行1588協(xié)議棧與1588時間服務(wù)器的同步。然后，進入頻率同步檢測狀態(tài)，在該狀態(tài)下，檢測GPS時鐘模式下的頻率是否同步，如果檢測到頻率未同步，則保持該狀態(tài)，如果檢測到頻率已同步，則進入下一狀態(tài)，即相位同步狀態(tài)。在相位同步狀態(tài)下，執(zhí)行與1588時間服務(wù)器的相位同步，并在完成相位同步之后，1588時鐘被恢復(fù)，進入監(jiān)聽狀態(tài)。在監(jiān)聽狀態(tài)下，等待切換指令，并在接收到切換指令后，進入工作狀態(tài)以提供同步時鐘信號。此外，在監(jiān)聽狀態(tài)下，在沒有接收到切換指令時周期性地返回啟動狀態(tài)，以更新同步。以上雖然通過示例性的實施例詳細描述了本發(fā)明的多模式時鐘的切換方法及相應(yīng)的多模式時鐘，但是以上這些實施例并不是窮舉的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)實現(xiàn)各種變化和修改。因此，本發(fā)明并不限于這些實施例，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種多模式時鐘的切換方法，其中，所述多模式包括作為主用時鐘的GPS時鐘模式和作為備用時鐘的基于1588協(xié)議的1588時鐘模式，所述方法包括: 分別接收來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息； 在所述GPS時鐘模式下: 基于來自所述GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述GPS時間服務(wù)器的頻率同步和相位同步； 生成同步時鐘信號； 在所述1588時鐘模式下: 啟動1588協(xié)議棧； 檢測所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步是否完成； 如果檢測為所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步完成，則基于來自所述1588時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述1588時間服務(wù)器的相位同步； 監(jiān)控所述GPS時鐘模式是否發(fā)生故障；以及 在所述GPS時鐘模式發(fā)生故障時，切換到所述1588時鐘模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切換方法，其中，檢測所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步是否完成的步驟包括: 檢查用于指示頻率同步的狀態(tài)標(biāo)志；以及 如果所述狀態(tài)標(biāo)志被設(shè)置為指示頻率已同步，則表明所述GPS時鐘模式下的所述頻率冋步已完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切換方法，其中，在所述1588時鐘模式下，執(zhí)行與所述1588時間服務(wù)器的相位同步的步驟包括: 測量所述1588時間服務(wù)器與所述多模式時鐘之間的傳輸延時；以及 根據(jù)所述傳輸延時，修正所述多模式時鐘的時間。
4.一種多模式時鐘，其中所述多模式包括作為主用時鐘的GPS時鐘模式和作為備用時鐘的基于1588協(xié)議的1588時鐘模式，所述多模式時鐘包括: 接收裝置，用于分別接收來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息； 頻率同步裝置，用于在所述GPS時鐘模式下，基于來自所述GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述GPS時間服務(wù)器的頻率同步； 第一相位同步裝置，用于在所述GPS時鐘模式下，基于所述時間信息，執(zhí)行與所述GPS時間服務(wù)器的相位同步； 時鐘生成裝置，用于生成同步時鐘信號； 協(xié)議棧啟動裝置，用于在所述1588時鐘模式下，啟動1588協(xié)議棧； 檢測裝置，用于在所述1588時鐘模式下，檢測所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步是否完成； 第二相位同步裝置，用于在所述1588時鐘模式下，如果檢測為所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步完成，則基于來自所述1588時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與所述1588時間服務(wù)器的相位同步； 監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控所述GPS時鐘模式是否發(fā)生故障；以及 切換裝置，用于在所述GPS時鐘模式發(fā)生故障時，切換到所述1588時鐘模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多模式時鐘，其中，所述檢測裝置包括: 標(biāo)志檢查單元，用于檢查用于指示頻率同步的狀態(tài)標(biāo)志，如果所述狀態(tài)標(biāo)志被設(shè)置為指示頻率已同步，則表明所述GPS時鐘模式下的所述頻率同步已完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多模式時鐘，其中，所述第二相位同步裝置包括: 測量單元，用于測量所述1588時間服務(wù)器與所述多模式時鐘之間的傳輸延時；以及 修正單兀，用于 根據(jù)所述傳輸延時，修正所述多模式時鐘的時間。
全文摘要
公開了多模式時鐘的切換方法，其中，該多模式包括GPS時鐘模式和基于1588協(xié)議的1588時鐘模式，該方法包括分別接收來自GPS時間服務(wù)器和1588時間服務(wù)器的時間信息；在GPS時鐘模式下基于來自GPS時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與GPS時間服務(wù)器的頻率同步和相位同步；生成同步時鐘信號；在1588時鐘模式下啟動1588協(xié)議棧；檢測GPS時鐘模式下的頻率同步是否完成；如果檢測為GPS時鐘模式下的頻率同步完成，則基于來自1588時間服務(wù)器的時間信息，執(zhí)行與1588時間服務(wù)器的相位同步；監(jiān)控GPS時鐘模式是否發(fā)生故障；在GPS時鐘模式發(fā)生故障時，切換到1588時鐘模式。本發(fā)明的切換方法能夠減少多模式時鐘的模式切換時間，實現(xiàn)快速且平滑的模式切換。還公開了相應(yīng)的多模式時鐘。
文檔編號H04L7/00GK103095446SQ20111033469
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者豐建中, 孫卓海, 王文兵, 陳亮, 顧崢浩 申請人:上海貝爾股份有限公司