CN113949499B - 通信系统、通信装置、通信方法及控制单元 - Google Patents

通信系统、通信装置、通信方法及控制单元 Download PDF

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Abstract

提供了通信系统、通信装置、通信方法及控制单元。在包括主设备和从设备的通信系统中：从设备在上行时段中基于从时钟信号向主设备发送从数据信号；主设备在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，基于提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率以能够基于主时钟信号或定义对接收的从数据信号进行解码；在下行时段中基于根据在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率以减少根据在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的主时钟信号的相位和/或频率的变化。

Description

通信系统、通信装置、通信方法及控制单元
技术领域
本发明涉及通信系统、设备和方法，特别地涉及使用时分双工(TDD)通信的通信系统、设备和方法。
背景技术
在这样的通信系统、设备和方法中，在例如“上行”时段期间一侧(通信装置或设备)发送并且另一侧接收，反之在例如“下行”时段期间一侧(通信装置或设备)接收并且另一侧发送。两侧根据各自的时钟信号工作，并且基于这些时钟信号从另一侧接收数据。
已经发现，现有的这样的系统具有缺点，例如与相位和/或频率漂移和锁定时间的容差有关的缺点，这些缺点对部件的成本和准确性有影响，这将在下文中更详细地探讨。
鉴于以上所述，期望提供改进的系统、设备和方法。
发明内容
根据本发明的第一方面的实施方式，提供了一种包括主(初级)设备和从(次级)设备的通信系统(时分双工TDD系统)，其中：从设备被配置成在上行时段中基于从时钟信号向主设备发送从数据信号；以及主设备被配置成：在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率来调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对所接收的从数据信号进行解码；在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；以及在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(或差异)。
这样的通信系统可以使得从设备能够以“预期”相位和/或频率接收下行数据信号，以减少从时钟信号与下行数据信号对准所花费的时间。这样的通信系统可以使得系统的整体定时能够例如在下行时段结束时被保留(或“重置”)，这是由于在下行时段中发送主数据信号期间对主时钟信号的相位和/或频率的调整。
主时钟信号的相位和/或频率的所述变化可以相对于参考相位和/或频率。
根据/对应于在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号可以是这样的主时钟信号：其相位和/或频率被调整为使得能够对接收的从数据信号进行解码(在相关上行时段结束时)。
假设主时钟信号本身的相位和/或频率被调整，根据在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生或引起的主时钟信号的相位和/或频率的变化或差异可以是在该调整之前与该调整之后之间的主时钟信号的相位和/或频率的差异。例如，如果调整导致相位和/或频率移位了值+X(其中，+指示给定的方向)，则变化或差异(可以表示为偏移或位移)是值+X，并且这可以通过将相位和/或频率(例如逐渐地)移位高达-X来减小。
主设备可以被配置成在下行时段中在发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以抵消(完全补偿)根据(由)在接收从数据信号期间执行的调整(引起)的主时钟信号的相位和/或频率的变化。
主设备可以被配置成在下行时段中在发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，使得在主数据信号的发送结束时，主时钟信号的相位和频率分别(基本上)等于参考相位和参考频率。
主设备可以被配置成在下行时段中在发送主数据信号期间逐渐调整主时钟信号的相位和/或频率；以及/或者使得在主数据信号的发送的至少20％、50％、90％或100％上或在下行时段的至少20％、50％、90％或100％上执行调整。
主设备可以被配置成在下行时段中在发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减少(完全补偿/抵消)根据(由)在相应的上行时段(下行时段之前)中接收多个所述从数据信号期间执行的主时钟信号或其定义的相位和/或频率的调整(或平均调整)(引起的)的主时钟信号的相位和/或频率的变化。
主设备可以被配置成当在上行时段中在接收从数据信号期间调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率时获得主时钟信号的相位和/或频率的变化的测量，该测量指示从时钟信号的相位和/或频率的相对漂移，该相对漂移是相对于参考相位和/或频率的漂移。
主设备可以被配置成通过当在上行时段中接收从数据信号期间调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率时测量主时钟信号或其定义的相位和/或频率的变化，来获得主时钟信号的相位和/或频率的变化的测量。
从设备可以被配置成在下行时段中从主设备接收主数据信号期间，从主数据信号中提取定时信息，并且基于该提取的定时信息来调整从时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于从时钟信号或该定义来对所接收的主数据信号进行解码。
主设备可以被配置成：为了(在)在上行时段中接收从数据信号(之前)，将主时钟信号或其定义的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(从数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前的主时钟信号或其定义的相位与适合于对由主设备接收的从数据信号进行解码的主时钟信号的相位之间的相位差；以及/或者为了(在)在下行时段中发送主数据信号(之前)，将主时钟信号的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(从数据信号和主数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前的主时钟信号的相位与使得从时钟信号的相位适合于对由从设备接收的主数据信号进行解码的主时钟信号的相位之间的相位差。
从设备可以被配置成：为了(在)在上行时段中发送从数据信号(之前)，将从时钟信号的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(从数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前的从时钟信号的相位与使得主时钟信号的相位适合于对由主设备接收的从数据信号进行解码的从时钟信号的相位之间的相位差；以及/或者为了(在)在下行时段中接收主数据信号(之前)，将从时钟信号或其定义的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(从数据信号和主数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前的从时钟信号或其定义的相位与适合于对由从设备接收的主数据信号进行解码的从时钟信号的相位之间的相位差。
主设备可以被配置成，为了(在)在上行时段中接收从数据信号(之前)，将主时钟信号或其定义的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的量，并且从设备可以被配置成，为了(在)在上行时段中发送从数据信号(之前)，在与主时钟信号或其定义的相位移位相反的方向上将从时钟信号的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的量，主时钟信号或其定义的相位移位和从时钟信号的相位移位是为了减小在主时钟信号或其定义的相位移位之前的主时钟信号或其定义的相位与主设备接收的从数据信号的相位之间的相位差。
主设备可以被配置成，为了(在)在上行时段中接收从数据信号(之前)，将主时钟信号或其定义的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的两倍的量，以减小在该移位之前主时钟信号或其定义的相位与适合于对由主设备接收的从数据信号进行解码的主时钟信号的相位之间的相位差。
从设备可以被配置成，为了(在)在上行时段中发送从数据信号(之前)，将从时钟信号的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的两倍的量，以减小在该移位之前的从时钟信号的相位与使得主时钟信号的相位适合于对由主设备接收的从数据信号进行解码的从时钟信号的相位之间的相位差。
主设备可以被配置成，为了(在)在下行时段中发送主数据信号(之前)，将主时钟信号的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的量，并且从设备可以被配置成，为了(在)在下行时段中接收主数据信号(之前)，在与主时钟信号的相位移位相反的方向上将从时钟信号或其定义的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的量，主时钟信号的相位移位和从时钟信号或其定义的相位移位是为了减小在从时钟信号或其定义的相位移位之前的从时钟信号或其定义的相位与从设备接收的主数据信号的相位之间的相位差。
主设备可以被配置成，为了(在)在下行时段中发送主数据信号(之前)，将主时钟信号的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的两倍的量，以减小该移位之前的主时钟信号的相位与使得从时钟信号的相位适合于对由从设备接收的主数据信号进行解码的主时钟信号的相位之间的相位差。
从设备可以被配置成，为了(在)在下行时段中接收主数据信号(之前)，将从时钟信号或其定义的相位移位等于主设备与从设备之间的预期传播延迟的两倍的量，以减小在该移位之前的从时钟信号或其定义的相位与适合于对由从设备接收的主数据信号进行解码的从时钟信号的相位之间的相位差。
术语“适合”可以理解如下：当时钟信号的相位移位之后的时钟信号的相位和/或频率比相位移位之前的时钟信号的相位和/或频率更接近数据信号(当其被接收时)(的时钟分量)的相位和/或频率时，并且可选地，当移位后的时钟信号的相位和/或频率与数据信号(当其被接收时)(的时钟分量)的相位和/或频率对准或基本相同时，时钟信号(从/主)适合于接收数据信号(主/从)。
在某些情况下，相位移位可以是相位和/或频率的移位。
主设备可以被配置成在上行时段中接收从数据信号之前，在先前的下行时段(上行时段之前)基于主时钟信号向从设备发送先前的主数据信号；以及从设备可以被配置成：在先前下行时段中从主设备接收先前的主数据信号期间，从先前的主数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息来调整从时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于从时钟信号对所接收的先前的主数据信号进行解码；以及在上行时段中，基于根据(跟随)在接收先前的主数据信号期间执行的调整的从时钟信号发送从数据信号。
主设备可以被配置成基于基本上具有参考相位和/或频率的主时钟信号来发送先前的主数据信号。
主设备可以包括被配置成生成具有参考相位和/或频率的参考时钟信号的参考时钟信号发生器。
主设备可以被配置成从主设备外部的电路接收具有参考相位和/或频率的参考时钟信号。
主设备可以包括主时钟恢复单元，该主时钟恢复单元被配置成从从数据信号中提取定时信息并调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率。
主时钟恢复单元可以包括主时钟信号发生器，该主时钟信号发生器被配置成基于参考时钟信号并基于从从数据信号中提取的定时信息来生成主时钟信号。
参考时钟信号发生器可以是主锁相环(PLL)。
主时钟恢复单元可以是主时钟和数据恢复(CDR)单元。
从设备可以包括被配置成生成本地时钟信号的本地时钟信号发生器和被配置成从主数据信号和/或先前的主数据信号中提取定时信息的从时钟恢复单元。
从时钟恢复单元可以包括从时钟信号发生器，该从时钟信号发生器被配置成基于本地时钟信号和从主数据信号或先前的主数据信号中提取的定时信息来生成从时钟信号。
本地时钟信号发生器可以是从锁相环(PLL)。
从时钟恢复单元可以是从时钟和数据恢复(CDR)单元。
根据本发明第二方面的实施方式，提供了一种在包括主(初级)设备和从(次级)设备的通信系统(时分双工TDD系统)中的通信方法，该方法包括：由从设备在上行时段中基于从时钟信号向主设备发送从数据信号；以及由主设备：在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对接收的从数据信号进行解码；在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；以及在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(差异)。
根据本发明的第三方面的实施方式，提供了一种包括主(初级)设备和从(次级)设备的时分双工TDD系统(或通信系统)，其中：从设备被配置成在上行时段中基于从时钟信号向主设备发送从数据信号；以及主设备被配置成：在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，基于预先存储的漂移信息相对于参考相位和/或频率来调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对接收的从数据信号进行解码，预先存储的漂移信息与从时钟信号的相位和/或频率的相对漂移相关，该相对漂移是相对于参考相位和/或频率的；在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；以及在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(差异)。
根据本发明的第四方面的实施方式，提供了一种在包括主设备和从设备的通信系统(时分双工TDD系统)中用作主设备的通信设备(主设备)，该通信设备被配置成：在上行时段中，从从设备接收从数据信号，以及在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对接收的从数据信号进行解码；在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；以及在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(差异)。
根据本发明的第五方面的实施方式，提供了一种在通信装置(主设备)中使用的控制单元，该通信装置用作包括主设备和从设备的通信系统(时分双工TDD系统)中的主设备，其中，该通信设备被配置成：在上行时段中，从从设备接收从数据信号，以及在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对接收的从数据信号进行解码；并且在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号，其中，控制单元被配置成在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减小根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(差异)。
根据本发明的第六方面的实施方式，提供了一种被配置成由在主设备(通信装置)中使用的控制单元执行的计算机程序，主设备在包括主设备和从设备的时分双工TDD系统(或通信系统)中使用，其中，主设备被配置成：在上行时段中，从从设备接收从数据信号，以及在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号对接收的从数据信号进行解码；并且在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号，其中，计算机程序在被执行时使得控制单元在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减小根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(差异)。
根据本发明的第七方面的实施方式，提供了一种由包括主设备和从设备的通信系统(时分双工TDD系统)中的通信装置(主设备)执行的通信方法，该方法包括：在上行时段中，从从设备接收从数据信号，并且在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对接收的从数据信号进行解码；在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；以及在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减小根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(差异)。
根据本发明的第八方面的实施方式，提供了一种在包括主设备和从设备的时分双工TDD系统(或通信系统)中使用的主设备(通信装置)，该主设备被配置成：在上行时段中，从从设备接收从数据信号，以及在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，基于预先存储的漂移信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对所接收的从数据信号进行解码，预先存储的漂移信息与从时钟信号的相位和/或频率的相对漂移相关，该相对漂移是相对于参考相位和/或频率的；在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；并且在下行时段中发送主数据信号期间调整主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据(由)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整而产生的(引起的)主时钟信号的相位和/或频率的变化(差异)。
根据本发明的第九方面的实施方式，提供了一种包括主设备和从设备的时分双工TDD系统(或通信系统)，其中，该主设备被配置成：在第一下行时段中，基于主时钟信号向从设备发送第一主数据信号；在上行时段(跟随第一下行时段)中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对接收的从数据信号进行解码；以及在第二下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送第二主数据信号；以及从设备被配置成：在第一下行时段中从主设备接收第一主数据信号期间，从第一主数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息来调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)从时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于从时钟信号或该定义来对接收的第一主数据信号进行解码；以及在上行时段中，基于根据(跟随)在第一下行时段中接收第一主数据信号期间执行的调整的从时钟信号向主设备发送从数据信号。
主设备可以被配置成：为了(在)在上行时段中接收从数据信号(之前)，将主时钟信号或其定义的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(第一主数据信号和从数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前主时钟信号或其定义的相位与适合于对由主设备接收的从数据信号进行解码的主时钟信号的相位之间的相位差；以及/或者为了(在)在第二下行时段中发送第二主数据信号(之前)，将主时钟信号的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(从数据信号和第二主数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前的主时钟信号的相位与使得从时钟信号的相位适合于对由从设备接收的第二主数据信号进行解码的主时钟信号的相位之间的相位差。
从设备可以被配置成：为了(在)在上行时段中发送从数据信号(之前)，将从时钟信号的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(第一主数据信号和从数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前的从时钟信号的相位与使得主时钟信号的相位适合于对由主设备接收的从数据信号进行解码的从时钟信号的相位之间的相位差；以及/或者为了(在)在第二下行时段中接收第二主数据信号(之前)，将从时钟信号或其定义的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(从数据信号和第二主数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小在该移位之前从时钟信号或其定义的相位与适合于对由从设备接收的第二主数据信号进行解码的从时钟信号的相位之间的相位差。
任何与“移位”相关以及作为第一方面相位的一部分所述的特征同样适合于第九方面。
从设备可以被配置成在第二下行时段中从主设备接收第二主数据信号期间，从第二主数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息来调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)从时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于从时钟信号对接收的第二主数据信号进行解码。
根据本发明的第十方面的实施方式，提供了一种在包括主设备和从设备的时分双工TDD系统中使用的主设备，该主设备被配置成：在上行时段中，从从设备接收从数据信号，以及在上行时段中从从设备接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整(适配/调整/更新/配置/调谐/移位/位移/跟踪)主时钟信号或其定义(或描述符)的相位和/或频率，以使得能够基于主时钟信号或该定义对接收的从数据信号进行解码；在下行时段(跟随上行时段)中，基于根据(跟随)在上行时段中接收从数据信号期间执行的调整的主时钟信号向从设备发送主数据信号；并且为了(在)在下行时段中发送主数据信号(之前)，将主时钟信号的相位移位根据主设备与从设备之间的预期传播延迟(从数据信号和主数据信号的预期传播延迟)的量(移位量与所述预期传播延迟的整数倍成比例/移位量等于所述预期传播延迟的整数倍)，以减小该移位之前的主时钟信号的相位与使得从设备使用的从时钟信号的相位适合于对主数据信号进行解码的主时钟信号的相位之间的相位差。
上述第一方面至第十方面的任何方面的特征同样适合于其他第一方面至第十方面的任何方面。
附图说明
现在将通过示例的方式参照附图，在附图中：
图1是作为比较示例的通信系统的示意图；
图2是有助于理解图1的时序图；
图3是作为比较示例的通信系统的示意图；
图4是有助于理解图3的时序图；
图5是体现本发明的通信系统的示意图；
图6是有助于理解图5的时序图；
图7是有助于理解图5的时序图；
图8是有助于理解图5的相位图；以及
图9是有助于理解图5的时序图。
具体实施方式
图1是作为比较示例的通信系统101的示意图。
通信系统101包括主(第一或初级)设备100和从(第二或次级)设备200。这两个设备都可以被称为通信装置。主设备100和从设备200被配置成经由链路L(任何有线或无线传输介质)使用时分双工(TDD)彼此通信。在下行(下行链路)时段期间，主设备100向从设备200发送数据，并且在上行(上行链路)时段期间，从设备200向主设备100发送数据。系统101可以被配置成以可选地由突发间隙(IBG)分隔开的交替的下行时段和上行时段来操作，在突发间隙(IBG)中，主设备100和从设备200都不发送数据。
主设备100包括发送单元110、接收单元120、锁相环(PLL)130、相位检测器(PD)140和相位控制器(PC)150。从设备200包括发送单元210、接收单元220、PLL230、相位检测器(PD)240和相位控制器(PC)250，它们以与主设备100中相应单元相似的方式工作。虽然未示出，但是发送单元110和210可以具有被配置成接收要经由信号线L发送的数据的数据输入，或者可以在内部生成这样的数据。此外，信号线L被示出为单个双向信号线，但是可以使用针对每个方向的单独的路径。
PLL130被配置成生成(主发送，MT)时钟信号MTclk。发送单元110被配置成根据时钟信号MTclk向从设备200发送下行数据信号。也就是说，发送单元110通过时钟信号MTclk进行计时，使得下行数据信号与该时钟信号同步。PLL230被配置成生成(从发送，ST)时钟信号STclk。发送单元210被配置成根据由PLL230生成的时钟信号STclk向主设备100发送上行数据信号。也就是说，发送单元210通过时钟信号STclk进行计时，使得上行数据信号与该时钟信号同步。
相位检测器140和相位控制器150被配置成一起从接收自从设备200的上行数据信号中提取定时信息，并且调整时钟信号MTclk(或从其导出)的相位和/或频率，以产生(主接收，MR)时钟信号MRclk。基于提取的定时信息，时钟信号MRclk的相位和/或频率在上行时段期间根据需要被(不断地)调整，以“跟踪”上行数据信号包含的时钟信息(即，有效地跟踪由PLL 230输出并用于发送上行数据信号的时钟信号STclk的相位/频率的变化，其可能包括由于传输介质或链路L中的延迟引起的变化)。接收单元120被配置成根据时钟信号MRclk从从设备200接收从数据信号。
类似地，接收单元220被配置成：根据由相位检测器240和相位控制器250基于从接收自主设备100的下行数据信号中提取的定时信息产生的(从接收，SR)时钟信号SRclk，从主设备100接收下行数据信号。因此，基于所提取的定时信息，时钟信号SRclk的相位和/或频率在下行时段期间根据需要被(不断地)调整，以“跟踪”下行数据信号包含的时钟信息(即，有效地跟踪用于发送下行数据信号的时钟信号MTclk的相位/频率的变化，其可能包括由于传输介质或链路L中的延迟引起的变化)。
针对主设备100和从设备200中的每一个，其PLL可以被认为是时钟发生器，并且类似地，其PLL、PD和PC的组合也可以被认为是时钟发生器。针对主设备100和从设备200中的每一个，其接收单元、PD和PC可以被认为是被配置成恢复时钟信号和数据以及/或者跟踪时钟信号的时钟和数据恢复(CDR)单元。针对主设备100和从设备200中的每一个，其接收单元、PD和PC可以被认为是被配置成恢复时钟信号但不一定恢复数据的时钟恢复(CR)单元。
图2是有助于理解通信系统101的时序图。图2在步骤S11至S13示出了时钟信号SRclk如何由相位检测器240和相位控制器250控制，并且在步骤S21至S23示出了时钟信号MRclk如何由相位检测器140和相位控制器150控制。
根据图2，在步骤S11处，在当下行发送有效时(即，当主设备100向从设备200发送时)的第一下行时段(DS ACTIVE)期间，时钟信号SRclk与下行数据信号(从主设备100接收的数据)对准，并且跟踪下行数据信号。也就是说，调整时钟信号SRclk的相位/频率，使得可以基于时钟信号SRclk对下行数据信号进行解码。在步骤S12处，在第一突发间隙(IBG)期间，主设备100和从设备200都不发送数据，在当上行发送有效时(即，当从设备200向主设备100发送时)的上行时段(US ACTIVE)期间，以及在第二IBG期间，保持(即，不“主动”调整)时钟信号SRclk的相位和频率(然而，时钟信号SRclk的相位/频率可能由于PLL 230中的“漂移”而改变)。在步骤S13处，在第二下行时段期间，时钟信号SRclk再次与下行数据信号对准，并且跟踪下行数据信号。在这种意义上的“漂移”是指PLL 130和230的相位或频率相对于彼此或相对于参考相位和/或频率的任何未对准或变化。下面参照图5更详细地描述漂移。
在步骤S21处，在第一下行时段期间以及在第一IBG期间，保持时钟信号MRclk的相位和频率(然而，时钟信号MRclk的相位和/或频率可能由于PLL 130中的“漂移”而改变)。在步骤S22处，在上行时段期间，时钟信号MRclk与上行数据信号对准，并且跟踪上行数据信号。在步骤S23处，在第二IBG期间以及在第二下行时段期间，保持时钟信号MRclk的相位和频率(然而，时钟信号MRclk的相位和/或频率可能由于PLL 130中的“漂移”而改变)。
因此，在通信系统101中，主设备100和从设备200中的每一个被配置成使用本地PLL(即，分别根据时钟信号MTclk和STclk)进行发送，并且使用与它们的本地PLL结合操作的本地相位检测器和相位控制器(即，分别根据调整或跟踪的时钟信号MRclk和SRclk)进行接收。
注意，术语“相位/频率”在本文中是在提及漂移或调整时使用的。这是因为漂移/调整可以是单独的相位的而不是频率的(例如静态的)漂移/调整，或者漂移/调整可以是结果引起(变化的)相位漂移/调整的频率漂移/调整。漂移/调整可以使得，仅测量频率的漂移并且仅调整频率，即使这样的频率漂移/调整将引起相应的相位漂移/调整。这样的漂移/调整可以动态地变化。术语相位/频率将相应地理解为意指“相位和/或频率”或“相位或相位和频率”。
图3是作为另一比较示例的通信系统301的示意图。通信系统301类似于通信系统101，并且将描述与通信系统101相比的差异。
通信系统301包括主设备300和从设备400。主设备300与图1所示的主设备100相同，并且使用了相应的附图标记(即以“3”开始而不是以“1”开始)。主设备300以与主设备100相同的方式操作。
从设备400类似于从设备200，并且使用了相应的附图标记(即以“4”开始而不是以“2”开始)。然而，尽管从设备200被配置成根据由PLL 230生成的时钟信号STclk发送数据(即，没有调整)，但是从设备400被配置成根据时钟信号SRclk(即，回看图1和图2，在前一下行时段期间调整其相位/频率之后的时钟信号SRclk)发送数据。为了与图1进行比较，图3的括号中指示了时钟信号STclk，但它并不直接用于图3中的发送。
图4是有助于理解通信系统301的时序图，并且可以与图2的时序图进行比较。图4在步骤S31至S33处示出了时钟信号SRclk如何由相位检测器440和相位控制器450控制，并且在步骤S41至S43处示出了时钟信号MRclk如何由相位检测器340和相位控制器350控制。
图4类似于图2，并且步骤S31至S33、S41和S43分别与步骤S11至S13、S21和S23相同。然而，在图4的步骤S42中，时钟信号MRclk跟踪上行数据信号，而不是(如图2的步骤S22中)对准上行数据信号并跟踪上行数据信号。图4中的与图2相比的这种差异反映了这样的事实，即在通信系统301中，在相应的上行时段期间，使用时钟信号SRclk从从设备400发送上行数据信号(针对步骤S42)，该时钟信号SRclk在先前的下行时段期间已经根据下行数据信号(针对步骤S31被发送)被调整为具有与时钟信号MTclk相同的相位/频率，根据时钟信号MTclk发送下行数据。因此，产生时钟信号MRclk需要时钟信号MTclk的很小的对准(如果有的话)。
在这种意义上，时钟信号MRclk可以简单地与上行时段开始时的时钟信号MTclk相同(或非常相似)，并且然后时钟信号MRclk仅需在跟踪上行数据时被调整(即，来跟踪由于由PLL 430输出并用于发送上行数据信号的时钟信号(STclk)的相位/频率漂移而导致的用于发送上行数据信号的时钟信号SRclk的相位/频率的变化)。
然而，这是一种简化。实际上，在步骤S42中，时钟信号MRclk可以最初相对于时钟信号MTclk移位，以考虑“线缆延迟”(由于上行数据的发送而产生的相位延迟或者例如相对于时钟信号MTclk的静态相位偏移，这些可能是通过链路L的有线或无线传输介质引起的)，并且还被调整以考虑在步骤S42的上行时段紧之前的IBG期间PLL 430的漂移(即PLL 430输出的时钟信号STclk的相位/频率的漂移)。然而，线缆延迟(也可以被称为传播延迟)可以(至少平均地)表现为已知/测量的相位移位。此外，与在图2的步骤S22中调整时钟信号MTclk以产生与上行数据(即，时钟信号SRclk)对准的时钟信号MRclk相比，在通信系统301中考虑IBG期间的PLL 430的漂移的调整可以较小。换句话说，典型的系统被设计成使得(在IBG期间PLL 430的)漂移与最大相位移位相比可以较小，该最大相位移位可以在时钟信号MRclk与上行数据信号的对准(即调整)期间被考虑。
图5是体现本发明的通信系统501的示意图。
通信系统501包括主设备500和从设备600。如前所述，两个设备都可以被称为通信装置。主设备500和从设备600被配置成经由链路L使用时分双工(TDD)彼此通信。与通信系统101和301一样，在下行时段期间，主设备500向从设备600发送数据，并且在上行时段期间，从设备600向主设备500发送数据。
总的来说，主设备500被配置成在上行时段期间从从设备600接收从数据信号(上行数据信号)，并且在从从设备600接收从数据信号期间，从从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考时钟信号REFclk的参考相位/频率来调整(适配/调整/更新/配置/调谐)主时钟信号Mclk的相位/频率，以使得能够基于主时钟信号Mclk对接收到的从数据信号进行解码。主设备500被配置成然后基于跟随在接收从数据信号期间在先前的上行时段中执行的调整的主时钟信号Mclk，在下行时段(跟随上行时段)期间向从设备600发送主数据信号(下行数据信号)。主设备500被配置成：然后，在发送该主数据信号期间调整主时钟信号Mclk的相位/频率，以减小由在接收从数据信号期间执行的调整引起的主时钟信号Mclk的相位/频率的变化(差异)。
具体地，主设备500包括发送单元510、接收单元520、锁相环(PLL)530、相位检测器(PD)540、相位控制器(PC)550和控制单元560。PLL 530被配置成生成具有参考相位/频率的参考时钟信号REFclk。相位检测器540和相位控制器550被配置成在从数据信号的接收期间一起从接收自从设备600的从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息来(相对于参考时钟信号REFclk的相位/频率)调整主时钟信号Mclk的相位/频率。可以在接收从数据信号期间(根据需要)通过基于由相位检测器540提取的定时信息从控制单元560控制PC 550来不断调整主时钟信号Mclk的相位/频率，以“跟踪”从数据信号(即，跟踪由于PLL630的相位/频率漂移(即，PLL 630生成的时钟信号的相位/频率漂移)导致的用于发送从数据信号的时钟信号Sclk相对于参考时钟信号REFclk的相位/频率的变化)。接收单元520被配置成在主时钟信号Mclk的相位/频率被调整时根据主时钟信号Mclk从从设备600接收从数据信号。
控制单元560被配置成在主时钟信号Mclk的相位/频率在接收从数据信号期间被调整时例如通过基于从相位检测器540接收的输入信号监测其对PC 550的控制来测量主时钟信号Mclk的相位/频率的变化。该测量指示从时钟信号Sclk的相位/频率的相对漂移，该相对漂移是相对于参考时钟信号REFclk的参考相位/频率的漂移。控制单元560被配置成在主数据信号的发送期间使用(当在接收从数据信号期间主时钟信号Mclk的相位/频率被调整时主时钟信号Mclk的相位/频率的变化的)该测量来控制相位控制器550以调整主时钟信号Mclk的相位/频率(相对于参考时钟信号REFclk的相位/频率)，以减小由在接收从数据信号期间执行的调整引起的主时钟信号Mclk的相位/频率的变化(差异)。
如上所述，PLL 530生成具有参考相位/频率的参考时钟信号REFclk。PLL 530可以用任何生成时钟信号的电路(即时钟发生器)代替，例如晶体振荡器时钟源。参考时钟信号REFclk可以在主设备500外部生成，并且被提供给主设备500，在这种情况下，主设备500不需要具有PLL 530。参考相位/频率为通信系统501提供参考。也就是说，出于解释系统501的操作的目的，假设参考相位/频率不漂移(或者被视为不漂移)(尽管实际上它可能存在漂移)。因此，在提及从设备600的PLL 630中的漂移(即，其生成的时钟信号的相位/频率漂移)的情况下，这应当被认为是相对漂移，该相对漂移是相对于参考相位/频率的。
如上所述，主设备500包括相位检测器540和相位控制器550。相位控制器550可以是相位插值器或控制/测量相位的任何电路。相位检测器540可以包括相位控制器550，并且可以是从信号中提取定时信息并基于所提取的定时信息调整时钟信号(在这种情况下为Mclk)的相位/频率的任何电路。此外，相位检测器540、相位控制器550、控制单元560和PLL530中的任何一个都可以组合成单个单元。接收单元520、相位检测器540和相位控制器550可以被认为是被配置成恢复时钟信号和数据以及/或者跟踪时钟信号的时钟和数据恢复(CDR)单元。接收单元520、相位检测器540和相位控制器550可以被认为是被配置成恢复时钟信号但不一定恢复数据的时钟恢复(CR)单元。
总的来说，从设备600被配置成在下行时段期间从主设备500接收主数据信号(下行数据信号)，并且在从主设备500接收主数据信号期间，从主数据信号提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于由PLL630生成的本地时钟信号的相位/频率来调整(适配/调整/更新/配置/调谐)从时钟信号Sclk的相位/频率，以使得能够基于从时钟信号Sclk对接收的主数据信号进行解码。注意，最终，相对于参考时钟信号REFclk的参考相位/频率来控制时钟信号Sclk的相位/频率。从设备600被配置成然后基于跟随在接收主数据信号期间在先前的下行时段中执行的调整的从时钟信号Sclk，在上行时段期间向主设备500发送从数据信号(上行数据信号)。
具体地，从设备600包括发送单元610、接收单元620、PLL 630、相位检测器(PD)640和相位控制器(PC)650。PLL 630被配置成生成时钟信号，从时钟信号Sclk基于该时钟信号生成。由PLL 630生成的时钟信号可以被称为本地时钟信号。相位检测器540和相位控制器650被配置成在接收主数据信号期间一起从主数据信号中提取定时信息，并且调整从时钟信号Sclk的相位/频率。接收单元620被配置成基于从时钟信号Sclk接收主数据信号。发送单元610被配置成基于从时钟信号Sclk发送从数据信号。
像PLL 530一样，PLL 630可以用任何生成时钟信号的电路来代替。相位控制器650可以是相位插值器或控制/测量相位的任何电路。相位检测器640可以包括相位控制器650，并且可以是从信号中提取定时信息并且基于所提取的定时信息调整时钟信号的相位/频率的任何电路。相位检测器640、相位控制器650和PLL 630中的任何一个都可以组合成单个单元。接收单元620、相位检测器640和相位控制器650可以被认为是被配置成恢复时钟信号和数据以及/或者跟踪时钟信号的时钟和数据恢复(CDR)单元。接收单元620、相位检测器640和相位控制器650可以被认为是被配置成恢复时钟信号但不一定恢复数据的时钟恢复(CR)单元。
为了便于比较，图5中由PLL 530生成的参考时钟信号REFclk被指示为与先前图中的时钟信号MTclk相当。类似地，由PC 550输出的主时钟信号Mclk已经被指示为与时钟信号MRclk相当，由PLL 630生成的时钟信号(本地时钟信号)与时钟信号STclk相当，以及由PC650输出的从时钟信号Sclk与时钟信号SRclk相当。
虽然未示出，但是发送单元510和610可以具有被配置成接收要经由信号线L发送的数据的数据输入，或者可以在内部生成这样的数据。当然，可以设置发送的数据值，使得数据信号实际上是时钟信号。此外，信号线L被示出为单个双向信号线，但是可以使用针对每个方向的单独的路径。
图6是有助于理解通信系统501的时序图，并且可以与图2和图4相比较。图6在步骤S51至S53处示出了从时钟信号Sclk如何由相位检测器640和PC 650控制，并且在步骤S61至S63处示出了主时钟信号Mclk如何由相位检测器540、PC 550和控制单元560控制。
在步骤S51处，在第一下行时段(DS ACTIVE)期间，下行发送是有效的(即，主设备500正在向从设备600发送主数据信号(下行数据信号))。在该下行时段结束时，假设主时钟信号Mclk的相位例如为0(即初始值，相对于参考相位偏移或与参考相位相同)。在步骤S51期间，调整从时钟信号Sclk的相位/频率以跟踪主数据信号，并且使得在步骤S51结束时，从时钟信号Sclk的相位和频率基本上与主时钟信号Mclk的相位和频率相同(忽略线缆延迟)。
在步骤S52期间，即在IBG期间、在从设备600基于从时钟信号Sclk向主设备500发送从数据信号(上行数据信号)的上行时段(US ACTIVE)期间，以及在另一IBG期间，保持从时钟信号Sclk的相位和频率。也就是说，在步骤S52期间，不主动调整从时钟信号Sclk的相位/频率，在这种意义上，由PC 650提供的控制可以被保持或锁定，但是会由于PLL 630(输出的时钟信号)的漂移而漂移。因此，由于PLL 630的漂移，在上行时段US ACTIVE期间发送的从数据信号也在相位/频率上漂移。在步骤S62期间(即，在上行时段US ACTIVE自身期间)，主时钟信号Mclk的相位/频率相对于参考时钟信号REFclk的参考相位/频率被调整以跟踪从数据信号，并且因此根据PLL 630的漂移而改变。因此，为了便于解释，将相位/频率简化为仅考虑相位，在上行时段开始时主时钟信号Mclk的相位/频率是φ0(即，由于线缆延迟引起的相位)，以及在上行时段结束时主时钟信号Mclk的相位/频率是φ0+Δ，其中，Δ是由于PLL630的漂移引起的相位/频率的变化。在IBG期间，可以不调整并且可以保持主时钟信号Mclk的相位/频率，在这种意义上，可以保持或锁定由PC 550提供的控制。如下所说明的，在IBG期间，主时钟信号Mclk的相位/频率可以移位以考虑线缆延迟。
在步骤S63期间(即，在第二下行时段DS ACTIVE期间，主设备500在该时段期间向从设备600发送例如另一主数据信号(下行数据信号))，主时钟信号Mclk的相位/频率被调整以抵消由在步骤S62期间(即，在接收从数据信号期间)执行的主时钟信号Mclk的调整所引起的变化。在步骤S63开始时，主时钟信号Mclk的相位/频率为Δ(即，主时钟信号Mclk的相位/频率在下行时段开始时移位，或者在下行时段紧之前的IBG期间移位以考虑线缆延迟)。步骤S63结束时的相位/频率为0(即与步骤S61结束时相同)。在步骤S53期间(即，在第二下行时段期间)，从设备600接收主数据信号，并且从时钟信号Sclk的相位/频率被调整以跟踪主数据信号。因此，用主数据信号调整从时钟信号Sclk的相位/频率，以抵消在步骤S52期间由PLL 630的漂移引起的从时钟信号Sclk的相位/频率的变化。在步骤S51期间，类似地调整从时钟信号Sclk的相位/频率。
从上面的描述可以理解，在通信系统501中，主设备500和从设备600中的每一个根据在数据接收期间已经调整的时钟信号发送数据，使得另一设备可以更容易地接收发送的数据(即，在两个设备中的数据接收时段开始时需要更少的对准)。此外，由于在发送主数据信号期间主时钟信号Mclk的调整，PLL 630相对于参考相位/频率的漂移的影响被减小，并且可以(在理想情况下)被完全抵消。
实际上，线缆延迟以及因此的相位φ0(本文称为线缆延迟相位)可能例如由于温度变化和其他影响而不被准确地得知。也就是说，φ0的值可能有些误差。因此，在特定示例中，量Δ可以部分地是由PLL 630的漂移(即，由PLL630生成的本地时钟信号的相位/频率相对于参考相位/频率的漂移)导致的相位/频率的变化，以及部分地是线缆延迟相位φ0的误差。主设备500可以基于线缆延迟值φ0的历史和当前测量的相位变化Δ来不断地更新预期的线缆延迟。
作为示例，主设备500可以使用以下等式来不断地更新线缆延迟相位φ0：
φ0’＝kφ0+(1–k)Δ
其中，φ0’是下一时段的“假设”线缆延迟相位，φ0是当前时段的线缆延迟相位，以及k是遗忘因子(0<k<1)。
如上所述，在φ0中当然可以存在频率分量。从设备600可以利用类似的方法以及或者代替主设备500。
图7是有助于理解通信系统501的时序图。图7示出了在TDD通信期间的不同时间处主时钟信号Mclk和从时钟信号Sclk的相位/频率。图8是有助于理解通信系统501的操作的相位图。图8示出了当主时钟信号Mclk和从时钟信号Sclk的相位/频率在图7所示的操作过程中发生变化时这些时钟信号的相位。应当理解，相对于参考相位/频率来示出以及描述相位和频率。此外，尽管为了简单起见，将焦点放在这些图中的相位上，但是应当理解，在所描述的各种变化/调整中可能存在频率和/或相位分量。
在下行时段DS1中，主设备500向从设备600发送先前的主数据信号。为了简单起见，在DS1开始时，此处假设主时钟信号Mclk的相位/频率与参考相位/频率相同。参考相位/频率在图7中示出为零，并且参考相位在图8中示出为零。
在DS1期间，从时钟信号Sclk的相位/频率被调整以跟踪基于主时钟信号Mclk生成的先前的主数据信号。因此，在DS1期间从时钟信号Sclk的相位/频率为0-DE，其中，DE是由线缆延迟引起的相位差。虽然在图8中，从时钟信号Sclk在DS1开始时示出为0-DE，但是从时钟信号Sclk在DS1开始时的相位/频率可能不同(例如未知)，并且可能需要一些时间(初始锁定时间)来调整从时钟信号Sclk的相位/频率，以与先前的主数据信号对准。从时钟信号Sclk在DS1期间(至少在初始锁定时间之后)可以被视为“锁定”，因为它会根据需要不断调整以与参考相位/频率相同。在DS1期间，假设主时钟信号Mclk的相位/频率没有漂移，因为它是由PC 550从参考时钟信号REFclk本身生成的。
在上行时段US1期间，从设备600基于从时钟信号Sclk向主设备500发送从数据信号。在US1开始时，作为简化的示例，从时钟信号Sclk的相位/频率为0-DE，并且从设备600发送该相位/频率为0-DE的从数据信号。如图8所示，在US1紧之前的IBG期间，主时钟信号Mclk的相位移位-2DE，以考虑线缆延迟(或传播延迟)。线缆延迟(至少平均而言)是已知/测量的延迟，即可以预测和/或不断跟踪/测量的延迟。因此，在US1开始时，主时钟信号Mclk最初具有与在主设备500处被接收时的从数据信号基本相同的相位/频率。可替选地，主时钟信号Mclk的相位可以在US1开始时移位-2DE。
实际上，在IBG期间，由于PLL 630的漂移，从时钟信号Sclk的相位/频率漂移，并且因此US1最初需要基于从从数据信号提取的定时信息将主时钟信号Mclk与从数据信号进行一些对准。然而，与在从设备600基于直接从PLL 630获得而不进行调整的时钟信号来发送从数据信号的情况下(即，如在通信系统101中)所需的对准量相比，所需的对准量可以较小。为简单起见，图8中未示出(即实际上忽略)IBG期间从时钟信号Sclk的相位与参考相位相比的漂移。
在US1期间，从时钟信号Sclk的相位/频率由于PLL 630中的漂移(相对于参考相位/频率)而漂移，并且在US1结束时，从时钟信号Sclk的相位/频率为0-DE-DR，其中，DR是US1期间由于PLL 630中的漂移引起的总漂移。相位漂移如图8所示。US1期间从数据信号的相位/频率根据从时钟信号Sclk的漂移而变化。在US1期间，主时钟信号Mclk的相位/频率被调整以跟踪从数据信号，并且因此在US1结束时，主时钟信号Mclk的相位/频率为0-2DE-DR。为简单起见，此处假设漂移始终为负，但情况不必如此。
在DS2期间，主设备500基于在US1期间执行的调整之后的主时钟信号Mclk向从设备600发送主数据信号。在DS2紧之前的IBG期间，主时钟信号Mclk的相位移位+2DE以考虑线缆延迟。即，由于主时钟信号Mclk的相位/频率的调整并且由于+2DE移位，在DS2的开始时，主数据信号具有与在主数据信号在从设备600处被接收时的从时钟信号Sclk相同的相位/频率。可替选地，主时钟信号Mclk的相位可以在DS2的开始时移位。
同样，实际上，由于PLL 630的漂移，从时钟信号Sclk的相位/频率在IBG期间漂移，并且因此DS2最初需要基于从主数据信号中提取的定时信息将从时钟信号Sclk与主数据信号进行一些对准。然而，与在主设备500在US1期间基于由例如PLL 530生成而不进行调整的时钟信号发送主数据信号的情况下(即，如在通信系统101和301中)所需的对准量相比，所需的对准量较小。
在DS2期间，主时钟信号Mclk的相位/频率被逐渐调整，以抵消(或减少)在US1期间由主时钟信号Mclk的相位/频率的调整引起的变化。也就是说，主时钟信号Mclk的相位/频率逐渐调整回0，即调整回参考相位/频率。主时钟信号Mclk的相位调整如图8所示。主数据信号(包含的时钟信息)的相位/频率随着主时钟信号Mclk的相位/频率而变化。在DS2期间，从设备600从主数据信号中提取定时信息，并且调整从时钟信号Sclk的相位/频率以跟踪主数据信号。因此，在DS2结束时，从时钟信号Sclk的相位/频率为0-DE。
由于DS2结束时的相位位置与DS1结束时的相位位置相同，因此通信系统501的操作然后可以从步骤DS1结束时继续。也就是说，IBG将跟随DS2，并且然后是如在US1中的上行时段，接着是如在DS2中的另一下行时段，等等。
在通信系统501中，与通信系统101相比，主设备500用于对准到从数据信号所花费的时间大大减少，并且与通信系统101和301相比，从设备600用于对准到先前的主数据信号和主数据信号(下行数据信号)所花费的时间大大减少。
此外，克服或解决了PLL 630的漂移问题(即从时钟信号Sclk的相位/频率与参考相位/频率之间的相对漂移)，这是因为主设备500在上行时段(参见US1)期间跟踪漂移并调整主时钟信号Mclk的相位/频率，当主时钟信号Mclk的相位/频率在上行时段(参见US1)期间被调整时测量主时钟信号Mclk的相位/频率的变化，并且然后在下行时段(例如DS2)期间调整主时钟信号Mclk的相位/频率，以减少由在上行时段期间的调整引起的变化。通信系统501能够补偿PLL 630与参考相位/频率之间的较大相对漂移。因此，与例如通信系统101和301相比，在从设备600和/或主设备500中可以使用不太精确并且因此不太昂贵的PLL(和其他相关联的部件)。可替选地，如果使用类似的PLL和其他相关联的部件，系统501与系统101和301相比可以具有提高的性能(锁定时间、数据吞吐量等)。
在上述示例中，主时钟信号Mclk移位(±2DE)以考虑线缆延迟，而从时钟信号Sclk没有等效的移位。在其他示例中，从时钟信号Sclk移位以考虑线缆延迟。在其他示例中，主时钟信号Mclk和从时钟信号Sclk都移位以解决考虑延迟(例如，每个信号都可以移位±DE)。
如图8所示，为了便于解释，从时钟信号Sclk在上行时段期间的相位漂移和主时钟信号Mclk在下行时段期间的相位调整显示为均匀的(例如线性)，然而实际情况可能并非如此。例如，主时钟信号Mclk的相位(或相位和/或频率)调整可以仅在一个或更多个下行时段或每个下行时段的一部分上执行，以及/或者可以被执行使得相位调整的速率在一个或更多个下行时段或每个下行时段中不是恒定的或线性的。
在上述通信系统501的操作的示例中，在每个上行时段期间，由主设备500(具体地由控制单元560)测量PLL 630与参考相位/频率之间的相对漂移。在其他操作示例中，相位/频率的相对漂移可以被预先存储。也就是说，可以在一段时间内测量相位/频率的相对漂移，并且对其进行平均以估计每个上行时段期间的相对漂移。在这样的示例中，在通信系统501的正常操作期间，控制单元560的操作可以被简化以在DS2期间应用预先存储的调整。
如上所述，在DS2期间调整主时钟信号Mclk的相位/频率，使得在DS2结束时主时钟信号Mclk的相位/频率为0(参考相位/频率)，即与DS1结束时主时钟信号Mclk的相位/频率相同。在其他示例中，主时钟信号Mclk的相位/频率不需要被调整成使它具有与DS1结束时相同的值。替代地，主时钟信号Mclk的相位/频率可以被调整较小的量，并且在之后的类似于步骤DS2的下行时段中，主时钟信号Mclk的相位/频率然后可以被调整较大的量，使得在该下行时段结束时，主时钟信号Mclk的相位/频率与DS1结束时的相位/频率相同。
此外，如上所述，主时钟信号Mclk的相位/频率以线性方式在基本上整个DS2范围内被逐渐调整。然而，主时钟信号Mclk的相位/频率可以在DS2的较小比例(即子时段)上被调整(向0返回)，例如在该时段的至少(或仅，或最多达)20％、50％或90％，并且可能地分阶段并且不一定以线性方式。
图9是有助于理解通信系统501的操作中的变型的时序图。图9示出了作为DS2的替选的下行时段DS2A，以及跟随DS2A的上行时段US2A和另一下行时段DS3A。也就是说，图9表示了图7所示操作模式的替选操作模式，其在图7中跟随US1的IBG之后继续。
在DS2A中，主时钟信号Mclk的相位/频率在发送主数据信号期间不被调整以减少由在US1期间执行的主时钟信号Mclk的相位/频率的调整引起的变化。替代地，保持主时钟信号Mclk的相位/频率。
通信系统501在US2A期间的操作与US1期间的操作相同，然而在US2A中，主时钟信号Mclk和从时钟信号Sclk的相位/频率都偏移了DR，在US1期间从时钟信号Sclk的漂移。也就是说，在US2开始时，主时钟信号Mclk的相位移位-2DE以考虑线缆延迟。在US2A期间，从设备600基于从时钟信号Sclk向主设备500发送第二从数据信号。主时钟信号Mclk的相位/频率被调整以跟踪第二从数据信号。在US2A结束时，由于从时钟信号Sclk的漂移(由于PLL630与参考相位/频率之间的相对漂移)，主时钟信号Mclk和从时钟信号Sclk的相位/频率都改变了-DR。
通信系统501在DS3A期间的操作与DS2A期间的操作相同，然而在DS3A中，主时钟信号Mclk和从时钟信号Sclk的相位/频率都偏移了额外的DR，从时钟信号在US2A期间的漂移。应当理解，上述操作可以继续，即操作可以在DS3A之后返回到DS2A的结束时，但是PLL630与参考相位/频率之间的相对漂移将导致参考相位/频率与主时钟信号Mclk和从时钟信号Sclk的相位/频率之间的差异随着连续的时段而增加。当然，这是一种简化，即连续上行时段中的漂移相等(即均为DR)，从而产生序列DR、2DR、3DR、4DR等。在不同的上行时段中，漂移可能不同。
图9所示的通信系统501的操作具有如下优点：与通信系统101相比，主设备500用于对准到从数据信号所花费的时间大大减少，并且与通信系统101和301相比，从设备600用于对准到主数据信号所花费的时间大大减少。也就是说，对准时间仅仅取决于在先前IBG期间的漂移(以及已知/测量的线缆延迟)。PLL 630与参考相位/频率之间的相对漂移可以在如图7中的DS2那样的步骤中得到补偿，其中，主时钟信号Mclk的相位/频率被调整较大的量(即以考虑例如2DR、3DR或4DR等的累积漂移)。此外，可以在更高的水平上补偿累积漂移。例如，系统501可以在某个时间点“重置”，即使用参考时钟信号REFclk作为针对特定下行时段(例如，如DS1)的主时钟信号Mclk，并且忽略所有先前的相位/频率跟踪和调整。在这样的“重置”之后，系统501可以继续使用上述操作方法。在任一种情况下，控制单元560可以不需要当主时钟信号Mclk的相位/频率在接收从数据信号期间(在上行时段期间)被调整时测量主时钟信号Mclk的相位/频率的变化，或者至少不需要在所有这样的上行时段中测量主时钟信号Mclk的相位/频率的变化，并且替代地，PLL 630与参考相位/频率之间的相对漂移可以被预先存储(即，在一段时间内预先测量)以及/或者被预测。
已经使用术语“主”和“从”描述了通信系统501。术语“第一”和“第二”或者“初级”和“次级”可以用来代替“主”和“从”，它们可以仅被认为是标签。也就是说，设备(或装置)500和600不需要具有主从操作，并且可以是基本上相同类型的设备中的两个。在其他示例中，设备500可以是从设备，并且设备600可以是主设备。也就是说，从设备(在任何情况下，其可以被称为主设备)可以在发送期间实现其时钟信号的调整，以抵消相对漂移(即，在图7中的时段DS2中由主设备500对主时钟信号Mclk执行的调整)。
在以上描述中，线缆延迟(或传播延迟)已经被描述为针对从主设备500到从设备600的发送以及从从设备600到主设备500的发送是相同的(至少平均而言)。然而，针对从主设备500到从设备600的发送的线缆延迟可以不同于针对从从设备600到主设备500的发送的线缆延迟。
根据以上描述，在接收上行数据信号期间，基于提取的定时信息来调整主时钟信号Mclk，使得可以在接收中使用主时钟信号Mclk。代替以这种方式调整主时钟信号Mclk，可以调整主时钟信号Mclk的定义(或描述符)并且在接收中使用。也就是说，可以使用过采样技术来接收上行数据信号。类似地，根据以上描述，在接收下行数据信号期间，基于提取的定时信息来调整从时钟信号Sclk，使得可以在接收中使用从时钟信号Sclk。代替以这种方式调整从时钟信号Sclk，可以调整从时钟信号Sclk的定义(或描述符)并且在接收中使用。也就是说，可以使用基于这样的定义/描述符操作的过采样技术来接收上行数据信号和/或下行数据信号。这样的定义/描述符可以实际上是表示与适合于在这样的信号接收中使用的时钟信号的相位和/或频率相对应的相位和/或频率的值或一组值。将相应地理解本公开内容。
在通信系统101中，主设备100与从设备200的对准时间(或“重新锁定”时间)(即时钟信号MRclk被调整为与上行数据信号“对准”(具有适合于接收上行数据信号的相位/频率)所花费的时间以及时钟信号SRclk被调整为与下行数据信号“对准”(具有适合于接收下行数据信号的相位/频率)所花费的时间)相对于通信系统501中的对准时间而较长。在通信系统301中，从设备400的对准时间(即时钟信号SRclk与主数据信号“对准”(具有适合于接收主数据信号的相位/频率)所花费的时间)相对于通信系统501中从设备600的相应对准时间而较长。
通信系统501中较短的对准时间导致更多的可用带宽，因为用于对准的带宽较少。可替选地/另外地，通信系统501中较短的对准时间意味着与通信系统101和301相比，通信系统501中最大允许的PLL抖动(短期偏差或相位/频率变化，例如来自平均时段)增加。
考虑对准时间的特定方式是，一般来说，对于通信系统101、301和501，可用的对准时间(即，例如根据系统要求允许用于对准的时间)确定最大允许的PLL漂移和类似的最大允许的PLL抖动(短期相位/频率变化)。
在通信系统501中，可以补偿PLL 630中的大漂移(即，PLL 630生成的本地时钟信号的相位/频率相对于参考相位/频率的大漂移)，并且因此系统对于诸如电源变化的干扰因素非常鲁棒。提高的鲁棒性降低了对电源的要求，因此降低了成本。
在通信系统501中，主时钟信号Mclk可以在每个下行时段结束时具有参考相位/频率(如上所述)，并且因此通信系统501的定时基本上被保证没有任何(或具有减少的)时钟滑移(即，数据信号的相位/频率等于或至少相对接近(例如，在容差内)参考相位/频率)。
在以上方面中的任何方面中，各种特征可以在硬件中实现，或者实现为在一个或更多个处理器上运行的软件模块。一个方面的特征可以适合于任何其他方面。
本发明还提供了用于执行本文所描述的任何方法的计算机程序或计算机程序产品，以及其上存储有用于执行本文所描述的任何方法的程序的计算机可读介质。体现本发明的计算机程序可以存储在计算机可读介质上，或者它可以是例如信号的形式，例如从因特网网站提供的可下载数据信号，或者它可以是任何其他形式。
特别地，控制单元560可以在硬件中实现，或者作为在一个或更多个处理器上运行的软件模块实现，或者作为计算机程序或计算机程序产品实现。

Claims (15)

1.一种包括主设备和从设备的通信系统，其中：
所述从设备被配置成在上行时段中基于从时钟信号向所述主设备发送从数据信号；以及
所述主设备被配置成：
在所述上行时段中从所述从设备接收所述从数据信号期间，从所述从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率来调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于所述主时钟信号或该定义对所接收的从数据信号进行解码；
在下行时段中，基于根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整的所述主时钟信号向所述从设备发送主数据信号；以及
在所述下行时段中发送所述主数据信号期间调整所述主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整而产生的所述主时钟信号的相位和/或频率的变化。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述主设备被配置成在所述下行时段中在发送所述主数据信号期间调整所述主时钟信号的相位和/或频率，以抵消根据在接收所述从数据信号期间执行的调整而产生的所述主时钟信号的相位和/或频率的变化。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述主设备被配置成在所述下行时段中在发送所述主数据信号期间逐渐地调整所述主时钟信号的相位和/或频率；以及/或者
使得在所述主数据信号的发送的至少20％、50％、90％或100％上或在所述下行时段的至少20％、50％、90％或100％上执行所述调整。
4.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述主设备被配置成在所述下行时段中在发送所述主数据信号期间调整所述主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据在相应上行时段接收多个所述从数据信号期间执行的所述主时钟信号或其定义的相位和/或频率的调整而产生的所述主时钟信号的相位和/或频率的变化。
5.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述主设备被配置成当在所述上行时段中接收所述从数据信号期间调整所述主时钟信号或其定义的相位和/或频率时获得所述主时钟信号的相位和/或频率的变化的测量，该测量指示所述从时钟信号的相位和/或频率的相对漂移，该相对漂移是相对于所述参考相位和/或频率的漂移。
6.根据权利要求5所述的通信系统，其中，所述主设备被配置成当在所述上行时段中接收所述从数据信号期间调整所述主时钟信号或其定义的相位和/或频率时通过测量所述主时钟信号或其定义的相位和/或频率的变化来获得所述主时钟信号的相位和/或频率的变化的测量。
7.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述从设备被配置成在所述下行时段中从所述主设备接收所述主数据信号期间，从所述主数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息来调整所述从时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于所述从时钟信号或该定义来对所接收的主数据信号进行解码。
8.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述主设备被配置成：
为了在所述上行时段中接收所述从数据信号，将所述主时钟信号或其定义的相位移位根据所述主设备与所述从设备之间的预期传播延迟的量，以减小在该移位之前的所述主时钟信号或其定义的相位与适合于对由所述主设备接收的所述从数据信号进行解码的所述主时钟信号的相位之间的相位差；以及/或者
为了在所述下行时段中发送所述主数据信号，将所述主时钟信号的相位移位根据所述主设备与所述从设备之间的预期传播延迟的量，以减小在该移位之前的所述主时钟信号的相位与使得所述从时钟信号的相位适合于对由所述从设备接收的所述主数据信号进行解码的所述主时钟信号的相位之间的相位差。
9.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中，所述从设备被配置成：
为了在所述上行时段中发送所述从数据信号，将所述从时钟信号的相位移位根据所述主设备与从设备之间的预期传播延迟的量，以减小在该移位之前的所述从时钟信号的相位与使得所述主时钟信号的相位适合于对由所述主设备接收的所述从数据信号进行解码的所述从时钟信号的相位之间的相位差；以及/或者
为了在所述下行时段中接收所述主数据信号，将所述从时钟信号或其定义的相位移位根据所述主设备与所述从设备之间的预期传播延迟的量，以减小在该移位之前的所述从时钟信号或其定义的相位与适合于对由所述从设备接收的所述主数据信号进行解码的所述从时钟信号的相位之间的相位差。
10.根据权利要求1或2所述的通信系统，其中：
所述主设备被配置成在所述上行时段中接收所述从数据信号之前，在先前的下行时段中基于所述主时钟信号向所述从设备发送先前的主数据信号；以及
所述从设备被配置成：
在所述先前的下行时段中从所述主设备接收所述先前的主数据信号期间，从所述先前的主数据信号中提取定时信息，并且基于该提取的定时信息来调整所述从时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于所述从时钟信号对所接收的先前的主数据信号进行解码；以及
在所述上行时段中，基于根据在接收所述先前的主数据信号期间执行的调整的所述从时钟信号发送所述从数据信号。
11.根据权利要求10所述的通信系统，其中，所述主设备被配置成基于基本上具有所述参考相位和/或频率的所述主时钟信号来发送所述先前的主数据信号。
12.一种在包括主设备和从设备的通信系统中的通信方法，所述通信方法包括：
由所述从设备在上行时段中基于从时钟信号向所述主设备发送从数据信号；以及
由所述主设备：
在所述上行时段中从所述从设备接收所述从数据信号期间，从所述从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于所述主时钟信号或该定义对所接收的从数据信号进行解码；
在下行时段中，基于根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整的所述主时钟信号向所述从设备发送主数据信号；以及
在所述下行时段中发送所述主数据信号期间调整所述主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整而产生的所述主时钟信号的相位和/或频率的变化。
13.一种在包括主设备和从设备的通信系统中用作所述主设备的通信装置，所述通信装置被配置成：
在上行时段中，从所述从设备接收从数据信号，并且在所述上行时段中从所述从设备接收所述从数据信号期间，从所述从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于所述主时钟信号或该定义对所接收的从数据信号进行解码；
在下行时段中，基于根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整的所述主时钟信号向所述从设备发送主数据信号；以及
在所述下行时段中发送所述主数据信号期间调整所述主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整而产生的所述主时钟信号的相位和/或频率的变化。
14.一种由通信装置执行的通信方法，所述通信装置在包括主设备和从设备的通信系统中用作所述主设备，所述通信方法包括：
在上行时段中，从所述从设备接收从数据信号，并且在所述上行时段中从所述从设备接收所述从数据信号期间，从所述从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于所述主时钟信号或该定义对所接收的从数据信号进行解码；
在下行时段中，基于根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整的所述主时钟信号向所述从设备发送主数据信号；以及
在所述下行时段中发送所述主数据信号期间调整所述主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整而产生的所述主时钟信号的相位和/或频率的变化。
15.一种用在通信装置中的控制单元，所述通信装置在包括主设备和从设备的通信系统中用作所述主设备，其中，所述通信装置被配置成：
在上行时段中，从所述从设备接收从数据信号，并且在所述上行时段中从所述从设备接收所述从数据信号期间，从所述从数据信号中提取定时信息，并且基于所提取的定时信息相对于参考相位和/或频率调整主时钟信号或其定义的相位和/或频率，以使得能够基于所述主时钟信号或该定义对所接收的从数据信号进行解码；以及
在下行时段中，基于根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整的所述主时钟信号向所述从设备发送主数据信号，
其中，所述控制单元被配置成在所述下行时段中发送所述主数据信号期间调整所述主时钟信号的相位和/或频率，以减少根据在所述上行时段中接收所述从数据信号期间执行的调整而产生的所述主时钟信号的相位和/或频率的变化。
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