BR112012000564B1 - dispositivo e método para regular um oscilador local - Google Patents

Abstract

sistema e método para redução de uma duração de permanência é provido um dispositivo que tem um oscilador local (lo) configurado para gerar um primeiro sinal compreendendo pelo menos uma dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência; uma informação de fase e combinações das mesmas. o dispositivo também tem um corretor e erro de lo que compreende uma entrada, a entrada configurada para receber um sinal compreendendo pelo menos um dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência; uma informação de fase e combinações da mesmas, em que o segundo sinal é usado para a regulagem do lo, o corretor de erro de lo configurado para: se o segundo sinal estiver indisponível para a regulagem de lo, a regulagem do lo usando-se uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal. mediante o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível, o corretor de lo determina um erro de desvio do lo em relação ao segundo sinal. se o segundo sinal se tornar indisponível antes do dispositivo usar o segundo sinal para regular o lo em base contínua, o corretor de lo corrigirá o erro de desvio do lo em relação ao segundo sinal com base em uma informação determinada durante a disponibilidade temporária do segundo sinal, e regulará o lo usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal. até o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível em um tempo subsequente.

Description

Campo da Invenção

[0001] A invenção se refere à regulagem do sincronismo e/ou dovalor de frequência de um oscilador local.

Antecedentes da Invenção

[0002] Em algumas redes, um nó de rede da rede pode ter um oscilador local (LO) que é usado para fins de sincronismo no nó de rede. Para a redução do custo do nó de rede, o LO pode não ser tão acurado quando uma fonte de referência de sincronismo mestre que provê um sinal de sincronismo para a rede.

[0003] O LO do nó de rede pode ser regulado por uma fonte de referência de sincronismo externa para a correção de erros de desvio que ocorrem ao longo do tempo.

[0004] Quando uma única fonte de referência de sincronismo mestre é usada para a regulagem do LO, se, por alguma razão, a fonte de referência mestre for incapaz de ser usada para regular o oscilador local, por exemplo, no caso em que um sinal de GPS é usado como a fonte de referência de sincronismo e a trava de GPS é perdida, ou se um mau funcionamento de rede significar que uma referência de sincronismo mestre de rede está indisponível, então, a performance do nó de rede e de quaisquer outros nós que possam se basear no sinal de sincronismo local de nó de rede pode ser prejudicada. Uma vez que a referência mestra esteja indisponível e uma vez que não haja referências alternativas disponíveis, então, uma intervenção humana poderá ser requerida para a correção ou a reinicialização do sincronismo do nó de rede. Contudo, uma intervenção humana pode consumir tempo e ser dispendiosa de implementar.

Sumário da Invenção

[0005] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um dispositivo que compreende: um oscilador local (LO) configurado para gerar um primeiro sinal que compreende pelo menos um dentre: informação de sincronismo; informação de frequência; informação de fase; e combinação dos mesmos; um corretor de erro de LO, que compreende uma entrada, a entrada configurada para receber um segundo sinal que compreende pelo menos um dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência; uma informação de fase e combinações das mesmas, em que o segundo sinal é usado para regular o LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal; mediante o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível, determinar um erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal; se o segundo sinal se tornar indisponível antes de o dispositivo usar o segundo sinal para regular o LO em uma base contínua: corrigir o erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal com base em uma informação determinada durante a disponibilidade temporária do segundo sinal; e regular o LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal, até o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível em um tempo subsequente.

[0006] Em algumas modalidades, o corretor de erro de LO compreende pelo menos duas entradas e o corretor de erro de LO é configurado para receber em cada uma de pelo menos duas entradas um respectivo segundo sinal, em que um de pelo menos dois segundos sinais é um segundo sinal primário atribuído para ser um mais acurado de pelo menos dois segundos sinais e os outros segundos sinais de pelo menos dois segundos sinais são sinais que são menos acurados do que o segundo sinal primário.

[0007] Em algumas modalidades, o corretor de erro de LO compreende um priorizador, o priorizador configurado para: determinar uma acurácia de pelo menos um segundo sinal de pelo menos dois segundos sinais em relação ao segundo sinal primário; e ordenar pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado; em que o LO é regulado para corrigir um erro de desvio do LO em relação a um segundo sinal mais acurado que está disponível, com base na ordem de pelo menos dois segundos sinais.

[0008] Em algumas modalidades, o segundo sinal primário é selecionado para ser o segundo sinal mais acurado atribuído para fins de ordenação de pelo menos dois segundos sinais.

[0009] Em algumas modalidades, cada entrada de pelo menos duas entradas é configurada para receber um respectivo segundo sinal que é um de um grupo de sinais incluindo: a) um sinal de sincronismo de GPS; b) um sinal de sincronismo recipiente rede; c) um sinal de frequência de rede; d) um sinal resultante de um modelo matemático do LO; e) um sinal derivado de um período durante o qual o LO estava regulado pelo segundo sinal mais acurado de sincronismo e/ou de frequência e f) um sinal compreendendo uma informação de sincronização.

[00010] Em algumas modalidades, o sinal de sincronismo de rede está de acordo com o IEEE 1588.

[00011] Em algumas modalidades, o sinal de frequência de rede está de acordo com pelo menos um dentre: Ethernet Síncrona e recuperação de relógio adaptativa (ACR).

[00012] Em algumas modalidades, o modelo matemático do LO é pelo menos um dentre: gerado pelo dispositivo; e mantido pelo dispositivo.

[00013] Em algumas modalidades, o dispositivo é configurado para realizar pelo menos um dentre: a) receber uma informação enviada por pelo menos uma fonte externa ao dispositivo, a informação referente à disponibilidade de pelo menos uma fonte para a provisão para uma entrada de pelo menos uma entrada de um respectivo segundo sinal; e b) detectar a disponibilidade de pelo menos uma fonte externa ao dispositivo que provê para uma entrada de pelo menos uma entrada um respectivo segundo sinal.

[00014] Em algumas modalidades, cada entrada de pelo menos duas entradas é configurada para receber um respectivo segundo sinal através de um dentre: espaço livre; um conduto elétrico e um conduto ótico.

[00015] Em algumas modalidades, o corretor de erro de LO é: a) uma máquina de estado finito; ou b) é controlado por uma máquina de estado finito.

[00016] De acordo com um outro aspecto da invenção, é provido um método que compreende: um oscilador local (LO) gerar um primeiro sinal que compreende pelo menos uma dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência, uma informação de fase; e combinações das mesmas; o recebimento de um segundo sinal, o segundo sinal compreendendo pelo menos uma dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência, uma informação de fase; e combinações das mesmas; se o segundo sinal estiver indisponível para regular o LO, regular o LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal; mediante o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível, determinar um erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal; se o segundo sinal se tornar indisponível antes de o segundo sinal ser usado para regular o LO em uma base contínua; correção do erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal com base em uma informação determinada durante a disponibilidade temporária do segundo sinal; e regular o LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal até o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível em um tempo subsequente.

[00017] Em algumas modalidades, o recebimento do segundo sinal compreende o recebimento de pelo menos dois segundos sinais, em que um de pelo menos dois segundos sinais é um segundo sinal primário atribuído para ser o mais acurado de pelo menos dois segundos sinais, e os outros segundos sinais de pelo menos dois segundos sinais são sinais que são menos acurados do que o segundo sinal primário, o método ainda compreendendo: a determinação de uma acurácia de pelo menos um segundo sinal de pelo menos dois segundos sinais em relação ao segundo sinal primário atribuído como sendo o mais acurado de pelo menos dois segundos sinais; a ordenação de pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado; e a regulagem do LO para corrigir um erro de desvio do LO em relação a um segundo sinal mais acurado que esteja disponível, com base na ordenação de pelo menos dois segundos sinais.

[00018] Em algumas modalidades, o método ainda compreende: a seleção do segundo sinal primário como o segundo sinal mais acurado atribuído para fins de ordenação de pelo menos dois segundos sinais.

[00019] Em algumas modalidades, cada um de pelo menos dois segundos sinais compreende, para cada um de pelo menos dois segundos sinais, o recebimento de um respectivo sinal que é um de um grupo de sinais compreendendo: a) um sinal de sincronismo de GPS; b) um sinal de sincronismo de rede; c) um sinal de frequência de rede; d) um sinal resultante de um modelo matemático do LO; e e) um sinal derivado de um período durante o qual o LO foi regulado pelo segundo sinal mais acurado atribuído; f) um sinal compreendendo uma informação de sincronização.

[00020] Em algumas modalidades, o recebimento do sinal de sincronismo de rede compreende o recebimento do sinal desincronismo rede de acordo com IEEE 1588.

[00021] Em algumas modalidades, o recebimento do sinal de frequência de rede compreende o recebimento do sinal de frequência de rede de acordo com pelo menos um dentre: Ethernet Síncrona e ECS.

[00022] Em algumas modalidades, o método ainda compreende pelo menos uma dentre: a geração do modelo matemático do LO; e a manutenção do modelo matemático do LO.

[00023] Em algumas modalidades, o método ainda compreende pelo menos um dentre: a) o recebimento de uma informação enviada por pelo menos uma fonte externa, a informação referente à disponibilidade de pelo menos uma fonte externa para a provisão de um segundo sinal de pelo menos um segundo sinal; e b) a detecção da disponibilidade de pelo menos uma fonte externa que provê um segundo sinal de pelo menos um segundo sinal.

[00024] Em algumas modalidades, o método ainda compreende a reordenação de pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado com base em vários fatores que afetam os segundos sinais ao longo do tempo.

[00025] Outros aspectos e recursos da presente invenção tornar-se- ão evidentes para aqueles de conhecimento comum na técnica mediante uma revisão da descrição a seguir de modalidades específicas da invenção, em conjunto com as figuras associadas.

Breve Descrição dos Desenhos

[00026] As modalidades da invenção serão descritas, agora, com referência aos desenhos associados, nos quais:

[00027] a figura 1 é um fluxograma que ilustra um exemplo de um método de acordo com um aspecto da invenção;

[00028] a figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema no qual algumas modalidades da presente invenção podem ser implementadas;

[00029] a figura 3 é um diagrama esquemático de um exemplo de um dispositivo escravo de acordo com um aspecto da invenção;

[00030] a figura 4 é um diagrama de estado finito de acordo com uma modalidade da invenção;

[00031] a figura 5 é um fluxograma que ilustra um outro exemplo de um método de acordo com um aspecto da invenção;

[00032] a figura 6 é um diagrama esquemático de um exemplo de um dispositivo escravo de acordo com um outro aspecto da invenção. Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas da Invenção

[00033] Em implementações atuais nas quais as redes têm múltiplos elementos de rede, por exemplo, múltiplas estações base ou retransmissoras de rede, as quais incluem fontes de relógio local, não há uma comunicação entre as fontes de relógio local. Como resultado, uma redundância múltipla das fontes de relógio local não é alavancada para a melhoria da robustez de sincronização das redes gerais de relógios.

[00034] A presente invenção descreve um sistema e um método por meio dos quais um oscilador local (LO) é usado para a manutenção do tempo localmente em um dispositivo escravo, o LO sendo regulado para manter um tempo acurado em relação a uma de múltiplas fontes mestras de tempo e/ou de referência de frequência. Em algumas modalidades, uma ou mais das múltiplas fontes mestras de tempo e/ou de referência de frequência são mais acuradas e/ou mais estáveis do que o LO. Portanto, quando a referência primária está indisponível, então, uma referência alternativa pode ser usada para regular o LO, de modo a prover um sinal de tempo e/ou de frequência mais acurado do que o LO em si poderia prover de outra forma.

[00035] Em algumas modalidades, uma ou mais das múltiplas referências mestras de tempo e/ou de frequência são menos acuradas e/ou menos estáveis do que o LO sendo regulado, desde que: (1) a acurácia (a qual representa um desvio de frequência) pode ser caracterizada de forma acurada pelo LO, enquanto regulado por uma referência mais estável e acurada; e (2) a estabilidade de frequência dependente do tempo da fonte mestra de referência de tempo e/ou de frequência pode ser caracterizada, enquanto o LO estiver sendo regulado por uma referência mais estável. O uso da caracterização de referência na forma de (1) e (2) pode permitir que a acurácia e a estabilidade sejam compensadas na fonte de referência, tornando-a viável para uso no caso de a referência primária ser perdida.

[00036] Quando mais de uma referência de tempo e/ou de frequência estão disponíveis, um ou mais das referências de tempo e/ou de frequência é selecionada como uma referência primária. A referência primária é selecionada como a mais acurada das referências disponíveis. A referência primária é qualquer fonte de tempo e/ou de frequência que é considerada como sendo uma referência definitiva de tempo e/ou de frequência para as finalidades de sincronização de tempo e/ou de sintonização de frequência do sistema. As outras referências de tempo e/ou de frequência são referências menos acuradas que podem ser usadas quando a referência primária está indisponível. A fonte de referência mestra que é selecionada como a referência primária pode mudar de tempos em tempos. Por exemplo, se uma nova fonte de referência mestra que estava previamente indisponível quando a referência primária foi selecionada for determinada como sendo mais acurada do que a referência primária atual, a nova referência mestra poderá ser selecionada como a referência primária, e a referência primária anterior será alocada para ser uma referência alternativa.

[00037] Uma ou mais das referências de tempo e/ou de frequência também pode ter uma componente de fase do sinal de referência que pode ser utilizada para regular o LO.

[00038] As referências de tempo e/ou de frequência incluem, mas não estão limitadas a um sinal a partir de uma fonte de GPS, um modelo matemático do LO, um sinal a partir de uma fonte de referência de tempo de rede, e/ou um sinal a partir de uma fonte de referência de frequência de rede. Em algumas modalidades, o sinal de tempo e/ou de frequência é recebido no nó de rede a partir de uma fonte externa, tal como no caso com o sinal a partir da fonte de GPS, o sinal a partir da fonte de referência de tempo de rede, e o sinal a partir da fonte de referência de frequência de rede. Em algumas modalidades, o sinal de tempo e/ou de frequência pode ser gerado ou mantido no nó de rede, tal como no caso do modelo do LO. Contudo, não se pretende que estes exemplos limitem a invenção. Por exemplo, pode ser possível que um modelo de LO possa ser gerado e/ou mantido em um nó de rede diferente e um sinal de referência de tempo e/ou de frequência resultante com base no modelo então é transmitido para o nó de rede com o LO. As referências de tempo e/ou de frequência podem comunicar uma informação de tempo, uma informação de frequência, uma informação de fase ou combinações das mesmas para um outro dispositivo através de espaço livre (por exemplo, através de ondas de rádio), por um conduto elétrico, por um conduto ótico ou por alguma combinação dos mesmos entre dois nós de rede que têm um ou mais enlaces.

[00039] Um exemplo adicional de uma fonte de referência é uma fonte de referência compensada na qual acurácia e estabilidade de frequência e/ou de fase em uma fonte de rede foram caracterizadas em relação a uma referência acurada conhecida disponível, tal como um sinal de GPS. Uma compensação de uma ou mais dessas fontes de caracterização então as torna alternativas viáveis para a fonte de referência primária.

[00040] Um exemplo de compensação de uma fonte de referência é o uso de um sinal de relógio de Ethernet síncrona, no qual não há uma informação de fase, mas a frequência é extremamente estável e acurada. Uma comparação de uma fonte como essa com uma referência de GPS permite que uma informação de fase seja determinada com respeito à referência de GPS, e, como resultado, o sinal de relógio de Ethernet síncrona pode ser calibrado para uso em aplicações de sincronização.

[00041] Um exemplo de um sinala partir de uma fonte de referência de tempo de rede é um sinal de sincronismo a partir de um nó de rede habilitado para IEEE 1588. Um exemplo de um sinal a partir de uma fonte de referência de frequência de rede é um sinal de frequência a partir de um nó de rede habilitado para Ethernet Síncrona e/ou ECS (Sincronização de Relógio de Ethernet). Alternativamente, um sinal a partir de uma fonte de referência de frequência de rede é um sinal a partir de um nó de rede habilitado para recuperação de relógio adaptativa (ACR).

[00042] Em algumas modalidades, um LO pode ser regulado com base na informação de tempo e/ou de frequência derivada a partir de um período durante o qual o LO foi regulado pela fonte de referência primária. Um exemplo será descrito abaixo.

[00043] Em algumas modalidades da invenção, a regulagem do LO envolve a comparação da referência de tempo e/ou de frequência selecionada como a referência primária com uma saída do LO para a produção de um “fator de correção”. O fator de correção então pode ser usado para a correção de um erro de desvio no LO ao colocar o LO em alinhamento com a referência primária. Uma comparação da referência primária do LO pode ser realizada em uma base de ciclo por ciclo. Em algumas modalidades, um ciclo é de aproximadamente um segundo. Contudo, é para ser entendido que as modalidades da invenção podem se aplicar a um sistema no qual o tempo de ciclo é menor do que 1 segundo ou maior do que 1 segundo. Mais ainda, em algumas implementações, o tempo de ciclo pode ser irregular e pode variar de dezenas de segundos a vários minutos.

[00044] O LO pode continuar a ser regulado pela referência primária, até a referência primária se tornar indisponível. Quando a referência primária se torna indisponível, a regulagem do LO pode continuar pela seleção de uma referência alternativa selecionada como a próxima referência mais acurada de tempo e/ou de frequência. Se esta referência alternativa se tornar indisponível, então, o LO poderá ser regulado com a próxima referência mais acurada de tempo e/ou de frequência e assim por diante, até a referência menos acurada estar sendo usada.

[00045] Com respeito à descrição acima, é notado que a acurácia se refere a um desvio estático de frequência ou fase de um valor alvo, e a estabilidade se refere a uma variação dependente do tempo de um valor sobre o valor alvo.

[00046] Em algumas modalidades, quando a referência primária está sendo usada para regular o LO, um fator de correção para cada uma das referências alternativas é determinado.Em algumas modalidades, quando a referência primária está sendo usada para regular o LO, um fator de correção para cada referência alternativa de um subconjunto selecionado de todas as referências alternativas é determinado. Em algumas modalidades, o fator de correção para um dado recurso alternativo é uma função da saída do LO, do dado recurso alternativo e da referência primária.

[00047] Em algumas modalidades, quando a referência primária está disponível, os fatores de correção determinados para cada uma das referências alternativas são comparados com o fator de correção determinado com base na referência primária. Esta comparação de fatores de correção pode ser usada para a determinação de uma ordenação das referências alternativas a partir da mais acurada / estável para a menos acurada / estável com respeito ao fator de correção determinado com base na referência primária.

[00048] Em algumas modalidades, a determinação de uma ordenação das referências alternativas é realizada durante um período quando a referência primária está disponível como a referência mais acurada. Em uma modalidade, quando a referência primária se torna indisponível, a referência primária mais acurada é selecionada, e a ordenação das referências primárias permanece com referência primária ainda estava disponível.

[00049] Em algumas modalidades, a determinação de fatores de correção e a ordenação de referências primárias são realizadas em uma base contínua, independentemente de qual referência estiver sendo usada para regular o LO. Em uma modalidade como essa, quando a referência primária se torna indisponível, a referência alternativa mais acurada com base na ordenação que estiver disponível é selecionada para regular o LO. Um fator de correção para a referência alternativa mais acurada é determinado pela comparação com a saída do LO.

[00050] Em algumas modalidades, quando a referência primária está indisponível, os fatores de correção determinados para cada uma das referências alternativas são comparados com o fator de correção de referência alternativa mais acurada selecionado atualmente.Esta comparação pode ser usada para a determinação de uma ordenação das referências alternativas a partir da mais acurada para a menos acurada com respeito à referência alternativa mais acurada atualmente selecionada usada para regular o LO.

[00051] Uma vez que a ordenação das referências tenha sido determinada e a referência mais acurada que estiver disponível tenha sido selecionada, a referência primária ou uma referência alternativa quando a referência primária está indisponível, o LO é regulado com base no sinal de correção derivado a partir da referência mais acurada selecionada disponível.

[00052] Em algumas modalidades, a ordenação de referências alternativas poderia mudar ao longo do tempo, dependendo de vários fatores que afetam o sinal de tempo e/ou de frequência provido pelas fontes de referência mestras. Os fatores podem incluir, mas não estão limitados a fatores ambientais, tais como clima e topologia, fatores de mobilidade, interferência de sinal e/ou fatores de confiabilidade.

[00053] Em algumas modalidades, a referência de frequência é avaliada para uso como uma referência de tempo. Se a frequência da referência de frequência for suficientemente estável, então, ela poderá ser usada para adequação a uma exigência de sincronismo.

[00054] Um exemplo de um método referente a algumas modalidades da invenção será discutido, agora, com referência ao fluxograma da figura 1. Uma primeira etapa 1-1 do método envolve um LO gerar um primeiro sinal que inclui uma informação de tempo, uma informação de frequência, uma informação de fase ou uma combinação das mesmas.

[00055] Uma segunda etapa 1-2 envolve o recebimento de pelo menos um segundo sinal incluindo uma informação de tempo, uma informação de frequência, uma informação de fase ou uma combinação das mesmas. Em algumas modalidades, pelo menos um segundo sinal é mais acurado do que o primeiro sinal. Em algumas modalidades, o recebimento de pelo menos um sinal de sincronismo pode incluir o recebimento de qualquer um ou mais dentre um sinal de sincronismo de GPS, um sinal de sincronismo de rede ou um sinal de frequência de rede.

[00056] Uma terceira etapa 1-3 envolve a determinação de uma acurácia de pelo menos um de pelo menos dois segundos sinais em relação a um segundo sinal atribuído como sendo o mais acurado de pelo menos dois segundos sinais. Em algumas modalidades, a determinação da acurácia de pelo menos um segundo sinal de sincronismo inclui a determinação da acurácia de sinais de tempo e/ou de frequência que foram recebidos a partir do exterior ao dispositivo contendo o LO, bem como sinais de tempo e/ou de frequência que podem se originar no dispositivo. Um exemplo de um sinal que pode se originar no dispositivo é um sinal de tempo e/ou de frequência com base em um modelo do LO que é gerado ou mantido no dispositivo e/ou um sinal de tempo e/ou de frequência que é gerado ou mantido com base em uma duração de tempo durante a qual o LO foi regulado pela referência primária.

[00057] Uma quarta etapa 1-4 envolve a ordenação de pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado. O sinal de tempo e/ou de frequência mais acurado é designado como a referência primária e os outros sinais de tempo e/ou de frequência são ordenados de uma maneira que o próximo sinal mais acurado seja selecionado para regulagem do LO, se a referência primária se tornar indisponível.

[00058] Em algumas modalidades, a referência primária é designada antes da ordenação dos sinais de tempo e/ou de frequência e, com tal, os sinais de tempo e/ou de frequência alternativos são ordenados a partir do mais acurado para o menos acurado, em que o mais acurado é o mais acurado após a referência primária. Em algumas modalidades, a referência primária é designada com base em uma performance conhecida da fonte. Por exemplo, o GPS é conhecido por ter uma acurácia especificada que é uma função do sistema. Consequentemente, se um GPS estiver disponível, a incerteza com respeito à estabilidade da fonte não estará em questão, e a fonte poderá ser designada como primária, se não houver outra fonte disponível que tenha uma melhor estabilidade de fonte.

[00059] A ordenação das referências secundárias em relação à referência primária depende da seleção da referência primária. Em algumas implementações, uma ‘referência primária secundária’ pode ser identificada, de modo que, se a referência primária estiver indisponível, a referência primária secundária será usada como a referência primária. Uma performance da fonte sendo considerada como uma possível referência primária secundária teria que ser predeterminada, para garantia que a fonte seja apropriada para o sistema para uso como uma referência primária, se a referência primária original tiver sido perdida.

[00060] Uma quinta etapa 1-5 envolve a regulagem do LO para a correção de um erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal mais acurado que estiver disponível, com base na ordenação de pelo menos dois segundos sinais de tempo e/ou de frequência.

[00061] Em algumas modalidades, o método ainda envolve o dispositivo no qual o LO opera receber uma informação enviada por pelo menos uma das fontes de referência mestra referente à disponibilidade de pelo menos uma fonte de referência mestra para a provisão do segundo sinal. Em algumas modalidades, o método pode envolver o dispositivo detectar a disponibilidade de pelo menos uma fonte que provê um sinal de tempo e/ou de frequência. Se o dispositivo for capaz de determinar a disponibilidade das fontes, isto poderá ajudar na seleção de um segundo sinal apropriado, especialmente se puder ser determinado se e quando um sinal primário pode estar indisponível.

[00062] Um sistema configurado para a implementação de um método de acordo com a presente invenção será descrito, agora, com referência à figura 2. O sistema 100 inclui um dispositivo escravo 150e múltiplas fontes de referência mestra.

[00063] Uma fonte de referência mestra pode ser uma fonte de referência de sincronismo ou uma fonte de referência de frequência, qualquer uma das quais podendo incluir uma componente de fase no sinal de fonte. Na figura 2, uma primeira fonte de referência mestra é o relógio de rede 110, o qual recebe um sinal de tempo e/ou de frequência a partir do satélite 120 e, então, encaminha o sinal de tempo e/ou de frequência para o dispositivo escravo 150 através do nó de rede 160. Uma segunda fonte de referência mestra é um satélite 120 que provê uma informação de sincronismo de GPS diretamente para o dispositivo escravo 150.Em algumas modalidades, mais de um satélite pode estar disponível para a provisão de sinais de tempo e/ou de frequência. Uma terceira fonte de referência mestra é o relógio de rede 140 que transmite um sinal de tempo e/ou de frequência para o dispositivo escravo 150 através dos nós de rede 142, 144, 146. Uma quarta fonte de referência mestra é o relógio de rede 130 que transmite um sinal de referência para o dispositivo escravo 150 através da estação base (BTS) 135. Uma quinta fonte de referência mestra é o relógio de rede 175 que transmite um sinal de referência para o dispositivo escravo 150 através da BTS 180, usando o dispositivo móvel sem fio 170 como uma retransmissora.

[00064] Dos vários relógios mestres a partir dos quais o dispositivo escravo pode receber um sinal de tempo e/ou de frequência, alguns podem ser finalmente derivados a partir da mesma fonte, mas, dependendo da disponibilidade em qualquer dado tempo, nem todos poderiam estar disponíveis ao mesmo tempo. Por exemplo, o satélite 120 supre uma informação de tempo e/ou de frequência diretamente para o dispositivo escravo 150 e através de um nó de rede que contém o relógio de rede 110. Em um dado tempo, devido ao clima inclemente em grande proximidade do dispositivo escravo 150, o dispositivo escravo pode não ser capaz de receber a informação de sincronismo a partir do satélite 120. Contudo, a capacidade do nó contendo o relógio de rede 110 de receber uma informação a partir do satélite 120 não é interrompida pelo clima inclemente. O relógio de rede 110 é capaz de receber a informação de sincronismo a partir do satélite 120 e encaminhar o sinal de tempo e/ou de frequência para o dispositivo escravo 150.

[00065] Em algumas modalidades, as várias fontes de relógio mestre podem se originar a partir de relógios de rede não relacionados, isto é, não sincronizados.

[00066] Embora um dispositivo móvel sem fio seja mostrado como um dispositivo de retransmissão na figura 2, é para ser entendido que outros dispositivos além de dispositivos móveis sem fio podem atuar como dispositivos de retransmissão. Em uma implementação alternativa, uma retransmissora é uma BTS simplificada projetada para a transferência dos sinais sem fio em regiões em que há BTS inadequadas, tal como em áreas rurais ou onde há cânions urbanos os quais podem causar severos problemas de desvanecimento. Por exemplo, um primeiro dispositivo escravo tendo um primeiro LO pode receber uma informação de tempo e/ou de frequência para regulagem do primeiro LO a partir de um segundo dispositivo escravo tendo um segundo LO, no qual o segundo LO está sendo regulado por uma fonte de referência mestra.

[00067] O dispositivo escravo 150 é configurado para receber sinais de tempo e/ou de frequência a partir de uma ou mais fontes de referência mestra 110, 120, 130, 140, 175. Conforme discutido acima, em algumas implementações, o dispositivo escravo 150 tem um LO 152 que tem acurácia maior em relação a uma ou mais fontes de referência mestra, se as condições discutidas acima forem encontradas com respeito a uma caracterização de referência dafrequência e da estabilidade de frequência dependente do tempo.

[00068] O dispositivo escravo 150 da figura 2 tem três antenas 155A, 155B, 155C para o recebimento de sinais sem fio a partir de uma ou mais fontes de referência mestra. As antenas 155A e 155C recebem sinais sem fio a partir do dispositivo móvel sem fio 170 e da BTS 135, respectivamente, e a antena 155B recebe sinais sem fio a partir do satélite 120. O número de antenas que um dispositivo escravo inclui é específico de implementação. Uma antena pode ser usada para o recebimento de sinais a partir de mais de uma fonte de referência mestra.

[00069] Em algumas modalidades, o dispositivo escravo 150 é conectado a uma ou mais das fontes de referência mestra através de uma conexão de rede sem fio. O dispositivo escravo 150 da figura 2 é conectado ao relógio de rede 140 através dos nós de rede 142, 144, 146 por uma conexão com fio. O último enlace entre o nó de rede 160 e o dispositivo escravo 150 é indicado pelo enlace com fio 157A. O último enlace entre o nó de rede 160 e o dispositivo escravo 150 é indicado pelo enlace com fio 157B. O número de conexões com fio para relógios de rede é específico de implementação. Mais ainda, o número de saltos entre um relógio de rede e o dispositivo escravo através dos nós de rede é específico de implementação.

[00070] Em algumas modalidades, a conexão entre o relógio de rede e o dispositivo escravo poderia ser alguma combinação dos enlaces com fio e sem fio.

[00071] A figura 2 ilustra apenas um único dispositivo escravo 150 no sistema 100, mas é para ser entendido que uma rede pode ter mais de um único dispositivo escravo do tipo descrito aqui. Os fatores que podem afetar o número de dispositivos escravos em uma rede incluem, mas não estão limitados ao tamanho da rede, ao terreno geográfico que a rede cobre e as exigências de potência do dispositivoescravo e/ou das fontes de referência mestra.

[00072] Em algumas modalidades, o dispositivo escravo recebe um sinal de tempo e/ou de frequência a partir de um relógio de rede que está em grande proximidade com o dispositivo escravo. Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode receber um sinal de tempo e/ou de frequência a partir de um relógio de rede que não está em grande proximidade com o dispositivo escravo, e o sinal de tempo e/ou de frequência deve ser encaminhado por um ou mais nós de rede.

[00073] A figura 2 ilustra um nó de rede de exemplo 160 através do qual o relógio de rede 110 envia um sinal de tempo e/ou de frequência para o dispositivo escravo 150. Dependendo da distância entre o relógio de rede 110 e o dispositivo escravo 150, isto pode resultar em atrasos de rede do sinal de tempo e/ou de frequência atingindo o dispositivo escravo 150. A variação dos graus de atraso de rede pode ser compensada, mas um atraso como esse pode resultar no sinal de tempo e/ou de frequência de uma dada fonte de referência mestra ser menos acurado do que sinais de outra fonte de referência mestra, ou o sinal de tempo e/ou de frequência a partir da dada fonte de referência mestra não ser confiável, ou estar potencialmente indisponível.

[00074] Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode receber um sinal de tempo e/ou de frequência a partir de uma fonte de GPS que não é diretamente recebida a partir de um satélite, mas a partir de um nó de rede que é configurado para obter o sinal de tempo e/ou de frequência a partir do satélite e encaminhá-lo por uma rede, com fio ou sem fio, para o dispositivo escravo. A figura 2 ilustra um exemplo de relógio de rede 110 recebendo uma informação de tempo e/ou de frequência a partir do satélite 120 e enviando um sinal de tempo e/ou de frequência para o dispositivo escravo 150. O nó de rede pode ou não estar em grande proximidade com o dispositivo escravo. Em uma situação em que o nó de rede não está em grande proximidade com o dispositivo escravo, um atraso no recebimento do sinal de tempo e/ou de frequência pode ocorrer.

[00075] Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode receber o sinal de tempo e/ou de frequência a periodicamente de uma fonte de referência mestra que esteja transmitindo para o dispositivo escravo em uma interface “pelo ar” (OTA). A figura 2 ilustra um exemplo de uma conexão OTA entre o dispositivo escravo 150 e a BTS 135. A fonte de referência mestra, o relógio de rede 130, pode estar em comunicação com a BTS 135 por uma conexão com fio ou sem fio.

[00076] Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode receber um sinal de tempo e/ou de frequência pelo uso de um relé. Conforme ilustrado na figura 2, a BTS 180 provê um sinal de tempo e/ou de frequência a partir do relógio de rede 175 através do dispositivo móvel sem fio 170. A BTS 180 pode ou não estar em grande proximidade com o dispositivo escravo 150. Em uma situação em que a BTS 180 e/ou o dispositivo móvel sem fio 170 não está (estão) em grande proximidade com o dispositivo escravo 150, um atraso no recebimento do sinal de tempo e/ou de frequência pode ocorrer, que precisará ser compensado na chegada ao dispositivo escravo 150.

[00077] Não se pretende que os tipos de fontes de referência mestra sejam limitados àqueles descritos com referência à figura 2. Estes são usados meramente como tipos de exemplo de fontes de referência de tempo e de frequência. Outros tipos de fontes de referência mestra que proveem sinais de tempo e de frequência para o dispositivo escravo podem incluir uma distribuição de rede de: sinais de relógio atômico usando padrões de rubídio ou césio; sinais de sincronismo para ajuda de longo alcance para navegação (LORAN); e sinais de sincronização presentes em sinais de difusão de televisão.

[00078] A figura 2 é ilustrativa de diferentes tipos de fontes de referência e diferentes tipos de conexões entre as fontes de referência e o dispositivo escravo. As implementações de modalidades da invenção são específicas de implementação e podem incluir tipos de fontes de referência e conexões descritas especificamente na figura 2 ou outros tipos de fontes de referência e conexões descritos aqui.

[00079] Em algumas modalidades, o relógio de rede pode transmitir um sinal de tempo e/ou de frequência para o dispositivo escravo em uma camada física, por exemplo, uma implementação de camada 1. Em algumas modalidades, a implementação de camada física é realizada de acordo com o padrão de Ethernet Síncrona (SyncE). Em algumas modalidades, em que uma implementação de camada 1 ocorre, os nós de rede entre a fonte de referência mestra e o dispositivo escravo podem utilizar o sinal de tempo e/ou de frequência de fonte de referência mestra para servir de relógio para o sinal através do nó de rede. Na figura 2, por exemplo, os nós de rede 142, 144, 146 podem usar o sinal de relógio de rede a partir do relógio de rede 140 para servir como relógio para os dados através dos respectivos nós de rede na camada física.

[00080] Em algumas modalidades, o relógio de rede pode transmitir um sinal de tempo e/ou de frequência para o dispositivo escravo em uma camada de software, por exemplo, uma implementação de camada 2. Em um exemplo em particular de uma implementação de camada de software, pacotes de dados transmitidos pela fonte de referência mestra para o dispositivo escravo são codificados com uma informação de hora e data que permite que o dispositivo escravo determine o atraso de rede e determine o sinal de tempo e/ou de frequência usado para regulagem do dispositivo escravo. Em algumas modalidades, a implementação de camada de software é realizada de acordo com o padrão IEEE 1588 para protocolo de transferência de frequência / tempo. Com referência, novamente, à figura 2, o relógio de rede 130 está transmitindo um sinal de tempo e/ou de frequência para a BTS 135 usando uma implementação de camada 2 e a BTS 135 transmite este sinal para o dispositivo escravo 150 usando a implementação de camada 2.

[00081] Embora múltiplos tipos de esquemas de transmissão, isto é, camada 1 e camada 2, entre uma fonte de referência mestra e o dispositivo escravo sejam descritos acima, isto não é para ser considerada uma lista completa de esquemas por meio do que o dispositivo escravo pode receber um sinal de tempo e/ou de frequência a partir das fontes de referência mestra. Outros tipos de esquemas de transmissão são contemplados.

[00082] Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode ser uma parte de uma BTS em uma rede de comunicação sem fio. Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode ser parte de um nó de rede, tal como uma retransmissora em uma rede de comunicação sem fio. Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode ser parte de uma rede de empresa. Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode ser um terminal sem fio na rede de comunicação sem fio, por exemplo, mas não limitando, um telefone celular ou um assistente digital pessoal (PDA). Falando geralmente, o dispositivo escravo pode fazer parte ou estar localizado em grande proximidade com qualquer tipo de elemento de rede em uma rede na qual o elemento de rede possa utilizar uma fonte de sincronismo localizada, tal como um LO. Em algumas modalidades, o uso de um LO, o qual pode ser regulado da maneira descrita aqui, pode permitir o uso de um tipo menos dispendioso de LO no elemento de rede, o que reduz de forma correspondente o custo financeiro do elemento de rede.

[00083] Um exemplo mais detalhado de um dispositivo escravo, tal como aquele descrito na figura 2, será descrito, agora, com referência à figura 3. A figura 3 ilustra um dispositivo escravo 200 que tem múltiplas entradas 210, 220, 230, 240 para o recebimento de sinais de tempo e/ou de frequência a partir de múltiplas fontes de referência mestra (não mostradas). O dispositivo escravo também inclui um priorizador 250 que determina um sinal de correção para um ou mais dos sinais de tempo e/ou de frequência supridos recebidos nas entradas 210, 220, 230, 240, prioriza os sinais de correção a partir do mais acurado para o menos acurado e provê a referência mais acurada para o LO, de modo a regular o LO e reduzir o erro de desvio no LO que pode ter ocorrido, desde a última vez em que o LO foi regulado. A operação do priorizador 250 será descrita em maiores detalhes abaixo. Uma saída 298 do priorizador 250 é provida para o LO 260. Uma saída 262 do LO 260 também é provida para uma entrada do priorizador 250 para ajudar na determinação de um sinal de correção a partir de uma ou mais das entradas.

[00084] Uma primeira entrada 210 do priorizador 250 é para um sinal de referência primária. A referência primária é selecionada com base em pelo menos um critério que indica que ele provê o sinal de tempo e/ou de frequência mais acurado. O restante das entradas é para sinais de tempo e/ou de frequência de fonte de referência mestra alternativa, especificamente, a entrada 220 para a Referência Alternativa N° 1, a entrada 230 para a Referência Alternativa N° 2 e a entrada 240 para a Referência Alternativa N° 3. A saída 262 a partir do LO é retornada para o priorizador 250. Embora quatro entradas sejam ilustradas na figura 3, isto é meramente uma modalidade de exemplo. O número de entradas para o recebimento de sinais a partir das fontes de referência mestra é específico de implementação.

[00085] Em algumas modalidades, a referência primária e as referências alternativas podem ser selecionadas a partir de um conjunto de sinais de tempo e/ou de frequência a partir de fontes de referência mestra incluindo pelo menos um sinal de GPS e pelo menos um sinal de relógio de rede. Em algumas modalidades, um sinal de tempo e/ou de frequência pode ser gerado com base em um modelo do LO. Em algumas modalidades, o sinal gerado a partir do modelo do LO pode ser selecionado para uso como a referência primária ou uma referência alternativa. Em algumas modalidades, um sinal de tempo e/ou de frequência é derivado a partir de um período durante o qual o LO foi regulado pela fonte de referência primária. Um exemplo em particular, o qual não é pretendido para limitação da invenção, é quando é determinado durante um período em que a referência primária está disponível e usada para regular o LO, que há uma relação substancialmente linear entre a quantidade de desvio entre o LO e a referência primária ao longo do tempo, então, quando a referência primária está indisponível, o LO pode ser regulado com base na relação linear determinada e a quantidade de tempo desde que o LO foi regulado por último.

[00086] Um sinal de fonte de referência mestra pode ser determinado como sendo a referência primária internamente no dispositivo escravo. Em algumas modalidades, o dispositivo escravo pode ser configurado para fazer uma determinação como essa subsequentemente ao recebimento dos sinais de fonte de referência e antes das entradas mostradas na figura 3. Em algumas modalidades, a determinação de qual fonte de referência mestra é a referência primária é com base em alguma comparação dos múltiplos sinais recebidos para se determinar qual fonte de referência mestra provê o sinal de tempo e/ou de frequência mais acurado. Em algumas modalidades, a determinação de qual fonte de referência mestra é a referência primária é com base em uma seleção padrão do sinal a partir de uma fonte de referência mestra em particular. Em algumas modalidades, uma determinação de qual fonte de referência mestra é a referência primária é com base em uma seleção padrão do sinal a partir de uma fonte de referência mestra em particular. Em algumas modalidades, uma determinação de qual fonte de referência mestra é a referência primária é com base em uma seleção a partir de uma lista de fontes de referência mestra ordenadas. Um exemplo de seleção de uma fonte de referência mestra em particular como a referência primária é selecionar a fonte de referência mestra provida a partir de um satélite de GPS como a referência primária. Um exemplo de seleção da fonte primária a partir de uma lista de fontes de referência mestra ordenadas envolve a seleção da referência primária a partir de uma lista ordenada incluindo 1) uma fonte de referência mestra de GPS, 2) uma fonte de recurso de relógio de rede e 3) um modelo de LO. A primeira escolha para a referência primária com base na ordenação seria a fonte de GPS. Contudo, se o GPS não estivesse disponível, a fonte de relógio de rede poderia ser selecionada como a referência primária e assim por diante.

[00087] Com referência, novamente, à figura 3, no dispositivo escravo 200, a referência primária recebida na entrada 210 é provida para um primeiro gerador de sinal de correção 270. A saída 262 do sinal de relógio também é provida para o primeiro gerador de sinal de correção 270. Uma saída a partir do primeiro gerador de sinal de correção 270 é um sinal de correção 271 que pode ser usado na regulagem do LO 260 em relação à referência primária. A Referência Alternativa N° 1 recebida na entrada 220 é provida para um segundo gerador de sinal de correção 272. A saída 262 do sinal de relógio também é provida para o segundo gerador de sinal de correção 272. Uma conectividade similar é ilustrada para a Referência Alternativa N° 2 recebida na entrada 230 e a Referência Alternativa N° 3 recebida na entrada 240 através dos terceiro e quarto geradores de sinal decorreção 274 e 276, respectivamente.

[00088] Um sinal de correção 273 a partir do segundo gerador de sinal de correção 272 é provido para um primeiro somador 282. O sinal de correção 271 a partir do primeiro gerador de sinal de correção 270 também é provido para o primeiro somador 282. Uma saída 292 do primeiro somador 282 é uma diferença entre o sinal de correção de referência primária 271 e o sinal de correção de Referência Alternativa N° 1 273. Um sinal de correção 275 a partir do terceiro gerador de sinal de correção 274 é provido para um segundo somador 284. O sinal de correção 271 a partir do primeiro gerador de sinal de correção 270 também é provido para o segundo somador 284. Uma saída 294 do segundo somador 284 é uma diferença entre o sinal de correção de referência primária 271 e o sinal de correção de Referência Alternativa N° 2 275. O sinal de correção de Referência Alternativa N° 3 277 é processado de uma maneira similar às Referências Alternativas N° 1 e N° 2 usando-se o somador 286.

[00089] As saídas de somadores 282, 284, 286 juntamente com o sinal de correção de sinal de correção 271 são providas para o seletor de sinal de correção 290. O seletor de sinal de correção 290 então ordena os vários sinais de correção em termos de mais acurado para menos acurado em relação à referência primária.

[00090] O seletor de sinal de correção 290 então seleciona o sinal de correção que está disponível com o sinal de correção mais acurado. Quando a referência primária está disponível, então, o sinal de correção com base na referência primária é usado. Se a referência primária não estiver disponível, então, o próximo sinal de correção mais acurado, com base na ordenação realizada pelo seletor de sinal de correção que estiver disponível será selecionado.

[00091] Em algumas modalidades, se a referência primária não estiver disponível, então, a próxima referência alternativa mais acurada pode ser aplicada na entrada 210, de modo que um sinal de correção 271 seja um resultado de uma comparação entre a próxima referência alternativa mais acurada e uma saída do LO. O sinal de correção 271 então pode ser comparado com outros sinais de correção alternativos, conforme discutido acima, e os sinais de correção podem ser ordenados apropriadamente em relação à próxima referência alternativa mais acurada.

[00092] Em uma modalidade alternativa, ao invés da próxima referência alternativa mais acurada ser introduzida na entrada 210, os sinais de referência alternativa são mantidos nas entradas ilustradas na figura 3, e as saídas dos correlacionadores de sinal 272, 274, 276 são providas diretamente para o seletor de sinal de correção 290, bem como para os somadores 282, 284, 286, respectivamente, de modo que o seletor de sinal de correção 290 possa selecionar um sinal de correção apropriado 298 a partir das saídas dos correlacionadores de sinal 272, 274, 276, com base na seleção feita pela ordenação das saídas dos somadores 282, 284, 286, conforme descrito acima.

[00093] A figura 3 é um exemplo de como um priorizador pode ser implementado, mas outras implementações físicas que proveem um resultado de ordenação de múltiplas referências alternativas e a seleção de uma próxima referência alternativa mais acurada, quando a referência primária estiver indisponível, são consideradas no escopo da invenção.

[00094] O priorizador 250 pode ser implementado em software, hardware ou uma combinação dos mesmos. Por exemplo, em uma implementação de software, os vários processos de comparação de sinal são implementados como um ou mais módulos de software, e a funcionalidade de ordenação é implementada como um outro módulo. Em uma implementação de hardware, a funcionalidade variada de processamento de comparação de sinal e ordenação pode ser implementada usando-se, por exemplo, mas não limitando, um ASIC ou um FPGA.

Melhoria de Tempo de Permanência

[00095] Em um outro aspecto da invenção, quando uma fonte de referência mestra primária se torna indisponível, entra-se em um estado de permanência no qual é feita uma tentativa de manter a sincronização de sincronismo e/ou a sintonização de frequência do LO, com base em um modelo do comportamento de LO por parâmetros ambientais, tais como temperatura, tempo, voltagem de suprimento, etc. Um problema com o estado de permanência é que uma duração de permanência admissível é limitada pela acurácia do modelo de permanência sendo usado e pela estabilidade do LO. Em algumas modalidades, o estado de permanência pode ocorrer quando outras fontes de referência mestra externas estão disponíveis para regulagem do LO, ou quando uma fonte de referência interna que é um modelo do LO é usada para a regulagem da fonte.

[00096] Em geral, toda vez que a fonte de referência mestra primária é readquirida, após estar indisponível, então, mais informação sobre a acurácia de tempo / frequência e/ou a estabilidade do LO é obtida. Contudo, no contexto de uma lista priorizada de fontes de referência primária e alternativa, tais como aquelas descritas acima, toda vez em que uma fonte de referência é adquirida que é considerada mais acurada do que a fonte atualmente disponível para regulagem do LO, então, pode ser possível obter mais informação com referência à acurácia atual do LO. Como tal, quando uma fonte de referência se torna disponível tendo uma acurácia melhorada, um erro de desvio pode que ter se acumulado pela duração da permanência pode ser corrigido.

[00097] Contudo, em algumas situações quando a fonte de referência mestra primária se torna disponível após ter estado indisponível, a fonte de referência mestra primária se torna indisponível de novo antes da fonte de referência mestra primária poder ser usada para a regulagem do LO em uma base contínua. O sinal de tempo e/ou de frequência recuperado durante a disponibilidade temporária da fonte de referência mestra primária pode ser usado para a melhoria da sincronização e/ou da sintonização do LO, em relação à disponibilidade temporária da fonte de referência mestra primária, em um esforço para a redução do erro de desvio.

[00098] Em um dispositivo sem a capacidade de usar a disponibilidade temporária da referência primária para a correção do erro de desvio com base na disponibilidade limitada da fonte de referência mestra primária, conforme descrito aqui, o LO pode permanecer no estado de permanência. Por exemplo, a menos que uma fonte de referência mestra primária esteja disponível por um período de tempo predeterminado, tal como uma extensão de tempo na qual a fonte de referência mestra primária é usada para a regulagem do LO em uma base contínua, o dispositivo contendo o LO não corrige o erro de desvio com base na disponibilidade temporária da fonte de referência mestra. Uma duração estendida de permanência pode ser prejudicial para a sincronização e/ou a sintonização do dispositivo.

[00099] Um resultado de correção de erro de desvio com base em uma disponibilidade temporária da fonte de referência mestra primária é que uma duração de permanência geral, a qual é a duração pela qual nenhuma fonte de referência mestra primária está disponível por uma duração longa o bastante para ser usada em uma base contínua para regulagem do LO, pode ser mais longa do que se a disponibilidade temporária não pudesse ser usada para a correção do erro de desvio. Em um caso como esse, um sinal de tempo e/ou de frequência a partir da fonte de referência mestra primária que está temporariamente disponível resulta em o erro de desvio de tempo e/ou de frequência do LO ser reduzido. O LO deve ser alinhado mais proximamente em relação à fonte de referência mestra primária do que se o LO fosse deixado em um estado de permanência e não regulado pela informação obtida durante a “fase de treinamento” da fonte de referência mestra.

[000100] Em algumas modalidades, o dispositivo pode apenas receber um sinal de tempo e/ou de frequência a partir de uma fonte de referência mestra única e, quando a fonte de referência mestra primária está indisponível, o dispositivo entra no estado de permanência no qual uma tentativa é feita de manter a estabilidade e a sintonização do LO.

[000101] Em algumas modalidades, o dispositivo pode receber sinais de tempo e/ou de frequência a partir de mais de uma fonte de referência mestra, os quais são ordenados a partir do mais acurado para o menos acurado. Quando a fonte de referência primária está indisponível, então, entra-se no estado de permanência durante cujo tempo as fontes de referência mestra alternativas, menos acuradas, podem ser usadas, pelo menos em parte, para a regulagem do LO.

[000102] Se a fonte de referência mestra primária se tornar indisponível, uma vez que o erro de desvio tenha sido reduzido pela colocação do LO em sincronização e/ou sintonização em relação à informação obtida durante a disponibilidade temporária da fonte de referência mestra primária, o dispositivo retorna para o estado de permanência.

[000103] Algumas modalidades da invenção podem ser usadas na implementação de um módulo para uso em um nó de rede para a redução do custo associado à sincronização e/ou à sintonização do nó de rede. O nó de rede pode ser, por exemplo, uma estação base ou uma retransmissora em uma rede de telecomunicação ou um nó de rede em uma rede de empresa. Falando geralmente, o módulo pode ser parte de ou estar localizado em grande proximidade com qualquer tipo de nó de rede em uma rede na qual o nó de rede pode utilizar uma fonte de sincronismo localizada, tal como um LO.

[000104] Um diagrama de estado finito referente a algumas modalidades da invenção será descrito, agora, com respeito à figura 4. Um primeiro estado é um estado no qual a sincronização de tempo ou a sintonização de frequência do LO pode ser comparada em relação a uma fonte de referência mestra. Esta pode ser uma fonte de referência mestra única, se apenas uma fonte de referência for usada para regular o LO, ou uma fonte de referência mestra primária designada a fonte mais acurada, se múltiplas fontes de referência mestra estiverem disponíveis. Isto é indicado na figura 4 como “Estado de travado para fonte de referência mestra” 410.

[000105] Um segundo estado é um estado no qual, se a fonte de referência mestra se tornar indisponível por alguma razão, uma tentativa para manutenção da sincronização e da sintonização do LO é feita com base em um modelo do comportamento do LO por parâmetros ambientais tais como, mas não limitando, temperatura, tempo e voltagem de suprimento. Em algumas modalidades, a tentativa de manutenção da sincronização e da sintonização do LO é com base no uso de fontes de referência alternativas quando a fonte de referência mestra primária estiver indisponível e as fontes de referência alternativas estiverem disponíveis. Isto é indicado na figura 4 como o “Estado de permanência” 420.

[000106] A indisponibilidade da fonte de referência mestra resultante de um movimento para o “Estado de permanência” 420 é indicada na figura 4 como “Trava de fonte de referência mestra perdida” 415.

[000107] Um terceiro estado é um estado no qual, se a fonte de referência mestra se tornar indisponível, enquanto no “Estado de permanência” 420, uma tentativa é feita para a atualização definitiva da sincronização e/ou da sintonização do LO em relação à fonte de referência mestra. Isto é indicado na figura 4 como o “Estado de recuperação de fonte de referência mestra” 430.

[000108] A ocorrência da disponibilidade da fonte de referência mestra após ter estado indisponível resultando em um movimento para o “Estado de recuperação de fonte de referência mestra” 430 é indicada como “Fonte de referência mestra disponível” 425.

[000109] Um quarto estado é um estado no qual, se a fonte de referência mestra se tornar indisponível durante o “Estado de recuperação de fonte de referência mestra” 430, a informação de sincronização e/ou de sintonização acumulada durante o “Estado de recuperação de fonte de referência mestra” 430 será usada para se continuar a melhorar a sincronização e/ou a sintonização do LO em relação à fonte de referência mestra temporariamente recuperada. Isto é indicado como “Estado de restaurar erro de tempo cumulativo” 440. Um erro de desvio de tempo e/ou de frequência grande pode ser acumulado durante uma permanência, dependendo da duração da permanência. Um erro como esse pode ser reduzido com um sinal de tempo e/ou de frequência recuperado a partir da fonte de referência mestra temporariamente disponível, especialmente quando comparado com não corrigir o erro com base na disponibilidade temporária da fonte de referência mestra e permitir que o erro se torne maior conforme a duração de permanência aumentar.

[000110] A fonte de referência mestra se tornar temporariamente indisponível de novo após ter estado temporariamente disponível resultando em se mover para “Estado de restaurar erro de tempo cumulativo” 440 é indicado como “Fonte de referência mestra indisponível” 435.

[000111] Após o erro de desvio cumulativo ter sido corrigido, ou pelo menos reduzido, com base na disponibilidade temporária da fonte de referência mestra em “Estado de restaurar erro de tempo cumulativo” 440, o controle do LO retorna para o “Estado de permanência” 420. Retornar para o “Estado de permanência” 420 a partir de “Estado de restaurar erro de tempo cumulativo” 440 é indicado na figura 4 como “Restauração completa” 465.

[000112] Se a fonte de referência mestra se tornar disponível durante “Estado de restaurar erro de tempo cumulativo” 440, isto resultará em um retorno para o “Estado de recuperação de fonte de referência mestra” 430. A fonte de referência mestra se tornar disponível de novo durante “Estado de restaurar erro de tempo cumulativo” 440 é indicado como “Fonte de referência mestra disponível” 455.

[000113] Após o “Estado de recuperação de fonte de referência mestra” 430 ter recuperado de forma bem sucedida a fonte de referência mestra e compensando qualquer erro de desvio de tempo e/ou de frequência, o controle do LO retorna para o “Estado de travado para fonte de referência mestra” 410. Em algumas modalidades, um erro de fase entre o LO e a fonte de referência mestra deve ser de menos de 200 nanossegundos, antes de um retorno para o “Estado de travado para fonte de referência mestra” 410 ser permitido. Mais geralmente, outros critérios específicos de implementação podem ser estabelecidos para se permitir um retorno para o “Estado de travado para fonte de referência mestra” 410.

[000114] O retorno ao “Estado de travado para fonte de referência mestra” 410 a partir do “Estado de recuperação de fonte de referência mestra” 430 é indicado como “Recuperação de fonte de referência mestra completa” 475.

[000115] Algumas modalidades da invenção proveem um algoritmo de máquina de estado finito que acompanha vários estados de operação do módulo para fins de manutenção de uma sincronização e/ou sintonização do LO em relação a uma fonte de referência mestra.

[000116] Um exemplo de um método referente a algumas modalidades da invenção será discutido, agora, com referência ao fluxograma da figura 5. Uma primeira etapa 5-1 do método envolve um LO gerar um primeiro sinal que inclui uma entre uma informação de tempo; uma informação de frequência, uma informação de fase ou combinações das mesmas.

[000117] Uma segunda etapa 5-2 do método envolve o recebimento de pelo menos um segundo sinal que inclui uma dentre uma informação de tempo; uma informação de frequência, uma informação de fase ou combinações das mesmas. Em algumas modalidades, pelo menos um segundo sinal que é mais acurado e/ou estável do que o primeiro sinal. Em algumas modalidades, pelo menos um segundo sinal pode ser menos acurado / menos estável do que o LO, por exemplo, se as condições para a caracterização de forma acurada de acurácia e estabilidade da fonte, conforme descrito acima, puderem ser encontradas. Pelo menos um segundo sinal pode incluir pelo menos um dentre, mas não limitando, um sinal a partir de uma fonte de GPS, um modelo matemático do LO, um sinal a partir de uma fonte de referência de tempo de rede, e/ou um sinal a partir de uma fonte de referência de frequência de rede. Em algumas modalidades, pelo menos um segundo sinal é recebido no lado de rede que inclui o LO a partir de uma fonte externa, tal como no caso com o sinal a partir da fonte de GPS. Em algumas modalidades, pelo menos um segundo sinal pode ser gerado ou mantido no lado de rede, tal como no caso do modelo do LO.

[000118] Uma terceira etapa 5-3 envolve, se o segundo sinal estiver indisponível para a regulagem do LO, a regulagem do LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal.

[000119] Uma quarta etapa 5-4 envolve, mediante o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível, a determinação de um erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal que se tornou pelo menos temporariamente disponível.

[000120] Uma quinta etapa 5-5 envolve, se o segundo sinal se tornar indisponível antes de o dispositivo usar o segundo sinal para regular o LO em uma base contínua, a correção do erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal com base em uma informação obtida durante a disponibilidade temporária de segundo sinal e a regulagem do LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal, até o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível em um tempo subsequente.

[000121] Em algumas modalidades, o método ainda pode compreender as etapas descritas acima com relação a outras modalidades da invenção, tal como, se há pelo menos dois segundos sinais, em que um de pelo menos dois segundos sinais é um segundo sinal primário atribuído para ser o mais acurado de pelo menos dois segundos sinais e os outros segundos sinais de pelo menos dois segundos sinais são sinais que são menos acurados do que o segundo sinal primário está pelo menos parcialmente indisponível: determinar uma acurácia de cada um de elo menos dois segundos sinais em relação ao segundo sinal primário; ordenar pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado; e regular o LO para corrigir o erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal primário que estiver disponível, com base na ordenação de pelo menos dois segundos sinais.

[000122] Um exemplo detalhado de um dispositivo escravo será descrito, agora, com referência à figura 6.A figura 6 ilustra um dispositivo escravo 600 tendo múltiplas entradas 610, 620, 630, 640 para o recebimento de sinais de tempo e/ou de frequência a partir de múltiplas fontes de recurso mestre (não mostradas). O dispositivo escravo também inclui um corretor de erro de LO 650, o qual recebe as múltiplas entradas 610, 620, 630, 640. O corretor de erro de LO 650 é configurado para, se o segundo sinal estiver indisponível, regular o LO, regular o LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal.

[000123] O corretor de erro de LO 650 ainda é configurado para, se o segundo sinal se tornar indisponível, antes de o dispositivo usar o segundo sinal para regular o LO em uma base contínua, corrigir o erro de desvio do LO em relação ao segundo sinal, com base em uma informação obtida durante a disponibilidade temporária do segundo sinal e regular o LO usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal, até o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível em um tempo subsequente.

[000124] Na saída 652 do corretor de erro de LO 650 é provido um LO 660. Uma saída 662 do LO 660 também é provida para uma entrada do corretor de erro de LO 650 para ajudar na determinação de um sinal de correção a partir de uma ou mais das entradas que é usado para a correção do erro de desvio.

[000125] Em algumas modalidades, a funcionalidade do corretor de erro de LO 650 pode ser incluída em um priorizador do tipo ou de um tipo similar ao priorizador 250 da figura 3. Em algumas modalidades, o corretor de erro de LO pode ser um módulo funcional em separado que opera em uma saída de sinal de correção a partir de um priorizador do tipo ou de um tipo similar ao priorizador 250 da figura 3.

[000126] A figura 6 ilustra que há múltiplas entradas para o corretor de LO. Contudo, em algumas modalidades, o corretor de LO tem apenas uma única entrada, a qual recebe um segundo sinal único usado para a regulagem do LO. Quando o segundo sinal único está indisponível, uma maneira de regular o LO pode ser realizada pelo travamento da posição de sintonia do LO em uma posição tendo o sinal mais acurado e/ou estável por quanto tempo quanto for necessário até uma melhor informação poder ser aplicada.

[000127] O corretor de erro de LO 650 pode ser implementado em software, hardware ou alguma combinação dos mesmos. Por exemplo, em uma implementação em software, os vários processos de comparação de sinal são implementados como um ou mais módulos de software e a funcionalidade de ordenação é implementada por um outro módulo. Em uma implementação de hardware, a funcionalidade de processamento de comparação e ordenação de vários sinais pode ser implementada usando-se, por exemplo, mas não limitando, um ASIC ou um FPGA.

[000128] Numerosas modificações e variações da presente invenção são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Portanto, é para ser entendido que, no escopo das reivindicações em apenso, a invenção pode ser praticada de outra forma além daquela especificamente descrita aqui.

Claims (18)

1. Dispositivo (150, 200, 600), compreendendo: um oscilador local (LO) (152) configurado para gerar um primeiro sinal compreendendo pelo menos uma dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência; uma informação de fase e combinações das mesmas; um corretor de erro de LO (650) que compreende pelo menos uma entrada configurada para receber um segundo sinal compreendendo pelo menos um dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência; uma informação de fase e combinações das mesmas, em que o segundo sinal é usado para a regulagem do LO (152), o corretor de erro de LO (650) sendo configurado para: se o segundo sinal estiver indisponível para a regulagem do LO (152), regular o LO (152) usando-se uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: mediante o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível, usar o segundo sinal para regular o LO (152) e determinar um erro de desvio do LO (152) em relação ao segundo sinal; se o segundo sinal se tornar indisponível e, portanto, o dispositivo (150, 200, 600) não puder usar de forma contínua o segundo sinal para regular o LO (152): corrigir o erro de desvio do LO (152) em relação ao segundo sinal com base em uma informação determinada durante a disponibilidade temporária do segundo sinal; e regular o LO (152) usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal, até o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível em um tempo subsequente.

2. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corretor de erro de LO (650) compreende pelo menos duas entradas (210, 220, 230, 240; 610, 620, 630, 640), cada uma das pelo menos duas entradas (210, 220, 230, 240; 610, 620, 630, 640) sendo configuradas para receber um respectivo segundo sinal dentre pelo menos dois sinais, em que um segundo sinal dos pelo menos dois segundos sinais é um segundo sinal primário identificado como um segundo sinal mais acurado dentre os pelo menos dois segundos sinais, e os outros segundos sinais dentre os pelo menos dois segundos sinais são fontes que são menos acuradas do que o segundo sinal primário.

3. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o corretor de erro de LO (650) compreende um priorizador (250), o priorizador (250) configurado para: determinar uma acurácia de pelo menos um segundo sinal de pelo menos dois segundos sinais em relação ao segundo sinal primário; e determinar uma ordem dos pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado; em que o LO (152) é regulado para corrigir um erro de desvio do LO (152) em relação a um segundo sinal mais acurado dentre os pelo menos dois segundos sinais que está disponível para o dispositivo (150, 200, 600), com base na ordem de pelo menos dois segundos sinais.

4. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que cada entrada de pelo menos duas entradas (210, 220, 230, 240; 610, 620, 630, 640) é configurada para receber um respectivo segundo sinal que é pelo menos um de um grupo de sinais que inclui: a) um sinal de sincronismo de GPS; b) um sinal de sincronismo de rede; c) um sinal de frequência de rede; d) um sinal resultante de um modelo matemático do LO (152); e) um sinal derivado de um período durante o qual o LO (152) foi regulado pelo sinal de sincronismo e/ou de frequência mais acurado; ou f) o sinal compreendendo uma informação de sincronização.

5. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o sinal de sincronismo de rede é de acordo com IEEE 1588.

6. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o sinal de frequência de rede é de acordo com pelo menos um dentre: Ethernet Síncrona e recuperação de relógio adaptativa (ACR).

7. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o modelo matemático do LO (152) é pelo menos um dentre: gerado pelo dispositivo (150, 200, 600); ou mantido pelo dispositivo (150, 200, 600).

8. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que é configurado para realizar pelo menos um dentre: a) receber uma informação enviada por pelo menos uma fonte externa ao dispositivo (150, 200, 600), a informação referente à disponibilidade de pelo menos uma fonte para provisão, para uma entrada de pelo menos uma entrada (210, 220, 230, 240; 610, 620, 630, 640), um respectivo segundo sinal; e b) detectar a disponibilidade de pelo menos uma fonte externa ao dispositivo (150, 200, 600) que provê, para uma entrada de pelo menos uma entrada (210, 220, 230, 240; 610, 620, 630, 640), um respectivo segundo sinal.

9. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que cada entrada dentre as pelo menos duas entradas (210, 220, 230, 240; 610, 620, 630, 640) é configurada para receber um respectivo segundo sinal através de um dentre: espaço livre; um conduto elétrico; e um conduto ótico.

10. Dispositivo (150, 200, 600), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o corretor de erro de LO (650) é: a) uma máquina de estado finito; ou b) controlado por uma máquina de estado finito.

11. Método para regular um oscilador local (LO) (152), o método compreendendo as etapas de: o oscilador local (152) gerar (5-1) um primeiro sinal compreendendo pelo menos uma dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência; uma informação de fase; e combinações das mesmas; receber (5-2) um segundo sinal, o segundo sinal compreendendo pelo menos um dentre: uma informação de sincronismo; uma informação de frequência; uma informação de fase; e combinações das mesmas; se o segundo sinal estiver indisponível para regular o LO (152), regular (5-3) o LO (152) usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: mediante o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível, regular o LO (152) usando o segundo sinal e determinar (5-4) um erro de desvio do LO (152) em relação ao segundo sinal; se o segundo sinal se tornar indisponível e, portanto, o segundo sinal não puder ser usado de forma contínua para regular o LO (152), corrigir (5-5) o erro de desvio do LO (152) em relação ao segundo sinal com base em uma informação determinada durante a disponibilidade temporária do segundo sinal; e regular (5-5) o LO (152) usando uma fonte que é menos acurada do que o segundo sinal, até o segundo sinal se tornar pelo menos temporariamente disponível em um tempo subsequente.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o recebimento do segundo sinal compreende receber (1-2) pelo menos dois segundos sinais, em que um de pelo menos dois segundos sinais é um segundo sinal primário identificado como o mais acurado dentre os pelo menos dois segundos sinais, e os outros segundos sinais de pelo menos dois segundos sinais são menos acurados do que o segundo sinal primário, o método ainda compreendendo: determinar (1-3) uma acurácia de pelo menos um segundo sinal de pelo menos dois segundos sinais em relação ao segundo sinal primário; determinar (1-4) uma ordem dos pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado; e regular (1-5) o LO (152) para corrigir um erro de desvio do LO (152) em relação a um segundo sinal mais acurado dentre os pelo menos dois segundos sinais que esteja disponível para o LO (152), com base na ordem dos pelo menos dois segundos sinais.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 14, caracterizado pelo fato de que o recebimento de cada um de pelo menos dois segundos sinais compreende, para cada um de pelo menos dois segundos sinais, receber um respectivo sinal que é um de um grupo de sinais compreendendo: a) um sinal de sincronismo de GPS; b) um sinal de sincronismo de rede; c) um sinal de frequência de rede; d) um sinal resultante de um modelo matemático do LO (152); e) um sinal derivado de um período durante o qual o LO (152) foi regulado pelo segundo sinal mais acurado atribuído; ou f) um sinal compreendendo uma informação de sincronização.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o recebimento do sinal de sincronismo de rede compreende receber o sinal de sincronismo de rede de acordo com IEEE 1588.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o recebimento do sinal de frequência de rede compreende receber o sinal de frequência de rede de acordo com pelo menos um dentre: Ethernet Síncrona e ECS.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreender ainda pelo menos uma dentre: a geração do modelo matemático do LO (152); e a manutenção do modelo matemático do LO (152).

17. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que ainda compreende pelo menos um dentre: a) receber uma informação enviada por pelo menos uma fonte externa, a informação referente à disponibilidade de pelo menos uma fonte externa para prover um segundo sinal de pelo menos um segundo sinal; e b) detectar a disponibilidade de pelo menos uma fonte externa que provê um segundo sinal de pelo menos um segundo sinal.

18. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que ainda compreende reordenar pelo menos dois segundos sinais a partir do mais acurado para o menos acurado, com base em vários fatores que afetam os segundos sinais ao longo do tempo.

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