FR2940725A1 - Boucle a verrouillage de phase avec commande a contre-reaction d'etat optimale - Google Patents
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Abstract
Dans un procédé de récupération d'informations de temps sur un réseau à paquets, au niveau d'un récepteur local, des informations de temps sont reçues à certains intervalles en provenance d'une source distante et comparées à un signal d'horloge généré localement pour générer un signal d'entrée y(k) sujet à un bruit et représentatif de la différence de phase entre le signal d'horloge de la source et le signal d'horloge du récepteur local. Le signal d'entrée est appliqué à un dispositif de commande à contre-réaction d'état, comportant de préférence un filtre de Kalman (14), pour générer un signal de commande à bruit réduit. Le signal de commande est utilisé pour commander un oscillateur (16) de manière à réduire la différence de phase et à générer une horloge esclave.
Description
BOUCLE A VERROUILLAGE DE PHASE AVEC COMMANDE A CONTRE- REACTION D'ÉTAT OPTIMALE
La présente invention concerne le domaine de la récupération d'horloge sur des réseaux à paquets et plus particulièrement une boucle à verrouillage de phase avec commande à contre-réaction et un procédé de récupération d'informations de temps.
Une boucle à verrouillage de phase ("phase locked loop" ou PLL en anglais) peut 1 o être considérée comme étant un système de commande à boucle de contre-réaction qui suit étroitement une entrée d'horloge de référence. La structure type d'une PLL est illustrée sur la figure 1. Comme le montre la figure, la différence entre une horloge de référence et un oscillateur commandé numériquement ("digitally controlled oscillator" ou DCO en anglais) est appliquée à un filtre de boucle, qui est 15 en fait un régulateur proportionnel/intégral (PI). La sortie du filtre de boucle est ensuite utilisée pour commander la phase de sortie du DCO de façon qu'elle suive étroitement la phase de l'entrée d'horloge de référence. Les paramètres du filtre de boucle (P et I) sont déterminés de façon à respecter certaines exigences de performances, comme par exemple la largeur de bande, le 20 temps de verrouillage initial, une poursuite dynamique, etc. Par exemple, lorsque l'horloge de référence d'entrée est contaminée par de la gigue, ou "jitter" en anglais, et de la dispersion, la largeur de bande du filtre est réglée de façon à minimiser l'effet de la gigue ou de la dispersion sur l'entrée de référence. La diminution de la largeur de bande du filtre de boucle pour améliorer l'élimination de la dispersion et 25 de la gigue a un effet défavorable sur la rapidité avec laquelle la PLL peut suivre un signal d'entrée de référence. Dans la pratique, un compromis est nécessaire entre la poursuite de la phase d'entrée et le rejet de la dispersion et de la gigue. On s'est récemment beaucoup intéressé à la synchronisation d'horloge sur des réseaux à paquets dans lesquels, comme illustré figure 2, des informations de 30 phase de l'horloge de référence sont transmises par un serveur par l'intermédiaire de paquets de temps dédiés sur un réseau à commutation de paquets ("packet switched network" ou PSN en anglais). A l'autre extrémité du réseau, un client synchronise son horloge avec le serveur en utilisant les paquets de temps. Ce procédé peut être utilisé pour synchroniser des systèmes qui sont connectés par 35 l'intermédiaire d'un réseau à paquets, tels que des stations de base sans fil. 2940725 -2 L'un des principaux défis de cette méthode de synchronisation est que les paquets de temps sont très susceptibles d'être soumis à des variations de retard des paquets ("packet delay variations" ou PDV en anglais) inhérentes à tout réseau à commutation de paquets. Il en résulte que, du côté du client, selon les variations de 5 retard des paquets, l'horloge de référence récupérée présentera un haut niveau de gigue ou de dispersion, ce qui, pour la plupart des applications, ne sera pas acceptable. Un système PLL classique n'est dans ce cas pas capable d'éliminer la gigue et la dispersion en raison du fait que le simple filtre de boucle d'une PLL classique ne 1 o peut pas faire face à un niveau élevé de gigue et de dispersion. Pour pouvoir éliminer des degrés notables de dispersion, le filtre de boucle doit être réglé à de très basses fréquences. Cela exige l'utilisation d'oscillateurs locaux très stables du côté du serveur ou du client, ce qui peut ne pas être rentable ou réalisable dans la pratique. 15 Par ailleurs, les variations PDV sont de nature non stationnaire, ce qui conduit à un mouvement rapide ou lent de la phase récupérée du côté du client. Les PLL classiques ne sont pas conçues pour traiter un bruit non stationnaire. De plus, les systèmes destinés à la récupération de temps sur des réseaux à paquets varient par nature en fonction du temps. Les PLL classiques sont conçues 20 pour des systèmes invariants dans le temps et ne conviennent pas pour ce type d'application. Une PLL est un système à une seule entrée et à une seule sortie conçue pour verrouiller sa phase de sortie sur une horloge de référence d'entrée unique et ne peut pas être directement appliquée à une situation dans laquelle on peut retracer 25 l'origine de multiples flux de paquets de temps à la même horloge de référence primaire ("primary reference clock" ou PRC en anglais). Pour pouvoir remédier à certains de ces inconvénients de la PLL classique en vue de la récupération de temps sur des réseaux à paquets, l'art antérieur suggère l'utilisation d'une technique à deux stades, le premier stade étant un filtre de 30 paquets qui ne sélectionne que les paquets de temps ayant le plus faible degré de variation de retard des paquets, et le second stade étant une PLL normale telle que celle illustré sur la figure 1. Le principal problème posé par cette approche est que les performances de l'algorithme de récupération d'horloge dépendent en grande partie du nombre de paquets de temps filtrés. Lorsque le nombre de ces paquets 35 de temps dits à retard minimum disponibles est très faible ou nul, l'algorithme peut -3- ne pas parvenir à récupérer ou à suivre l'horloge du serveur. Il existe également d'autres procédés se fondant par exemple sur le moyennage des paquets de temps, mais ces procédés souffrent également de performances dégradées dans le cas de variations de retard des paquets plus importantes.
L'art antérieur ne propose aucune technique optimale pouvant exploiter la diversité d'espace des réseaux à paquets lorsqu'il y a deux flux de paquets de temps ou plus.
L'invention propose une nouvelle approche pour la récupération de temps sur des 1 o réseaux à paquets, qui se fonde sur un concept puissant relevant de la théorie de la commande, et qui est connue sous le nom de commande à contre-réaction d'état. Selon un aspect de l'invention, celle-ci fournit un procédé de récupération d'informations de temps sur un réseau à paquets au niveau d'un récepteur local, comprenant la réception, à certains intervalles, d'informations de temps concernant 15 un signal d'horloge d'une source distante ; la génération d'un signal d'horloge local au moyen d'un oscillateur commandé ; la comparaison du signal de temps local aux informations de temps reçues pour générer un signal d'entrée bruité y(k) représentatif de la différence de phase entre le signal d'horloge de la source et le signal d'horloge du récepteur local ; l'application dudit signal d'entrée y(k) à un 20 dispositif de commande à contre-réaction d'état pour générer un signal de commande à bruit réduit ; et la commande dudit oscillateur commandé au moyen dudit signal de commande pour réduire ladite différence de phase et générer un signal d'horloge esclave à partir dudit signal d'horloge distant. Dans un mode de réalisation, un estimateur d'état adaptatif optimal, connu sous le 25 nom de filtre de Kalman, est utilisé pour estimer les états internes du système de récupération de temps. Les principaux avantages du procédé proposé par comparaison à l'art antérieur sont de meilleures performances (poursuite de phase, temps de verrouillage, etc.) notamment pour un niveau élevé de gigue et de dispersion. Contrairement aux 30 approches des PLL classiques, le présent procédé peut être appliqué à des systèmes invariants dans le temps ou variant dans le temps, et lorsqu'on peut retracer l'origine de deux flux de paquets de temps ou plus à une même PRC (horloge de référence primaire), plutôt que de commuter entre des flux, le procédé proposé peut exploiter la diversité des flux afin d'obtenir des performances de sortie 35 optimales. 2940725 -4 Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci fournit une boucle à verrouillage de phase pour récupérer des informations de temps sur un réseau à paquets au niveau d'un récepteur local, comprenant un oscillateur commandé pour générer un signal esclave en réponse à un signal de commande ; un comparateur de phase 5 pour comparer les informations de temps reçues d'une source distante au signal esclave afin de générer un signal d'entrée bruité ; et un dispositif de commande à contre-réaction d'état pour générer un signal de commande nettoyé à partir du signal d'entrée bruité. Selon encore un autre aspect de l'invention, celle-ci fournit un appareil de récupération de temps pour récupérer des informations de temps sur un réseau à paquets au niveau d'un récepteur local, comprenant une entrée pour recevoir des paquets distants marqués temporellement en provenance d'une source distante par l'intermédiaire du réseau à paquets ; un oscillateur local commandé pour générer une horloge esclave en réponse à un signal de commande nettoyé ; un générateur pour générer des paquets locaux marqués temporellement sur la base de ladite horloge esclave et coïncidant avec l'arrivée de paquets marqués temporellement en provenance de la source ; un comparateur pour comparer lesdits paquets marqués temporellement reçus en provenance de la source aux paquets marqués temporellement générés localement afin d'en déduire ledit signal d'entrée ; et un dispositif de commande à contre-réaction d'état pour générer ledit signal de commande nettoyé à partir dudit signal d'entrée.
On va maintenant décrire l'invention de façon plus détaillée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est un schéma fonctionnel d'une boucle à verrouillage de phase de l'art antérieur ; la figure 2 est un schéma fonctionnel général d'un système de récupération de temps pour réseau à commutation de paquets ; la figure 3 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de commande à contre-réaction d'état ; la figure 4 est un schéma fonctionnel général d'un système de récupération de temps selon un mode de réalisation de l'invention ; et la figure 5 est un schéma fonctionnel détaillé d'un mode de réalisation d'un système de récupération de temps de l'invention.35 -5- L'invention fournit un procédé de verrouillage en phase et en fréquence lorsque les informations de phase d'une horloge de référence sont transmises par l'intermédiaire d'un réseau à commutation de paquets. Le procédé se fonde sur l'utilisation d'une commande à contre-réaction d'état selon laquelle une combinaison linéaire d'états estimés d'un système linéaire est réinjectée dans le système pour commander sa sortie. Le principal avantage de l'approche proposée est son aptitude à traiter un niveau de dispersion plus élevé de l'horloge de référence, son mode d'acquisition plus rapide et sa meilleure poursuite. De plus, il peut facilement être étendu à un cas où il existe de multiples flux d'horloge d'entrée (dont on peut 1 o retracer l'origine à la même référence primaire) pour de meilleures performances de sortie.
Le concept sous-jacent à un dispositif de commande à contre-réaction d'état, comme illustré sur la figure 3, est que si l'on considère un système ayant une 15 entrée u et une sortie y, on peut commander la sortie y afin qu'elle respecte un comportement souhaité en réinjectant une combinaison linéaire d'états internes du système à l'entrée du système. Dans la pratique, les états internes d'un système ne sont pas connus à l'avance, et un estimateur d'état adaptatif est utilisé pour calculer les états internes du système. 20 La figure 4 est un schéma fonctionnel général d'un système de récupération d'horloge comportant l'estimateur d'état adaptatif 14, un combineur linéaire 15, un oscillateur commandé numériquement (DCO) 16, un diviseur 17, un oscillateur local 18, et un soustracteur 19, qui sert de comparateur comparant les marqueurs 25 temporels entrants à des marqueurs temporels générés localement. Les entrées du système sont des marqueurs temporels de serveur provenant de la source distante, qui sont transmis par le serveur à des intervalles de temps réguliers ou irréguliers et sont basés sur l'horloge locale de la source. Du côté client, le matériel de l'oscillateur commandé numériquement (DCO) 16 piloté par 30 l'oscillateur local 18 génère des marqueurs temporels locaux basés sur le temps d'arrivée de marqueurs temporels du serveur. La différence entre les marqueurs temporels du serveur et locaux, déterminée dans le soustracteur/comparateur 19, représente la différence de phase entre les horloges locale et du serveur. Du fait des variations de retard des paquets, qui est inhérente aux réseaux à commutation 35 de paquets, la différence de phase mesurée du côté du client sera fortement 2940725 -6- contaminée par le bruit du réseau. L'estimateur d'état adaptatif 14 estime la différence de phase nettoyée entre les horloges du serveur et du client sur la base des données d'entrée bruitées y(k) . Il estime aussi le décalage de fréquence entre les horloges du client et du serveur. Une combinaison linéaire de ces deux
5 paramètres estimés est ensuite utilisée pour commander le DCO 16 du client afin de minimiser la différence de phase entre les horloges de sortie du client et du serveur. Une description plus détaillée de l'invention est fournie en référence à la figure 5 qui
1 o contient un certain nombre de blocs de traitement. Ces blocs de traitement peuvent être mis en oeuvre directement sous forme matérielle ou au moyen d'un processeur numérique de signaux ou d'un ordinateur polyvalent. La notation suivante est utilisée :
n est un indice pointant sur le numéro du paquet. 15 T(n) représente un marqueur temporel de serveur pour le paquet n . T r(n) représente la sortie du DCO pour le paquet n .
y(n) est le temps de transit et représente la différence entre le marqueur temporel de serveur et la sortie du DCO pour le paquet n . dF(tn) t représente la valeur de mise à jour du DCO au temps n 20 an représente le décalage de fréquence estimé entre le serveur et le client à l'instant où le n ème paquet est arrivé. représente le déphasage estimé entre le serveur et le client à l'instant où le n_ème paquet est arrivé. ATX(n) représente la différence entre deux marqueurs temporels de transmission 25 consécutifs, et est définie par 4 TX(n) = TX(n) û TX(n û 1) Vn représente le degré de gigue du réseau subi par le n ème paquet.
Comme mentionné ci-dessus, la présente invention se fonde sur l'utilisation d'un dispositif de commande à contre-réaction d'état dans lequel les états internes (décalage de phase et de fréquence) estimés par un estimateur d'état adaptatif sont
30 réinjectés dans un DCO 16 pour commander la phase de sortie de l'horloge esclave locale. La description de l'espace des états dans le cas du système de récupération de temps de ce mode de réalisation peut être écrite comme suit : xn = Fn_ .xn-+Gn.Un+wn et y(n) = Hn.xn+vn où y(n) est le temps de transit donné par : y(n) = Tx(n)ù Tr(n), est la matrice de transition d'état, n(n) în est le vecteur d'état du système de récupération de temps, Hn = [1 A Tx(n)] est la matrice de mesure pour ce système, et Gn = [A ATx(n) 0 est la matrice de vecteurs d'entrée, et Wn est le vecteur de variance du bruit du processus . 1 o La méthode linéaire préférée pour estimer le vecteur d'état xn est un filtre de Kalman. Dans le mode de réalisation de la figure 5, les blocs 11, 12 et 13 constituent le filtre de Kalman qui calcule la valeur de mise à jour pour le DCO 16 sur la base d'une combinaison linéaire des sorties de 8, qui est une estimée a posteriori du vecteur 15 d'état xn. Le bloc 6 est un décimateur qui commande le rapport entre la fréquence d'échantillonnage d'entrée du DCO 16 et la fréquence d'échantillonnage de sortie du combineur linéaire 7. Le bloc 2 est une unité de retard destinée à retarder l'entrée d'un échantillon. Les sorties du combineur 7 sont données par l'expression : 20 4f = axml + 13xm2 où 3 a " R < 1 sont des constantes, Xml et x sont des sorties du bloc, qui sont calculées conformément à l'expression : xmi(n) = xpi(n ù 1)+ATx(nù 1)xp2(nù 1)ùdF(tn)ATX(n) xm2(n) = xp2(nù 1) où 0 Tx(n) est la différence entre deux marqueurs temporels du serveur et est 25 calculée dans le bloc 11, sa sortie étant donnée par l'expression : ATx(n) = Tx(n) ù Tx(nù 1) -7 Fn 1 = -1) 0 1 1 O Tx( n xn = -8- xpl et xp2 sont des sorties du bloc 9, qui sont des estimées a priori du vecteur d'état fourni par le filtre de Kalman et sont données par : xpl(n) = xml(n) + KI(n)err xp2(n) = xm2(n) + K2(n)err err est la sortie du bloc 10 et est calculée à partir de l'expression : 5 err = y(n) ù xmi(n) ù ATx(n)Xm2(n) Kl et K2 sont les gains du filtre de Kalman et sont calculés par le bloc 4 sur la base des équations suivantes : K1(n) = (Pmi(n)+ATx(n)P(n)) (Pmi(n) +ATX(n)[P,,,2(n) + Pm3(n)] + AT2X(n)P(n) + 6) K2(n) _ (Pm3(n) + ATx(n)Pm4(n)) (Pmi(n) +ATX(n)[P(n) + Pm3(n)] + AT2X(n)P(n) + 6) 6 > 0 est une constante et peut être fixée sur la base des PDV du réseau. Pm4 sont des éléments de la matrice de covariance a posteriori du filtre de Kalman, calculée par le bloc 3, sur la base des équations suivantes : Pmi(n) = Ppi(n-1)+ATX(n-1)[Pp2(n-1)+Pp3(n-1)]+AT2X(n-1)Pp4(n)+81 P(n) = Pp2(n-1) +ATX(n-1)Pp4(n- 1) Pm3(n) = Pp3(n-1) +ATX(n-1)Pp4(n- 1) P(n) = Pp4(n - 1) + 82 81 0 et S2 > 0 sont des constantes qui sont fixées sur la base du comportement en poursuite souhaité du filtre de Kalman et Ppl Pp4 sont des éléments de la 15 matrice de covariance d'état a priori du filtre de Kalman, calculée par le bloc 1, sur la base du système d'équations suivant : Ppl(n) = Pml(n) - Ki(n)(Pmi(n) + ATX(n) Pm3(n)) Pp2(n) = P,,,2(n) - Ki(n)(P,,,2(n) + ATx(n) Pm4(n)) Pp3(n) = Pm3(n)-K2(n)(Pmi(n)+ATx(n)Pm3(n)) Pp4(n) = P,,,4(n)-K2(n)(Pm (n) + ATx(n)Pm4(n)) Dans une variante de réalisation, où N flux de paquets de temps d'entrée sont disponibles (en provenance de N serveurs dont l'origine peut être retracée à la 20 même horloge de référence primaire), l'invention peut être étendue à l'exploitation nN(n) an O1(n) ON(n) - ou représentent la phase estimée pour chaque flux, 2940725 -9- de ces flux multiples et peut fournir de meilleures performances. L'équation dans l'espace des états pour N flux d'horloge est semblable aux équations données ci-dessus pour un flux unique, aux différences près suivantes : y1(n) YN(n) où yi(n)... YN(n) sont les temps de transit recueillis à partir de N flux, n1(n) n2(n) xn = et an est le décalage de fréquence entre l'oscillateur local client et l'horloge de référence primaire. Pour des paquets de temps de flux multiples, la matrice de 1 o mesure et la matrice de transition d'état sont respectivement : 1 0 ...
0 ATXI(n) Hn = 0 1 0 ... AT(n) 0 0 ...
1 ATXN(n) 1 0 ...
0 ATXI(n- 1) 0 1 0 ... AT(n- 1) Fn 1 = 0 0 ...
1 ATXN(n- 1) 0 0 0 ...
1 De ce nouveau modèle du système, on peut déduire une formulation du filtre de Kalman qui peut estimer de manière récursive le vecteur d'état Xn . De la même 15 manière que dans le cas à un seul flux, on peut utiliser une combinaison linéaire du vecteur d'état estimé pour commander la phase de sortie du DCO. On notera donc que l'invention utilise un modèle de l'espace des états pour la récupération d'horloge sur des réseaux à paquets en utilisant un dispositif de commande à contre-réaction d'état pour améliorer le verrouillage en phase et en yn = 2940725 -10- fréquence. L'invention peut être facilement étendue à de multiples flux d'horloge d'entrée.
Claims (19)
- REVENDICATIONS1. Procédé de récupération d'informations de temps sur un réseau à paquets au niveau d'un récepteur local, caractérisé en ce qu'il comprend : la réception, à certains intervalles, d'informations de temps concernant un signal d'horloge d'une source distante ; la génération d'un signal d'horloge local au moyen d'un oscillateur commandé (16) ; la comparaison du signal de temps local aux informations de temps reçues pour générer un signal d'entrée bruité y(k) représentatif de la différence de phase (2n) entre le signal d'horloge de la source et le signal d'horloge du récepteur local ; l'application dudit signal d'entrée y(k) à un dispositif de commande à contre-réaction d'état pour générer un signal de commande à bruit réduit ; et la commande dudit oscillateur commandé (16) au moyen dudit signal de commande pour réduire ladite différence de phase (2n) et générer un signal d'horloge esclave à partir dudit signal d'horloge distant.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel un estimateur d'état adaptatif (14) calcule des états internes estimés dudit dispositif de commande à contre-réaction d'état représentant un décalage de phase et de fréquence, et dans lequel ledit signal de commande est déduit d'une combinaison desdits états internes estimés calculés.
- 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite combinaison est une combinaison linéaire.
- 4. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ledit estimateur d'état adaptatif (14) est un filtre de Kalman.
- 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ladite description de l'espace des 30 états dudit filtre de Kalman est donnée par : xn = Fn_ .xn-+Gn.un+wn et y(n) = Hn.xn+vn où y(n) est le temps de transit mesuré de signaux de temps à travers le réseau, Fä_, est 35 la matrice de transition d'état, xä est le vecteur d'état du système de récupération de temps, Hä est la matrice de mesure, Gä est la matrice d'entrée, uä est une entrée, vä25-12- représente le degré de gigue du réseau, wä est le vecteur de variance du bruit du processus.
- 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel des informations de temps sont reçues de multiples horloges de source d'entrée, et dans lequel l'espace des états, pour le filtre de Kalman (14), est donné par : y1(n) YN(n) où yi(n)... YN(n) sont des temps de transit recueillis à partir de N flux, n1(n) n2(n) xn = nN(n) - an - où n1(n)"' nN(n) représentent la phase estimée pour chaque flux, et 10 an est le décalage de fréquence entre l'oscillateur local client (18) et l'horloge de référence primaire, pour des paquets de temps de flux multiples, la matrice de mesure et la matrice de transition d'état étant respectivement : 1 0 ... 0 ATX1(n) Hn 0 1 0 ... AT(n) 0 0 ... 1 ATXN(n) 15 et 1 0 ... 0 ATx1(nû 1) 0 1 0 ... AT(nû 1) Fn-1 = 0 0 ... 1 ATXN(nû 1) 0 0 0 ... 1
- 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel lesdites informations de temps arrivent sous la forme de paquets marqués temporellement en 20 provenance de la source, ledit récepteur local génèrant des paquets marqués temporellement sur la base de la sortie dudit oscillateur commandé (16) et coïncidant yn =-13- avec l'arrivée des paquets marqués temporellement en provenance de la source, et lesdits paquets marqués temporellement reçus en provenance de la source étant comparés aux paquets marqués temporellement générés localement pour en déduire ledit signal d'entrée.
- 8. Boucle à verrouillage de phase pour récupérer des informations de temps sur un réseau à commutation de paquets au niveau d'un récepteur local, caractérisée en ce qu'elle comprend : un oscillateur commandé (16) pour générer un signal esclave en réponse à un 10 signal de commande ; un comparateur de phase (19) pour comparer les informations de temps reçues d'une source distante au signal esclave afin de générer un signal d'entrée bruité ; et un dispositif de commande à contre-réaction d'état pour générer un signal de commande nettoyé à partir du signal d'entrée bruité. 15
- 9. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 8, dans laquelle ledit dispositif de commande à contre-réaction d'état comporte un estimateur d'état adaptatif (14) pour calculer des états internes estimés dudit dispositif de commande à contre-réaction d'état, représentant un décalage de phase et de fréquence, et un combineur 20 (15) pour combiner lesdits états internes calculés estimés afin de produire ledit signal de commande.
- 10. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 9, dans laquelle ledit combineur (15) est un combineur linéaire.
- 11. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 10, dans laquelle ledit estimateur d'état adaptatif (14) est un filtre de Kalman.
- 12. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 11, dans laquelle la 30 description de l'espace des états dudit filtre de Kalman est donnée par : xn = Fn_ .xn-+Gn.un+wn et y(n) = Hn.xn+vn où y(n) est le temps de transit mesuré donné de signaux de temps à travers le réseau, 35 Fä_, est la matrice de transition d'état, xä est le vecteur d'état du système de récupération de temps, Hä est la matrice de mesure, Gä est la matrice d'entrée, uä est 25-14- une entrée, vä représente le degré de gigue du réseau, wä est le vecteur de variance du bruit du processus.
- 13. Boucle à verrouillage de phase selon la revendication 11, ayant de multiples flux d'entrée, dans laquelle la description de l'espace des états du filtre de Kalman est donnée par : y1(n) yn = YN(n) où yi(n)... YN(n) sont les temps de transit recueillis à partir de N flux, n1(n) n2(n) nN(n) - an - où n1(n)"' nN(n) représentent la phase estimée pour chaque flux, et 1 o an est le décalage de fréquence entre l'oscillateur local client (18) et l'horloge de référence primaire, pour des paquets de temps de flux multiples, la matrice de mesure et la matrice de transition d'état étant respectivement : 1 0 ... 0 ATX1(n) Hn 0 1 0 ... AT(n) 0 0 ... 1 ATXN(n) 15 et 1 0 ... 0 ATx1(nû 1) 0 1 0 ... AT(nû 1) Fn-1 = 0 0 ... 1 ATXN(nû 1) 0 0 0 ... 1
- 14. Appareil de récupération de temps pour récupérer des informations de temps sur un réseau à paquets au niveau d'un récepteur local, caractérisé en ce qu'il 20 comprend : une entrée pour recevoir des paquets distants marqués temporellement en xn =-15- provenance d'une source distante sur le réseau à paquets ; un oscillateur commandé local (16) pour générer une horloge esclave en réponse à un signal d'horloge nettoyé ; un générateur pour générer des paquets locaux marqués temporellement sur la base de ladite horloge esclave et coïncidant avec l'arrivée de paquets marqués temporellement en provenance de la source ; un comparateur (19) pour comparer lesdits paquets marqués temporellement reçus de la source aux paquets marqués temporellement générés localement pour en déduire un signal d'entrée ; et 1 o un dispositif de commande à contre-réaction d'état pour générer ledit signal d'horloge nettoyé à partir dudit signal d'entrée.
- 15. Appareil de récupération de temps selon la revendication 14, dans lequel ledit dispositif de commande à contre-réaction d'état comporte un estimateur d'état adaptatif 15 (14) pour calculer des états internes estimés dudit dispositif de commande à contre-réaction d'état, représentant un décalage de phase et de fréquence, et un combineur (15) pour combiner lesdits états internes estimés calculés afin de produire ledit signal de commande. 20
- 16. Appareil de récupération de temps selon la revendication 15, dans lequel ledit combineur (15) est un combineur linéaire.
- 17. Appareil de récupération de temps selon la revendication 15, dans lequel ledit estimateur d'état adaptatif (14) est un filtre de Kalman.
- 18. Appareil de récupération de temps selon la revendication 17, dans lequel la description de l'espace des états dudit filtre de Kalman est donnée par : xn = Fn_ . xn-+ Gn. un+ wn et 30 y(n) = Hn.xn+vn où y(n) est le temps de transit mesuré donné de signaux de temps à travers le réseau, Fä_, est la matrice de transition d'état, xä est le vecteur d'état du système de récupération de temps, Hä est la matrice de mesure, Gä est la matrice d'entrée, uä est une entrée, vä représente le degré de gigue du réseau, wnest le vecteur de variance du 35 bruit du processus. 25 2940725 -16-
- 19. Appareil de récupération de temps selon la revendication 17, ayant de multiples flux d'entrée, dans lequel la description de l'espace des états du filtre de Kalman est donnée par : y1(n) YN(n) 5 où yi(n)... YN(n) sont des temps de transit recueillis à partir de N flux, n1(n) n2(n) xn = nN(n) an - où n1(n)"' nN(n) représentent la phase estimée pour chaque flux et în est le décalage de fréquence entre l'oscillateur local du client (18) et l'horloge de référence primaire, pour des paquets de temps de flux multiples, la matrice de mesure et la matrice de 1 o transition d'état étant respectivement : 1 0 ... 0 ATX1(n) 0 1 0 ... AT(n) 0 0 ... 1 ATXN(n) 1 0 ... 0 ATx1(nù 1) 0 1 0 ... AT(nù 1) Fn-1 = 0 0 ... 1 ATXN(nù 1) 0 0 0 ... 1 yn = Hn et
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