JP2012518924A

JP2012518924A - 通信ネットワークにおけるクロック回復

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Publication number: JP2012518924A
Application number: JP2011550427A
Authority: JP
Inventors: ロバートホッジ，; ステファノルフィニ，
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: US20120027146A1; WO2010097111A1; JP5336611B2; EP2401827A1

Abstract

本発明は一般的に通信ネットワークのクロック回復、特にパケットベースの通信ネットワークにおけるクロック回復に関するものである。マスタデバイス２４、５８、９８で少なくとも１つのクライアントデバイス１８、２０、２２、５４、５６、９２、９４，９６のクライアントタイミング信号６４、７０を決定する方法および装置を開示する。クライアントタイミング信号は、マスタデバイスの参照タイミング信号７６と比較される１２６。その後、タイミング差分値３６がクライアントタイミング信号と参照タイミング信号間で決定される１２８。タイミング差分値を示す少なくとも１つのパケットがマスタデバイス２４、５８、９８から送信され１３０、少なくとも１つのクライアントデバイスでクライアントタイミング信号を調整するために受信される。

Description

本発明は広く通信ネットワークのクロック回復、特にパケットベースの通信ネットワークにおけるクロック回復に関するものである。

通信ネットワークはネットワークにおいて動作する演算装置が同じタイミング信号で動作するように作動するタイミング機能を有する必要がある。このようなタイミング機能の提供に使用できる多くのタイプのクロック機構があり、これらの機能はネットワークにおける正確なタイミングの提供、性能の保証、通信サービスへの混乱の最小化に努めようとする。

時分割多重（ＴＤＭ、Time Division Multiplexing）ベースネットワークは同期ネットワークであり、固定ビット速度の同期データストリームを有する。ＴＤＭベースネットワークにおいて動作する演算装置は同期データストリームからタイミング信号を入手できる。通信ネットワークの現動向はＴＤＭベースネットワークのイーサネットベースネットワークのようなパケットベース技術への移行にあり、データストリームが代表的に同期ではないのでパケットベース技術はタイミングへの異なる手法を必要とする。

マスタデバイスから動作演算装置へのデータパケット送信によるパケットベースネットワークにおけるタイミング機能の提供は既知である。マスタデバイスはグローバル位置決め信号（ＧＰＳ、Global Positioning Signal）によるような正確なタイミング参照へのアクセスを有し、動作演算装置におけるパケット到着時間はタイミング信号を表す。各動作演算装置は非特許文献１によるようにパケット到着時間をローカルクロックと比較する適応型クロック回復アルゴリズムをベースにタイミング信号回復アルゴリズムを実行する。

この手法に伴う課題は動作装置における回復クロック精度が通信ネットワークの種々の遅延により影響を受けることである。このような種々の遅延は代表的にネットワーク中央に位置するマスタデバイスからネットワーク端部に向かって位置しうる動作装置へのダウンリンク方向で一般により明らかである。アルゴリズムはパケット遅延変動を除去するように動作するが、この達成は精度の変動を伴いうる。このようなパケット遅延変動は動作演算装置の回復クロックが不正確であり、効率的ネットワーク動作を損なう結果をもたらす。

このような既知のパケットベースタイミング回復法に伴うさらなる課題は各動作演算装置がローカルクロックとして活動する高価な発振器を必要とするアルゴリズムを動作させる複雑な機能を有する必要があることである。

ＩＴＵ−ＴＧ．８２６１規格

必要なことはパケットベースネットワークのクロック回復を提供し、上記課題を削減する方法の改善である。

本発明の第１の態様によれば、パケットベース通信ネットワークのクロック回復実行方法を提供する。本方法はマスタデバイスで少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号を決定するステップを含む。本方法はクライアントタイミング信号をマスタデバイスの参照タイミング信号と比較するステップを含む。本方法はクライアントタイミング信号と参照タイミング信号間のタイミング差分値を決定するステップを含む。本方法はマスタデバイスから少なくとも１つのクライアントデバイスにより受信する少なくとも１つのパケットを送信するステップを含み、少なくとも１つのパケットは少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号調整のためのタイミング差分値を示す。

このような方法はクライアントタイミング信号の参照タイミング信号との比較をクライアントデバイスでなくマスタデバイスで実行する利点を有する。これが意味するのはクライアントデバイスのタイミング回復はタイミング差分値を使用する単純化した方法で実行できることである。クライアントタイミング信号をマスタデバイスで決定するので、クライアントデバイスに関するあらゆるタイミングデータをアップリンクで送信する。これは従来技術で使用するダウンリンクで送信するであろうタイミングデータより一般により少なく時間遅延の影響を受ける利点を有する。タイミング差分値をネットワークに存在しうる遅延変動により影響を受けないダウンリンク方向に送信する。

本方法は好ましくは前記少なくとも１つのクライアントデバイスからの少なくとも１つのパケットを使用してマスタデバイスでクライアントタイミング信号を決定するステップを含む。

本方法は好ましくはさらに少なくとも１つのクライアントデバイスにより受信するタイミング情報の要求をマスタデバイスから送信するステップを含み、タイミング情報をマスタデバイスにおけるクライアントタイミング信号の決定に使用する。

本方法は少なくとも１つのクライアントデバイスからクライアントタイミング信号の決定に使用する複数のパケットをマスタデバイスで受信するステップを含むことができ、パケットはクライアントタイミング信号を示す。本方法は複数のパケットからクライアントタイミング信号の決定に使用する１つ以上のパケットを選択するステップを含みうる。

本方法は複数のクライアントデバイスの複数の異なるクライアントタイミング信号を決定するステップを含むことができ、複数の異なるクライアントタイミング信号をマスタデバイスで順次決定する。これは異なるクライアントタイミング信号を順次決定し、効率的方法でリソースを利用しうる利点を有する。

本発明の第２の態様によれば、パケットベース通信ネットワークのクロック回復実行方法を提供する。本方法は少なくとも１つのクライアントデバイスからマスタデバイスにより受信するクライアントタイミング信号を決定するステップを含む。本方法は少なくとも１つのクライアントデバイスでマスタデバイスから少なくとも１つのパケットを受信するステップを含み、少なくとも１つのパケットはクライアントタイミング信号とマスタデバイスの参照タイミング信号間のタイミング差分値を示す。本方法は少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号調整にタイミング差分値を使用するステップを含む。

本方法は好ましくはさらにマスタデバイスからのタイミング情報の要求の受信に応じてクライアントタイミング信号を送信するステップを含む。

本方法はマスタデバイスにより受信し、マスタデバイスにおけるクライアントタイミング信号の決定に使用する複数のパケットを送信するステップを含むことができ、パケットはクライアントタイミング信号を示す。

本方法はマスタデバイスにより受信する複数の異なるクライアントタイミング信号を複数のクライアントデバイスから送信するステップおよび複数の異なるクライアントタイミング信号をマスタデバイスで順次決定するステップを含みうる。

本方法はさらに本発明の第１の態様による方法のステップを含みうる。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第１のまたは第２の態様に従うパケットベース通信ネットワークのクロック回復を実行するコンピュータ可読媒体において実施するコンピュータプログラムを提供する。

本発明の第４の態様によれば、パケットベース通信ネットワークのマスタデバイスを提供する。マスタデバイスは少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号を決定するタイミング回復部を含む。マスタデバイスはクライアントタイミング信号をマスタデバイスの参照タイミング信号と比較し、クライアントタイミング信号と参照タイミング信号間のタイミング差分値を決定するように動作できる。マスタデバイスは少なくとも１つのクライアントデバイスにより受信する少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号調整のためのタイミング差分値を示す少なくとも１つのパケットを送信するように動作できる。

少なくとも１つのクライアントデバイスは好ましくは前記少なくとも１つのクライアントデバイスからの少なくとも１つのパケットを使用してクライアントタイミング信号を決定するようにする。

タイミング回復部は好ましくは少なくとも１つのクライアントデバイスにより受信するスタデバイスでクライアントタイミング信号の決定に使用するためのマタイミング情報の要求を送信するようにする。

タイミング回復部は少なくとも１つのクライアントデバイスからクライアントタイミング信号を示す複数のパケットを受信し、クライアントタイミング信号を決定するようにし、パケットはクライアントタイミング信号を示す。タイミング回復部はクライアントタイミング信号の決定に使用するために複数のパケットから１つ以上のパケットを選択するようにする。

マスタデバイスはさらに第２の複数のクライアントデバイスの第２の複数のクライアントタイミング信号を決定するように動作できる第１の複数のタイミング回復部を含むことができ、クライアントデバイスより少ないタイミング回復部が存在する。

本発明の第５の態様によれば、パケットベース通信ネットワークのクライアントデバイスを提供する。クライアントデバイスはタイミング信号発生器および差動タイミング回復部を含む。クライアントデバイスはマスタデバイスにより受信するクライアントデバイスのクライアントタイミング信号を送信するように動作できる。差動タイミング回復部はクライアントタイミング信号とマスタデバイスの参照タイミング信号間のタイミング差分値を示す少なくとも１つのパケットをマスタデバイスから受信するように動作できる。クライアントデバイスはタイミング差分値によりクライアントタイミング信号を調整するように動作できる。

クライアントデバイスは好ましくはマスタデバイスのタイミング情報の要求の受信に応じてクライアントタイミング信号を送信するようにする。

クライアントデバイスはマスタデバイスにより受信するマスタデバイスでクライアントタイミング信号の決定に使用する複数のパケットを送信するようにでき、パケットはクライアントタイミング信号を示す。

本発明の第６の態様によれば、本発明の第３の態様または第４の態様に従うマスタデバイスを含む若しくは本発明の第３の態様または第４の態様に従うクライアントデバイスを含む通信ネットワークを提供する。

本発明の他の特徴は添付する図面を参照し例によってのみ示す好ましい実施形態に関する次の説明から明らかであろう。

本発明の実施形態を説明する通信ネットワークを示す。図１の通信ネットワークをさらに詳細に示す。代替実施形態に従う図２のタイミング回復部を示す。図２の差動クロック回復部をさらに詳細に示す。本発明の実施形態に従うディジタル加入者線接続多重化装置（ＤＳＬＡＭ、Digital Subscriber Line Access Multiplexer）を有するネットワークを示す。本発明の実施形態に従うマスタデバイスのクロック回復実行方法を図示するフローチャートを示す。本発明の実施形態に従うクライアントデバイスのクロック回復実行方法を図示するフローチャートを示す。

図１は本発明の実施形態を説明する通信ネットワーク１０を示す。ネットワーク１０はイーサネットスイッチまたはインターネットプロトコル（ＩＰ、Internet Protocol）ノードのような２つのノード１４、１６をパケットネットワーク端部に有するパケットネットワーク１２を含む。第１のノード１４は移動基地局でありうる３つのクライアントデバイス１８、２０および２２と通信する。第２のノード１６はネットワーク１０でタイミング制御機能を提供するマスタデバイス２４または２６と通信する。図１で、アップリンクを伝搬するパケットを点線矢印で示し、一方ダウンリンクを伝搬するパケットを実線で示す。

マスタデバイス２４は単独デバイスであり、ネットワークタイムプロトコル（ＮＴＰ、Network Time Protocol）またはプレシジョンタイミングプロトコル（ＰＴＰ、Precision Timing Protocol）若しくは任意の他の類似プロトコルを使用しうる。マスタデバイス２６は広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ、Wideband Code Division Multiple Access）無線ネットワークの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ、Radio Network Controller）２７の一部である統合サーバである。このようなＲＮＣは無線ネットワークにおいてリソースを割り当て、数百の移動基地局の集合点として動作しうる。タイミング制御機能は種々の実施形態に従い、要求アプリケーションに応じてマスタデバイス２４または２６の何れかにより実行しうることが理解されよう。

ネットワーク１０において、クライアントデバイス１８、２０、２２はＮＴＰまたはＰＴＰタイミングパケットのようなタイミングパケット２８、３０をアップリンク方向にノード１４、１６を介してマスタデバイス２４または２６に送信するように構成される。タイミングパケットはクライアントデバイス１８、２０、２２のタイミング信号即ちローカルクロックを表す。マスタデバイス２４または２６により受信するタイミングパケットを３２若しくは３４に示す。マスタデバイス２４または２６は次いでタイミングパケット３２若しくは３４を使用してクライアントデバイス１８、２０、２２のタイミング信号を回復し、タイミング信号をマスタデバイス２４または２６の参照タイミング信号と比較する。マスタデバイス２４または２６は次いで４０，４２に示すようにクライアントデバイス１８、２０、２２により受信するタイミング補正パケット３６若しくは３８を送信する。タイミング補正パケット４０，４２はクライアントデバイス１８、２２のタイミング信号とマスタデバイス２４または２６の参照タイミング信号間の差分値を表す。クライアントデバイス１８、２２は次いで補正パケット４０，４２を使用して、クライアントデバイス１８、２０、２２のタイミング信号即ちローカルクロックを調整する。

図２は図１の通信ネットワーク５０をより詳細に示す。図１の装置と同じ特徴を同じ参照番号により示す。図２で、マスタデバイス５８によりタイミング情報を提供する第１のクライアントデバイス５４および第ｎのクライアントデバイス５６を示す。第１のクライアントデバイス５４はタイミングパケットＰ_１（ｉ）をアップリンク方向でマスタデバイス５８に送信するように動作できるタイムスタンプパケットジェネレータ６０を有する。第１のクライアントデバイス５４はまた第１のクライアントデバイス５４のローカルタイミング参照を発生するローカル発振器６４を持つ差動クロック回復（リカバリ）部６２を有する。差動クロック回復部６２はマスタデバイス５８からタイミング差分パケットＤ_１（ｉ）を受信し、タイミング差分パケットが含む情報を使用して、ローカル発振器６４を制御し、第１のクライアントデバイス５４の回復参照クロックｆ_ｒｅｆ’を決定するように動作できる。第ｎのクライアントデバイス５６もまたタイミングパケットＰ_ｎ（ｉ）をアップリンク方向でマスタデバイス５８に送信するように動作できるタイムスタンプパケットジェネレータ６６を有する。第ｎのクライアントデバイス５６もまた第ｎのクライアントデバイス５６のローカルタイミング参照を発生するローカル発振器７０を持つ差動クロック回復部６８を有する。差動クロック回復部６８はマスタデバイス５８からタイミング差分パケットＤ_ｎ（ｉ）を受信し、タイミング差分パケットが含む情報を使用して、ローカル発振器７０を制御し、第ｎのクライアントデバイス５６の回復参照クロックｆ_ｒｅｆ’を決定するように動作できる。

マスタデバイス５８は第１のクライアントデバイス５４のタイミング回復部７２および第ｎのクライアントデバイス５６のタイミング回復部７４を有する。タイミング回復部７２、７４はｎクライアントそれぞれのクロック回復機能を実装する。タイミング回復部７２は第１のクライアントデバイス５４からタイミングパケットＰ_１（ｉ）を受信し、第１のクライアントデバイス５４にタイミング差分パケットＤ_１（ｉ）を送信するように動作できる。タイミング回復部７４は第ｎのクライアントデバイス５６からタイミングパケットＰ_ｎ（ｉ）を受信し、第ｎのクライアントデバイス５６にタイミング差分パケットＤ_ｎ（ｉ）を送信するように動作できる。マスタデバイス５８にもまたタイミング回復部７２、７４に伝達するグローバル位置決め信号（ＧＰＳ）にロックする正確な参照タイミング信号７６を提供する。タイミングパケットＰ_ｎ（ｉ）およびＰ_１（ｉ）は各ローカル発振器６４、７０に従いクライアントデバイス５４，５６により生成し、一方タイミング差分パケットＤ_１（ｉ）並びにＤ_ｎ（ｉ）は参照タイミング信号７６に関係するマスタデバイス５８により生成することが理解されよう。実際、少なくとも１つのタイミングパケットＰ_ｎ（ｉ）およびＰ_１（ｉ）が必要であり、少なくとも１つのタイミング差分パケットＤ_１（ｉ）並びにＤ_ｎ（ｉ）が必要である。

タイミング回復部７４の動作を図２底部のフローチャート７７に示す。第ｎのクライアントデバイス５６へのタイミングパケットＰ_ｎ（ｉ）の送信要求をタイミング回復部７４から送信する。タイミング回復部７４でタイミングパケットＰ_ｎ（ｉ）を受信すると、７８にｔ_ｉ’−ｔ_ｉにより示す実際の到着時間の予測到着時間との比較によりタイム誤差を計算する。最小遅延を有するパケットの選択のような適切な原理によりパケットＰ_ｎ（ｉ）のサンプルを次いで８０に示すように選択する。ネットワーク５２により招来しうるパケットジッタまたは雑音による平均パケットに関する情報の提供には、代表的に複数パケットが必要である。パケットＰ_ｎ（ｉ）の適切な平均化はジッタまたは雑音の除去を必要とする。例えば低域通過フィルタ、指数加重移動平均（ＥＷＭＡ、Exponentially Weighted Moving Average）フィルタまたはカルマン（Kalman）フィルタであるループフィルタ８２にサンプルを次いで伝達する。ループフィルタ８２は位相雑音を除去する改良サンプルを提供するように動作し、第ｎのクライアントデバイス５６のローカル発振器７０の正確な写しｆ’_ｃｎをｆ_ｒｅｆで示す正確な参照タイミング信号７６を使用してディジタル合成デバイス８４により判断できるようにする。ディジタル合成デバイス８４は次いで正確な写しｆ’_ｃｎを差動メッセージング部８６に伝達し、差分をｆ_ｒｅｆで示す参照タイミング信号７６と比較する。差動メッセージング部８６は次いで差分を符号化し、第ｎのクライアントデバイス５６に送信できる差動メッセージＤ_ｎ（ｉ）を生成する。差動メッセージＤ_ｎ（ｉ）を次いで第ｎのクライアントデバイス５６により使用してローカル発振器７０を調整し、第ｎのクライアントデバイス５６で参照タイミング信号７６を回復する。タイミング回復部７４はディジタル合成デバイス８４の出力にアナログ位相ロックループ（ＰＬＬ、Phase-Locked Loop）デバイスを有することができ、ディジタル合成デバイス８４により生成しうるジッタを削減する。タイミング回復部７４は次いでフィードバック矢印８７により示すように信号ｆ’_ｃｎをループバックし、７８でタイム誤差を計算する。フィードバック矢印８７は計算収束に必要である。

このように、マスタデバイス５８はクライアントデバイス１乃至ｎのそれぞれのクロック回復動作を実行する。代替装置では、各タイミング回復デバイス７２、７４は複数のクライアントデバイスから一度に１つのパケットサンプリングにより複数のクライアントデバイス５４、５６のクロック回復を実施しうる。この装置では、複数のクライアントデバイスの各クライアントタイミング信号を順次決定し、従って一方のクライアントデバイス５４のクロックを回復し、その後別のクライアントデバイス５６のクロックの決定へ移行する。マスタデバイス５８は１つのクライアントデバイス５４に２乃至４時間を供することがあり、その後次のクライアントデバイス５６へ移行する。１つのクライアントの差動メッセージＤ_ｎ（ｉ）を計算すると直ちに、タイミング回復部７４をリセットし、全てのクライアントデバイスに差動メッセージＤ_ｎ（ｉ）を提供するまでタイミング回復部７４を次のクライアントデバイスに供する。この方法では、数百のクライアントデバイスに数百のタイミング回復部７２、７４を実装する必要はない。ある実施形態では、タイミング回復部７２、７４のクライアントデバイス５４、５６に対する割合は１：１０である。

図３は代替実施形態に従う図２のタイミング回復部９０を示す。図２の装置と同じ特徴を同じ参照番号により示す。図３で、電圧制御発振器（ＶＣＯ、voltage-Controlled Oscillator）９２をループフィルタ８２の後に含み、参照タイミング信号７６ｆ_ｒｅｆを提供する。タイミング回復部９０およびユニット９０の後に接続する差動メッセージング部８６は図２に示すタイミング回復部７２、７４の代わりに使用しうる。図３で、マスタデバイス５８のローカル参照タイミング信号はＶＣＯ９２により絶えず制御する。

図４は図２の差動クロック回復部１００をさらに詳細に示す。図２の実施形態に共通の特徴は同じ参照番号により示す。図４で、差動メッセージＤ_ｎ（ｉ）を周波数補正△ｆを決定するように動作できる周波数差分デコーダ１０２への入力であるように示す。周波数補正△ｆを次いでローカル発振器７０に入力し、第ｎのクライアントデバイス５６のタイミング信号を調整し、マスタデバイス５８の参照タイミング信号７６の写しである補正クライアントタイミング信号ｆ_ｃｎを提供する。ローカル発振器７０は経費を最小に保つ利点を有しうるＶＣＯでありうることが理解されよう。このように、差動メッセージＤ_ｎ（ｉ）に符号化した周波数補正△ｆによるローカル発振器７０の総和により第ｎのクライアントデバイス５６のリモートクロック周波数をマスタデバイス５８の参照タイミング信号７６に調整する。

このように、タイミングパケットＰ_ｎ（ｉ）およびＰ_１（ｉ）の到着時間をタイミング回復部７２、７４、９０により使用し、ローカル発振器６４、７０のタイミングを決定する。対照的に、タイミング差分パケットＤ_１（ｉ）並びにＤ_ｎ（ｉ）は差動クロック回復部６２、６８、１００により使用できる差分情報を含む。

図５は本発明の実施形態に従うディジタル加入者線接続多重化装置（ＤＳＬＡＭ）を有するネットワーク１１０を示す。ネットワーク１１０は３つのクライアントデバイス１１２、１１４、１１６と通信するＤＳＬＡＭ１１１を含む。ＤＳＬＡＭ１１１はネットワークタイムプロトコル（ＮＴＰ）またはプレシジョンタイミングプロトコル（ＰＴＰ）若しくは任意の他の適するプロトコルを使用しうるマスタデバイスとして統合する。クライアントデバイス１１２、１１４、１１６の夫々はＮＴＰまたはＰＴＰタイミングパケット１２０，１２２，１２４をＤＳＬＡＭ１１１に送信するようにする。ＤＳＬＡＭ１１１はまた同期イーサネットコアネットワーク１１８と通信し、参照タイミング信号ｆ_ｒｅｆを受信する。あるいは同期ディジタルヒエラルキ（ＳＤＨ、Synchronous Digital Hierarchy）への接続またはＧＰＳ信号への接続のような任意の他の方法で、ＤＳＬＡＭ１１１は参照タイミング信号ｆ_ｒｅｆを入手できる。ＤＳＬＡＭ１１１はタイミングパケット１２０，１２２，１２４を参照タイミング信号ｆ_ｒｅｆと比較し、３つのクライアントデバイス１１２、１１４、１１６の夫々に送信するタイミング補正パケット１２６、１２８，１３０を決定する。図５の装置では、ＤＳＬＡＭ１１１を含む本発明の実施形態に有利なアプリケーションでありうる限定数のクライアントデバイス１１２、１１４、１１６が存在する。図５の装置の利点は同期イーサネットコアネットワーク１１８と通信するＤＳＬＡＭ１１１により参照タイミング信号を提供することであることが理解されよう。

図６は本発明の実施形態に従うマスタデバイスのクロック回復実行方法を図示するチャートを示す。本方法はステップ１２４に示すようにマスタデバイスにおける少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号を決定するステップを含む。これはマスタデバイスがクライアントデバイスのクロックを回復することを意味する。本方法は次いでステップ１２６に示すようにクライアントタイミング信号を必要とする周波数であるマスタデバイスの参照タイミング信号と比較する。本方法は次いでステップ１２８に示すようにクライアントタイミング信号と参照タイミング信号間のタイミング差分値を決定する。本方法は次いでステップ１３０に示すようにマスタデバイスから少なくとも１つのクライアントデバイスにより受信する少なくとも１つのクライアントデバイスにおいてクライアントタイミング信号を調整するタイミング差分値を示す少なくとも１つのパケットを送信する。少なくとも１つのパケットはタイミング差分を示し、タイミング差分に少なくとも１つのパケットは少なくとも１つのクライアントデバイスにそのクライアントタイミング信号の調整を可能にするタイミング差分情報を含む。本方法はマスタデバイスでパケットを使用してクライアントタイミング信号を決定するステップを含みうる。

本方法はさらにステップ１２０に示すようにクライアントデバイスクロック周波数を求めるマスタデバイスを含む。これは少なくとも１つのクライアントデバイスにより受信するタイミング情報の要求をマスタデバイスから送信することにより実行ができ、タイミング情報をマスタデバイスにおけるクライアントタイミング信号の決定に使用する。

本方法はステップ１２２に示すように少なくとも１つのクライアントデバイスからクライアントタイミング信号の決定に使用する複数のパケットを受信するマスタデバイスを含むことができ、パケットはクライアントタイミング信号を示す。本方法はさらにクライアントタイミング信号の決定に使用する複数のパケットから１つ以上のパケットを選択するステップを含むことが理解されよう。平均タイミング差分値はクライアントタイミング信号を示す複数のパケットから決定しうる。

本方法はさらにマスタデバイスの各タイミング回復部で複数の異なるクライアントタイミング信号を決定するステップを含みうる。本方法はステップ１２５に示すように複数のクライアントデバイスからの複数の異なるクライアントタイミング信号をマスタデバイスで決定するステップを含むことができ、複数の異なるクライアントタイミング信号をマスタデバイスで順次決定する。これは異なるクライアントタイミング信号を順次決定し、本方法を実装するネットワークのより効率的管理を提供しうる利点を有する。本方法は次いでステップ１３２に示すように反復する。

図７は本発明の実施形態に従うクライアントデバイスのクロック回復実行方法を図示するフローチャートを示す。本方法はステップ１４０に示すようにマスタデバイスにより受信するクライアントタイミング信号を少なくとも１つのクライアントデバイスから送信するステップを含む。本方法は少なくとも１つのパケットをマスタデバイスから少なくとも１つのクライアントデバイスにおいて受信するステップを含み、少なくとも１つのパケットはステップ１４２に示すようにクライアントタイミング信号とマスタデバイスの参照タイミング信号間のタイミング差分値を示す。本方法はステップ１４４に示すように少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号の調整にタイミング差分値を使用するステップを含む。

本方法はさらにステップ１３９に示すようにマスタデバイスからのタイミング情報の要求の受信に応じてクライアントタイミング信号を送信するステップを含む。これはステップ１４０に示すようにマスタデバイスにより受信するマスタデバイスにおけるクライアントタイミング信号の決定に使用する複数のパケットの送信により実行でき、パケットはクライアントタイミング信号を示す。

本方法はさらに複数のクライアントデバイスからマスタデバイスにより受信する複数の異なるクライアントタイミング信号を送信するステップおよびマスタデバイスで複数の異なるクライアントタイミング信号を順次決定するステップを含みうる。本方法はさらに図６を参照して示す方法のステップを含みうる。本方法は次いでステップ１４６に示すように反復する。

図１乃至図７の装置はマスタデバイスにおいてホストするクロック回復アルゴリズムを使用してクライアントデバイスに同期情報を伝送する方法を示す。マスタデバイスにおけるクロック回復アルゴリズムのホストは遅延に敏感でありうるあらゆる重要なパケットをアップリンク方向にのみ送信する利点を有する。遅延変動は一般にアップリンク方向ではより少なく、性能はより良いと期待されることが理解されよう。比較して、ダウンリンク方向は一般により雑音が多い。タイミング情報は定義によりパケット遅延変動に影響されない種々の手法によりダウンリンクでクライアントに配信する。

上記の実施形態は移動通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ、Global System for Mobile Communications）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）および将来のＷＣＤＭＡの後継であるロングタームエボリューション（ＬＴＥ、Long Term Evolution）のような移動技術の周波数同期の態様に特にだが排他的でなく関係する。これらのアプリケーションは一般に効果的動作のために正確な周波数および／または時間同期参照を必要とする。

Claims

パケットベースの通信ネットワークにおけるクロック回復を実行する方法であって、
マスタデバイスにおいて、少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号を決定するステップと、
前記クライアントタイミング信号を、前記マスタデバイスの参照タイミング信号と比較するステップと、
前記クライアントタイミング信号と前記参照タイミング信号とのタイミング差分値を決定するステップと、
少なくとも１つの前記クライアントデバイスによって受信される少なくとも１つのパケットを前記マスタデバイスから送信するステップと
を含み、
前記少なくとも１つのパケットは、前記少なくとも１つのクライアントデバイスにおいて、クライアントタイミング信号を調整するための前記タイミング差分値を示すことを特徴とする方法。
前記マスタデバイスにおいて、前記少なくとも１つのクライアントデバイスからの少なくとも１つのパケットを用いて、前記クライアントタイミング信号を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記マスタデバイスで前記クライアントタイミング信号を決定するために使用されるタイミング情報であって、前記少なくとも１つのクライアントデバイスによって受信される前記タイミング情報の要求を前記マスタデバイスから送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記クライアントタイミング信号を決定するために使用される前記少なくとも１つのクライアントデバイスからの複数のパケットを前記マスタデバイスで受信するステップをさらに含み、
前記複数のパケットは、前記クライアントタイミング信号を示すことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
前記クライアントタイミング信号を決定するために使用される前記複数のパケットから１つ以上のパケットを選択するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
複数のクライアントデバイスからの複数の異なるクライアントタイミング信号を決定するステップをさらに含み、
前記複数の異なるクライアントタイミング信号は、前記マスタデバイスで順次決定されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
パケットベースの通信ネットワークにおけるクロック回復を実行する方法であって、
マスタデバイスによって受信されるクライアントタイミング信号を、少なくとも１つのクライアントデバイスから送信するステップと、
前記マスタデバイスからの少なくとも１つのパケットであって、前記クライアントタイミング信号と前記マスタデバイスの参照タイミング信号とのタイミング差分値を示す前記少なくとも１つのパケットを前記少なくとも１つのクライアントデバイスで受信するステップと、
前記少なくとも１つのクライアントデバイスの前記クライアントタイミング信号を調整するための前記タイミング差分値を用いるステップと
を含むことを特徴とする方法。
前記マスタデバイスからタイミング情報の要求を受信することに応じて、前記クライアントタイミング信号を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記マスタデバイスで前記クライアントタイミング信号を決定するために使用される、前記マスタデバイスによって受信される複数のパケットを送信するステップをさらに含み、
前記複数のパケットは、前記クライアントタイミング信号を示すことを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
前記マスタデバイスによって受信される、複数のクライアントデバイスからの複数の異なるクライアントタイミング信号を送信するステップと、
前記複数の異なるクライアントタイミング信号を、前記マスタデバイスで順次決定するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の方法。
請求項１乃至６の何れか１項に記載のステップをさらに含むことを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の方法。
請求項１乃至１１の何れか１項に記載のパケットベースの通信ネットワークにおけるクロック回復を実行する方法をコンピュータで読取可能な記憶媒体に記憶したコンピュータプログラム。
パケットベースの通信ネットワークにおけるマスタデバイスであって、
少なくとも１つのクライアントデバイスのクライアントタイミング信号を決定するタイミング回復部を備え、
前記マスタデバイスは、
前記クライアントタイミング信号と前記マスタデバイスの参照タイミング信号とを比較し、前記クライアントタイミング信号と前記参照タイミング信号とのタイミング差分値を決定するように動作可能であり、
前記少なくとも１つのクライアントデバイスで前記クライアントタイミング信号を調整するための、前記少なくとも１つのクライアントデバイスによって受信される前記タイミング差分値を示す少なくとも１つのパケットを送信するように動作可能であることを特徴とするマスタデバイス。
前記少なくとも１つのクライアントデバイスからの少なくとも１つのパケットを用いて前記クライアントタイミング信号を決定するように構成されることを特徴とする請求項１３に記載のマスタデバイス。
前記タイミング回復部は、前記マスタデバイスで前記クライアントタイミング信号を決定するために使用される、前記少なくとも１つのクライアントデバイスによって受信されるタイミング情報の要求を送信するように構成されることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のマスタデバイス。
前記タイミング回復部は、前記クライアントタイミング信号を決定するために、前記少なくとも１つのクライアントデバイスからの前記クライアントタイミング信号を示す複数のパケットを受信するように構成されることを特徴とする請求項１３乃至１５の何れか１項に記載のマスタデバイス。
前記タイミング回復部は、前記クライアントタイミング信号を決定するために使用される前記複数のパケットから１つ以上のパケットを選択するように構成されることを特徴とする請求項１６に記載のマスタデバイス。
第２の複数のクライアントデバイスからの第２の複数のクライアントタイミング信号を決定するように動作可能な第１の複数のタイミング回復部をさらに含み、
前記第１の複数のタイミング回復部は、前記第２の複数のクライアントデバイスよりも少ないことを特徴とする請求項１３乃至１７の何れか１項に記載のマスタデバイス。
パケットベースの通信ネットワークにおけるクライアントデバイスであって、
タイミング信号発生器と、差動タイミング回復部とを備え、
前記クライアントデバイスは、マスタデバイスによって受信される前記クライアントデバイスのクライアントタイミング信号を送信するように動作可能であり、
前記差動タイミング回復部は、前記クライアントタイミング信号と前記マスタデバイスの参照タイミング信号とのタイミング差分値を示す、前記マスタデバイスからの少なくとも１つのパケットを受信するように動作可能であり、
前記クライアントデバイスは、前記タイミング差分値を用いて前記クライアントタイミング信号を調整するように動作可能であることを特徴とするクライアントデバイス。
前記マスタデバイスからタイミング情報の要求を受信することに応じて、前記クライアントタイミング信号を送信するように構成されることを特徴とする請求項１９に記載のクライアントデバイス。
前記マスタデバイスで前記クライアントタイミング信号を決定するために使用される、前記マスタデバイスによって受信される複数のパケットを送信するように構成されることを特徴とする請求項１９又は２０に記載のクライアントデバイス。
請求項１３乃至１８の何れか１項に記載のマスタデバイス、又は、請求項１９乃至２１の何れか１項に記載のクライアントデバイスを含むことを特徴とする通信ネットワーク。