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CN101282189B - 时钟同步方法、系统及终端 - Google Patents

时钟同步方法、系统及终端 Download PDF

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CN101282189B CN2007100904203A CN200710090420A CN101282189B CN 101282189 B CN101282189 B CN 101282189B CN 2007100904203 A CN2007100904203 A CN 2007100904203A CN 200710090420 A CN200710090420 A CN 200710090420A CN 101282189 B CN101282189 B CN 101282189B
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Abstract

本发明公开了一种时钟同步方法，包括：根据CNU的保持时钟的长度设置最小时间片；在下行占用介质期间，CLT在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，向CNU发送该数据帧；若没有，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；CNU根据CLT发来的数据帧或空闲信号恢复自身时钟。本发明同时公开了一种时钟同步系统，包括：CLT和CNU。本发明还公开了一种CLT，包括：时间片设置模块和时钟同步模块。本发明保证了CNU能够在保持时钟内恢复自身时钟，使得CNU能够与CLT始终保持时钟同步，从而保证了CLT和CNU的正常通信。

Description

时钟同步方法、系统及终端 
技术领域
本发明涉及时钟同步技术领域，具体涉及一种以太网无源同轴网络(EPCN，Ethernet Passive Coaxial-cable Network)中的时钟同步方法、系统及终端。 
背景技术
EPCN技术是以以太网为载体，采用点到多点结构、无源同轴电缆传输方式，上行以突发的以太网包方式发送数据流的技术。EPCN技术主要市场定位是在楼内的以太网宽带到户使用。 
EPCN系统为半双工系统，主要包括同轴线路终端(CLT，Coaxial-cableLine Terminal)和同轴网络终端(CNU，Coaxial-Cable Network Unit)，每个CLT通过同轴电缆同时与多个CNU相连，从CLT到CNU的下行方向和从CNU到CLT的上行方向分时占用同轴电缆。为了保证CLT和CNU之间的正常通信，必须使得CNU的时钟与CLT的时钟始终保持同步。目前，CNU的物理层芯片能够保持一定时间的时钟能力如：通常都在10毫秒到几百毫秒的量级，若在此保持时钟时间内，仍然没有收到CLT发来的新的时钟同步信号，则该保持的时钟就会产生误差。在时钟产生误差时，若又从传输介质上传来CLT发来的数据比特，则CNU的物理层芯片就无法有效接收数据比特流，从而导致CNU无法与CLT进行正常通信。 
发明内容
本发明提供一种时钟同步方法、系统及终端，以实现EPCN系统中的CNU和CLT的时钟同步。 
本发明的技术方案是这样实现的：
一种时钟同步方法，包括： 
CNU的保持时钟的长度设置最小时间片； 
在下行占用介质期间，CLT在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，向CNU发送该数据帧；若没有，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号； 
CNU根据CLT发来的数据帧或空闲信号恢复自身时钟。 
所述CLT判定有待发送数据帧之后、向CNU发送该数据帧之前进一步包括：CLT判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；若未超过，向CNU发送该数据帧。 
所述根据CNU的保持时钟的长度设置最小时间片包括：将最小时间片的长度设置为小于或等于CNU保持时钟的长度。 
所述方法进一步包括：设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值， 
所述CLT在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧之前进一步包括：CLT根据所述最小时间片和所述下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，确定下行占用介质期间到来。 
所述方法进一步包括：设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，CLT根据该比值以及所述最小时间片的长度确定上行占用介质时长； 
CNU确定要向CLT发送数据，将要发送的各数据帧的长度上报给CLT，CLT根据各CNU上报的待发送数据帧的长度以及所述上行占用介质时长，为各CNU分配上行占用介质时间段，CNU在CLT为自身分配的上行占用介质时间段内，向CLT发送数据。 
一种时钟同步系统，包括：CLT和CNU，其中： 
CLT，根据CNU的保持时钟的长度设置最小时间片，在下行占用介质期间，在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，则向CNU发送该数据帧；若没有，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号； 
CNU，接收CLT发来的数据帧或空闲信号，根据该数据帧或空闲信号恢复自身时钟。 
所述CLT进一步，在判定当前最小时间片内有待发送数据帧时，判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；若不超过，则向CNU发送该数据帧。 
所述CLT进一步用于，根据CNU发来的各待发送数据帧的长度，为CNU分配上行占用介质时间段，将该上行占用介质时间段发送给CNU； 
所述CNU进一步，在确定自身要发送数据时，向CLT发送各待发送数据帧的长度，接收CLT发来的上行占用介质时间段，在该上行占用介质时间段内向CLT发送数据。 
一种实现时钟同步的CLT，与CNU相连，包括：时间片设置模块和时钟同步模块，其中： 
时间片设置模块，根据CNU的保持时钟长度设置最小时间片，将最小时间片长度发送给时钟同步模块； 
时钟同步模块，接收时间片设置模块发来的最小时间片长度，在下行占用介质期间，在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，则向CNU发送该数据帧；若没有，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号。 
所述时钟同步模块进一步用于，在判定当前最小时间片内有待发送数据帧时，继续判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；若不超过，则向CNU发送该数据帧。 
该CLT进一步包括：介质占用设置模块，设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，将该比值发送给时钟同步模块， 
所述时钟同步模块根据所述比值确定下行占用介质期间到来。 
所述CLT进一步包括：上行占用介质分配模块，接收时间片设置模块发来的最小时间片长度，接收介质占用设置模块发来的下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，确定上行占用介质时长，接收CNU发来的各待发送数据帧的长度，确定该CNU的上行占用介质时间段，将该上行占用介 质时间段发送给CNU。 
与现有技术相比，本发明通过根据CNU的保持时钟的长度设置最小时间片，在下行占用介质期间的每个最小时间片内，CLT或者向CNU发送数据帧或者向CNU发送空闲信号，保证了CNU能够在保持时钟内恢复自身时钟，使得CNU能够与CLT始终保持时钟同步，从而保证了CLT和CNU的正常通信。 
附图说明
图1为本发明实施例提供的在EPCN系统中实现时钟同步的流程图； 
图2为本发明实施例提供的实现时钟同步的EPCN系统组成图。 
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。 
图1为本发明实施例提供的在EPCN系统中实现时钟同步的流程图，如图1所示，其具体步骤如下： 
步骤101：预先根据CNU的保持时钟的长度在CLT上设置最小时间片，并在CLT上设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值。 
最小时间片的长度应设置为小于或等于CNU的保持时钟的长度。CLT可根据最小时间片的长度，以及下行占用介质时长和上行占用介质时长的比值，确定CLT每次占用下行介质的时长和所有CNU每次占用上行介质的时长总和。例如：若CNU的保持时钟的长度为10ms，则可设置最小时间片为5ms，此时若设置下行占用介质时长和上行占用介质时长的比例为4：1，那么，CLT每次占用下行介质的时长为20ms，而所有CNU每次占用上行介质的时长总和为5ms。 
步骤102：CLT确定下行占用介质期间到来，在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若是，执行步骤103；否则，执行步骤105。 
CLT可根据自身每次占用下行介质的时长和所有CNU每次占用上行介 质的时长总和，确定下行占用介质期间是否到来。 
步骤103：CLT判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若是，执行步骤105；否则，执行步骤104。 
由于以太网数据帧是非定长的，因此每一个数据帧在同轴电缆上的传送时长是非定长的。根据数据帧的长度，CLT可以计算出该数据帧的传送时长。若数据帧的传送时长大于最小时间片的长度，则发送该数据帧就可能会占用CNU的上行发送时间，从而导致CNU与CLT同时占用传输介质，使得数据传输错误。因此，CLT在发送每个数据帧之前，必须判断该数据帧的传送时长是否超过预先设定的最小时间片，若是，则不发送该数据帧，而通过向CNU发送空闲信号来帮助CNU恢复时钟。 
步骤104：CLT将数据帧发送给各CNU，各CNU根据该数据帧恢复自身时钟，转至步骤106。 
步骤105：CLT在该最小时间片内向各CNU发送空闲(Idle)信号，各CNU根据该空闲信号恢复自身时钟。 
步骤106：CNU根据恢复的时钟，在CLT为自身分配的上行占用介质时间段内，向CLT发送数据。 
由于本发明中提到的EPCN系统为半双工系统，CLT与CNU分时占用同轴传输介质，因此，在非下行占用介质期间，CLT不发送任何数据信号。 
本发明中，CLT在为CNU分配上行介质时，遵循现有的MPCP MAC层协议：CNU在发送上行数据之前，会向CLT上报自身所要发送的各数据帧的长度，CLT根据确定的所有CNU每次占用的上行介质时长总和，以及该各CNU上报的待发送数据帧的长度，为各CNU分配上行占用介质时间段，并将该上行占用介质时间段分配给对应的CNU，CNU在CLT为自身分配的上行占用介质时间段内发送上行数据帧。 
图2为本发明实施例提供的实现时钟同步的EPCN系统组成图，如图2所示，其主要包括：CLT和CNU，其中： 
CLT：用于保存根据CNU的保持时钟的长度设置的最小时间片长度， 并设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值；确定下行占用介质期间到来，在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，则判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；若不超过，则向CNU发送该数据帧；若没有，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号。 
本实施例中，CLT还可根据CNU发来的各待发送数据帧的长度，为CNU分配上行占用介质时间段，将该上行占用介质时间段发送给CNU。 
CNU：接收CLT发来的数据帧或空闲信号，根据该数据帧或空闲信号恢复自身时钟。 
本实施例中，CNU还可在检测到自身要发送数据时，向CLT发送各待发送数据帧的长度，接收CLT发来的上行占用介质时间段，在该上行占用介质时间段内向CLT发送数据帧。 
以下为本发明实施例提供的实现时钟同步的CLT的结构，其主要包括：时间片设置模块、介质占用设置模块和时钟同步模块，其中： 
时间片设置模块：用于保存根据CNU的保持时钟的长度设置的最小时间片长度。 
介质占用设置模块：用于保存下行占用介质时长和上行占用介质时长的比值。 
时钟同步模块：用于从时间片设置模块读取最小时间片长度，从介质占用设置模块读取下行占用介质时长和上行占用介质时长的比值；当根据所述最小时间片长度和所述比值确定下行占用介质期间到来时，在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，则判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；若未超过，则向CNU发送该数据帧；若没有，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号。 
CLT还包括：上行占用介质分配模块，用于从时间片设置模块读取最小时间片长度，接收介质占用设置模块发来的下行占用介质时长和上行占用介 质时长的比值，根据所述最小时间片的长度和所述比值确定上行占用介质时长；接收CNU发来的各待发送数据帧的长度，根据所述上行占用介质时长，确定该CNU的上行占用介质时间段，将该上行占用介质时间段发送给该CNU。 
以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种时钟同步方法，其特征在于，包括：
将最小时间片的长度设置为小于或等于同轴网络终端CNU的保持时钟的长度；
在下行占用介质期间，同轴线路终端CLT在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，CLT判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号，若未超过，向CNU发送该数据帧；若没有，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；
CNU根据CLT发来的数据帧或空闲信号恢复自身时钟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，
所述CLT在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧之前进一步包括：CLT根据所述最小时间片和所述下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，确定下行占用介质期间到来。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，CLT根据该比值以及所述最小时间片的长度确定上行占用介质时长；
CNU确定要向CLT发送数据，将要发送的各数据帧的长度上报给CLT，CLT根据各CNU上报的待发送数据帧的长度以及所述上行占用介质时长，为各CNU分配上行占用介质时间段，CNU在CLT为自身分配的上行占用介质时间段内，向CLT发送数据。
4.一种时钟同步系统，其特征在于，包括：同轴线路终端CLT和同轴网络终端CNU，其中：
CLT，将最小时间片的长度设置为小于或等于CNU的保持时钟的长度，在下行占用介质期间，在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号，若不超过，则向CNU发送该数据帧；若没有，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号；
CNU，接收CLT发来的数据帧或空闲信号，根据该数据帧或空闲信号恢复自身时钟。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述CLT进一步用于，根据CNU发来的各待发送数据帧的长度，为CNU分配上行占用介质时间段，将该上行占用介质时间段发送给CNU；
所述CNU进一步，在确定自身要发送数据时，向CLT发送各待发送数据帧的长度，接收CLT发来的上行占用介质时间段，在该上行占用介质时间段内向CLT发送数据。
6.一种实现时钟同步的同轴线路终端CLT，与同轴网络终端CNU相连，其特征在于，包括：时间片设置模块和时钟同步模块，其中：
时间片设置模块，将最小时间片的长度设置为小于或等于CNU的保持时钟长度，将最小时间片长度发送给时钟同步模块；
时钟同步模块，接收时间片设置模块发来的最小时间片长度，在下行占用介质期间，在每个最小时间片开始时刻判断是否有待发送数据帧，若有，判断当前待发送数据帧的传送时长是否超过最小时间片长度，若超过，在该最小时间片内向CNU发送空闲信号，若不超过，则向CNU发送该数据帧；若没有，则在该最小时间片内向CNU发送空闲信号。
7.如权利要求6所述的CLT，其特征在于，该CLT进一步包括：介质占用设置模块，设置下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，将该比值发送给时钟同步模块，
所述时钟同步模块根据所述比值确定下行占用介质期间到来。
8.如权利要求7所述的CLT，其特征在于，所述CLT进一步包括：上行占用介质分配模块，接收时间片设置模块发来的最小时间片长度，接收介质占用设置模块发来的下行占用介质时长与上行占用介质时长的比值，确定上行占用介质时长，接收CNU发来的各待发送数据帧的长度，确定该CNU的上行占用介质时间段，将该上行占用介质时间段发送给CNU。
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