專利名稱：控制相位同步的方法和裝置以及實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，具體涉及一種控制相位同步的方法和裝置以及實 現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)。
背景技術：
在通信系統(tǒng)中，例如基站，實現(xiàn)精確的時鐘相位同步能保證基站穩(wěn)定運 行?，F(xiàn)有技術中的基站采用基于可編程邏輯器件的數(shù)字時鐘系統(tǒng)，可編程邏
輯器件可以為現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA， Field Programmable Gate Array)或 復雜可編程邏輯器件(CPLD, Complex Programmable Logic Device )。在數(shù)字 時鐘系統(tǒng)外接參考源，如全球定位系統(tǒng)(GPS ， Global Position System)的情 況下，通過同步裝置對內部時鐘信號進行相位同步，可以保證在當前時刻內 部時鐘信號和外部時鐘信號相位同步。而在數(shù)字時鐘系統(tǒng)在受到外界環(huán)境影 響的情況下，可能導致內部時鐘信號的相位偏離外部時鐘信號的相位。
現(xiàn)有技術提供了 一種解決方案，在數(shù)字時鐘系統(tǒng)中增加了控制相位同步 的控制裝置?？刂蒲b置判斷內部時鐘信號是否和外部時鐘信號保持相位同步， 在相位不同步的情況下向同步裝置下發(fā)相位同步命令，同步裝置中的FPGA 將內部時鐘信號相位同步到外部時鐘信號。如圖1所示，為現(xiàn)有l(wèi)支術中一種 控制相位同步的方法流程圖，主要包括以下步驟
步驟Al:獲取內部時鐘信號的相位信息和外部時鐘信號的相位信息。 在數(shù)字時鐘系統(tǒng)外接GPS時鐘信號，F(xiàn)PGA執(zhí)行首次相位同步操作之后， 控制裝置獲取數(shù)字時鐘系統(tǒng)的內部時鐘信號和外部時鐘信號的相位信息。 步驟A2:判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號是否相位同步。 控制裝置根據(jù)獲取的內部時鐘信號相位信息和外部時鐘信號相位信息判 斷是否相位同步。若判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號相位同步，則結束步 驟A2?？刂蒲b置還根據(jù)GPS時鐘信息，控制時間走秒狀態(tài)，在經過預置時間 后(預置時間一般為秒級)，執(zhí)行步驟Al，繼續(xù)對內部時鐘信號進行控制； 若判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號相位不同步，則進入步驟A3。 步驟A3:下發(fā)相位同步命令。
4控制裝置判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號相位不同步后，向同步裝置 下發(fā)相位同步命令，通過向同步裝置內的寄存器寫入控制信息，該控制信息 包含相位同步命令。
同步裝置中的FPGA開始執(zhí)行相位同步命令，將內部時鐘信號相位同步 到外部時鐘信號?？刂蒲b置還4艮據(jù)GPS時鐘信息，控制時間走秒狀態(tài)，在經 過預置時間后(預置時間一般為秒級)，執(zhí)行步驟Al,繼續(xù)對內部時鐘信號 進行控制，控制裝置循環(huán)執(zhí)行該方法，控制內部時鐘信號保持相位同步的狀 態(tài)。
發(fā)明人在實施現(xiàn)有技術的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術中對相位同步進行控制 的方法可以獲取并調整FPGA內部時鐘信號的相位信息，但是容易出現(xiàn)時鐘 系統(tǒng)即使在當前時刻能保證相位同步，而在下一個脈沖周期時刻，內部時鐘 信號相位相對外部時鐘信號相位又發(fā)生偏差。如果采取每秒都進行相位同步 才乘作，又會帶來內部時鐘信號相位的不確定，導致同步不準確。

發(fā)明內容
為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供一種控制相位同步的方法，該 方法實施例能夠使內部時鐘信號和外部時鐘信號之間的相位同步不會在短時 間內發(fā)生偏差。
本發(fā)明實施例4是供的控制相位同步的方法包括
獲取內部時鐘信號的相位信息和外部時鐘信號的相位信息；判斷內部時 鐘是否保持穩(wěn)定，若保持穩(wěn)定，則進一步判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號 是否相位同步，若相位不同步，則下發(fā)相位同步命令。
本發(fā)明實施例還提供一種控制相位同步的控制裝置，包括 獲取單元，用于獲取內部時鐘信號相位信息和外部時鐘信號相位信息； 第一判斷單元，用于判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定；第二判斷單元，用于當內 部時鐘保持穩(wěn)定時，判斷內部時鐘信號和所述外部時鐘信號是否相位同步； 以及命令下發(fā)單元，用于當內部時鐘信號和外部時鐘信號不同步時，下發(fā)相 位同步命令。
本發(fā)明實施例還提供一種實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)，包括
控制裝置，用于在內部時鐘保持穩(wěn)定且內部時鐘信號和外部時鐘信號的相位不同步時，下發(fā)相位同步命令；以及同步裝置，用于根據(jù)接收到的相位
同步命令執(zhí)行相位同步操作。
與現(xiàn)有技術中控制相位同步的方法相比，本發(fā)明實施例提供的控制相位 同步的方法在確定時鐘系統(tǒng)保持穩(wěn)定時，才進行內部時鐘信號相位與外部時 鐘信號的同步，可以最大程度地確保時鐘信號相位同步的準確。


圖l是現(xiàn)有技術中控制相位同步的方法流程圖； 圖2是本發(fā)明實施例控制相位同步的方法流程圖； 圖3是本發(fā)明實施例執(zhí)行相位同步操作的方法流程圖； 圖4是本發(fā)明實施例控制相位同步的控制裝置的結構示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)的結構示意圖； 圖6是本發(fā)明實施例應用在基站系統(tǒng)領域實現(xiàn)相位同步的方法流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明實施例提供的控制相位同步的方法和控制裝置以 及實現(xiàn)相位同步的裝置進行詳細地說明。
參見圖2,圖2為本發(fā)明實施例控制相位同步的方法流程圖。該方法主要 包括以下步驟
步驟B1:獲取內部時鐘信號相位信息和外部時鐘信號相位信息。 控制相位同步的動作開始之后，獲取數(shù)字時鐘系統(tǒng)內部時鐘信號相位信 息和外部時鐘信號相位信息。在本實施例中，數(shù)字時鐘系統(tǒng)內部時鐘可以由
晶振提供，內部時鐘信號同樣由該晶振提供，外部時鐘信號可以由GPS信號 提供，還可以由高精度的原子時鐘提供。 步驟B2:判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定。
在本發(fā)明方法實施例中，通過判斷晶振的振蕩頻率與標稱頻率的偏差是 否小于預置的值來判斷晶振時鐘是否保持穩(wěn)定。其中，標稱頻率是晶振的基 本參數(shù)，該參數(shù)可以預先在一控制裝置中進行設置，再由該控制裝置進行該 判斷操作。若判斷晶振的振蕩頻率偏離標稱頻率小于預定的值，則進入下一 步驟B3;若判斷晶振的振蕩頻率偏離標稱頻率大于或等于預定值，則停止本 次相位同步操作，經過預置時間后從步驟B1開始執(zhí)行，再次進行相位同步操作。
由于數(shù)字時鐘系統(tǒng)通常采用如晶振等裝置作為內部時鐘。在外界環(huán)境影 響下，晶振等裝置可能處于不穩(wěn)定狀態(tài)，如果在內部時鐘不穩(wěn)定時進行相位 同步，可能導致同步不準確，因此本發(fā)明實施例在確定內部時鐘保持穩(wěn)定之 后才進行同步操作。
步驟B3:判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號是否相位同步。 根據(jù)獲取的內部時鐘信號相位信息和外部GPS時鐘信號相位信息，判斷 內部時鐘信號和外部時鐘信號相位是否同步。若判斷內部時鐘信號和GPS時 鐘信號相位不同步，則進入下一步驟B4;若判斷內部時鐘信號和GPS時鐘信 號相位同步，則結束步驟B3，完成本次相位同步操作，經過預置時間后，執(zhí) 行步驟B1,繼續(xù)下一周期對內部時鐘信號的相位同步進行控制。 步驟B4:下發(fā)相位同步命令。
在判斷內部時鐘信號和GPS時鐘信號相位不同步后，向同步裝置下發(fā)相 位同步命令。
在本發(fā)明方法實施例中，可以下發(fā)控制信息來下發(fā)相位同步命令。具體 地，可以通過向同步裝置內部的寄存器寫入控制信息，其中該控制信息包含 相位同步命令，同步裝置根據(jù)相位同步命令執(zhí)行相位同步操作，進行內部時 鐘信號與外部時鐘信號相位的同步。
在經過預置時間后，控制裝置開始執(zhí)行步驟B1，繼續(xù)對內部時鐘信號進 行控制?？刂蒲b置循環(huán)執(zhí)行該方法，控制內部時鐘信號和外部時鐘信號保持 相位同步的狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例中的控制相位同步的方法在確認數(shù)字時 鐘系統(tǒng)內的時鐘保持穩(wěn)定之后，才開始判斷內部時鐘信號是否和外部時鐘信 號保持相位同步，進而在相位不同步時下發(fā)相位同步命令。同步裝置開始執(zhí) 行相位同步命令，對內部時鐘信號進行相位同步。本發(fā)明實施例能解決現(xiàn)有 技術在當前時刻完成相位同步，而在下一個脈沖周期相位發(fā)生偏差的問題， 可以保證內部時鐘信號最大程度保持與外部時鐘信號相位同步。
參見圖3，圖3是本發(fā)明實施例執(zhí)行相位同步操作的方法流程圖，主要包 括以下步驟步驟Cl:在第一個脈沖周期獲取外部時鐘信號的絕對相位。
同步裝置在第一個脈沖周期獲取GPS時鐘信號的絕對相位。
步驟C2:獲取一個脈沖周期的內部時鐘信號。
同步裝置通過寄存器獲取一個脈沖周期的內部時鐘信號。
步驟C3:在下一個脈沖周期到來時，調整邏輯單元內部計^t器的值。
在下一個脈沖時鐘周期到來時，同步裝置通過調整計數(shù)器的值，將內部
時鐘信號的相位與GPS時鐘信號的相位進行同步。
本發(fā)明實施例是在內部時鐘保持穩(wěn)定的情況下，將內部時鐘信號與外部
時鐘信號進行同步，可以最大程度地確保內部時鐘信號的相位同步的準確。 參見圖4，圖4是本發(fā)明實施例控制相位同步的控制裝置的結構示意圖。
控制裝置10主要由獲取單元11、第一判斷單元12、第二判斷單元13和命令
下發(fā)單元14組成。
獲取單元11，用來獲取內部時鐘信號相位信息以及外部時鐘信號相位信
臺
第一判斷單元12,用來判斷數(shù)字時鐘系統(tǒng)的內部時鐘是否保持穩(wěn)定。
數(shù)字時鐘系統(tǒng)的內部時鐘可以由晶振4是供，外部時鐘信號可以由GPS信 號提供，還可以由高精度的原子時鐘提供。
在本發(fā)明控制裝置的實施例中，第一判斷單元12通過判斷晶振的振蕩頻 率與標稱頻率的偏差是否小于預定值來判斷晶振時鐘的穩(wěn)定情況，若判斷晶 振的振蕩頻率與標稱頻率的偏差小于預定值，則判斷內部時鐘保持穩(wěn)定，反 之則判斷內部時鐘不穩(wěn)定。
第二判斷單元13,用來當所述內部時鐘保持穩(wěn)定時，判斷內部時鐘信號 和外部時鐘信號是否相位同步。第二判斷單元13才艮據(jù)獲取單元11獲取的內 部時鐘信號相位信息和外部時鐘信號相位信息判斷內部時鐘信號和外部時鐘 信號是否相位同步。
命令下發(fā)單元14,用來下發(fā)相位同步命令。當?shù)谝慌袛鄦卧?2判斷該數(shù) 字時鐘系統(tǒng)的內部時鐘保持穩(wěn)定，第二判斷單元13判斷內部時鐘信號和外部 時鐘信號不同步時，該命令下發(fā)單元14下發(fā)相位同步命令。
在本發(fā)明控制裝置的實施例中，命令下發(fā)單元14通過向同步裝置內的寄
8存器寫入控制信息的方式下發(fā)相位同步命令，其中該控制信息包含相位同步 命令。
與現(xiàn)有技術中的控制裝置相比，本發(fā)明實施例中的控制裝置IO增加了第 一判斷單元12，控制裝置10在第一判斷單元12判斷系統(tǒng)內部時鐘穩(wěn)定的情 況下，第二判斷單元13才開始判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號是否相位同 步，進而在不同步的時候命令下發(fā)單元14下發(fā)相位同步命令。同步裝置接收 到相位同步命令后，執(zhí)行相位同步操作，可以保證內部時鐘信號在短時間內 保持與外部時鐘信號相位同步，可以保證同步的準確性。
參見圖5,圖5是本發(fā)明實施例實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)的結構示意圖。該系 統(tǒng)主要由控制裝置IO和同步裝置20組成。
控制裝置10用于在內部時鐘保持穩(wěn)定且內部時鐘信號和外部時鐘信號之 間的相位不同步時，下發(fā)相位同步命令。
其中，結合圖4及對應實施例，控制裝置IO主要由獲取單元11、第一判 斷單元12、第二判斷單元13和命令下發(fā)單元14組成。
同步裝置20用于在接收到相位同步命令后，執(zhí)行相位同步操作。其中同 步裝置20中包括4^收單元21和邏輯單元22。
在本實施例中，接收單元21由具有接收功能的硬件構成，接收外部GPS 時鐘信號。邏輯單元22用于保存內部時鐘信號和外部時鐘信號以及將內部時 鐘信號相位同步到外部時鐘信號。在本實施例中，邏輯單元22可以為FPGA 或CPLD, FPGA或CPLD中包括寄存器、計數(shù)器等其它邏輯器件。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例中的實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)中的控制裝置 10在確保系統(tǒng)內部晶振時鐘穩(wěn)定的情況下，才開始判斷內部時鐘信號和GPS 時鐘信號是否相位同步?？刂蒲b置IO對內部時鐘信號相位同步的狀態(tài)進行控 制，在需要進行相位同步操作時向同步裝置20下發(fā)相位同步命令，同步裝置 中20的邏輯單元22開始執(zhí)行相位同步操作，控制裝置10和同步裝置20協(xié) 調工作可以保證內部時鐘信號在短時間內保持與外部時鐘信號相位同步的狀 態(tài)，在出現(xiàn)不可控異常時能夠做到較快的響應和及時的恢復，能使數(shù)字時鐘 系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
為更好的理解本發(fā)明實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)實施例，下面給出 一個采用上
9述實施例的 一個具體應用場景。
參見圖6，圖6是本發(fā)明實施例應用在基站系統(tǒng)領域實現(xiàn)相位同步的方法 流程圖，該方法主要包括以下步驟，
步驟D1:接收GPS時鐘信號。
接收單元21接收GPS信號，并將穩(wěn)定的GPS時鐘信號送入FPGA。 步驟D2:將內部時鐘信號相位信息和GPS時鐘信號相位信息存入寄存器。
FPGA將內部時鐘信號相位信息和外部時鐘信號相位信息存入寄存器。 步驟D3:獲取內部時鐘信號相位信息和GPS時鐘信號相位信息。 控制裝置10中的獲取單元11從寄存器中獲取內部時鐘信號相位信息以 及GPS時鐘信號相位信息。
步驟D4:判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定。
控制裝置10中的第一判斷單元12通過判斷晶振的振蕩頻率與標稱頻率 的偏差是否小于預定值來判斷內部晶振時鐘的穩(wěn)定情況。若判斷晶振的振蕩 頻率與標稱頻率的偏差小于預定值，則進入下一步驟D5;若判斷判斷晶振的
振蕩頻率與標稱頻率的偏差大于或等于預定值，則停止本次相位同步操作， 控制裝置10經過預置時間后再從步驟D3開始執(zhí)行，再次進行相位同步操作。 步驟D5:判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號是否相位同步。 控制裝置10中的第二判斷單元13根據(jù)獲取單元11獲取的內部時鐘信號 相位信息和GPS時鐘信號相位信息判斷內部時鐘信號和GPS時鐘信號是否相 位同步。若控制裝置IO判斷內部時鐘信號和GPS時鐘信號相位不同步，則進 入下一步驟D6;若控制裝置10判斷內部時鐘信號和GPS時鐘信號相位同步， 則結束步驟D5，完成本次相位同步操:作，控制裝置IO在經過預置時間后， 執(zhí)行步驟D3，繼續(xù)對內部時鐘信號相位同步的狀態(tài)進行控制。 步驟D6:下發(fā)相位同步命令。
控制裝置10中的命令下發(fā)單元14通過向FPGA內部的寄存器寫入控制 信息的方式下發(fā)相位同步命令。 步驟D7:執(zhí)行相位同步命令。
FPGA執(zhí)行相位同步命令，將內部時鐘信號相位同步到GPS時鐘信號。在經過預置時間后，控制裝置10開始執(zhí)行步驟D3，繼續(xù)對內部時鐘信號進 行控制?？刂蒲b置IO循環(huán)執(zhí)行該方法，以保持基站系統(tǒng)內部時鐘信號與GPS 時鐘信號相位同步的狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術相比，本基站系統(tǒng)中實現(xiàn)相位同步的裝置可以更好的保持內 部時鐘信號相位同步的狀態(tài)，不會在短時間內發(fā)生偏差，還提供了一種新的 數(shù)字時鐘系統(tǒng)的設計方式，另外在基站系統(tǒng)出現(xiàn)不可控異常時能夠做到較快 的響應和及時的恢復，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
另外，通過控制裝置10和同步裝置20協(xié)調工作，結合各自的優(yōu)點，可 以提高時鐘控制的效率，節(jié)約FPGA資源，降低成本。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā) 明可以通過硬件實現(xiàn)，也可以可借助軟件和必要的通用硬件平臺的方式來實 現(xiàn)，基于這樣的理解，本發(fā)明的技術方案可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來， 該軟件產品可以存儲在一個非易失性存儲介質(可以是CD-ROM、 U盤、移 動硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機、 服務器或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
以上對本發(fā)明所提供的控制相位同步的方法和控制裝置以及實現(xiàn)相位同 步的系統(tǒng)進行了詳細介紹。對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明實施例 的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明 書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
1、一種控制相位同步的方法，其特征在于，包括獲取內部時鐘信號的相位信息和外部時鐘信號的相位信息；判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定，若保持穩(wěn)定，則進一步判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號是否相位同步，若相位不同步，則下發(fā)相位同步命令。
2、 根據(jù)權利要求1所述的控制相位同步的方法，其特征在于，所述判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定的步驟具體為判斷內部時鐘振蕩頻率 與標稱頻率的偏差是否小于預定值。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的控制相位同步的方法，其特征在于， 所述內部時鐘信號由晶振^是供，所述外部時鐘信號由全球定位系統(tǒng)^是供。
4、 一種控制相位同步的控制裝置，其特征在于，包括獲取單元，用于獲取內部時鐘信號相位信息和外部時鐘信號相位信息；第一判斷單元，用于判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定；第二判斷單元，用于當所述內部時鐘保持穩(wěn)定時，判斷所述內部時鐘信 號和所述外部時鐘信號是否相位同步；命令下發(fā)單元，用于當所述內部時鐘信號和所述外部時鐘信號不同步時， 下發(fā)相位同步命令。
5、 一種實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)，其特征在于，包括控制裝置，用于在內部時鐘保持穩(wěn)定且內部時鐘信號和外部時鐘信號的 相位不同步時，下發(fā)相位同步命令；同步裝置，用于根據(jù)接收到的相位同步命令執(zhí)行相位同步操作。
6、 根據(jù)權利要求5所述的實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制 裝置包括獲取單元，用于獲取內部時鐘信號的相位信息和外部時鐘信號的相位信息；第 一判斷單元，用于判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定；第二判斷單元，用于當所述內部時鐘保持穩(wěn)定時，判斷所述內部時鐘信號和所述外部時鐘信號是否相位同步；命令下發(fā)單元，用于當所述內部時鐘信號和所述外部時鐘信號相位不同 步時，下發(fā)相位同步命令。
7、 根據(jù)權利要求5或6所述的實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)，其特征在于，所述 同步裝置包括接收單元，用于接收外部時鐘信號；邏輯單元，用于保存內部時鐘信號和所述外部時鐘信號以及將所述內部 時鐘信號相位同步到所述外部時鐘信號。
8、 根據(jù)權利要求7所述的實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)，其特征在于， 所述邏輯單元為現(xiàn)場可編程門陣列或復雜可編程邏輯器件。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種控制相位同步的方法和控制裝置以及實現(xiàn)相位同步的系統(tǒng)，控制相位同步的方法包括獲取內部時鐘信號的相位信息和外部時鐘信號的相位信息；判斷內部時鐘是否保持穩(wěn)定，若保持穩(wěn)定，則進一步判斷內部時鐘信號和外部時鐘信號是否相位同步，若相位不同步，則下發(fā)相位同步命令。本發(fā)明實施例控制相位同步的方法可以使內部時鐘信號和外部時鐘信號的相位同步不會在短時間內發(fā)生偏差。
文檔編號H03L7/00GK101499798SQ20091000539
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權日2009年2月24日
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