[发明专利]使用线性规划用于同步的方法和设备

权利要求书

1.一种从设备，所述从设备通过网络连接到具有主时钟的主设备，其中，所述从 设备包括从时钟，并且其中：

所述从设备被设置成：

与所述主设备交换定时消息并且记录如下时间戳：根据所述主时钟从所述主设 备发送所述定时消息的时间、根据所述从时钟接收所述定时消息的时间、根据所述从时 钟发送所述定时消息的时间以及根据所述主时钟接收所述定时消息的时间；

用公式表示寻求最小化表达式θ_f-θ_r的线性规划问题，其中，θ_f是根据从所述 主设备发送到所述从设备的定时消息推导出的所述从时钟相较于所述主时钟的偏移，并 且θ_r是根据从所述从设备发送到所述主设备的定时消息推导出的偏移，所述线性规划问 题受下列约束条件限制：T_1,n≥(1+α)T_2,n+θ_f、T_4,n≤(1+α)T_3,n+θ_r以及θ_f-θ_r≥0，其 中：α是所述从时钟相较于所述主时钟的偏斜；T_1,n是根据所述主时钟从所述主设备发 送第n个定时消息的时间；T_2,n是根据所述从时钟从所述主设备接收所述第n个定时消 息的时间；T_3,n是根据所述从时钟从所述从设备发送所述第n个定时消息的时间；以及 T_4,n是根据所述主时钟从所述从设备接收所述第n个定时消息的时间；

求解所述线性规划问题以导出所述从时钟相对于所述主时钟的所述偏斜和所 述偏移的估计；以及

基于所估计出的偏斜和偏移将所述从时钟同步到所述主时钟，以产生主时间估 计。

2.根据权利要求1所述的从设备，其中，所述从时钟包括本地自由运行振荡器和 由所述本地自由运行振荡器的输出驱动的偏斜调整后的自由运行计数器，并且所述从设 备被设置成通过对所述偏斜调整后的自由运行计数器进行调整以考虑所估计出的偏斜 并且将所估计出的偏移应用到所述偏斜调整后的自由运行计数器的输出来将所述从时 钟的频率同步到所述主时钟的频率以产生所述主时间估计。

3.根据权利要求2所述的从设备，其中，所述从设备具有存储从所述偏斜的所述 估计推导出的带符号的偏斜补偿因子的存储区，所述带符号的偏斜补偿因子在所述本地 自由运行振荡器的每个时钟周期被加到所述偏斜调整后的自由运行计数器。

4.根据权利要求3所述的从设备，其中，所述偏斜补偿因子是表示要应用到所述 偏斜调整后的自由运行计数器的小数纳秒调整的调整因子。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的从设备，其中，所述偏斜调整后的自由运 行计数器还被用于提供针对在所述从设备接收定时消息的时间和从所述从设备发送定 时消息的时间的时间戳。

6.根据权利要求5所述的从设备，其中，在所述从设备从所述主设备接收到第一 定时消息时所述计数器被初始化，并且在接收到第一主时间估计时，所述计数器被复位 至所述第一主时间估计。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的从设备，所述从设备还包括由所述本地自 由运行振荡器的输出驱动的第二自由运行计数器，其中，所述第二计数器被用于提供针 对在所述从设备接收定时消息的时间和从所述从设备发送定时消息的时间的时间戳。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的从设备，其中，所述从设备还包括存储调 度的事件时间的第一可编程寄存器和比较器，其中，所述比较器被设置成将所述主时间 估计与存储在所述寄存器中的所述事件时间进行比较，并且当存在匹配时产生输出信 号。

9.根据权利要求8所述的从设备，其中，所述从设备包括存储事件周期的第二可 编程寄存器，所述从设备被设置成每当通过所述比较器发现匹配时，通过使存储在所述 第一可编程寄存器中的调度的事件时间以存储在所述第二可编程寄存器中的所述事件 周期递增来产生脉冲输出信号。