[發明專利]一種實現SDH產品時鐘板無縫切換的數字鎖相裝置

無效

• 申請號: 200610081064.4
• 申請日: 2006-05-23
• 公開（公告）號: CN101079629A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 陳新坤;于莉;陸波
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18;H03L7/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 許志勇;顏濤

技術領域

本發明涉及電子科學和技術領域，尤其涉及一種實現數字同步系列SDH產品時鐘板無縫切換的數字鎖相裝置。

背景技術

光同步數字系列SDH傳送網是新一代的傳送網體制。由于SDH傳送網自身特有的同步工作方式，要求全網實現同步工作，即所有網元的時鐘頻率和相位都控制在預先確定的容差范圍內，以保證各交換節點間時鐘同頻，否則通信就不能得以保障。SDH設備從時鐘的指標需要滿足G.813規范的要求。

鎖相環(PLL)技術在眾多領域得到了廣泛的應用，如信號處理、調制解調、時鐘同步、倍頻、頻率綜合等都應用到了鎖相環技術。其中，數字鎖相環(DPLL)具有環路參數調整方便、性能穩定的特點，可作為SDH設備從時鐘的實現方案。

為了滿足通信系統設備工作高可靠性的要求，SDH設備大都采用雙板熱備份的工作方式，即主用時鐘板和備用時鐘板互為主備，當主用時鐘板出現故障的時候，SDH設備能切換到由備用時鐘板提供系統時鐘，以滿足業務正常運行的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種實現數字同步系列SDH產品主備時鐘板無縫切換的數字鎖相環裝置，以便控制主用、備用時鐘板輸出的系統時鐘之間的相位差異，解決時鐘板切換引起業務損傷的問題，實現時鐘板無縫切換的功能。

本發明提供一種實現數字同步系列SDH產品時鐘板無縫切換的數字鎖相裝置，用于實現SDH產品的主用、備用時鐘板的無縫切換，其特點在于，包括時鐘源選擇單元、鑒相器、濾波器、數模轉換控制器、數模轉換器、恒溫壓控晶體振蕩器和分頻器，其中，

時鐘源選擇單元，用于根據時鐘板的工作狀態從輸入的多路時鐘信號中選擇一個參考時鐘輸出到鑒相器；

鑒相器，用于根據來自所述分頻器的本地時鐘和所述參考時鐘的上升沿產生以脈沖寬度表示本地時鐘和參考時鐘相差的高電平有效的脈沖信號，并采用多相等相位間隔的計數時鐘對相差脈沖寬度進行計數，產生低于預定鑒相精度的數字化鑒相值；

濾波器，用于對鑒相器產生的鑒相值進行平滑處理、低通濾波運算，并依據運算結果產生數字化壓控值；

數模轉換控制器，用于根據從濾波器獲取的壓控值，控制數模轉換器將所述壓控值進行轉換為相應的模擬壓控值；

恒溫壓控晶體振蕩器，用于根據所述模擬壓控值產生相應的振蕩頻率，其中一路振蕩頻率信號發送到所述分頻器，以便所述分頻器選擇相應的分頻系數產生本地時鐘發送至所述鑒相器。

其中，所述時鐘源選擇單元包括：

第一選擇器，用于在采用主用時鐘板時，根據同步狀態消息從線路參考時鐘T1、支路參考時鐘T2、外定時參考時鐘T3中三選一地輸出一個參考時鐘信號；

第二選擇器，用于對來自第一選擇器的參考時鐘和來自主用時鐘板的系統時鐘進行二選一的選擇，并將所選時鐘信號輸出到鑒相器，在采用主用時鐘板時，輸出來自第一選擇器的參考時鐘，在采用備用時鐘板時，輸出來自主用時鐘板的系統時鐘。

所述鑒相器包括：

相差脈沖生成單元，用于根據來自所述分頻器的本地時鐘和來自時鐘源選擇單元的參考時鐘的上升沿產生高電平有效的脈沖信號，所述脈沖信號以脈沖寬度表示本地時鐘和參考時鐘的相差；

相差脈沖數字化單元，用于采用多相等相位間隔的計數時鐘對所述相差脈沖寬度進行計數，產生低于預定鑒相精度的數字化鑒相值；

所述鑒相器采用現場可編程門陣列FPGA完成，其中：

所述多相等相位間隔的計數時鐘是由FPGA片上鎖相環對所述恒溫壓控晶體振蕩器輸出的時鐘信號進行倍頻移相產生的；所述鑒相器具有預先確定的預定鑒相精度值。

所述濾波器是低通濾波器，包括：

鑒相值平滑處理模塊，用于對來自鑒相器的鑒相值進行平滑處理；

低通濾波處理模塊，用于對平滑處理后的鑒相值進行低通濾波運算處理；

壓控值轉換模塊，用于根據濾波運算結果和所述數模轉換器的類型，產生數字化的壓控值。

所述低通濾波器進行低通濾波的算法是無限沖擊響應IIR數字濾波算法，其模擬濾波器原型采用一階理想比例積分濾波器，其中的IIR濾波傳遞函數為：