[發(fā)明專(zhuān)利]采用時(shí)鐘預(yù)測(cè)技術(shù)的精確時(shí)鐘恢復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910099985.7
• 申請(qǐng)日: 2009-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101599806A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱仁昌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州再靈電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04J3/06
• 分類(lèi)號(hào): H04J3/06
• 代理公司: 杭州裕陽(yáng)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張驍敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種在分組交換網(wǎng)絡(luò)中采用時(shí)鐘 預(yù)測(cè)技術(shù)的精確時(shí)鐘恢復(fù)方法。

背景技術(shù)

分組交換網(wǎng)絡(luò)是一種提供任何地點(diǎn)之間連接的網(wǎng)絡(luò)。來(lái)自許多用戶的網(wǎng)絡(luò) 分組被傳送到分組交換網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，它們可以被傳遞到和網(wǎng)絡(luò)相連的 任何遙遠(yuǎn)的地點(diǎn)。

如圖1，在由于時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)TDM業(yè)務(wù))有精確的定時(shí)，所以 在分組交換網(wǎng)絡(luò)中承載TDM業(yè)務(wù)時(shí)，分組交換網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送側(cè)的時(shí)鐘信息(當(dāng)每 個(gè)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)為固定長(zhǎng)度時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送的時(shí)刻即可認(rèn)為是一個(gè)時(shí)鐘信息， 接收側(cè)收到數(shù)據(jù)的時(shí)刻也可認(rèn)為為時(shí)鐘信息)是均勻的，見(jiàn)圖1(a)；由于分組交 換網(wǎng)絡(luò)是采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，在加上數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中和其他數(shù)據(jù)傳輸共享帶 寬，當(dāng)和其他數(shù)據(jù)包競(jìng)爭(zhēng)帶寬時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知的延遲，所以在接收側(cè) 接收到的時(shí)鐘信息是不均勻的，見(jiàn)圖1(b)；由于分組交換網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的是傳輸功能， 我們必須采用一個(gè)將不均勻的時(shí)鐘信息恢復(fù)成均勻的時(shí)鐘信息，見(jiàn)圖1(c)。

目前主要采用的是同步剩余時(shí)標(biāo)時(shí)鐘恢復(fù)方法，中國(guó)專(zhuān)利CN01115556.6用 剩余時(shí)標(biāo)法進(jìn)行源業(yè)務(wù)時(shí)鐘恢復(fù)的方法與電路，數(shù)據(jù)源端和目標(biāo)端必須有相同 的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，由于需要采用模擬鎖相環(huán)等器件，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，其 次如果數(shù)據(jù)包丟失，會(huì)造成時(shí)鐘恢復(fù)的錯(cuò)誤。

中國(guó)專(zhuān)利03122833.X提到涉及時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)鐘的產(chǎn)生方法，應(yīng)用于 包交換網(wǎng)絡(luò)的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)傳輸，通過(guò)監(jiān)控時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在緩存器中的填 充程度，判斷源時(shí)鐘是否處于捕捉范圍之內(nèi)，如果是，則將調(diào)整頻率縮小為當(dāng) 前調(diào)整頻率的一半；如果否，則判斷緩存器的填充程度是否大于參考值，如果 大于則將當(dāng)前恢復(fù)時(shí)鐘的中心值加上當(dāng)前的調(diào)整頻率；如果小于則將當(dāng)前恢復(fù) 時(shí)鐘的中心值減去當(dāng)前的調(diào)整頻率；輸出恢復(fù)時(shí)鐘，并繼續(xù)捕捉，直到調(diào)整頻 率等于可調(diào)整的最小頻率。該技術(shù)只需輸入需要進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)的數(shù)據(jù)包，即可 恢復(fù)出相應(yīng)的穩(wěn)定的發(fā)送時(shí)鐘；本發(fā)明不需要采用高精度的網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘作為參考， 也不需要復(fù)雜昂貴的模擬鎖相環(huán)器件，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸引起的包抖動(dòng)有很強(qiáng)的濾除 作用。但是該專(zhuān)利的恢復(fù)時(shí)鐘是隨著包間隔的長(zhǎng)短而不斷漂移的，所以不是完 全均勻的時(shí)鐘。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可以短時(shí)間并穩(wěn)定地與源時(shí)鐘同步、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，恢復(fù)更精確的一種采用時(shí)鐘預(yù)測(cè)技術(shù)的精確時(shí)鐘恢復(fù)方法。

一種采用時(shí)鐘預(yù)測(cè)技術(shù)的精確時(shí)鐘恢復(fù)方法，當(dāng)數(shù)據(jù)包由于網(wǎng)絡(luò)原因不 能按時(shí)到達(dá)，根據(jù)輸入的時(shí)鐘產(chǎn)生與時(shí)鐘信息所攜帶的時(shí)鐘個(gè)數(shù)相同的不規(guī)則 時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘預(yù)測(cè)方法，時(shí)鐘預(yù)測(cè)電路自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)信號(hào)以保證 輸出時(shí)鐘，該方法包括如下步驟：

1)當(dāng)電路接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行加計(jì)數(shù)；

2)當(dāng)接收包計(jì)數(shù)器不為零時(shí)，不規(guī)則時(shí)鐘生成器電路產(chǎn)生1000ppm的時(shí)鐘；

3)由于每個(gè)數(shù)據(jù)包攜帶確定的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，當(dāng)包長(zhǎng)計(jì)數(shù)器達(dá)到數(shù)據(jù)包攜帶的 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，使接收包計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減一；當(dāng)接收包 計(jì)數(shù)器的值為0時(shí)，表示已經(jīng)產(chǎn)生了足夠的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。此時(shí)，不規(guī) 則時(shí)鐘生成器就停止產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)；

4)時(shí)鐘預(yù)測(cè)電路根據(jù)以前收到的數(shù)據(jù)包時(shí)間間隔，預(yù)測(cè)下一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá) 的時(shí)刻，當(dāng)數(shù)據(jù)包在預(yù)測(cè)到達(dá)的時(shí)刻沒(méi)有到達(dá)，電路自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù) 包到達(dá)信號(hào)，接收包計(jì)數(shù)器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，不規(guī)則時(shí)鐘生成器此時(shí) 由于接收包計(jì)數(shù)器不為0了，便開(kāi)始產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)；

5)當(dāng)時(shí)鐘預(yù)測(cè)電路產(chǎn)生了數(shù)據(jù)包到達(dá)信號(hào)后，此時(shí)真正數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，為 了避免重復(fù)產(chǎn)生時(shí)鐘，接收包計(jì)數(shù)器不對(duì)該數(shù)據(jù)包到達(dá)信號(hào)計(jì)數(shù)。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)包攜帶時(shí)鐘信息(例如序列號(hào))。

更進(jìn)一步的，通過(guò)時(shí)鐘平滑電路對(duì)不規(guī)則時(shí)鐘進(jìn)行平滑處理，使輸出的時(shí) 鐘在時(shí)間域上均勻分布。

更進(jìn)一步的，數(shù)字時(shí)鐘鎖相環(huán)電路對(duì)時(shí)鐘平滑電路的輸出時(shí)鐘作進(jìn)一步處 理，使之滿足通訊系統(tǒng)中抖動(dòng)和漂移的要求。

進(jìn)一步的，其使用場(chǎng)合包括以太網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)、MPLS、ATM、幀中繼分組交 換網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步的，在可編程邏輯芯片中采用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘恢復(fù)。

進(jìn)一步的，分組交換網(wǎng)絡(luò)中承載時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)。