[發明專利]基于直接數字式頻率合成器的時鐘恢復方法

有效

• 申請號: 201110340551.9
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102510321A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李永軍;魏明;李光瑜;戴瑩春
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及網絡通信領域，特別是涉及一種基于直接數字式頻率合成器的時鐘恢復方法。

背景技術

近年來，通信網絡所承載的業務發生了巨大的變化，OTN(Optical?Transport?Network，光傳送網)將是未來主要的光傳送網技術。基于ITU-T?G.709的OTN幀結構可以支持多種客戶信號的映射，要實現業務的透明傳輸，則需要從OTN包封中解映射出業務數據并同時恢復出時鐘信息。

目前采用的時鐘恢復方法，大部分采用第二代頻率合成技術，即PLL(Phase-Locked?Loop，鎖相環)頻率合成技術。數字鑒相器、分頻器加模擬環路濾波、壓控振蕩器的混合鎖相環是目前最為普遍的PLL組成方式。

DDS(Direct?Digital?Synthesizer，直接數字式頻率合成器)是用數字計算和數模變換器來產生信號，是第三代頻率合成技術。DDS技術首先將相位以極小的間隔離散化，計算出正弦信號對應于這些相位的幅度值，形成一個幅度-相位表，并存儲于DDS器件的ROM(Read-Only?Memory，只讀存儲器)中。DDS工作時，利用數字方式累加相位，得到信號在該時刻的相位值，然后按一定的相位-幅度轉換算法在ROM中查表得到信號在該時刻的幅度值，最后將信號通過D/A(Digital/Analog，數模轉換)和低通濾波器形成模擬正弦波或存儲波形的頻率合成技術。

目前異步時鐘恢復方法一般采用多級平滑加PLL的方法，現有的解映射異步時鐘電路參見圖1所示。首先需要從OTU(Optical?Transport?Unit，光傳送單元)中解出GE(Gigabit?Ethernet，千兆以太網)數據，整個過程可在OTU的時鐘域進行，這個過程需要2次解映射、1次解復用和多次去除開銷。如果有效數據的包絡產生OTU時鐘，那么每一個子過程，都會在此包絡上形成缺口，由于涉及到解映射的過程，缺口變得不規則，因此不可預知。最后提取出的GE數據包絡，在整個OTU中來看，是一個帶不規則缺口的包絡，參見圖2所示的數據包絡1。對數據包絡1進行了1次平滑，得到均勻缺口的數據包絡2，然后再次平滑，采用鎖相的原理得到GE的時鐘。采用了2次平滑，2個FIFO(First?Input?First?Output，先入先出隊列)。時鐘與數據包絡變化參見圖2所示。

現有的異步時鐘恢復方法存在以下缺陷：

(1)實現電路復雜，需要多級平滑，時延大。

(2)電路的通用性差，不便于移植。針對不同的業務需求，電路需要重新設計。

(3)恢復時鐘質量不能得到保證，普通PLL很難恢復出高質量的時鐘。

(4)針對不同的業務，需要提供不同的時鐘參考源。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種基于直接數字式頻率合成器的時鐘恢復方法，其電路時延小，只需要1級平滑，電路相對簡單，設計適用范圍廣，容易移植；DDS響應快，頻率分辨率高，相位變化連續，能夠得到高質量的時鐘；只需要給DDS一個參考時鐘，就可以實現多種業務、不同頻率的時鐘恢復。

本發明提供的基于直接數字式頻率合成器的時鐘恢復方法，包括以下步驟：A、緩存業務數據：從光傳送網OTN中解映射出業務數據，并在OTN時鐘下直接寫入先進先出FIFO存儲器；在FIFO存儲器的讀側，采用恢復出的業務時鐘進行讀取，送出FIFO狀態；B、根據FIFO狀態產生時鐘頻率調整狀態，根據所述時鐘頻率調整狀態產生對應的頻率值CFTW；C、根據所述CFTW配置直接數字式頻率合成器DDS芯片；D、DDS芯片輸出相應頻率的異步解映射時鐘。

在上述技術方案中，所述FIFO狀態包括空滿狀態、快滿狀態、快空狀態和正常狀態。

在上述技術方案中，所述FIFO處于空滿狀態時，則將DDS芯片輸出的頻率控制字初始化為GE的標準CFTW值。

在上述技術方案中，所述FIFO處于快滿狀態時，輸出的頻率控制字為當前頻率控制字增大1024。

在上述技術方案中，所述FIFO處于快空狀態時，輸出的頻率控制字為當前頻率控制字值減小1024。

在上述技術方案中，所述FIFO處于正常狀態時，輸出的頻率控制字為頻率控制字CFTW的加權平均值。