[發明專利]一種OTN中高精度業務時鐘映射和恢復方法

有效

• 申請號: 202010440557.2
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111641892B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 孫捷;譚毅;楊歡;廖鑫
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 成都禾創知家知識產權代理有限公司 51284
• 代理人: 裴娟

本發明提供了一種OTN中高精度業務時鐘映射和恢復方法，包括在源端把業務信號的時鐘信息映射進OTN網絡及在宿端恢復業務信號時鐘，此轉換可以保證業務信號的時鐘質量，測試結果表明，經過OTN傳輸后，宿端恢復出的時鐘可以滿足ITU?T的抖動和漂移的要求。本發明方法易于用FPGA實現業務時鐘映射和恢復功能及OTN中低成本CRU，并用一個統一的業務時鐘映射模塊同時實現AMP和GMP映射，其恢復出的SDH/SONET業務時鐘抖動和漂移性能指標遠優于ITU?T標準的要求。

技術領域

本發明涉及OTN(光傳送網)技術領域，特別是一種OTN中高精度業務時鐘映射和恢復方法。

背景技術

OTN(光傳送網)基于WDM技術，可以提供更大的傳輸速率，更高的傳輸效率和更好的OAM能力，OTN網絡已經成為骨干傳輸網的主流技術。

基于ITU-T G.709的OTN幀結構可以承載多種業務信號的傳輸，例如SDH/SONET，GB/10GB/100GB以太網信號，ATM，FC100/FC400，CPRI等客戶業務。這些業務都可以透明穿過OTN承載網絡，意味著OTN網絡不僅要傳送業務負荷，還要傳送業務定時信息(主要是時鐘同步頻率)。OTN網絡的核心技術之一就是怎樣把各種種類和速率的客戶業務映射到OTN幀并在OTN網絡下業務網元恢復客戶業務和時鐘，并確保時鐘質量(抖動和漂移)滿足ITU標準的嚴格要求。

傳統的映射/解映射器一般用一個緩沖器直接比較客戶時鐘和傳輸時鐘，依據比較結果調整OTN幀中裝載的客戶數據量，沒有用階梯波發生器。精度低，容易引入低頻噪聲造成恢復出時鐘抖動和漂移較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種OTN中高精度業務時鐘映射和恢復方法，該方法恢復出的客戶時鐘抖動和漂移優于ITU-T的標準要求，并能用一個統一的業務時鐘映射模塊同時實現AMP和GMP，可以用FPGA實現OTN中低成本的CRU(時鐘恢復單元)。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種OTN中高精度業務時鐘映射和恢復方法，包括業務時鐘映射和業務時鐘恢復，具體如下：

1)業務時鐘映射

1.1)將提取到的客戶時鐘和數據一起送到緩沖器；客戶時鐘同時送到客戶時鐘階梯波生成器，客戶時鐘若為155.520MHz的整數倍，則要經過分頻器分頻到155.520MHz再送到客戶時鐘階梯波生成器；

1.2)緩沖器接收輸入的客戶數據并存儲，并在客戶信號讀模塊的讀使能控制下根據輸入的客戶時鐘輸出客戶數據到OTN幀開銷模塊；

1.3)客戶時鐘階梯波生成器使用客戶時鐘產生一個參考階梯波，輸出階梯波信號由兩個部分構成：第一個代表整數的UI(單元間隔)數目個數，第二個代表小于1UI中的小數部分；在每個客戶時鐘周期，階梯波整數部分加1UI，小數部分會加1個步進；小數部分階梯波生成器位數D由以下公式得到：

式中，phase_precision為相位精度，單位ps，client_clk_freq為客戶時鐘頻率或分頻后客戶時鐘頻率，單位MHz；

1.4)反饋OTN時鐘階梯波生成器產生一個階梯波；

對每一個傳輸時鐘信號，反饋OTN時鐘階梯波生成器產生的步進值lb_single_step由如下公式得到：

式中，total_increased_steps為總共增加的階梯值；

1.5)相位和頻率檢測器比較客戶時鐘階梯波生成器和反饋OTN時鐘階梯波生成器輸出的階梯波的差值；

1.6)濾波器對相位和頻率檢測器輸出的電壓信號濾波；