CN1870491A - 分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时钟恢复技术，它用远端主电路仿真设备端对E1时钟信息用差分恢复的方法来提取时钟信息参数，在近端从电路仿真设备中利用这个时钟信息参数来恢复出时钟信息，达到精确同步。在设备上电后对压控振荡器(VCO)先初始化一个中心频率为a的时钟，在主电路仿真设备中本地高频时钟CLK来采样时钟源(即接收数据的时钟)低频时钟，产生一个计数值b，再本地高频时钟CLK采样压控振荡器产生的时钟，产生一个计数值c，用差分的方式来进行校验，得到的时钟参数即为(b－c)，校验后得到的时钟a¹＝(b－c)+a，将此时钟信号封装在数据包内，通过IP网络发送到接收端。本发明有效克服了网络延时随机性和丢包的影响。

Description

分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术

技术领域

本发明涉及一种时钟恢复技术，尤其是一种分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术。

背景技术

E1信号源自PCM编码时分复用技术，以2048kbps恒定速率传送信息，分组网络则采用统计复用技术，其传输和交换基于数据包。时分复用技术具有带宽固定，传输时延小而稳定，信号定时透明度高，抖动、漂移小等特点，适合于话音、图像等对传输实时性和定时稳定性要求高的应用。基于数据包的统计反馈技术具有更高的复用效率，适合于对时延要求不严格、通常不需要准确恢复定时信息的数据传输场合，如一些基于包的传输、异步传输。

在任何通过分组实现电路交换的技术中，最关键的问题之一就是时钟恢复。时钟稳定性包括时钟抖动、漂移和频率保持特性。抖动会引起E1终端设备产生误码，漂移会导致滑帧和其它类型的业务损伤，时钟频率的跳变则会导致帧失步和重新捕捉，表现为严重的误码。例如，在两个客户端之间使用专用租借线路通过运营商分组网络上的仿真链路进行连接，则客户TDM业务的频率必须在分组网络的出口处精确地重新生成。长时间的频率不匹配将导致分组网络出口处形成等待队列，如果重新生成的时钟比原时钟慢，则缓冲器被填满，反之则会被清空。这两种情况都会造成数据丢失和服务质量下降。

目前比较多的电路仿真设备厂家同步技术基于数据包统计负反馈技术计算分组到达速率推断时钟信息。如图1所示，计数器周期统计发送的数据速率和接收数据的速率，当发送数据速率大于接收数据速率，计数器通过控制压控振荡器(VCO)减小数据发送速率，反之增大数据发送速率。使发送出去的速率与接受的速率一致，来达到时钟同步。这种方案的劣势主要是网络上传输时数据包会丢失，数据包在通过网络传输的过程中被破坏，数据包由于网络拥塞(网络节点的队列已满)而被丢弃，数据包由于网络的故障而丢失；计数器是按周期统计的，分组网络数据包是突发性的，到达时间有快有慢这种同步方式时钟是不很精确的，会产生时钟振荡和收敛时间长的问题，误码，漂移不可避免。

发明内容

本发明公开了一种能有效克服上述不足的时钟恢复技术，它有效的克服了网络延时随机性和丢包的影响。

本发明是通过以下方法达到上述发明目的的：它在主电路仿真设备中对时钟源时钟(接收数据的时钟)进行采样，提取出时钟参数，封装在数据包内，在从电路仿真设备中依据这个时钟参数恢复出原始时钟，从而避免网络延时随机性和丢包的影响。

上述方法中，主电路仿真设备端用差分恢复的方法对时钟源的时钟进行采样，提取出时钟参数。

上述方法中，在设备上电后对压控振荡器(VCO)先初始化一个中心频率为a的时钟，在主电路仿真设备中本地高频时钟CLK来采样时钟源(即接收数据的时钟)低频时钟，产生一个计数值b，再本地高频时钟CLK采样压控振荡器产生的时钟，产生一个计数值c，用差分的方式来进行校验，得到的时钟参数即为(b-c)，校验后得到的时钟a¹＝(b-c)+a，，将此时钟信号封装在数据包内，通过IP网络发送到接收端。

上述方法中，从电路仿真设备接收到上述的时钟测量值，根据这个时钟测量值，通过D/A转换来驱动压控振荡器(VCO)，从而恢复出主设备端时钟源的时钟。

上述方法中，主、从两个电路仿真设备组成的网络是双向通信的。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体方法

图1是现有的电路仿真设备采用的时钟恢复技术数据包统计负反馈技术原理图

图2是本发明分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术主从设备连接示意图

图3是本发明分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术主设备提取时钟参数原理图

图4是本发明分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术从设备恢复时钟原理图

具体实施方式

如图2所示，本实施例包含有E1信号源和E1受信端，主、从两个电路仿真设备，E1信号源和E1受信端在两端，E1信号源和E1受信端均连接一个电路仿真设备。两个电路仿真设备通过IP网络连接，与E1信号源的相连的电路仿真设备是主电路仿真设备，与受信端相连的电路仿真设备是从电路仿真设备，在电路仿真设备中包含压控振荡器(VCO)。

其中，E1信号源发送E1码流到主电路仿真设备，主电路仿真设备对时钟源时钟用差分恢复的方法来采样，提取出时钟参数，把这个时钟参数封装在数据包内，数据包通过IP网络传送到另一端的从电路仿真设备，从电路仿真设备接收到数据包，根据这个时钟参数，恢复出时钟信息，将数据传送到这一端受信端设备。在主电路仿真设备中对时钟源的时钟进行采样，提取出时钟参数，在从电路仿真设备中依据这个时钟参数恢复出时钟。

在如图3所示的主电路仿真设备中，在设备上电后对压控振荡器(VCO)先初始化一个中心频率为a的时钟，在主电路仿真设备中本地高频时钟CLK来采样时钟源(即接收数据的时钟)低频时钟，产生一个计数值b，再本地高频时钟CLK采样压控振荡器产生的时钟，产生一个计数值c，用差分的方式来进行校验，得到的时钟参数即为(b-c)，校验后得到时钟a¹＝(b-c)+a，将此时钟参数封装在数据包内，通过IP网络发送到接收端。

把时钟信号加上标记封装在数据包内，由IP网络发送至接收端。

在如图4所示的主从电路仿真设备中，接收端接收到上述的时钟测量值(时钟参数)，根据这个时钟测量值(时钟参数)，来驱动压控振荡器(VCO)，从而恢复出主设备端时钟源的时钟。

本实施例对压控振荡器有较高的要求。

Claims (5)

1.一种分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术，其特征是：在主电路仿真设备中对传送的E1的时钟信息进行采样，提取出时钟参数，并封装在数据包内，在从电路仿真设备中依据这个时钟参数恢复出精确的时钟信息，实现同步。

2.如权利要求1所述的分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术，其特征是：主电路仿真设备端用差分恢复的方法来采样时钟信号，提取出时钟参数。

3.如权利要求2所述的分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术，其特征是：在主电路仿真设备中生成本地时钟CLK跟踪网络上传输的时钟，产生一个计数值b，再用此本地时钟CLK跟踪压控振荡器产生的时钟，产生一个计数值c，校验后得到时钟信号a¹＝(b-c)+a，将此时钟信号标记并封装在数据包内，通过IP网络发送到接收端。

4.如权利要求1所述的分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术，其特征是：从电路仿真设备接收到上述的时钟测量值，根据这个时钟测量值，来驱动压控振荡器(VCO)，从而精确地恢复出主设备端时钟源的时钟。

5.如权利要求1所述的分组电路仿真的远端测量近端恢复时钟技术，其特征是：主、从两个电路仿真设备组成的网络是双向通信的。

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