一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法，包括将来自以太网的E1数据包存入FIFO存储器缓冲，并用缺齿时钟CLKG进行读取，FIFO存储器输出时钟缺齿的E1数据；将时钟缺齿的E1数据存入弹性存储器，锁相环输出同步信号至弹性存储器，同时锁相环的输出作为其反馈输入，锁相环通过监视弹性存储器读、写指针差的方式控制其输出时钟频率，若读、写指针差大于设定值，降低锁相环输出的时钟频率，反之，增大锁相环输出的时钟频率，弹性存储器输出时钟平滑的E1数据。本发明专利技术还公开了基于以太网传送E1信号的时钟恢复装置。以两级缓冲调节来恢复时钟，以减小相位漫移，平滑缺齿，恢复出符合ITU-TG.823相关要求的时钟，无需更改帧结构就能达到较好的漫移性能指标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法及装置
本专利技术涉及通信与信息系统网络传输
，尤其是一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法及装置。
技术介绍
在基于IP的新一代通信网中,为了实现多业务传输,在发送端,把实时业务（TDM）进行打包处理,使其变成以太网包的数据包,然后传输；在接收端,为了恢复原来的TDM业务,对数据进行统计和抖动消除,从而获得码流的定时信息。由于在TDMoIP系统中，在发送端需要发送的信号是标准的E1信号，为了在以太网中传输，把E1信号进行拆分、封装，使其变成固定大小的以太网包，原来的E1信号中的定时信息全部丢失，在接收端收到的信号中不含有任何定时信息，数据的抖动也变成随机的，这就需要在接收端进行特殊处理，才能恢复E1信号的时钟。一般复用设备接收数据比特流时，在锁相环上用一、二阶低通滤波器给予平滑以得到符合规格的时钟恢复。但该锁相环使用的时钟相位侦测器的缺点就是解析度只能达到一个比特，当恢复时钟非常接近实际值时，相差要累积到一个比特，需要很长时间，这就会产生漫移，很难满足漫移规格要求。另外由于以太网的特性，数据包到达目的地的时间会有随机性的变异，甚至可能掉包。并且，包数据属于大的块状突发数据，一个包过来，就是几百甚至上千字节过来，弹性存储器的写指针变化属于跳跃式的，这种情况，相位变化的检测滤波，无法从检测指针差经过一般的低通滤波方式来完成。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种在无需更改帧结构的情况下达到较好漫移性能指标的基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）第一级粗调：时钟CLKH经过掐陷处理后得到缺齿时钟CLKG，将来自以太网的E1数据包存入FIFO存储器缓冲，并用缺齿时钟CLKG进行读取，FIFO存储器输出时钟缺齿的E1数据；（2）第二级细调：将时钟缺齿的E1数据存入弹性存储器，缺齿时钟CLKG作为锁相环的输入，锁相环输出同步信号至弹性存储器，同时锁相环的输出作为其反馈输入，锁相环通过监视弹性存储器读、写指针差的方式控制其输出时钟频率，若读、写指针差大于设定值，降低锁相环输出的时钟频率，反之，增大锁相环输出的时钟频率，最终，弹性存储器输出时钟平滑的E1数据。所述时钟CLKH的频率为2.048MHz+100ppm。对时钟CLKH进行掐陷处理使调整后的缺齿时钟CLKG能跟踪输入的E1时钟，具体方法为：（1）接收端超过3ms没有收到数据包，强制掐掉时钟CLKH的一个脉冲；（2）掐陷的时间间隔大于等于2.5ms，掐陷时机在收完一个包的瞬间，判断FIFO存储器中的数据是否为“空”，如为“空”,则掐掉CLKH一个脉冲，所述FIFO存储器中的数据为“空”是指FIFO存储器存储空间达到设定的下限阈值。所述FIFO存储器存储空间下限的计算公式如下：若以太网线路传输速度为VE，单位为Mbps，当其最长数据包1518字节传输E1数据时，FIFO存储器应没有溢出，据此推算出FIFO存储器下限存储容量CF:CF=1518*2.048/VE字节。本专利技术的另一目的在于提供一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复装置，包括FIFO存储器，其一端输入端接收来自以太网的E1数据包，另一端输入端接收缺齿时钟CLKG，其输出端与弹性存储器的输入端相连，弹性存储器输出读写指针差信号至锁相环，锁相环的输入端接收缺齿时钟CLKG，锁相环的输出作为其反馈输入，锁相环的输出端与弹性存储器的输入端相连，弹性存储器的输出端作为装置输出。缺齿时钟CLKG由时钟CLKH经掐陷处理电路得到。由上述技术方案可知，本专利技术以两级缓冲调节来恢复时钟，第一级是粗调，即原数据包经FIFO存储器缓冲，由2.048MHz+100ppm的读信号时钟CLKH读出，通过检测FIFO存储器的数据“空”指示对CLKH脉冲掐陷，产生缺齿时钟CLKG；第二级是细调，即将缺齿时钟CLKG的E1数据存入弹性存储器，由锁相环产生的连续时钟读出，通过监视读、写指针差控制锁相环，大于设定值做频率降速，小于设定值做频率加速，以减小相位漫移，平滑缺齿，恢复出符合ITU-TG.823相关要求的时钟，无需更改帧结构就能达到较好的漫移性能指标。附图说明图1为本专利技术的方法流程图；图2为通过2.304Mbps的SDSL传送E1信号和以太网数据的效果示意图。具体实施方式一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）第一级粗调：时钟CLKH经过掐陷处理后得到缺齿时钟CLKG，将来自以太网的E1数据包存入FIFO存储器1缓冲，并用缺齿时钟CLKG进行读取，FIFO存储器1输出时钟缺齿的E1数据；（2）第二级细调：将时钟缺齿的E1数据存入弹性存储器2，缺齿时钟CLKG作为锁相环3的输入，锁相环3输出同步信号至弹性存储器2，同时锁相环3的输出作为其反馈输入，锁相环3通过监视弹性存储器2读、写指针差的方式控制其输出时钟频率，若读、写指针差大于设定值，降低锁相环3输出的时钟频率，反之，增大锁相环3输出的时钟频率，最终，弹性存储器2输出时钟平滑的E1数据。如图1所示。设定值是锁相环3的参数之一，利用外部处理器对锁相环3参数寄存器进行设定。所述时钟CLKH的频率为2.048MHz+100ppm，如图1所示，时钟CLKH频率的选择方法：1）不小于E1信号速率上限，即2.048MHz+50ppm；2）考虑时钟CLKH本身可能有50ppm的偏差，因此为2.048MHz+100ppm。连续的最大速率为2.048MHz+50ppm的E1数据，在发送端被打包成随机的以太网数据包，传送到接收端。这些数据包首先存入一个足够大的FIFO存储器1，并用一个2.048MHz+100ppm的时钟CLKH读出，为了保证一级调整后的时钟能跟踪输入的E1信号时钟，需要对时钟CLKH的脉冲进行掐陷处理。对时钟CLKH进行掐陷处理使调整后的缺齿时钟CLKG能跟踪输入的E1时钟，具体方法为：（1）接收端超过3ms没有收到数据包，强制掐掉时钟CLKH的一个脉冲；（2）掐陷的时间间隔大于等于2.5ms，掐陷时机在收完一个包的瞬间，判断FIFO存储器1中的数据是否为“空”，如为“空”,则掐掉CLKH一个脉冲，所述FIFO存储器1中的数据为“空”是指FIFO存储器1存储空间达到设定的下限阈值。所述FIFO存储器1存储空间下限的计算公式如下：若以太网线路传输速度为VE，单位为Mbps，当其最长数据包1518字节传输E1数据时，FIFO存储器1应没有溢出，据此推算出FIFO存储器1下限存储容量CF:CF=1518*2.048/VE字节。如图1所示，本装置包括FIFO存储器1，其一端输入端接收来自以太网的E1数据包，另一端输入端接收缺齿时钟CLKG，其输出端与弹性存储器2的输入端相连，弹性存储器2输出读写指针差信号至锁相环3，锁相环3的输入端接收缺齿时钟CLKG，锁相环3的输出作为其反馈输入，锁相环3的输出端与弹性存储器2的输入端相连，弹性存储器2的输出端作为装置输出。缺齿时钟CLKG由时钟CLKH经掐陷处理电路得到。由于以太网的特性，E1数据包到达目的地的时间会有随机性的变异，甚至可能掉包。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）第一级粗调：时钟CLKH经过掐陷处理后得到缺齿时钟CLKG，将来自以太网的E1数据包存入FIFO存储器缓冲，并用缺齿时钟CLKG进行读取，FIFO存储器输出时钟缺齿的E1数据；（2）第二级细调：将时钟缺齿的E1数据存入弹性存储器，缺齿时钟CLKG作为锁相环的输入，锁相环输出同步信号至弹性存储器，同时锁相环的输出作为其反馈输入，锁相环通过监视弹性存储器读、写指针差的方式控制其输出时钟频率，若读、写指针差大于设定值，降低锁相环输出的时钟频率，反之，增大锁相环输出的时钟频率，最终，弹性存储器输出时钟平滑的E1数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法，该方法包括下列顺序的步骤：（1）第一级粗调：时钟CLKH经过掐陷处理后得到缺齿时钟CLKG，将来自以太网的E1数据包存入FIFO存储器缓冲，并用缺齿时钟CLKG进行读取，FIFO存储器输出时钟缺齿的E1数据；（2）第二级细调：将时钟缺齿的E1数据存入弹性存储器，缺齿时钟CLKG作为锁相环的输入，锁相环输出同步信号至弹性存储器，同时锁相环的输出作为其反馈输入，锁相环通过监视弹性存储器读、写指针差的方式控制其输出时钟频率，若读、写指针差大于设定值，降低锁相环输出的时钟频率，反之，增大锁相环输出的时钟频率，最终，弹性存储器输出时钟平滑的E1数据。2.根据权利要求1所述的基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法，其特征在于：所述时钟CLKH的频率为2.048MHz+100ppm。3.根据权利要求1所述的基于以太网传送E1信号的时钟恢复方法，其特征在于：对时钟CLKH进行掐陷处理使调整后的缺齿时钟CLKG能跟踪输入的E1时钟，具体方法为：（1）接收端超过3ms没有收到数据包，强制掐掉时钟CLKH的一个脉冲；（2）掐陷的时间间隔大...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨福锦，徐钊，刘景超，杨震斌，方成，郭颖，郑纪玲，
申请(专利权)人：科大智能合肥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34