一种OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法技术

本发明专利技术涉及一种OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，采用统计控制加上外挂数字频率合成器，第一步，对OTN网络解帧出的客户业务在OTN系统时钟下进行同步平滑处理，使客户业务数据比较均匀；第二步，统计并比较平滑后数据量与客户业务发送数据量，通过加权算法结合FIFO缓存冗余度来控制时钟调整信息，第三步，将时钟调整信息转化为外挂数字频率合成器需要的精确频率调整信息，精准控制外挂数字频率合成器产生业务发送时钟。本发明专利技术所述的实现方法，实现难度小，实施起来成本低；时钟提取过程主要通过统计来控制，不依赖于缓存工作状态，安全可靠；统计过程中遇到异常会及时过滤，设备级联时不会引起迭代效应，提取的时钟质量更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光传送网络(OTN, Optical Transport Network)通信
,具体说是一种OTN网络中客户业务时钟(指客户业务的发送时钟)提取的实现方法。尤指OTN网络中承载GE、STM16和OTUl客户业务的发送时钟提取的实现方法。
技术介绍
近年来，通信网络所承载的业务发生了巨大的变化，OTN已是主要的光传送网技术。目前，国内外主流运营商都非常关注OTN技术的发展和应用，多数运营商的WDM传输接口已经实现OTN功能。OTN概念涵盖了光层和电层两层网络，其关键技术特征之一体现为多种客户信号封装和透明传输。基于ITU -TG. 709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射和透明传输，如SDH、ATM、以太网等。为实现OTN承载客户业务的透明传输，在客户侧 发送业务时必须要提取出客户业务的发送时钟(简称客户业务时钟)，其时钟频率要与OTN承载对应客户业务之前的业务接收时钟一致。对于客户业务时钟的提取，目前主要通过两种方案来实现FIF0缓存冗余度控制加上高精度数字锁相环和FIFO缓存冗余度控制加上外挂数字频率合成器。FIFO缓存冗余度控制加上高精度数字锁相环方案实施起来难度大，时钟跟踪调整延时长，高精度数字锁相环工艺太复杂，实现成本过高。FIFO缓存冗余度控制加上外挂数字频率合成器方案中仅靠FIFO缓存状态来调整时钟，其受到判断周期以及外挂数字频率合成器调整步长的限制。如判断周期短，缓存冗余度误差大，而且时钟调整频繁，会导致时钟抖动过大；调整步长设置过小或过大，跟踪过程中缓存频繁空或满，此时缓存冗余度值不可用，无法提取有效时钟调整信息；设备级联过多时，缓存冗余度会引起迭代效应，导致时钟抖动过大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，主要定位于OTN设备客户侧业务发送端的时钟提取，用于实现客户业务在OTN网络中透明传输，该方法能够从OTN帧中恢复出高性能的客户业务时钟，满足各种客户业务对抖动的要求。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是 一种OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，其特征在于采用统计控制加上外挂数字频率合成器，第一步，对OTN网络解帧出的客户业务在OTN系统时钟下进行同步平滑处理，使客户业务数据比较均匀；第二步，时钟提取控制处理统计并比较平滑后数据量与客户业务发送数据量，通过加权算法结合FIFO缓存冗余度来控制时钟调整信息，第三步，时钟提取适配处理通过时钟提取控制处理提供的时钟调整信息，将其转化为外挂数字频率合成器需要的精确频率调整信息，并通过串行控制接口精准控制外挂数字频率合成器产生业务发送时钟。在上述技术方案的基础上，所述对客户业务的平滑处理，包括以下步骤 步骤I :设定一个平滑时间窗口，通常按照OTN线路接口的OTN帧周期来设定， 步骤2 :计算在一个平滑时间窗口内客户业务的标称数据量， 步骤3 :根据客户业务的容忍频偏和OTN接口容忍频偏，计算在一个平滑时间窗口平滑出客户业务可能出现的数据量，所述数据量包括一个较大值、一个中间值和一个较小值，且该数据量为整数， 步骤4 :检测同步RAM的缓存状态，计算本平滑时间窗口要读出的数据量，在一个平滑时间窗口起始位置进行检测RAM的可读空间在上限、下限还是在中心区域，如在上限，本平滑时间窗口要读出的数据量为步骤3计算的较大值；如在下限，本平滑时间窗口要读出的数据量为步骤3计算的较小值；如在中心区域或异常情况，本平滑时间窗口要读出的数据量为步骤3计算的中间值； 步骤5:按照计算好的一个平滑时间窗口要读出的数据量，产生比较均匀的缺口，将数据均匀的从同步RAM读出去，即可得到客户业务平滑数据。在上述技术方案的基础上，第二步包括以下具体步骤 步骤I :计算时钟调整周期T，N个平滑时间窗口为一个时钟调整周期T，N值可配置，N值越大，统计的数据量更准，但也不能无限大，若N太大，时钟提取的跟踪时间会很长，而且需要更大的缓存； 步骤2 :计算在一个时钟调整周期T内客户业务的标称数据量； 步骤3 :统计计算一个时钟调整周期T内的平滑数据量，即FIFO接收数据量，FIFO接收数据量应在标称值X (1+/-(客户业务容忍最大频偏+ 20ppm +冗余频偏))之内，否则FIFO接收数据量应设为标称值，其中，20ppm为OTN线路容忍频偏；冗余频偏自行设置，用来吸收抖动和保证电路可以忍受更大的频偏，如入口数据量抖动太大，还需进行统计平均；步骤4 :统计计算一个时钟调整周期T内的FIFO读出数据量，即FIFO发送数据量；步骤5 :计算一个时钟调整周期T内的FIFO接收数据量和FIFO发送数据量的差值，差值应在标称值X (+/_(客户业务容忍最大频偏+ 20ppm +冗余频偏))范围之内，差值不在此范围之内，表示线路速率或发送时钟频率出错，此时上报告警，并将差值设为零； 步骤6 :时钟调整窗口设定，如果每个周期既有时钟调整又有进行判决，会给判决造成误差，为避免这种情况，采用当前周期调整，下一周期判决交替进行的处理方式，保证判决时的前一个周期里时钟是稳定的； 步骤7 :时钟提取控制，时钟提取控制通过FIFO接收和发送的差值，以及FIFO的可读空间信息的加全算法计算出时钟调整方向和调整字节量。在上述技术方案的基础上，FIFO的可读空间信息用来产生时钟微调控制，用来保证FIFO工作在安全区域。在上述技术方案的基础上，产生时钟微调控制的具体步骤为 在TO周期判决位置判断FIFO可读空间，可读空间大于256时，给一个正调整微调信息；可读空间小于256时给一个负调整微调信息；可读空间为256时，如上个TO周期有正调整微调信息产生，则产生一个负微调信息，如上个TO周期有负调整微调信息产生，则产生一个正调整微调信息，否则，不产生任何微调整信息。在上述技术方案的基础上，时钟调整方向和调整字节量的产生包含以下步骤在TO周期判决位置FIFO接收数据量和FIFO发送数据量的差值B在标称值X (+/_ (客户业务容忍最大频偏+ 20ppm +冗余频偏))范围之外，时钟不作调整，调整字节量为O ;如果差值B在此范围之内，时钟调整如下 当差值B为O时，如果有正调整微调信息，时钟调整方向为正调整，调整量为I ;如果有负调整微调信息，时钟调整方向为负调整，调整量为I ;如果无微调整信息，则不调整，调整量为O ; 当差值B绝对值大于I时，如果接收字节量大于发送字节量，时钟调整方向为正调整，调整量为接收字节量一发送字节量+正调整微调信息一负调整微调信息；如果接收字节量小于发送字节量，时钟调整方向为负调整，调整量为发送字节量一接收字节量一正调整微调信息+负调整微调信息； 当差值B等于I时，如果有正调整微调信息，时钟调整方向为正调整，调整量为2 ;如果有负调整微调信息，时钟不调整，调整量为O ;如果无微调整信息，时钟调整方向为正调整，调整量为I ; 当差值B等于一 I时，如果有负调整微调信息，时钟调整方向为负调整，调整量为2 ;如果有正调整微调信息，时钟不调整，调整量为O ;如果无微调整信息，时钟调整方向为负调難iF. O在上述技术方案的基础上，第三步包括以下具体步骤 步骤I 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，其特征在于：采用统计控制加上外挂数字频率合成器，第一步，对OTN网络解帧出的客户业务在OTN系统时钟下进行同步平滑处理，使客户业务数据比较均匀；第二步，时钟提取控制处理：统计并比较平滑后数据量与客户业务发送数据量，通过加权算法结合FIFO缓存冗余度来控制时钟调整信息，第三步，时钟提取适配处理：通过时钟提取控制处理提供的时钟调整信息，将其转化为外挂数字频率合成器需要的精确频率调整信息，并通过串行控制接口精准控制外挂数字频率合成器产生业务发送时钟。

【技术特征摘要】
1.一种OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，其特征在于采用统计控制加上外挂数字频率合成器，第一步，对OTN网络解帧出的客户业务在OTN系统时钟下进行同步平滑处理，使客户业务数据比较均匀；第二步，时钟提取控制处理统计并比较平滑后数据量与客户业务发送数据量，通过加权算法结合FIFO缓存冗余度来控制时钟调整信息，第三步，时钟提取适配处理通过时钟提取控制处理提供的时钟调整信息，将其转化为外挂数字频率合成器需要的精确频率调整信息，并通过串行控制接口精准控制外挂数字频率合成器产生业务发送时钟。2.如权利要求I所述的OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，其特征在于，所述对客户业务的平滑处理，包括以下步骤 步骤I :设定一个平滑时间窗口，通常按照OTN线路接口的OTN帧周期来设定， 步骤2 :计算在一个平滑时间窗口内客户业务的标称数据量， 步骤3 :根据客户业务的容忍频偏和OTN接口容忍频偏，计算在一个平滑时间窗口平滑出客户业务可能出现的数据量，所述数据量包括一个较大值、一个中间值和一个较小值，且该数据量为整数， 步骤4 :检测同步RAM的缓存状态，计算本平滑时间窗口要读出的数据量，在一个平滑时间窗口起始位置进行检测RAM的可读空间在上限、下限还是在中心区域，如在上限，本平滑时间窗口要读出的数据量为步骤3计算的较大值；如在下限，本平滑时间窗口要读出的数据量为步骤3计算的较小值；如在中心区域或异常情况，本平滑时间窗口要读出的数据量为步骤3计算的中间值； 步骤5 :按照计算好的一个平滑时间窗口要读出的数据量，产生比较均匀的缺口，将数据均匀的从同步RAM读出去，即可得到客户业务平滑数据。3.如权利要求2所述的OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，其特征在于，第二步包括以下具体步骤 步骤I :计算时钟调整周期T，N个平滑时间窗口为一个时钟调整周期T，N值可配置，N值越大，统计的数据量更准，但也不能无限大，若N太大，时钟提取的跟踪时间会很长，而且需要更大的缓存； 步骤2 :计算在一个时钟调整周期T内客户业务的标称数据量； 步骤3 :统计计算一个时钟调整周期T内的平滑数据量，即FIFO接收数据量，FIFO接收数据量应在标称值X (1+/-(客户业务容忍最大频偏+ 20ppm +冗余频偏))之内，否则FIFO接收数据量应设为标称值，其中，20ppm为OTN线路容忍频偏；冗余频偏自行设置，用来吸收抖动和保证电路可以忍受更大的频偏，如入口数据量抖动太大，还需进行统计平均；步骤4 :统计计算一个时钟调整周期T内的FIFO读出数据量，即FIFO发送数据量；步骤5 :计算一个时钟调整周期T内的FIFO接收数据量和FIFO发送数据量的差值，差值应在标称值X (+/_(客户业务容忍最大频偏+ 20ppm +冗余频偏))范围之内，差值不在此范围之内，表示线路速率或发送时钟频率出错，此时上报告警，并将差值设为零； 步骤6 :时钟调整窗口设定，如果每个周期既有时钟调整又有进行判决，会给判决造成误差，为避免这种情况，采用当前周期调整，下一周期判决交替进行的处理方式，保证判决时的前一个周期里时钟是稳定的； 步骤7 :时钟提取控制，时钟提取控制通过FIFO接收和发送的差值，以及FIFO的可读空间信息的加全算法计算出时钟调整方向和调整字节量。4.如权利要求3所述的OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，其特征在于FIF0的可读空间信息用来产生时钟微调控制，用来保证FIFO工作在安全区域。5.如权利要求4所述的OTN网络中客户业务时钟提取的实现方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光瑜，冯波，海增强，郑林，魏明，张睿，李剑峰，胡杰，郑哲文，沈羽纶，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：