一种e1多路复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法
【专利摘要】本发明涉及一种E1多路复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，包括：发送端将多路E1的数据帧合并成一个数据帧，并将帧头信息等间隔分布在数据帧中，以TDM业务时钟同步的速率发送数据帧；接收端对接收到的数据帧的帧头进行解析，将解析的数据帧的帧数据写入FIFO缓冲区中，读指针根据从HDB3码中提取的发送时钟的速率将缓冲区中的数据传送给终端设备。本发明利用读、写指针的相位差来做为恢复时钟的补偿，并通过分布式帧头的设计提高了补偿的频率和精度，可使在接收端恢复的时钟具有很好的抖动与漂移指标。
【专利说明】—种E1多路复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信与信息系统类网络传输【技术领域】，尤其是一种El多路复用系统中基于分布式巾贞头的时钟恢复方法。
【背景技术】
[0002]数字通信已成为现代信息传输的重要手段，为了扩大传输容量和提高传输效率，常常要把若干个低速数字信号合并成一个高速通道，然后再通过高速信道传输，通过数字复用技术实现了这种数字信号的汇集。
[0003]数字复用技术不仅仅是与信源编码、数字传输、数字交换相并列的专门技术，而且还是网同步中的帧调整、线路集中器中的线路复用及数字交换中时分接续等技术的基础。复用设备接收到数据帧，在解析数据帧时需要给予平滑且符合规格的恢复时钟，一般采用的方法是使用时钟相位侦测器来作为锁相环鉴相的基础，而这样的相位侦测器的缺点就是解析度只能达到一个比特，当恢复时钟非常非常接近时，相差累积到一个比特需要很长的时间，这就产生了较大的抖动和漂移。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种使接收端恢复的时钟具有良好的抖动与漂移指标、能够获得高性能的恢复时钟的El多路复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种El多路复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，该方法包括下列顺序的步骤：
(1)发送端将需要发送的时钟通过HDB3编码设置在数据帧中，并将该数据帧通过光纤发送到接收端；
(2)发送端将多路El的数据帧合并成一个数据帧，并将帧头信息以等间隔分布在数据帧中；
(3)接收端进行时钟的读取和解码，经码速恢复电路和内部数字锁相环电路平滑，进行时钟的恢复；
(4)接收端对接收到的数据帧的帧头进行解析，并将解析的帧数据写入FIFO弹性缓存
中；
(5)接收端由读指针根据从HDB3码中提取的时钟速率将FIFO弹性缓存的数据传送给终端设备。
[0006]发送端将2字节的帧头信息分成4段，每段为4个比特，将4段帧头信息按照等间隔的方式分布在数据帧中。
[0007]接收端对接收的数据帧进行解析，并通过写指针将帧数据写入FIFO弹性缓存中；读指针则根据从HDB3中恢复的时钟将数据从FIFO弹性缓存中读走并发送给终端设备。
[0008]给读写指针差的侦测值设定一个设定值，当侦测值大于设定值时，则对恢复的时钟做降速补偿，反之，则做加速补偿。[0009]读写指针差的侦测值大于帧头长度的最大值。
[0010]由上述技术方案可知，本发明中的发送端将多路El的数据帧合并成一个数据帧，并将帧头信息以等间隔方式分布在数据帧中，以TDM业务时钟同步的速率发送数据帧；接收端对接收到的数据帧的帧头进行解析，将解析的数据帧的帧数据写入FIFO缓冲区中，读指针根据从HDB3码中提取的发送时钟的速率将缓冲区中的数据传送给终端设备。本发明利用读、写指针的相位差来做为恢复时钟的补偿，并通过分布式帧头的设计提高了补偿的频率和精度，可使在接收端恢复的时钟具有很好的抖动与漂移指标。
[0011]
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图I是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明中发送端将多路El数据帧合并成一个数据帧的合并示意图；
图3是本发明中接收端对接收到的数据帧帧头进行解析的解析示意图；
图4是本发明中加速补偿和降速补偿的示意图。
【具体实施方式】
[0013]一种El多路复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，该方法包括下列顺序的步骤：（I)发送端将需要发送的时钟通过HDB3编码设置在数据帧中，并将该数据帧通过光纤发送到接收端；（2)发送端将多路El的数据帧合并成一个数据帧，并将帧头信息以等间隔分布在数据帧中；（3)接收端进行时钟的读取和解码，经码速恢复电路和内部数字锁相环电路平滑，进行时钟的恢复；(4)接收端对接收到的数据帧的帧头进行解析，并将解析的帧数据写入FIFO弹性缓存中；（5)接收端由读指针根据从HDB3码中提取的时钟速率将FIFO弹性缓存的数据传送给终端设备。
[0014]下面结合图1、2、3、4来详细描述本发明所述方法。
[0015]如图I所示，包括如下设备：
发送端设备：用于将多路El的数据帧合并成一个数据帧，并将帧头信息以等间隔分布在数据帧中，以TDM业务时钟同步的速率发送数据帧，码型为HDB3。
[0016]接收端设备：对接收到的数据帧的帧头进行解析,将解析的数据帧的帧数据写入FIFO缓冲区中，读指针根据从HDB3中提取的发送时钟的速率将缓冲区中的数据传送给终端设备。
[0017]如图2所示，发送端将多路El的数据帧合并成一个数据帧，将2字节的帧头信息分成4段，每段为4个比特，将4段帧头信息按照等间隔的原则分布在数据帧中，从而减少每段帧头信息的长度。
[0018]如图3所示，接收端对接收的数据帧进行解析，并通过写指针将帧数据写入FIFO弹性缓存中，因此，写指针的速率即等于数据帧从网络到达的速率，正常情况下应等于发送端发送的速率；读指针则根据从HDB3中恢复的时钟将数据从FIFO弹性缓存中读走并发送给终端设备。由于在解析帧头时，数据帧的帧头是不写入FIFO弹性缓存的，而同时读指针在不间断的从FIFO弹性缓存中读走数据，为了使FIFO弹性缓存不至于趋于读空，则需要保证读写指针差的侦测值要大于帧头长度的最大值。由于抖动和漂移的影响，接收端数据帧到达的速率和时钟恢复出的速率不能很好的一致，需要对恢复的时钟进行补偿。对恢复时钟的补偿的依据与读写指针差的侦测值有密切的关系。
如图4所示给指针差的侦测值一个设定值，当侦测值大于设定值时，则对恢复的时钟做降速补偿，反之，则做加速补偿。这样再通过锁相环的一阶、二阶低通滤波器，就能实现对时钟的跟踪和锁定，并能得到很好的抖动和漂移性能。接收端由根据不断调整中的读指针根据从HDB3中提取的时钟速率将FIFO弹性缓存的数据传送给终端设备。
[0019]综上所述，本发明的核心在于：在发送端将多路El的数据帧合并成一个数据帧，并将帧头信息以等间隔分布在数据帧中，以TDM业务时钟同步的速率发送数据帧，码型为HDB3。接收端对接收到的数据帧的帧头进行解析，将解析的数据帧的帧数据写入FIFO缓冲区中，读指针根据从HDB3中提取的发送时钟的速率将缓冲区中的数据传送给终端设备。利用读写指针的相位差来做为恢复时钟的补偿，并通过分布式帧头的设计提高了补偿的频率和精度。
【权利要求】
1.一种El多路复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，该方法包括下列顺序的步骤： (1)发送端将需要发送的时钟通过HDB3编码设置在数据帧中，并将该数据帧通过光纤发送到接收端； (2)发送端将多路El的数据帧合并成一个数据帧，并将帧头信息以等间隔分布在数据帧中； (3 )接收端进行时钟的读取和解码，经码速恢复电路和内部数字锁相环电路平滑，进行时钟的恢复； (4)接收端对接收到的数据帧的帧头进行解析，并将解析的帧数据写入FIFO弹性缓存中； (5)接收端由读指针根据从HDB3码中提取的时钟速率将FIFO弹性缓存的数据传送给终端设备。
2.根据权利要求I所述多路El复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，其特征在于：发送端将2字节的帧头信息分成4段，每段为4个比特，将4段帧头信息按照等间隔的方式分布在数据帧中。
3.根据权利要求I所述多路El复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，其特征在于：接收端对接收的数据帧进行解析，并通过写指针将帧数据写入FIFO弹性缓存中；读指针则根据从HDB3中恢复的时钟将数据从FIFO弹性缓存中读走并发送给终端设备。
4.根据权利要求I所述多路El复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，其特征在于：给读写指针差的侦测值设定一个设定值，当侦测值大于设定值时，则对恢复的时钟做降速补偿，反之，则做加速补偿。
5.根据权利要求4所述多路El复用系统中基于分布式帧头的时钟恢复方法，其特征在于：读写指针差的侦测值大于帧头长度的最大值。
【文档编号】H04J3/06GK103490841SQ201310441103
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】杨福锦, 杨震斌, 刘景超, 李勇 申请人:科大智能（合肥）科技有限公司