一种基于delta sigma原理的时钟调整系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，具体来讲是一种基于delta sigma原理的时钟调整系统及方法。
【背景技术】
[0002]OTN(Optical Transport Network，光传送网)技术在近几年逐步成为光通信领域的主流技术之一，其中从OTN业务当中提取时钟信息来控制本地时钟是其中较为关键的技术。
[0003]目前，调整OTN业务本地时钟的方法，主要是通过本地的DDS(Direct DigitalSynthesizer，数字式频率合成器)产生本地时钟，通过控制算法不断的调整其输出时钟的频率，使之能够跟随从数据业务当中提取的时钟。其中，控制算法是时钟调整算法的核心，较为普遍的做法是将时钟速率信息转换成数据量信息，经过对比数据量产生时钟调整的信息，指导本地时钟输出。这种方法虽然结构简单，但是由于本地产生的时钟频率波动较大，通常在40?50ppm(part per mill1n，百万分之几)范围波动，且时钟长期漂移，导致容易产生数据业务丢失和时钟性能指标低下的问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于delta sigma原理的时钟调整系统及方法，本发明能够避免时钟瞬间波动剧烈和时钟长期漂移，解决了数据业务丢失和时钟性能指标低下的问题。
[0005]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:一种基于delta sigma原理的时钟调整系统，包括业务平滑模块、时钟提取模块、DDS控制模块，所述业务平滑模块，用于对时间周期内进入双端口 RAM的数据统计信息进行求均值处理，得到该时间周期内的均值信息；所述双端口 RAM包括同步缓存RAM和异步缓存RAM ;时钟提取模块，根据所述均值信息，产生时钟调整信息；DDS控制模块，用于将所述时钟调整信息转换成DDS的控制信息，实现对DDS输出时钟的调整。
[0006]在上述技术方案的基础上，所述时钟调整信息包括时钟调整的方向值和时钟调整的步长大小，所述时钟调整的方向值用于确定时钟调整的方向往高频调或往低频调；所述时钟调整的步长大小用于确定时钟频率变化量。
[0007]在上述技术方案的基础上，所述时间周期为8?10ms。
[0008]本发明还提供一种基于上述系统的时钟调整方法，包括以下步骤:步骤S1.通过业务平滑模块计算数据业务在时间周期内进入同步缓存RAM的数据量的平均值，并根据该平均值均匀的读出同步缓存RAM的数据；通过检查同步缓存RAM剩余空间，调整该时间周期内同步缓存RAM的读出数据量；步骤S2.通过时钟提取模块在时间周期内根据异步缓存RAM的读入数据量和读出数据量，产生时钟调整信息；步骤S3.通过DDS控制模块将所述时钟调整信息转换成DDS的控制信息，实现对DDS输出时钟的调整。
[0009]在上述技术方案的基础上，步骤SI中，所述同步缓存RAM的剩余空间大小固定为整个同步缓存RAM空间大小的一半。
[0010]在上述技术方案的基础上，当同步缓存RAM的剩余空间大小等于整个同步缓存RAM空间大小的一半时，该时间周期内同步缓存RAM的读出数据量为同步缓存RAM的读入数据量的平均值；当同步缓存RAM的剩余空间大小大于整个同步缓存RAM空间大小的一半时，该时间周期内同步缓存RAM的读出数据量为同步缓存RAM的读入数据量的平均值加I ;当同步缓存RAM的剩余空间大小小于整个同步缓存RAM空间大小的一半时，该时间周期内同步缓存RAM的读出数据量为同步缓存RAM的读入数据量的平均值减I。
[0011]在上述技术方案的基础上，步骤S2中，包括快速调整模式和delta sigma调整模式；其中，当系统开始上电复位或者业务瞬间剧烈波动时，采用快速调整模式；当需要长期跟踪业务时，采用delta sigma调整模式。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述快速调整模式具体包括以下步骤:步骤211.将异步缓存RAM的读入数据量与读出数据量做差处理，得到差值；步骤212.根据所述差值的正负确定时钟调整的方向值，差值为正时，时钟调整的方向往高频调；差值为负时，时钟调整的方向往低频调；步骤213.根据所述差值的大小确定时钟频率变化量。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述delta sigma调整模式具体包括以下步骤:步骤221.将异步缓存RAM的读入数据量与读出数据量做差分处理，得到差分值；步骤222.对所述差分值进行delta sigma调制处理，得到调制信息；步骤223.判断调制信息的值，当值为“+I”时，跳转至步骤224 ;当值为“-1”时，跳转至步骤225 ;当值为“O”时，跳转至步骤226 ;步骤224.时钟调整的方向往高频调，时钟调整的大小的调整量为1，结束；步骤225.时钟调整的方向往低频调，时钟调整的大小的调整量为1，结束；步骤226.不做调整，结束。
[0014]在上述技术方案的基础上，步骤S3中，通过DDS所支持的控制字完成DDS的控制信息，当时钟调整的方向往高频调时，对原有的控制字加大后更新；当时钟调整的方向往低频调时，对原有的控制字减小后更新。
[0015]本发明的有益效果在于:
[0016]1、本发明将数据量对比信息进行delta sigma调制，其数据的表现形式更为平滑，用平滑后的控制信息调整时钟，有利于提高本地生成时钟的质量，能够避免时钟瞬间波动剧烈和时钟长期漂移，解决了数据业务丢失和时钟性能指标低下的问题。
[0017]2、本发明通过快速调整模式和delta sigma调整模式相结合的时钟调整方法，能够在系统上电初始时快速跟踪业务又能够保证在系统长期工作时对时钟抖动的相关要求，提高了系统的稳定性。
【附图说明】
[0018]图1为本发明中基于delta sigma原理的时钟调整系统的示意图；
[0019]图2为本发明中基于delta sigma原理的时钟调整方法的流程图；
[0020]图3为本发明中快速调整模式的流程图；
[0021]图4为本发明中delta sigma调整模式的流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0023]参见图1所示，一种基于delta sigma原理的时钟调整系统，包括业务平滑模块、时钟提取模块、DDS控制模块，所述业务平滑模块，用于对时间周期内进入双端口 RAM的数据统计信息进行求均值处理，得到该时间周期内的均值信息，所述时间周期为8?1ms ;所述双端口 RAM包括同步缓存RAM和异步缓存RAM。时钟提取模块，根据所述均值信息，产生时钟调整信息，所述时钟调整信息包括时钟调整的方向值和时钟调整的步长大小，所述时钟调整的方向值用于确定时钟调整的方向往高频调或往低频调；所述时钟调整的步长大小用于确定时钟频率变化量。DDS控制模块，用于将所述时钟调整信息转换成DDS的控制信息，从而实现对DDS输出时钟的调整。
[0024]参见图2所示，基于上述系统的时钟调整方法，包括以下步骤:
[0025]步骤S1.通过业务平滑模块计算数据业务在时间周期内进入同步缓存RAM的数据量的平均值，并根据该平均值均匀的读出同步缓存RAM的数据；通过检查同步缓存RAM剩余空间，调整该时间周期内同步缓存RAM的读出数据量；所述同步缓存RAM的剩余空间大小固定为整个同步缓存RAM空间大小的一半。当同步缓存RAM的剩余空间大小等于整个同步缓存RAM空间大小的一半时，该时间周期内同步缓存RAM的读出数据量为同步缓存RAM的读入数据量的平均值；当同步缓存RAM的剩余空间大小大于整个同步缓存RAM空间大小的一半时，该时间周期内同步缓存RAM的读出数据量