CN101330375B - 传输网元时钟选择方法及倒换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传输网元时钟选择方法、倒换方法以及倒换装置，其中，选择方法包括：判断锁相环系统是否工作在主用输入；在判断结果为是的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，选择本振时钟作为备用输入，并且锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟；在判断结果为否的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，选择本振时钟作为主用输入，并且锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟。通过上述技术方案，解决了时钟选择有限以及可靠性不高的问题，并且提高了软件效率以及通讯系统整体的性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种传输网元时钟选择方法、倒换方法以及倒换装置。
背景技术
在数字同步网络中，为了提高整个通讯系统的稳定性，需要对传输网元设备的工作时钟进行备份，设定当前处于工作状态的时钟为主用输入时钟，当工作时钟失锁或丢失时，需要将备用输入时钟作为传输网元设备的工作时钟。
在传输网元设备中，时钟备用、倒换的原理图如附图1所示，其中，时钟1和时钟2分别为主用输入和备用输入的两个时钟，设置传输网元设备选择主用输入的时钟1作为工作时钟，备用输入的时钟2作为备用时钟。当时钟1出现如时钟失锁等问题时，传输网元设备选择备用输入的时钟2作为工作时钟。
在现有的技术中，作为主用输入的时钟1和备用输入的时钟2的选择主要有以下两种方案：
方案一：时钟1和时钟2来自于外部时钟，在通常情况下，时钟1和时钟2分别来源于该业务单板所属传输网络节点的工作时钟板和保护时钟板。在这种情况下，主用输入和备用输入的时钟选择
方案的缺陷主要表现在：时钟1和时钟2的选择范围有限，当业务板自身接收信号的时钟质量等级高于外部时钟时，时钟1和时钟2则无法选择自己质量等级高的时钟作为工作时钟。
方案二：时钟1和时钟2来自于外部时钟和接收信号中提取时钟，但是，尽管该方案能够解决方案一的缺点，但是仍然存在一个问题，即，备用时钟的可靠性问题。假定当前工作时钟锁定在时钟1，然而，此时时钟2无论选择外部时钟还是任一个接收信号中提取的时钟，都会受到外部因素影响，使得时钟2的稳定性不能保证。例如，在主用输入的时钟1失锁的情况下，工作时钟应该切换到备用输入时钟2，但是，由于外部不可控因素，可能使得时钟2也出现时钟丢失等问题，导致工作时钟不停地在主用输入和备用输入之间倒换，必然引起业务中断。
综上所述，基于现有技术的时钟自动保护倒换方法，不能保证备用时钟的可靠性和稳定性，可能出现传输网元设备无法进行正常的时钟自动倒换，导致通讯系统传输数据出错等问题，降低了通讯设备和通讯系统的稳定性和可靠性。然而，目前尚未提出解决上述问题的技术方案。
发明内容
考虑到现有技术中时钟自动保护倒换时，不能保证备用时钟的稳定性和可靠性，以致于出现传输网元设备无法进行正常的时钟自动倒换，导致通讯系统传输数据出错等问题而做出本发明，为此，本发明的目的在于提供一种传输网元时钟选择方法、倒换方法以及倒换装置，以解决相关技术中的上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种传输网元时钟选择方法。
根据本发明实施例的传输网元时钟选择方法包括：判断锁相环系统是否工作在主用输入；在判断结果为是的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，选择本振时钟作为备用输入，并且锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟；在判断结果为否的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，选择本振时钟作为主用输入，并且锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟。
此外，在锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟后，进一步包括：在工作时钟失锁的情况下，锁相环系统倒换到备用输入，并将备用输入作为传输网元的工作时钟；从本振时钟，外部时钟和接收信号提取时钟中重新选择质量等级最高的时钟作为主用输入；锁相环系统倒换到主用输入，并将主用输入作为传输网元的工作时间。
此外，在锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟后，进一步包括：在工作时钟失锁的情况下，锁相环系统倒换到主用输入，并将主用输入作为传输网元的工作时钟；从本振时钟，外部时钟和接收信号提取时钟中重新选择质量等级最高的时钟作为备用输入；锁相环系统倒换到备用输入，并将备用输入作为传输网元的工作时钟。
其中，上述外部时钟包括以下至少之一：外部工作时钟、外部备用时钟；上述接收信号提取时钟包括以下至少之一：客户侧接收时钟、线路侧接收时钟。
此外，上述方法进一步包括：上述锁相环系统在上电工作前，将自动倒换功能预先设置为使能状态。
根据本发明的另一方面，提供了一种传输网元时钟倒换方法，
根据本发明实施例的传输网元时钟倒换方法包括：判断锁相环系统是否工作在主用输入；在判断结果为是的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，选择本振时钟作为备用输入，并且锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟；在判断结果为否的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，选择本振时钟作为主用输入，并且锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟；在工作时钟失锁的情况下，锁相环系统对主用输入和备用输入进行倒换。
根据本发明的再一方面，提供了一种传输网元时钟倒换装置。
根据本发明实施例的传输网元时钟倒换装置包括：锁相环系统，用于锁定工作时钟，以及对主用输入和备用输入进行倒换；第一选择器，通过主用输入连接至锁相环系统，用于从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入或备用输入；第二选择器，通过备用输入连接至锁相环系统，用于选择选择本振时钟作为备用输入或主用输入。
此外，上述装置还包括：第一判断模块，用于判断锁相环系统是否工作在主用输入。
此外，在上述第一判断模块的判断结果为是的情况下，第一选择器用于从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，第二选择器用于选择本振时钟作为备用输入，并且，锁相环系统用于锁定主用输入作为传输网元的工作时钟；在第一判断模块的判断结果为否的情况下，第一选择器用于从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的
时钟作为备用输入，第二选择器用于选择本振时钟作为主用输入，并且，锁相环系统用于锁定备用输入作为传输网元的工作时钟。
此外，上述锁相环系统进一步包括：第二判断模块，用于判断工作时钟是否失锁；倒换模块，用于在第二判断模块判断工作时钟失锁的情况下，将工作时钟在主用输入和备用输入之间进行倒换。
借助于本发明的技术方案，解决了时钟选择有限以及可靠性不高的问题，并且提高了软件效率以及通讯系统整体的性能。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是相关技术中传输网元时钟倒换原理的示意图；
图2是根据本发明实施例的传输网元时钟选择方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的传输网元时钟选择方法的详细处理过程的流程图；
图4是根据本发明实施例的传输网元时钟倒换方法的流程图；
图5是根据本发明实施例的传输网元时钟进行倒换的详细处理流程图；
图6是根据本发明实施例的传输网元倒换装置的框图；
图7是根据本发明实施例的传输网元倒换装置的构架示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
方法实施例1
在本实施例中，提供了一种传输网元时钟选择方法，图2是根据本发明实施例的传输网元时钟选择方法的流程图，需要说明的是，锁相环系统(锁相环芯片或者电路)在上电工作前，将自动倒换功能预先设置为使能状态。如图2所示，上述方法包括以下步骤：
步骤S202，判断锁相环系统是否工作在主用输入；
步骤S204，在判断结果为是的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，选择本振时钟作为备用输入，并且锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟；其中，外部时钟包括：外部工作时钟、外部备用时钟，接收信号提取时钟包括：客户侧接收时钟、线路侧接收时钟。
步骤S206，在判断结果为否的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，选择本振时钟作为主用输入，并且锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟。
也就是说，在时钟1和时钟2的选择上增加传输网元设备本振时钟，即，在外部时钟和接收信号提取的时钟基础上增加了内部本身时钟；并且，时钟1选择工作时钟时，则时钟2必须选择本振时钟，此时锁相环芯片(电路)锁定在时钟1；时钟2选择工作时钟时，则时钟1必须选择本振时钟，此时锁相环芯片(电路)锁定在时钟2；
在设置新的工作时钟时，由于锁相环芯片(电路)的无损切换仅能在两个4:1选择器的输出之间实现，不能保证在每个4:1选择器输入内部之间直接切换的无损，因此，在设置新的工作时钟时，必须避免在任意一个4:1选择器的输入内部进行时钟切换。
下面，结合附图，对上述技术方案进行详细说明。图3是根据本发明实施例的传输网元时钟选择方法的详细处理过程的流程图，如图3所示，包括以下步骤：
步骤302，判断新的工作时钟与当前工作时钟是否相同；
步骤304，如果步骤302中的判断为是，则执行步骤308，否则，判断锁相环芯片(电路)是否工作在主用输入，并执行步骤306；
步骤306，在步骤304中的判断为是的情况下，将锁相环芯片(电路)锁定在备用本振，在4:1主用选择器中设置新的工作时钟，并将4:1备用选择器的输出选择为本振时钟，否则，锁相环芯片(电路)锁定在主用本振，在4:1备用选择器中设置新的工作时钟，并将4:1主用选择器的输出选择为本振时钟；
步骤308，工作时钟设置结束；
从图3中可以看出，在时钟选择中，本振时钟的引入和时钟设置算法，保证了任何时刻锁相环芯片(电路)其中一个输入选择在
本振时钟，为传输网元设备的时钟自动倒换提供了可靠和稳定的时钟；同时，时钟设置算法还确保了工作时钟在锁相环芯片(电路)两个输入时钟之间倒换，每次时钟倒换都是无损的，整个倒换过程中时钟输出的抖动性符合G.813规范。
此外，基于上述的时钟选择，还可以进行进一步的时钟倒换。以下给出了根据本发明实施例的传输网元时钟倒换方法。
图4是根据本发明实施例的传输网元时钟倒换方法的流程图，如图4所示，包括以下步骤，其中，步骤S402-步骤S406与步骤S202-步骤S206处理相同，在此不再对其细节进行描述：
步骤S402，判断锁相环系统是否工作在主用输入；
步骤S404，在判断结果为是的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，选择本振时钟作为备用输入，并且锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟；
步骤S406，在判断结果为否的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，选择本振时钟作为主用输入，并且锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟；
步骤S408，在工作时钟失锁的情况下，锁相环系统对主用输入和备用输入进行倒换。
步骤S408的处理一般地可以分为如下两种情况：
(一)在锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟的情况下，在步骤S408中：在工作时钟失锁的情况下，锁相环系统倒
换到备用输入，并将备用输入作为传输网元的工作时钟；从本振时钟，外部时钟和接收信号提取时钟中重新选择质量等级最高的时钟作为主用输入；锁相环系统倒换到新的主用输入，并将该新的主用输入作为传输网元的工作时间。
(二)在锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟的情况下，在步骤S408中：在工作时钟失锁的情况下，锁相环系统倒换到主用输入，并将主用输入作为传输网元的工作时钟；从本振时钟，外部时钟和接收信号提取时钟中重新选择质量等级最高的时钟作为新的备用输入；锁相环系统倒换到新的备用输入，并将备用输入作为传输网元的工作时钟。
下面，结合附图，对上述技术方案进行详细说明。图5是根据本发明实施例的传输网元时钟进行倒换的详细处理流程图，如图5所示，包括以下步骤：
步骤502，判断工作时钟是否失锁；
步骤504，在步骤502中判断为是的情况下，则锁相环芯片(电路)自动倒换到另一输入时钟——本振时钟，并设置自动倒换标志为1，否则，直接执行步骤506；
步骤506，检测自动倒换标志状态是否为1；
步骤508，在步骤506中判断为是的情况下，即，发生过自动倒换，则清除自动倒换标志，并重置自动倒换使能为允许，否则，直接执行步骤510；
步骤510，通过时钟选择算法获取重新获取质量等级最高的时钟，按照时钟设置算法设置该时钟；
在步骤510完成后，重新回到步骤502，进入下次循环。
在上面时钟自动倒换处理流程中，为了保证软时钟首次成功地进行自动倒换，设置自动倒换使能状态的上电状态为允许。该使能状态可以在硬件FPGA逻辑中进行初始化设置，保证上电复位后自动倒换使能为允许。
装置实施例
在本实施例中，提供了一种传输网元时钟倒换装置，图6是根据本发明实施例的传输网元倒换装置的框图，如图6所示，包括：
锁相环系统60，用于锁定工作时钟，以及对主用输入和备用输入进行倒换；
第一选择器62，通过主用输入连接至锁相环系统，用于从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入或备用输入；
第二选择器64，通过备用输入连接至锁相环系统，用于选择选择本振时钟作为备用输入或主用输入。
此外，上述装置还包括第一判断模块、第二判断模块、倒换模块。具体地：
第一判断模块，用于判断锁相环系统是否工作在主用输入；其中，在上述第一判断模块的判断结果为是的情况下，第一选择器用于从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，第二选择器用于选择本振时钟作为备用输入，并且，锁相环系统用于锁定主用输入作为传输网元的工作时钟；
在第一判断模块的判断结果为否的情况下，第一选择器用于从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，第二选择器用于选择本振时钟作为主用输入，并且，锁相环系统用于锁定备用输入作为传输网元的工作时钟。
第二判断模块，用于判断工作时钟是否失锁；
倒换模块，用于在第二判断模块判断工作时钟失锁的情况下，将工作时钟在主用输入和备用输入之间进行倒换。
下面，结合附图，对上述技术方案进行详细说明。图7是根据本发明实施例的传输网元倒换装置的构架示意图。主要包括：
锁相环芯片(电路)，用于实现对工作时钟失锁(Lose Of Lock，简称为LOL)的检测和主用输入与备用输入之间的无损切换，其中，在切换过程中其时钟输出的抖动性符合G.813规范。目前市场已经有满足该性能的锁相环芯片；也可以通过锁相环电路实现该功能。
N:1选择器1，用于实现时钟1的选择；
N:1选择器2，用于实现时钟2的选择；
N:1选择器3，用于实现客户侧时钟的选择，其中，N必须大于传输网元设备客户侧通道数。
如图7所示，在N:1选择器3中，实现了客户侧接收信号的提取时钟选择，其选择输出作为第二级时钟选择的客户侧时钟输入；在第二级时钟选择中的两个N:1选择器，即，N:1选择器1和N:1选择器2，其中，N:1选择器1在外部时钟、接收信号提取时钟和本振时钟中选择质量等级最高的时钟作为工作时钟，N:1选择器2则选择本振时钟，它们的输出作为锁相环芯片(电路)的输入；在第
三级时钟选择中，锁相环芯片(电路)锁定工作时钟，作为传输网元设备的工作时钟。
如图7所示，时钟1和时钟2输入时钟对称性的设计，使得锁相环芯片(电路)在时钟1和时钟2之间进行两次倒换就可以保证新工作时钟的锁定以及本振时钟的选择；明显减少了锁相环芯片(电路)在时钟1和时钟2之间的倒换次数，大大提高软件效率。
综上所述，借助于本发明的技术方案，通过在时钟选择上增加了本振时钟，解决了时钟选择有限以及可靠性不高的问题，另外，时钟选择中对称性的设计，简化了时钟设置算法，减少了锁相环芯片(电路)在两个输入之间的倒换，提高了软件效率以及通讯系统整体的性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种传输网元时钟选择方法，其特征在于，包括：
判断锁相环系统是否工作在主用输入；
在判断结果为是的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，选择本振时钟作为备用输入，并且所述锁相环系统锁定所述主用输入作为传输网元的工作时钟，其中，在所述锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟后，进一步包括：在所述工作时钟失锁的情况下，所述锁相环系统倒换到所述备用输入，并将所述备用输入作为所述传输网元的工作时钟；从所述本振时钟，所述外部时钟和所述接收信号提取时钟中重新选择质量等级最高的时钟作为主用输入；所述锁相环系统倒换到所述主用输入，并将主用输入作为所述传输网元的工作时钟；
在判断结果为否的情况下，从所述本振时钟、所述外部时钟和所述接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，选择所述本振时钟作为主用输入，并且所述锁相环系统锁定所述备用输入作为传输网元的工作时钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述锁相环系统锁定备用输入作为传输网元的工作时钟后，进一步包括：
在所述工作时钟失锁的情况下，所述锁相环系统倒换到所述主用输入，并将所述主用输入作为所述传输网元的工作时钟；
从所述本振时钟，所述外部时钟和所述接收信号提取时钟中重新选择质量等级最高的时钟作为备用输入；
所述锁相环系统倒换到所述备用输入，并将所述备用输入作为所述传输网元的工作时钟。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述外部时钟包括以下至少之一：外部工作时钟、外部备用时钟；
所述接收信号提取时钟包括以下至少之一：客户侧接收时钟、线路侧接收时钟。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括：
所述锁相环系统在上电工作前，将自动倒换功能预先设置为使能状态。
5.一种传输网元时钟倒换方法，其特征在于，包括：
判断锁相环系统是否工作在主用输入；
在判断结果为是的情况下，从本振时钟、外部时钟和接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为主用输入，选择本振时钟作为备用输入，并且所述锁相环系统锁定所述主用输入作为传输网元的工作时钟；
在判断结果为否的情况下，从所述本振时钟、所述外部时钟和所述接收信号提取时钟中选择质量等级最高的时钟作为备用输入，选择所述本振时钟作为主用输入，并且所述锁相环系统锁定所述备用输入作为传输网元的工作时钟；
在所述工作时钟失锁的情况下，所述锁相环系统对所述主用输入和所述备用输入进行倒换，其中，在所述锁相环系统锁定主用输入作为传输网元的工作时钟后，进一步包括：在所述工作时钟失锁的情况下，所述锁相环系统倒换到所述备用输入，并将所述备用输入作为所述传输网元的工作时钟；从所述本振时钟，所述外部时钟和所述接收信号提取时钟中重新选择质量等级最高的时钟作为主用输入；所述锁相环系统倒换到所述主用输入，并将主用输入作为所述传输网元的工作时钟。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Effective date of registration: 20201218 Address after: 256500 Industrial Park, zhaihao village, Hubin Town, Boxing County, Binzhou City, Shandong Province Patentee after: SHANDONG CHENGDA NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 518057 Zhongxing building, science and technology south road, Nanshan District hi tech Industrial Park, Guangdong, Shenzhen Patentee before: ZTE Corp. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220222 Address after: No. 166, chemical engineering road, economic development zone, Boxing County, Binzhou City, Shandong Province Patentee after: Shandong Xing'an Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 256500 Industrial Park, zhaihao village, Hubin Town, Boxing County, Binzhou City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG CHENGDA NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230111 Address after: Room 430-3, Urban Empowerment Center, 817 Bingsheng Road, Guangrao Economic Development Zone, Guangrao County, Dongying City, Shandong Province, 257000 Patentee after: Shandong Guangkai Anyuan Technology Service Co.,Ltd. Address before: No. 166, chemical engineering road, economic development zone, Boxing County, Binzhou City, Shandong Province Patentee before: Shandong Xing'an Intelligent Technology Co.,Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120704 |