CN101478385A - 发送、接收时钟的方法及传递时钟的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供发送、接收时钟的方法及传递时钟的装置，发送时钟的方法包括：发送端选择第一时钟频率，以及为各制式的第二时钟编码，之后通过一对互连线将所述第一时钟频率及编码后的第二时钟发送至各接收端；接收时钟的方法包括：各接收端从第一时钟传递线路接收第一时钟频率，用所述第一时钟在本地计数，从第二时钟传递线路接收编码后的第二时钟并解析出第二时钟。采用本发明的技术方案，可实现在一对互连线上传递多种时钟信号，接收端的单板按照对应的解码规则，可以准确地恢复出自己所需的时钟。

Description

发送、接收时钟的方法及传递时钟的装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是多模基站中板间发送、接收时钟的方法及传递时钟的装置。

背景技术

基站中的时钟单板，用于从参考时钟中提取和恢复时钟，再根据系统的要求产生新的时钟并分发至其他单板。需要传递的时钟一般包括两个时钟信号，第一时钟信号用于传递某个时钟频率，第二时钟信号用于传递定时信号。传统的基站架构下，一个基站只需要承载一种制式的业务，如CDMA基站仅仅用于CDMA系统，因此对时钟的要求也是单一的，时钟板只需要根据系统的需求分发某个单一的时钟频率和定时信号即可。

对于多模基站，同一基站架构下要求兼容多种制式的业务，如CDMA/WCDMA/GSM等。而不同的制式对第一时钟信号和第二时钟信号要求是不同的，因此多模基站需要考虑如何传递多个时钟。

对于多模基站传递多个时钟，一般是通过不同的硬件连线传递不同的时钟。比如CDMA系统要求的第一时钟和第二时钟走一对线，WCDMA系统要求的第一时钟和第二时钟走另外一对线，......等等，用户板根据自己的需求选择输入的时钟。这种方式既增加了背板走线，给PCB设计带来了更多的工作量，又不利于系统扩展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供发送、接收时钟的方法及传递时钟的装置，可实现在一对互连线上传递多种时钟信号。

为了解决上述问题，本发明提供了一种发送时钟的方法，包括：发送端选择第一时钟频率，以及为各制式的第二时钟编码，之后通过一对互连线将所述第一时钟频率及编码后的第二时钟发送至各接收端。

进一步地，所述发送端开始编码前计算各第二时钟周期的公约数，以及确定编码阶段的时延T1，发送阶段的时延T2及解码阶段的时延T3；

所述发送端在周期定时信号到达前t1时间以所述公约数为周期为各制式的第二时钟编码，所述t1＝T1+T2+T3。

进一步地，所述发送端通过第一时钟传递线路连续发送所述第一时钟频率；

所述发送端在周期定时信号到达前t2时间开始发送编码后的第二时钟，所述t2＝T2+T3。

进一步地，所述发送端对各第二时钟编码后将编码后的码字按预定规则排列成一个序列，之后加上保护位、起始位及终止位，组成固定长度的数据帧，然后逐一比特通过第二时钟传递线路发送至接收端。

本发明还提供一种接收时钟的方法，包括：各接收端从第一时钟传递线路接收第一时钟频率，用所述第一时钟在本地计数，从第二时钟传递线路接收编码后的第二时钟并解析出第二时钟。

进一步地，当接收端不能解析出正确的第二时钟时，用所述第一时钟计数产生所述接收端所需的第二时钟。

进一步地，所述各接收端收到数据帧后，先判断保护位是否正确，若正确则对对应部分的码字进行解码，否则丢弃该数据帧。

本发明还提供一种发送时钟的装置，所述装置包括发送端、第一时钟传递线路及第二时钟传递线路；

所述发送端包括控制模块、一个或多个时钟编码模块、发送模块；

所述控制模块用于选择第一时钟频率，并将其发送至发送模块；

所述时钟编码模块用于为对应制式的第二时钟编码，并将编码后的码字发送至发送模块；

所述发送模块用于通过所述第一时钟传递线路发送所述第一时钟频率，以及通过所述第二时钟传递线路发送编码后的第二时钟。

进一步地，所述控制模块还用于计算各第二时钟周期的公约数，并将该公约数发送至各时钟编码模块；

所述控制模块还用于确定编码阶段的时延T1、发送阶段的时延T2及解码阶段的时延T3；以及在周期定时信号到达前t1时间向各时钟编码模块发送开始编码的标志，所述t1＝T1+T2+T3；

所述时钟编码模块用于收到所述开始编码的标志后以所述公约数为周期对对应的第二时钟进行编码。

进一步地，控制模块还用于周期定时信号到达前t2时间向发送模块发送一开始发送的标志，所述t2＝T2+T3；

所述发送模块还用于收到所述各时钟编码模块发来的码字后，将所述码字组成一个序列，并加上保护位、起始位及终止位，组成固定长度的数据帧；

所述发送模块收到第一时钟频率后通过第一时钟传递线路连续发送第一时钟频率，收到所述开始发送的标志通过第二时钟传递线路发送所述数据帧。

进一步地，所述装置还包括一个或多个接收端；

所述接收端包括解码模块及时钟锁相环；

所述时钟锁相环用于从第一时钟传递线路接收第一时钟频率；

所述解码模块用于从第二时钟传递线路接收数据帧，并解析出所需的第二时钟。

进一步地，所述时钟锁相环还用于当收到的所述第一时钟频率不是该接收端所需的第一时钟时，根据所述第一时钟频率恢复出该接收端所需的第一时钟。

进一步地，所述解码模块还用于收到所述数据帧后先判断所述保护位是否正确，若正确则对对应的码字进行解码，否则丢弃所述数据帧，并用所述第一时钟在本地计数，产生该接收端所需的第二时钟。

本发明提供了发送、接收时钟的方法及传递时钟的装置，将多种时钟在发送端按照本发明方法编码、组帧，从而实现在一对互连线上传递多种时钟信号，接收端的单板按照对应的解码规则，可以准确地恢复出自己所需的时钟。

附图说明

图1是本发明传递时钟的装置结构示意图；

图2是本发明实例方法的编码时序图；

图3是本发明实例方法传递时钟的流程图；

图4是本发明实施例编解码时序图；

图5是本发明实施例编码后数据帧的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了发送、接收时钟的方法及传递时钟的装置，将多种时钟在发送端按照本发明的方法编码、组帧，从而实现在一对互连线上传递多种时钟，接收端的单板按照对应的解码规则，可以准确地恢复出自己所需的时钟。

多模基站中，时钟板通过锁定参考输入的时钟，给用户板输出一个高稳定度的基准频率，以下称第一时钟；同时需要给用户板提供一个高准确度的时钟基准，以下称第二时钟。图1中说明了多模基站时钟板(即图中的发送端)和各用户板(即图中的接收端)的连接关系，时钟板通过背板上的一对互连线将第一时钟和第二时钟传递到各接收端。为了适应多种制式基站下多时钟的要求，需要对第二时钟进行编码。下面通过一个实例说明多模基站时钟编码传递的方式。

本实施例提供一种传递时钟的装置，如图1所示，包括发送端、接收端、第一时钟传递线路及第二时钟传递线路；

发送端包括控制模块、一个或多个时钟编码模块、发送模块；其中，

控制模块用于选择一个合适的第一时钟频率，并将该第一时钟频率发送至发送模块，该第一时钟频率必须要满足接收端的单板能恢复出自己所需的各种频率时钟的要求，另外，还需要考虑接收端器件的时序要求，第一时钟频率不能太高。

控制模块还用于计算各第二时钟周期的公约数，并将该公约数发送至各时钟编码模块；还用于确定编码阶段的时延T1，发送阶段的时延T2和解码阶段的时延T3；

控制模块还用于当周期定时信号到达前t1时间向各制式的时钟编码模块发送一开始编码的标志，t1＝T1+T2+T3，以及周期定时信号到达前t2(t2＝T2+T3)时间向发送模块发送一开始发送的标志；

时钟编码模块用于收到开始编码的标志后，以收到的公约数为周期对该制式的第二时钟进行编码，其编码规则按该制式的要求进行选择，本发明对此不作限制。时钟编码模块还用于将编码后的码字发送至发送模块。

发送模块用于收到第一时钟频率后通过第一时钟传递线路连续发送第一时钟频率，还可以用于收到各时钟编码模块发来的码字后将其按预定的规则组成一个序列，该预定的规则可以但不限于是如图5所示的将各码字顺序排成一列，其排列顺序不作限制；发送模块还可以用于为上述序列加上保护位，可以但不限于是奇偶校验码，以及加上起始位和终止位组成数据帧，并用于收到开始发送的标志后通过第二时钟传递线路发送上述数据帧。

第一时钟信号是个频率较高的时钟信号，第二时钟信号是频率较低的定时信号，一个第二时钟信号周期包含整数个第一时钟信号周期。

接收端包括解码模块及时钟锁相环；其中，

时钟锁相环用于从第一时钟传递线路接收第一时钟频率，若该第一时钟频率即为自己所需的时钟频率，则可直接使用该第一时钟频率，否则时钟锁相环根据该第一时钟频率恢复出自己所需的时钟频率；

解码模块用于从第二时钟传递线路接收数据帧，并按编码规则对应的解码规则对该制式对应的码字进行解码；还可以用于当收到的数据帧有保护位时判断该保护位是否正确，若正确则对对应部分的码字进行解码(对应部分指该制式第二时钟的编码)，否则丢弃该数据帧；

解码模块还用于当不能正确解析出第二时钟时，用恢复出的第一时钟在本地计数，产生该接收端所需的第二时钟，当正确解析出第二时钟时，将本地计数产生的第二时钟同步于解析出的第二时钟。

本实施例提供一种传递时钟的方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤301a：发送端选择一个合适的第一时钟频率用于传递，然后执行步骤304a；

由于接收端单板可能是不同制式的单板，需要的时钟频率也不相同，因此选择的第一时钟频率必须要满足接收端的单板能恢复出自己所需的各种频率时钟的要求。另外，还需要考虑接收端器件的时序要求，第一时钟频率不能太高。

步骤301b：发送端计算需要传递的各个第二时钟周期的公约数，然后执行步骤302；

如CDMA系统要求以2秒为周期传递定时信号，GSM系统要求以60ms为周期传递定时信号，WCDMA系统要求以10ms为周期定时信号，则10ms为各个定时信号周期的公约数，可以选择10ms为周期发送编码后的信号。

该步中，可以用第一时钟计数产生以公约数为周期的定时信号。

步骤302：精确计算出各个阶段的时延，包括编码阶段的时延T1、发送阶段的时延T2及解码阶段的时延T3；

步骤303：发送端在周期定时信号到达前提前时间t1按照各个制式，以上述公约数为周期编码对时钟的要求编码开始独立编码，将各个编码模块编好的码字按照一定的规则排列成一个序列，如可以是按如图5所示的顺序排成一列，其排列顺序不作限制，然后可以在该序列之后加上保护位，该保护位可以但不限于是奇偶校验码，最后加上起始位和终止位，组成一数据帧；其中t1＝T1+T2+T3；整个编码过程所用时间为T1。还可以预留一些数据以做扩展用(在图5中未示出)。然后执行步骤304b。

各编码模块可根据该制式的需要选择编码规则。

该步中，当编码模块的编码时钟周期与对应制式的周期定时信号重合时，输出有效编码，否则输出无效编码。

当制式确定时，组成的数据帧长度固定。

步骤304a：发送端通过第一时钟传递线路连续发送第一时钟频率；

步骤304b：发送端在周期定时信号到达前提前时间t2(t2＝T2+T3)开始通过第二时钟传递线路发送编码后第二时钟组成的数据帧，该数据帧是逐一比特发送到背板上的互连线上；

步骤305a：各接收端从第一时钟传递线路接收第一时钟频率，若该第一时钟频率即为自己所需的时钟频率，则可直接使用该第一时钟频率，否则通过时钟锁相环恢复出自己所需的时钟频率；之后用第一时钟在本地计数得到一个与第二时钟同步的定时信号，这个定时信号也是周期性地产生；

步骤305b：各接收端还从第二时钟传递线路接收编码后第二时钟组成的数据帧，并对该数据帧对应部分的码字按照编码规则对应的解码规则解码，解析出自己所需的第二时钟，对应部分的码字指该接收端制式对应的部分。

进一步地，各接收端收到数据帧后先判断保护位是否正确，若正确则对对应部分的码字进行解码，否则丢弃该数据帧。若接收端正确解析出第二时钟，则将第一时钟计数得到的定时信号同步于解析出的第二时钟，若接收端一段时间内收不到数据帧或判断自己收到的码字中有误码，不能从中解析出第二时钟时，则用该定时信号替代第二时钟分发给其他模块。

下面通过一应用实例进一步说明本发明

本实施例中选择的第一时钟频率为61.44MHz，用光模块传输的一个比较通用的时钟频率，同时接收端可以通过这个时钟频率锁出自己所需的时钟频率，如CDMA系统所需要的39.3216MHz，GSM系统所需要的13MHz等。

某多模基站设计时考虑兼容CDMA、WCDMA、GSM、TD-SCDMA、WIMAX五种不同制式，各种制式的基站系统对第二时钟的要求都不同。其中CDMA要求传送一个周期为2秒的PP2S脉冲，与GPS时间对齐；WCDMA要求传送以周期为10ms产生连续帧同步信号；GSM要求传送以周期为60ms产生连续的帧同步信号；TD-SCDMA也要求传送以周期为10ms产生连续的帧同步信号，WIMAX要求传送周期为1秒的PP1S脉冲，与GPS时间对齐。

实施的步骤如下：

步骤1：计算出各第二时钟的最大公约数，显然对于这个基站来说，第二时钟的最大公约数为10ms。

步骤2：用第一时钟计数产生一个周期为10ms的脉冲信号，计数产生一个周期为2s的脉冲信号，计数产生一个周期为60ms的脉冲信号，计数产生一个周期为1s的脉冲信号，各个脉冲信号与10ms脉冲信号对齐。

步骤3：准确计算出编码阶段的延时T1、发送阶段的延时T2及解码阶段的延时T3，第一时钟采样到10ms脉冲信号，各个制式的编码模块开始独立编码。

比如CDMA编码模块，如果同时采样到10ms脉冲和PP2S脉冲，产生一个码字A，如果只采样到10ms脉冲，则产生另一个码子B(即对于CDMA接收端来说，产生的是无效编码)。GSM编码模块，如果同时采样到10ms脉冲和60ms脉冲，将帧号数加上13，如果只采样到10ms脉冲，将帧号数保持不变，其他编码模块也在10ms脉冲到来时按照各自的规则编码。如TD-SCDMA编码模块，在启动编码模块时，CPU通知编码模块当前的时间信息，编码模块根据这个信息计算得到一个数值，之后每10ms将这个数值加上100。如WCDMA模块，启动编码模块时，初始值为0，之后每10ms加1。

第一时钟是连续发送的，第二时钟每10ms发送一次。对于GSM模块来说，5次无效编码对于接收端是没有作用的，可以理解为直接丢弃。

步骤4：将各个编码模块编好的码字按照一定的规则排列成一个序列，对整个序列的码字加上一些保护位，比如加上奇偶校验码等。

步骤5：将加上保护位的码字逐一比特发送到背板上的互连线上，发送模块由第一时钟控制，每个比特发送的时间相同。

步骤6：在各接收端，用一个解码模块对接收到的码子按照对应的规则解码，解析出自己所需的第二时钟。

步骤7：各接收端的解码模块具有保持功能，即当一段时间收不到码字或者收到的码字错误时，解码模块可以用第一时钟在本地计数，继续输出接收端所需的第二时钟。当收到时钟板发送的正确码字时，将本地计数产生的第二时钟同步于解析出来的第二时钟。

步骤8：步骤2中的时钟需要相对参考提前时间T产生，以保证接收端恢复出来的第二时钟和参考时钟对齐。

附图2中的A表示CDMA所需的PP2S脉冲，B表示GSM所需的60ms脉冲，C表示WCDMA所需的10ms脉冲，D表示三个时钟的最大公约数10ms脉冲，E表示编码后的第二时钟，每10ms变化一次。

附图4中的A表示第一时钟，B信号的前一个脉冲表示开始编码的指示信号，后一个脉冲与参考信号对齐的。T，T1，T2，T3的意义如前文中所述。C表示接收端中恢复出来的信号，与参考信号对齐。

采用本发明所述的技术方案，可以在一对互连线上传递各种制式基站所需的时钟，接收端可以准确恢复出自己所需的时钟。既减少了背板上的互连线，增加了灵活性，又可避免接收端恢复出来的时钟不准确。

Claims (13)

1、一种发送时钟的方法，包括：发送端选择第一时钟频率，以及为各制式的第二时钟编码，之后通过一对互连线将所述第一时钟频率及编码后的第二时钟发送至各接收端。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述发送端开始编码前计算各第二时钟周期的公约数，以及确定编码阶段的时延T1，发送阶段的时延T2及解码阶段的时延T3；

所述发送端在周期定时信号到达前t1时间以所述公约数为周期为各制式的第二时钟编码，所述t1＝T1+T2+T3。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述发送端通过第一时钟传递线路连续发送所述第一时钟频率；

所述发送端在周期定时信号到达前t2时间开始发送编码后的第二时钟，所述t2＝T2+T3。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述发送端对各第二时钟编码后将编码后的码字按预定规则排列成一个序列，之后加上保护位、起始位及终止位，组成固定长度的数据帧，然后逐一比特通过第二时钟传递线路发送至接收端。

5、一种接收时钟的方法，包括：各接收端从第一时钟传递线路接收第一时钟频率，用所述第一时钟在本地计数，从第二时钟传递线路接收编码后的第二时钟并解析出第二时钟。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于：

当接收端不能解析出正确的第二时钟时，用所述第一时钟计数产生所述接收端所需的第二时钟。

7、如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述各接收端收到数据帧后，先判断保护位是否正确，若正确则对对应部分的码字进行解码，否则丢弃该数据帧。

8、一种发送时钟的装置，其特征在于：所述装置包括发送端、第一时钟传递线路及第二时钟传递线路；

所述发送端包括控制模块、一个或多个时钟编码模块、发送模块；

所述控制模块用于选择第一时钟频率，并将其发送至发送模块；

所述时钟编码模块用于为对应制式的第二时钟编码，并将编码后的码字发送至发送模块；

所述发送模块用于通过所述第一时钟传递线路发送所述第一时钟频率，以及通过所述第二时钟传递线路发送编码后的第二时钟。

9、如权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述控制模块还用于计算各第二时钟周期的公约数，并将该公约数发送至各时钟编码模块；

所述控制模块还用于确定编码阶段的时延T1、发送阶段的时延T2及解码阶段的时延T3；以及在周期定时信号到达前t1时间向各时钟编码模块发送开始编码的标志，所述t1＝T1+T2+T3；

所述时钟编码模块用于收到所述开始编码的标志后以所述公约数为周期对对应的第二时钟进行编码。

10、如权利要求9所述的装置，其特征在于：

控制模块还用于周期定时信号到达前t2时间向发送模块发送一开始发送的标志，所述t2＝T2+T3；

所述发送模块还用于收到所述各时钟编码模块发来的码字后，将所述码字组成一个序列，并加上保护位、起始位及终止位，组成固定长度的数据帧；

所述发送模块收到第一时钟频率后通过第一时钟传递线路连续发送第一时钟频率，收到所述开始发送的标志通过第二时钟传递线路发送所述数据帧。

11、如权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述装置还包括一个或多个接收端；

所述接收端包括解码模块及时钟锁相环；

所述时钟锁相环用于从第一时钟传递线路接收第一时钟频率；

所述解码模块用于从第二时钟传递线路接收数据帧，并解析出所需的第二时钟。

12、如权利要求11所述的装置，其特征在于：

所述时钟锁相环还用于当收到的所述第一时钟频率不是该接收端所需的第一时钟时，根据所述第一时钟频率恢复出该接收端所需的第一时钟。

13、如权利要求11所述的装置，其特征在于：

所述解码模块还用于收到所述数据帧后先判断所述保护位是否正确，若正确则对对应的码字进行解码，否则丢弃所述数据帧，并用所述第一时钟在本地计数，产生该接收端所需的第二时钟。

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