CN112383305A - 时钟恢复方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种时钟恢复方法、装置、设备及可读存储介质。当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。通过本发明，可自动根据此刻的数据缓存水位值动态调整PID控制电路的比例参数以及积分参数，从而根据调整后的比例参数以及积分参数调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复，使得恢复出时钟的抖动小且容忍输入频偏跳变范围大，提高了恢复出的时钟的性能。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种时钟恢复方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
在光传送领域，业务时钟信息能够完整地在传输网络中传递，是传送网中非常重要的能力及特性。在越来越多的应用场景中，运营商要求其业务在传输设备中必须是透明传输，即传输设备不被允许识别业务内容后对其进行汇聚、裁剪之类操作。例如，光传送网络设备中，源端常用通用映射规程(GMP)来实现所承载业务的透明传输；在宿端经过通用映射规程(GMP)逆过程获取所承载业务净荷后，需要进行时钟恢复，以供恢复出源端的时钟。
而现有的时钟恢复方法存在恢复时钟抖动大、容忍输入频偏跳变范围小的问题，导致恢复出的时钟的性能不佳，则会影响最终的承载业务信号输出性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种时钟恢复方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中恢复出的时钟的性能不佳的技术问题。
第一方面，本发明提供一种时钟恢复方法，所述时钟恢复方法包括：
当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；
基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；
基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。
第二方面，本发明还提供一种时钟恢复装置，所述时钟恢复装置包括：
计算模块，用于当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；
确定模块，用于基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；
调整模块，用于基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。
第三方面，本发明还提供一种时钟恢复设备，所述时钟恢复设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的时钟恢复程序，其中所述时钟恢复程序被所述处理器执行时，实现如上所述的时钟恢复方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有时钟恢复程序，其中所述时钟恢复程序被处理器执行时，实现如上所述的时钟恢复方法的步骤。
本发明中，当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。通过本发明，可自动根据此刻的数据缓存水位值动态调整PID控制电路的比例参数以及积分参数，从而根据调整后的比例参数以及积分参数调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复，使得恢复出时钟的抖动小且容忍输入频偏跳变范围大，提高了恢复出的时钟的性能。
附图说明
图1为本发明实施例方案中涉及的时钟恢复设备的硬件结构示意图；
图2为本发明时钟恢复方法一实施例的流程示意图；
图3为一实施例中第一曲线的示意图；
图4为一实施例中第二曲线的示意图；
图5为本发明时钟恢复装置一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明实施例提供一种时钟恢复设备。
参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的时钟恢复设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，时钟恢复设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central ProcessingUnit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random accessmemory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及时钟恢复程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的时钟恢复程序，并执行本发明实施例提供的时钟恢复方法。
第二方面，本发明实施例提供了一种时钟恢复方法。
参照图2，图2为本发明时钟恢复方法一实施例的流程示意图。一实施例中，时钟恢复方法包括：
步骤S10，当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；
本实施例中，预先设置的多个时刻，当时间点到达多个时刻中的任一个时，即到达调整时刻。当时间到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值，其中期望水位值根据实际需要进行设置。
步骤S20，基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；
本实施例中，根据数据缓存水位值与期望水位值的差值与比例参数的对应关系，数据缓存水位值与期望水位值的差值与积分参数的对应关系，即可在计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值后，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数。其中，PlD控制电路，即比例(P)、积分(I)、微分(D)控制电路。
进一步地，一实施例中，步骤S20包括：
将所述差值代入第一函数，计算得到PID控制电路的比例参数；将所述差值代入第二函数，计算得到PID控制电路的积分参数。
本实施例中，根据数据缓存水位值与期望水位值的差值与比例参数的关系曲线，构造第一函数；根据数据缓存水位值与期望水位值的差值与积分参数的关系曲线，构造第二函数。
进一步地，一实施例中，在步骤S10之前，还包括：
步骤S40，当压控振荡器恢复出的时钟的抖动小于预设抖动，以及容忍输入频偏跳动范围大于预设范围时，获取多个数据缓存水位值以及每个数据缓存水位值对应的PID控制电路的比例参数、积分参数；计算得到每个数据缓存水位值与期望水位值的差值；
本实施例中，当压控振荡器恢复出的时钟的抖动小于预设抖动，以及容忍输入频偏跳动范围大于预设范围时，说明此时压控振荡器恢复出的时钟的性能较优，符合预期。其中，预设抖动、预设范围的具体值根据实际情况进行设置，在此不作限制。
在这种情况下，获取多个数据缓存水位值以及每个数据缓存水位值对应的PID控制电路的比例参数、积分参数。例如，获取得到4个数据缓存水位值，分别为x1至x4。其中，x1对应的PID控制电路的比例参数为40，x1对应的PID控制电路的积分参数为5；x2对应的PID控制电路的比例参数为50，x2对应的PID控制电路的积分参数为6；x3对应的PID控制电路的比例参数为200，x3对应的PID控制电路的积分参数为7；x4对应的PID控制电路的比例参数为450，x4对应的PID控制电路的积分参数为8。
然后，进一步计算每个数据缓存水位值与期望水位值的差值。例如，计算得到：x1与期望水位值的差值为0，x2与期望水位值的差值为1，x3与期望水位值的差值为2，x4与期望水位值的差值为3。
步骤S50，基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的比例参数，拟合得到第一曲线；基于所述第一曲线，构造第一函数；基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的积分参数，拟合得到第二曲线；基于所述第二曲线，构造第二函数。
本实施例中，数据缓存水位值、差值以及PID控制电路的比例参数的对应关系如表1所示：
表1
基于上述表1中的数据，即可拟合得到第一曲线，第一曲线用于标识数据缓存水位值与期望水位值的差值与PID控制电路的比例参数的对应关系。如图3所示，图3为一实施例中第一曲线的示意图。图3中，横坐标表示数据缓存水位值与期望水位值的差值(图中用E代替)，纵坐标表示PID控制电路的比例参数(图中用KP代替)。在拟合得到如图3所示的第一曲线后，即可借助现有的数学工具，构造出第一曲线对应的第一函数。例如，第一函数为KP≈50*E2。其中，KP指PID控制电路的比例参数，E指数据缓存水位值与期望水位值的差值。
同样的，数据缓存水位值、差值以及PID控制电路的积分参数的对应关系如表2所示：
表2
基于上述表2中的数据，即可拟合得到第二曲线，第二曲线用于标识数据缓存水位值与期望水位值的差值与PID控制电路的积分参数的对应关系。如图4所示，图4为一实施例中第二曲线的示意图。图4中，横坐标表示数据缓存水位值与期望水位值的差值(图中用E代替)，纵坐标表示PID控制电路的积分参数(图中用KI代替)。在拟合得到如图4所示的第二曲线后，即可借助现有的数学工具，构造出第二曲线对应的第二函数。例如，第二函数为KI≈5+E。其中，KI指PID控制电路的积分参数，E指数据缓存水位值与期望水位值的差值。
步骤S30，基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。
本实施例中，基于上述步骤得到比例参数以及积分参数后，即可根据比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。
进一步地，一实施例中，步骤S30包括：
将所述比例参数与所述差值相乘，得到第一乘积；将所述积分参数与所述差值相乘，得到第二乘积；获取历史第二乘积的和值，对所述第一乘积、第二乘积以及历史第二乘积的和值进行求和处理，以得到的值作为频率调整值；在压控振荡器当前输出频率基础上，增加所述频率调整值。
本实施例中，例如此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值为3，将E＝3分别代入第一函数、第二函数，得到KP＝450，KI＝8。则第一乘积＝450*3＝1350，第二乘积＝8*3＝24。
容易理解的是，当此次是第一次对压控振荡器的输出频率进行调整，则不存在历史第二乘积，即历史第二乘积的和值为零。当此次是第二次对压控振荡器的输出频率进行调整，则以第一次调整时计算得到的第二乘积，作为历史第二乘积，历史第二乘积的和值即为第一次调整时计算得到的第二乘积。以此类推，当此次是第N次对压控振荡器的输出频率进行调整，则历史第二乘积包括：第一次调整时计算得到的第二乘积、第二次调整时计算得到第二乘积......以及第N-1次调整时计算得到第二乘积，历史第二乘积的和值即对第一次调整时计算得到的第二乘积、第二次调整时计算得到第二乘积......以及第N-1次调整时计算得到第二乘积进行累加得到的值。
若获取历史第二乘积的和值为1000，则频率调整值＝1350+24+1000＝2374。
在得到频率调整值后，对压控振荡器的输出频率进行调整，即在压控振荡器当前输出频率基础上，增加频率调整值。
本实施例中，当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。通过本实施例，可自动根据此刻的数据缓存水位值动态调整PID控制电路的比例参数以及积分参数，从而根据调整后的比例参数以及积分参数调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复，使得恢复出时钟的抖动小且容忍输入频偏跳变范围大，提高了恢复出的时钟的性能。
第三方面，本发明实施例还提供一种时钟恢复装置。
参照图5，图5为本发明时钟恢复装置一实施例的功能模块示意图。
本实施例中，所述时钟恢复装置包括：
计算模块10，用于当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；
确定模块20，用于基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；
调整模块30，用于基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。
进一步地，一实施例中，所述确定模块20，具体用于：
将所述差值代入第一函数，计算得到PID控制电路的比例参数；
将所述差值代入第二函数，计算得到PID控制电路的积分参数
进一步地，一实施例中，所述时钟恢复装置还包括构造模块，用于：
当压控振荡器恢复出的时钟的抖动小于预设抖动，以及容忍输入频偏跳动范围大于预设范围时，获取多个数据缓存水位值以及每个数据缓存水位值对应的PID控制电路的比例参数、积分参数；
计算得到每个数据缓存水位值与期望水位值的差值；
基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的比例参数，拟合得到第一曲线；
基于所述第一曲线，构造第一函数；
基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的积分参数，拟合得到第二曲线；
基于所述第二曲线，构造第二函数。
进一步地，一实施例中，所述调整模块30，具体用于：
将所述比例参数与所述差值相乘，得到第一乘积；
将所述积分参数与所述差值相乘，得到第二乘积；
获取历史第二乘积的和值，对所述第一乘积、第二乘积以及历史第二乘积的和值进行求和处理，以得到的值作为频率调整值；
在压控振荡器当前输出频率基础上，增加所述频率调整值。
其中，上述时钟恢复装置中各个模块的功能实现与上述时钟恢复方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。
本发明可读存储介质上存储有时钟恢复程序，其中所述时钟恢复程序被处理器执行时，实现如上述的时钟恢复方法的步骤。
其中，时钟恢复程序被执行时所实现的方法可参照本发明时钟恢复方法的各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种时钟恢复方法，其特征在于，所述时钟恢复方法包括：
当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；
基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；
基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。
2.如权利要求1所述的时钟恢复方法，其特征在于，所述基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数的步骤包括：
将所述差值代入第一函数，计算得到PID控制电路的比例参数；
将所述差值代入第二函数，计算得到PID控制电路的积分参数。
3.如权利要求2所述的时钟恢复方法，其特征在于，在所述当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值的步骤之前，还包括：
当压控振荡器恢复出的时钟的抖动小于预设抖动，以及容忍输入频偏跳动范围大于预设范围时，获取多个数据缓存水位值以及每个数据缓存水位值对应的PID控制电路的比例参数、积分参数；
计算得到每个数据缓存水位值与期望水位值的差值；
基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的比例参数，拟合得到第一曲线；
基于所述第一曲线，构造第一函数；
基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的积分参数，拟合得到第二曲线；
基于所述第二曲线，构造第二函数。
4.如权利要求1所述的时钟恢复方法，其特征在于，所述基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率的步骤包括：
将所述比例参数与所述差值相乘，得到第一乘积；
将所述积分参数与所述差值相乘，得到第二乘积；
获取历史第二乘积的和值，对所述第一乘积、第二乘积以及历史第二乘积的和值进行求和处理，以得到的值作为频率调整值；
在压控振荡器当前输出频率基础上，增加所述频率调整值。
5.一种时钟恢复装置，其特征在于，所述时钟恢复装置包括：
计算模块，用于当到达调整时刻时，采集此刻的数据缓存水位值，并计算得到此刻的数据缓存水位值与期望水位值的差值；
确定模块，用于基于所述差值，确定PID控制电路的比例参数以及积分参数；
调整模块，用于基于所述比例参数以及积分参数，调整压控振荡器的输出频率，以供基于输出频率经过调整的压控振荡器进行时钟恢复。
6.如权利要求5所述的时钟恢复装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：
将所述差值代入第一函数，计算得到PID控制电路的比例参数；
将所述差值代入第二函数，计算得到PID控制电路的积分参数。
7.如权利要求6所述的时钟恢复装置，其特征在于，所述时钟恢复装置还包括构造模块，用于：
当压控振荡器恢复出的时钟的抖动小于预设抖动，以及容忍输入频偏跳动范围大于预设范围时，获取多个数据缓存水位值以及每个数据缓存水位值对应的PID控制电路的比例参数、积分参数；
计算得到每个数据缓存水位值与期望水位值的差值；
基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的比例参数，拟合得到第一曲线；
基于所述第一曲线，构造第一函数；
基于每个数据缓存水位值对应的差值以及PID控制电路的积分参数，拟合得到第二曲线；
基于所述第二曲线，构造第二函数。
8.如权利要求5所述的时钟恢复装置，其特征在于，所述调整模块，具体用于：
将所述比例参数与所述差值相乘，得到第一乘积；
将所述积分参数与所述差值相乘，得到第二乘积；
获取历史第二乘积的和值，对所述第一乘积、第二乘积以及历史第二乘积的和值进行求和处理，以得到的值作为频率调整值；
在压控振荡器当前输出频率基础上，增加所述频率调整值。
9.一种时钟恢复设备，其特征在于，所述时钟恢复设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的时钟恢复程序，其中所述时钟恢复程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的时钟恢复方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有时钟恢复程序，其中所述时钟恢复程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的时钟恢复方法的步骤。
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