DE69532520T2 - Resynchronisierer mit Taktsignal von Bitteilen für Hochgeschwindigkeitsnachrichtenübertragungssystem - Google Patents

Resynchronisierer mit Taktsignal von Bitteilen für Hochgeschwindigkeitsnachrichtenübertragungssystem Download PDF

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    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/07Synchronising arrangements using pulse stuffing for systems with different or fluctuating information rates or bit rates
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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Description

  • TECHNISCHES FELD DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf synchrone, digitale Hochgeschwindigkeits-Kommunikationssysteme und spezieller auf einen Apparat zur Glättung von Jitter in einem Nutzinformations-Taktsignal, das von einem SONET-(Synchronous Optical Network)-Signal übertragen wird, das mit einem Zeiger justiert wurde.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In synchronen digitalen Kommunikationssystemen, wie z. B. im SONET-System oder seinem europäischen Gegenstück, SDH, können Nutzinformations-Signale mit asynchroner Rate in die synchrone SONET- oder SDH-Nutzinformations-Bitvollgruppe abgebildet werden. Zum Beispiel können Signale vom Typ DSx (DS1, DS3, usw.) mit asynchroner Rate auf eine SONET-STS-1-Nutzinformations-Bitvollgruppe abgebildet werden. Um die SONET-Signale an einem asynchronen Knoten zu synchronisieren und weiterhin ein sauberes Taktsignal zu erzeugen, werden Zeiger, die ein Informations-Byte oder -Wort enthalten (typischerweise acht Bit) verwendet, um den Startpunkt der nächsten SONET-Nutzinformations-Bitvollgruppe zu justieren, so dass er sich relativ zum SONET-Rahmen bewegen kann. Für ein DS3-Signal zum Beispiel wird der Zeiger die Adresse in einem Schreib-Zähler nur weiterzählen, wenn DS3-Daten eingegeben werden. Diese Zeiger-Justierungen, die den Schreib-Adress-Zähler anhalten und starten, erzeugen jedoch "Sprünge" oder "Schläge" in der Phase, die aperiodisch als "Jitter" in einem abgebildeten Ausgangs-Taktsignal auftreten.
  • Wenn das DS3-Signal auf eine SONET-STS-1-Nutzinformation angebildet wird, wird außerdem das Jitter-Problem noch verstärkt, da das Starten und Anhalten des Schreib-Zählers für STS-1-Signale an acht Einheits-Intervallen (Unit Intervals, UI) auftritt (d. h. 8 UI-Phasensprünge erzeugt). Folglich kann als Folge einer einzigen Zeiger-Justierung Jitter auftreten, der 7 UI erreicht (Spitze-Spitze) (ein Schritt von 8 UI bei der STS-1-Rate erzeugt eine Zeitlücke von 8 × 19,3 ns = 154 ns, oder ungefähr 7 UI bei der DS3-Rate). Dieser übermäßige Jitter im geglätteten Takt-Ausgangssignal verlangsamt die Synchronisation von Phasenregelschleifen in Abwärtsrichtung und erzeugt daher beträchtliche Zeitverzögerungen bevor der DS3-Kanal wieder zuverlässige Daten liefern kann. Dieses Synchronisationsproblem stellt eine starke Verschlechterung der Gesamt-Zuverlässigkeit des Kommunikationsnetzes dar.
  • Eine bereits zuvor entwickelte Technologie verwendet Hochpass- und Tiefpassfilter zur Verringerung von aperiodischen Jitter-Komponenten in einem Taktsignal, das resynchronisiert wird. Speziell wird in US-Patent Nr. 4,996,698 ein Schaltkreis zur Resynchronisation für ein SONET-System offen gelegt. Das Taktsignal wird allmählich geglättet, indem der Teil des Signals, der die Phasensprung-Information enthält durch ein Hochpassfilter geleitet wird, und das Ausgangssignal des Hochpassfilters und der Strom der zu glättenden Taktimpulse addiert werden. Die kombinierten Signale werden dann durch einen Phasenregelkreis verarbeitet, der als Tiefpassfilter wirkt, um das geglättete Takt-Ausgangssignal zu erzeugen und aufrecht zu erhalten. Folglich wird die Phasensprung-Taktsignal-Information aus dem Taktsignal-Strom entfernt, der über eine relativ lange Zeit geglättet wird, wodurch Jitter im geglätteten Takt-Ausgangssignal bis zu einem gewissen Grad verringert wird.
  • In Patent Nr. US 4,888,564 wird ein Phasenregelkreis (PLL) offen gelegt, der eine Funktion eines Frequenz-Multiplizierers hat und einen Phasendetektor-Schaltkreis enthält, der ein Eingangssignal empfängt, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das eine Wechselstrom-Komponente enthält, die eine relativ hohe Frequenz hat, die von der Frequenz eines Signals mit Frequenzmultiplex abhängt, ein Tiefpass-Schleifenfilter, einen spannungsgesteuerten Oszillator und einen Schaltkreis zur Erzeugung eines Vergleichssignals, um N Phasen-Vergleichssignale zu erzeugen. Der Phasendetektor-Schaltkreis enthält einen Phasen-Aufteilungs-Schaltkreis, um aus dem Eingangssignal N Phasen-Aufteilungs-Signale zu erzeugen, die jeweils verschiedene N Phasen haben, und N Phasendetektoren zum Vergleich der Phase der N phasen-aufgeteilten Signale mit verschiedenen Phasen des jeweiligen Phasen-Vergleichssignals.
  • 1 zeigt einen vorhandenen Schaltkreis zur Taktsignal-Resynchronisation. Der in 1 gezeigte Resynchronisations-Schaltkreis ist ähnlich dem in US-Patent Nr. 4,996,698 offen gelegten Schaltkreis. Die speziellen Details eines Filters (hier als Punkt 30 gekennzeichnet), das Leistungseigenschaften hat, die gleich denen des in US-Patent Nr. 4,996,698 offen gelegten integrierenden Filters sind, werden jedoch hierin gezeigt, um das Verständnis der unten beschriebenen vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Mit Bezug auf 1 wird ein Teil des eintreffenden Taktsignals (PP oder NP), der Phasensprung-Information repräsentiert, durch ein Hochpassfilter 12 geleitet und mit dem Strom von zu glättenden Taktimpulsen (CLK) addiert. Diese kombinierten (summierten) Signale werden an einen Phasenregelkreis angelegt, der als ein Tiefpassfilter zweiter Ordnung vom Typ zwei funktioniert. Der Phasenregelkreis, der eine relativ hohe Bandbreite hat, erzeugt und hält ein geglättetes Takt-Ausgangssignal aufrecht. Im Wesentlichen werden die Phasensprünge vom Phasenregelkreis tiefpass-gefiltert, und ihre Wirkungen auf das geglättete Takt-Ausgangssignal werden langsam über eine relativ lange Zeit eingebracht.
  • Ein elastischer Puffer 18 wird dazu benutzt, die eintreffenden Datensignale und die geglätteten Taktsignale zeitlich zu koordinieren, die vom Resynchronisations-Schaltkreis ausgegeben werden, der allgemein mit Punkt 10 bezeichnet ist.
  • Unter Verwendung des Filter-Schaltkreises, der allgemein als Punkt 30 in 1 bezeichnet ist, werden die Phasensprung-Justierungen in Schritten von einer UI durchgeführt. Anders ausgedrückt werden die Phasensprünge vom Addierer 9 zum Filter 30 mit der Rate jeweils eines Bits "abgezweigt". Daher wird der Großteil der Zeiger-Justierungen (die restlichen Bits, welche die Zeiger umfassen) durch die Phasenregelschleife nicht alle auf einmal verarbeitet, wodurch Jitter effektiv verringert wird. Trotzdem erzeugt das in 1 offen gelegte Bit-Abzweigungs-Verfahren immer noch unakzeptable Jitter-Werte im geglätteten Ausgangs-Taktsignal, wenn man die strengen Jitter-Spezifikationen für Ausgangs-Nutzinformationen zugrunde legt, die von den Nutzern moderner digitaler Hochgeschwindigkeits-Kommunikationssysteme gefordert werden. Darüber hinaus vergrößern diese relativ hohen Jitter-Werte Resynchronisations-Verzögerungen, die in kaskadierten SONET-Kanälen auftreten.
  • Eine zweite vorhandene Technik zur Resynchronisation von Taktsignalen verwendet eine komplizierte digitale Filteranordnung, um Zeiger-Justierungs-Daten in einen Phasenregelkreis abzuzweigen, jeweils immer ein Bit. Die Größe des resultierenden Jitters kann beträchtlich verringert werden, indem die Bandbreite dieses digitalen Filters eingestellt und seine numerische Auflösung erhöht wird. Obwohl der bei Einsatz dieser Technik auftretende Jitter auf einen relativ kleinen Wert reduziert werden kann, sind die verwendeten digitalen Schaltkreise dennoch sehr komplex und die Implementation als integrierter Schaltkreis ist teuer.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Folglich gibt es in der Industrie für digitale Hochgeschwindigkeits-Kommunikationssysteme einen Bedarf für einen Taktsignal-Resynchronisations-Schaltkreis, der Jitter in einem geglätteten Taktsignal beträchtlich verringert und außerdem relativ preiswert herzustellen ist. Die vorliegende Erfindung leitet einen Teil des eintreffenden Taktsignals, der die Phasensprung-Information repräsentiert, durch ein digitales Hochpass-Filter, das komplementäre Ausgangssignale erzeugt. Eines der Ausgangssignale enthält die Bits höherer Ordnung des gefilterten Phasensprung-Signals, und das andere Ausgangssignal enthält die Bits niedriger Ordnung des gefilterten Phasensprung-Signals. Die gefilterten komplementären Phasensprung-Signale werden mit dem Strom der zu glättenden Taktimpulse addiert. Jedes dieser Summensignale wird an einen Phasendetektor-Schaltkreis angelegt. Der Phasendetektor, der das Signal der Bits höherer Ordnung erhält, erzeugt ein grobes Fehlersignal, und der Phasendetektor, der das Signal der Bits niedrigerer Ordnung erhält, erzeugt ein feines Fehlersignal. Diese groben und feinen Fehlersignale werden summiert und in ein analoges Fehlersignal hoher Auflösung umgewandelt, das einen spannungsgesteuerten Oszillator in einem Phasenregelkreis ansteuert. Der Phasenregelkreis funktioniert als ein Tiefpassfilter zweiter Ordnung vom Typ zwei und erzeugt ein geglättetes Takt-Ausgangssignal. Ein elastischer Puffer wird dazu benutzt, die eintreffenden Datensignale und die geglätteten Taktsignale zeitlich zu koordinieren, die vom Resynchronisations-Schaltkreis ausgegeben werden. Die Phasensprung-Justierungen werden somit vom Phasenregelkreis, der durch das analoge Fehlersignal hoher Auflösung gesteuert wird, tiefpass-gefiltert. Folglich werden die Wirkungen dieser teilweisen Phasenjustierungen auf das geglättete Takt-Ausgangssignal langsam und gleichmäßiger über eine relativ lange Zeit eingebracht, wodurch Jitter beträchtlich verringert wird.
  • Ein wichtiger technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Technik der teilweisen Phasenjustierungen gegenüber vorhandenen Techniken eine ungefähr dreifache Verringerung des Jitters ergibt und nur ungefähr die Hälfte der Silizium-Fläche benötigt, die zur Herstellung der komplizierteren digitalen Filter-Schaltkreise verwendet wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile wird nun auf die folgenden Beschreibungen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 ein Schaltbild eines vorhandenen Bit-Abzweigungs-Taktsignal-Resynchronisierungs-Schaltkreises zeigt.
  • 2 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführung eines Taktsignal-Resynchronisierungs-Apparates mit teilweiser Bit-Abzweigung zeigt, der nach den Lehren der vorliegenden Erfindung strukturiert ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung und ihre Vorteile werden am besten verstanden, wenn man auf die 1 und 2 der Zeichnungen Bezug nimmt, wobei gleiche Ziffern für gleiche und entsprechende Teile der verschiedenen Zeichnungen verwendet werden.
  • 2 zeigt ein elektrisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführung eines Taktsignal-Resynchronisierungs-Apparates mit teilweiser Bit-Abzweigung, der nach den Lehren der vorliegenden Erfindung strukturiert ist. Mit Bezug auf 2 können positive Zeiger-Justierungs-Impulse (PP) und negative Zeiger-Justierungs-Impulse (NP) über die jeweiligen Leitungen 2 und 3 an ein Hochpass-Filter 12 angelegt werden. Die Bits höherer Ordnung (z. B. Bits 4–7) der gefilterten positiven oder negativen Zeiger-Justierungen können über Leitung 104 an einen Eingangsanschluss des Summierers 116 für die Bits höherer Ordnung angelegt werden. Die Bits niedrigerer Ordnung (z. B. Bits 0–3) der gefilterten positiven oder negativen Zeiger-Justierungen können über Leitung 126 an einen Eingangsanschluss des Summierers 117 für die Bits niedrigerer Ordnung angelegt werden. Taktsignale (CLK) und Stopf-Fehlersignale (STF) können über die jeweilige Leitung 5 und 6 an einen Schreib-Zähler 14 angelegt werden. Das CLK-Signal an Leitung 5 tritt periodisch auf, aber das Vorhandensein eines STF-Signals an Leitung 6 hat die Funktion, das Schreiben von CLK-Signalen durch Schreib-Zähler 14 während der Dauer des STF-Signals zu sperren. Das Ausgangssignal des Schreib-Zählers 14 kann über die Leitungen 107 und 123 an den zweiten Eingangsanschluss des Summierers 116 für die Bits höherer Ordnung und über Leitung 119 an den zweiten Eingangsanschluss des Summierers 117 für die Bits niedrigerer Ordnung angelegt werden. Das Ausgangssignal des Schreib-Zählers 14 kann auch über die Leitungen 107 und 108 an den Schreib-Adress-Eingangsanschluss eines elastischen Puffers 18 angelegt werden. Das SONET-Taktsignal (z. B. STS-1) kann über die Leitung 19 an den Daten-Eingangsanschluss des elastischen Puffers 18 angelegt werden. Wenn daher der vorliegende Apparat dazu verwendet wird, DS3-Daten auf eine STS-1-Nutzinformations-Bitvollgruppe abzubilden, wird das STF-Signal entsprechend aktiviert, um zu verhindern, dass der Schreib-Zähler 14 inkrementiert wird und eine Schreib-Adresse an den elastischen Puffer ausgibt, wenn Kopfinformations-Bytes der Logik an Leitung 5 ausgegeben werden. Anders ausgedrückt wird die Schreib-Adresse im elastischen Puffer 18 nur weitergeschaltet, wenn DS3-Datenbits an Leitung 5 anliegen. Aus einer anderen Perspektive betrachtet, werden die an Daten-Eingangsleitung 19 erscheinenden Kopfinformations-Logik-Bits vom elastischen Puffer zurückgewiesen, da Schreib-Zähler 14 die an den elastischen Puffer angelegte Schreib-Adresse nicht inkrementiert, wenn die Kopfinformations-Logik-Bits anliegen.
  • Das von Summierer 116 ausgegebene kombinierte Signal wird über Leitung 109 an einen Eingang eines Phasendetektors 120 angelegt, und das von Summierer 117 ausgegebene kombinierte Signal wird über Leitung 110 an einen Eingang eines zweiten Phasendetektors 121 angelegt. Die Phasendetektoren 120 und 121 bilden die ersten Komponenten eines Phasenregelkreises, der weiterhin einen Abschnitt mit einem integrierenden Filter 130, einen spannungsgesteuerten Oszillator 50 und einen Lese-Zähler 52 umfasst (alle Elemente werden im Folgenden detailliert beschrieben). Ein zweites Signal wird über Leitung 21 an jeden der Phasendetektoren 120 und 121 angelegt. Die Phasendifferenz zwischen den beiden Signalen, die an die Phasendetektoren 120 und 121 angelegt werden, wird gemessen und als getrenntes Fehlersignal bereitgestellt. Die von Phasendetektor 120 ausgegebenen Signale des gemessenen Phasenfehlers können an einen Anschluss der Widerstände R11 und R12 angelegt werden, und die von Phasendetektor 121 ausgegebenen Signale des gemessenen Phasenfehlers können an einen Anschluss der Widerstände R18 und R19 angelegt werden. Die Widerstände R11, R12, R18 und R19 bilden ein Widerstands-Summations-Netzwerk, und funktionieren in Kombination mit Kondensator C6 als Digital-/Analog-Wandler. Die von Phasendetektor 120 ausgegebenen teilweisen Phasenfehler-Signale repräsentieren grobe Zeiger-Phasen-Justierungen, und die von Phasendetektor 121 ausgegebenen repräsentieren feine Zeiger-Phasen-Justierungen. Diese teilweisen Phasensprung-Fehlersignale werden dazu benutzt, eine Feinabstimmung der Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 50 im Phasenregelkreis durchzuführen.
  • Speziell für die in 2 gezeigte Ausführung liefert das Ausgangs-Fehlersignal des Phasendetektors 120 zu einem Zeitpunkt 15/16 eines Bits (Grobjustierung), und das Fehlersignal des Phasendetektors 121 liefert zu einem Zeitpunkt 1/16 eines Bits (Feinjustierung) an das integrierende Filter-Netzwerk 130. Diese digitalen groben und feinen Fehlersignale der Phasendetektoren 120 und 121 werden durch die Widerstände R11, R12, R18, R19 und die Kondensatoren C4 und C6 im integrierenden Filter-Netzwerk 130 des Phasenregelkreises in analoge Fehlersignale umgewandelt. Obwohl das Konzept der teilweisen Bit-Abzweigung der vorliegenden Erfindung in dieser Ausführung mit dem Verhältnis 1/16 zu 15/16 erläutert wird, geschieht dies nur zum Zweck der Illustration. Das vorliegende Konzept der teilweisen Bit-Abzweigung kann zum Beispiel Verhältnisse von 1/8 zu 7/8, 3/16 zu 13/16, 29/32 zu 3/32 oder jedes andere geeignete Verhältnis verwenden, mit dem Fehlersignale mit relativ hoher Auflösung mit einer groben und einer feinen Phasenfehler-Justierung erzeugt werden.
  • Die über den Kondensatoren C4 und C6 entstehenden Summen-Fehlersignale können an einen Differenzverstärker 135 angelegt werden. Speziell die über Kondensator C4 entstehenden Summen-Fehlersignale können an den Eingangsanschluss für negative Spannungen des Verstärkers 135 angelegt werden, und die Fehlersignale über Kondensator C6 können an den Eingangsanschluss für positive Spannungen angelegt werden. Das resultierende Fehler-Spannungssignal, das von Differenzverstärker 135 ausgegeben wird, kann an den Eingangsanschluss für negative Spannungen des Operationsverstärkers 140 angelegt werden, der das Fehler-Spannungssignal verstärkt, um eine Steuerspannung zu erzeugen, die den spannungsgesteuerten Oszillator 50 ansteuert. Somit integriert Filterabschnitt 130 die empfangenen groben und feinen Phasenfehlersignale und erzeugt eine Steuerspannung hoher Auflösung an Leitung 15, um die Frequenz von VCO 50 zu steuern. Das Ausgangssignal von VCO 50 kann über Leitung 17 sowohl als geglättetes Takt-Ausgangssignal, als auch als Eingangssignal über Leitung 25 an den Lese-Zähler 52 geliefert werden. Das Ausgangssignal des Lese-Zählers 52 kann über Leitung 21 die Lese-Adress-Daten für den elastischen Puffer 18 und für die Phasendetektoren 120 und 121 liefern. Die in den Bits an den Lese-Adressen, die von Lese-Zähler 52 empfangen werden, enthaltenen Daten können auf Leitung 23 vom elastischen Puffer 18 ausgegeben werden.
  • Wenn im Betrieb eine positive Zeiger-Justierung auftritt, wird das vierte Byte jedes Unterrahmens anstelle von Daten für die Kopfinformations-Logik verwendet. Folglich wird das STF-Signal über Leitung 6 während des vierten Bytes des Unterrahmens an den Schreib-Zähler 14 angelegt. Da die Gesamtlänge jedes Unterrahmens konstant bleibt, wird die Menge der Daten, die von jedem Unterrahmen übertragen wird, dadurch um ein Byte verringert. Folglich wird ein positives Zeiger-Signal (PP) über Leitung 2 an einen Eingang des Hochpassfilters 12 angelegt, der die Bits höherer Ordnung und niedrigerer Ordnung des Zählwertes liefert (an den jeweiligen Summierer 166 und 117), der an Schreib-Zähler 14 fehlt, da an Leitung 6 das STF-Signal anliegt. So nimmt der Phasenregelkreis langfristig den fehlenden Zählwert schließlich nicht wahr, und die Ausgangssignale der Summierer 116 und 117 repräsentieren nur das Ausgangssignal von Schreib-Zähler 14.
  • Beim Einsetzen einer positiven Zeiger-Justierung wird jedoch anfangs durch das Fehlen von Daten an den Eingängen der Phasendetektoren 120 und 121, verursacht durch das fehlende Byte, in Filter 130 sofort eine Fehlerspannung erzeugt, durch welche die Frequenz des geglätteten Ausgangs-Taktsignals verringert wird. Alternativ wird beim Einsetzen einer negativen Zeiger-Justierung das dritte Bytes des Unterrahmens, das typischerweise keine Daten enthält, nun mit Datenbits gefüllt. Folglich wird durch die zusätzlichen Daten an den Eingängen der Phasendetektoren 120 und 121, die durch das hinzugefügte Byte aus einer negativen Zeiger-Justierung verursacht werden, in Filter 130 sofort eine Fehlerspannung erzeugt, durch welche die Frequenz des geglätteten Ausgangs-Taktsignals erhöht wird. Es sind diese plötzlichen Einbrüche der Frequenz (Jitter), die schneller und effektiver als bei vorhandenen Verfahren geglättet werden, wenn der vorliegende Apparat zur teilweisen Bit-Abzweigung verwendet wird, um komplementäre Bruchteile von Bits von entweder fehlenden (PP) oder hinzugefügten (NP) Bytes "abzuzweigen", wodurch sich die Frequenzauflösung des Schaltkreises zur Erzeugung eines geglätteten Taktes (VCO) wesentlich erhöht.

Claims (12)

  1. Ein Taktsignal-Resynchronisierer (100) für den Einsatz in einem digitalen Hochgeschwindigkeitsnachrichtenübertragungssystem, der folgendes umfasst: – Einen ersten Schaltkreis (14), der ein periodisch diskontinuierliches Taktsignal (5) empfängt und ein erstes Signal (107) ausgibt, welches das periodische diskontinuierliche Taktsignal (5) anzeigt; – Einen Filter-Schaltkreis (12), der ein Phasensprung-Einstell-Signal (2, 3) an einem Eingang empfängt; Einen Summations-Schaltkreis (116, 117), der an den Filter-Schaltkreis (12) und den ersten Schaltkreis (14) gekoppelt ist; und – Einen Phasenregelkreis, der an den Summations-Schaltkreis (116, 117) gekoppelt ist und ein geglättetes Ausgangs-Taktsignal (17) erzeugt. dadurch gekennzeichnet, dass – Der Filter-Schaltkreis (12) eine Vielzahl von hochpass-gefilterten Ausgangssignalen (104, 106) liefert, wobei die Vielzahl von hochpass-gefilterten Ausgangssignalen (104, 106) in Kombination das Phasensprung-Einstell-Eingangssignal (2, 3) repräsentiert; – Der Summations-Schaltkreis (116, 117) die Vielzahl von hochpass-gefilterten Signalen (104, 106) und das erste Signal (107) aufsummiert und eine entsprechende Vielzahl von Summen-Ausgangssignalen liefert; – Der Phasenregelkreis die Vielzahl summierter Ausgangssignale verarbeitet, um das geglättete Ausgangs-Taktsignal (17) zu erzeugen, dessen Frequenz die Summe des ersten Signals (107) und der Vielzahl gefilterter Ausgangssignale (104, 106) anzeigt; – Der Phasenregelkreis eine Vielzahl von Phasendetektor-Schaltkreisen (120, 121) enthält; – Ein Eingang jedes Phasendetektor-Schaltkreises (120, 121) mit einem entsprechenden aus der Vielzahl der aufsummierten Ausgangssignale gekoppelt ist, ein Digital-/Analog-Wandler-Schaltkreis (R11, R12, R18, R19, C6) die aufsummierten Ausgangssignale in ein analoges Steuersignal umwandelt, und ein Signalgenerator mit steuerbarer Frequenz (50) das geglättete Takt-Ausgangssignal (17) erzeugt, das auf das analoge Steuersignal reagiert.
  2. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter-Schaltkreis ein digitaler Filter-Schaltkreis (12) ist, der mindestens einen ersten Eingang (2, 3), einen ersten Ausgang (104) und einen zweiten Ausgang (106), der zum ersten Ausgang (104) komplementär ist, enthält und wobei die komplementären ersten und zweiten Ausgänge (104, 106) den ersten Eingang (2, 3) anzeigen.
  3. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ausgang (104) an einen Eingang (104) des ersten Summations-Schaltkreises (116) gekoppelt ist, und der zweite Ausgang (106) an einen Eingang (106) des zweiten Summations-Schaltkreises (117) gekoppelt ist.
  4. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktsignal-Resynchronisierer (100) einen elastischen Puffer-Schaltkreis (18) enthält, wobei der elastische Puffer-Schaltkreis (18) einen Dateneingang (19), einen Schreib-Adress-Eingang (108), einen Lese-Adress-Eingang (21) und einen Daten-Ausgang (23) enthält, und wobei der elastische Puffer (18) so arbeitet, dass er Daten speichert, die als Reaktion auf eine bereitgestellte Schreib-Adresse (107) geschrieben werden, und Daten sendet (DATA OUT), die als Reaktion auf eine bereitgestellte Lese-Adresse (21) ausgelesen werden.
  5. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreib-Zähler-Schaltkreis (14) einen Eingang (5) und einen Ausgang (107) enthält und so arbeitet, dass er die Schreib-Adresse (107) liefert, wobei der Ausgang (107) des Schreib-Zähler-Schaltkreises (14) an den Schreib-Adress-Eingang (108) und an einen zweiten Eingang (119, 123) jedes der ersten und zweiten Summations-Schaltkreise (116, 117) gekoppelt ist.
  6. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Eingang (109, 110) jedes der ersten und zweiten Phasendetektor-Schaltkreise (120, 121) an einen entsprechenden Ausgang des ersten und zweiten Summations-Schaltkreises (116, 117) gekoppelt ist, und ein Ausgang jedes der Phasendetektor-Schaltkreise (120, 121) an einen dritten Summations-Schaltkreis gekoppelt ist.
  7. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenz-Signalgenerator ein Schaltkreis zur Erzeugung eines geglätteten Taktes (50) ist, der ein geglättetes Takt-Ausgangssignal (17) erzeugt, das auf die kombinierten Signale reagiert, die vom dritten Summations-Schaltkreis empfangen werden.
  8. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktsignal-Resynchronisierer (100) einen Lese-Zähler-Schaltkreis (52) enthält, der die Lese-Adresse (21) liefert und zwischen dem Ausgang des geglätteten Taktes (25) und einem zweiten Eingang (21) jedes der Phasendetektor-Schaltkreise (120, 121) angeschlossen ist.
  9. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, worin der digitale Filter-Schaltkreis (12) weiterhin ein digitales Hochpassfilter enthält.
  10. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, worin der erste Ausgang (104) eine Vielzahl von Bits höherer Ordnung (104) liefert, die das erste Eingangssignal repräsentieren, und der zweite Ausgang (106) mindestens ein Bit niedrigerer Ordnung (106) liefert, welches das erste Eingangssignal repräsentiert.
  11. Der Taktsignal-Resynchronisierer (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, worin die Phasendetektor-Schaltkreise (120, 121), der dritte Summations-Schaltkreis, der Schaltkreis zur Erzeugung eines geglätteten Taktes (50) und der Lese-Zähler-Schaltkreis (52) einen Phasenregelkreis enthalten.
  12. Ein Verfahren zur Resynchronisation eines Taktsignals in einem digitalen Hochgeschwindigkeitsnachrichtenübertragungssystem, das folgende Schritte umfasst: – Hochpassfilterung von Phasensprung-Einstell-Impulsen (2, 3) zur Erzeugung eines ersten digitalen Ausgangssignals; – Summation des ersten digitalen Signals mit einem periodisch diskontinuierlichen Taktsignal (5), um ein Summensignal zu erzeugen; – Phasenmessung des Summensignals, um ein Fehlersignal zu erzeugen; – Steuerung eines Oszillators (50) mit einem Steuersignal zur Erzeugung eines geglätteten Takt-Ausgangssignals (17); und – Lieferung eines Rückkopplungssignals (21), das die Frequenz des geglätteten Takt-Ausgangssignals (17) anzeigt, das in dem Schritt der Phasenmessung zu verwenden ist, um das Fehlersignal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass – Eine Vielzahl von Bits höherer Ordnung (104) des ersten digitalen Signals und mindestens ein Bit niedrigerer Ordnung (106) des ersten Digitalsignals mit dem periodisch diskontinuierlichen Taktsignal (5) aufsummiert wird; Die Phase der aufsummierten Vielzahl von Bits höherer Ordnung (104) gemessen wird, um ein erstes Fehlersignal zu erzeugen und die Phase des aufsummierten mindestens einen Bits niedrigerer Ordnung (106) gemessen wird, um ein zweites Fehlersignal zu erzeugen; – Das erste und zweite Fehlersignal in das Steuersignal umgewandelt wird; und – Das Rückkopplungssignal (21) geliefert wird, um in dem Schritt der Phasenmessung verwendet zu werden, um das erste Fehlersignal und das zweite Fehlersignal zu erzeugen.
DE69532520T 1994-10-14 1995-10-11 Resynchronisierer mit Taktsignal von Bitteilen für Hochgeschwindigkeitsnachrichtenübertragungssystem Expired - Lifetime DE69532520T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/323,031 US5499274A (en) 1994-10-14 1994-10-14 Fractional bit-leaking clock signal resynchronizer for a high-speed digital communications system
US323031 1994-10-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
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DE69532520T2 true DE69532520T2 (de) 2004-12-16

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EP0707393B1 (de) 2004-02-04
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