一种基于PTN的自适应业务时钟恢复方法及其系统 【技术领域】
本发明涉及移动通讯领域，尤其涉及一种基于PTN(PackageTransport Network：分组传送网)的自适应业务时钟恢复方法及其系统。
背景技术
PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务端到端的组网能力，是一种能够提供电信级以太网业务，同时兼容传统的TDM(Time Division Multiplexing：时分复用)、ATM(Asynchronous Transfer Mode：异步传输模式)、ML-PPP(Multi Link Pointto Point Protocol：多链路PPP协议)等业务的综合传送网技术。PTN设备是指面向分组传送的新一代光传送设备，PTN设备能够对分组业务提供高效的传送。
当PTN设备承载TDM业务的业务数据包在分组传送网中进行传输时，通常需要保证PTN业务入口和PTN业务出口的同步传输功能，因此，PTN业务入口采用源头时钟向PTN业务出口发送业务数据包之后，PTN业务出口通常需要通过时钟恢复技术得到与源头时钟尽可能同步的业务时钟，并通过该业务时钟传送相应的业务。目前，PTN数据传输过程中常用的时钟恢复技术主要包括两种：自适应时钟恢复技术和差分时钟恢复技术。
其中，自适应时钟恢复技术是指PTN业务出口根据业务数据包的接收频率恢复业务时钟的技术，如图1所示，其工作原理为：PTN业务入口10采用源头时钟将业务数据包通过PTN发送至PTN业务出口，PTN业务出口的自适应时钟恢复模块20接收业务数据包后恢复出业务时钟，业务接收模块30接收业务数据包后对其进行解析，并采用恢复出的业务时钟将解析后的业务发送出去。PTN业务入口10采用源头时钟上行封包到PTN网络是一个匀速的过程，而下行包抵达PTN业务出口时受网络抖动和漂移等因素影响，即各个业务数据包之间的时间间隔并不完全相等，其间隔时间间接地反映了PTN业务入口10的源头时钟信息，PTN业务出口能够根据业务数据包的抵达速度恢复出业务时钟。然而，由于业务数据包在分组传送过程中难免会受到一定程度的信号干扰，PTN业务出口直接恢复业务时钟显然会造成时钟频率的抖动和漂移，因此需要采取去抖措施使业务时钟达到一定的精度指标，尽可能得到与源头时钟完全同步的业务时钟，以保证网络的传输能力。
现有的PTN数据传输技术中，通常采用一些算法实现自适应时钟恢复技术，即在自适应时钟恢复模块20配置具有时钟去抖功能的软件，然而，现有的各种算法对于时钟抖动的滤除效果较差，经过处理的业务时钟仍然难以满足规定的时钟指标，从而导致了网络性能的下降。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，提供一种有效减小时钟抖动、提高网络性能的基于PTN的自适应业务时钟恢复方法及其系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种基于PTN的自适应业务时钟恢复方法，包括以下步骤：PTN业务入口采用源头时钟发送业务数据包，使所述业务数据包通过分组传送网传送至PTN业务出口；PTN业务出口接收所述业务数据包；PTN业务出口将参考时钟作为工作时钟从所述业务数据包中恢复出业务时钟；PTN业务出口将所述业务数据包解析成对应的业务，并采用所述业务时钟传送所述对应的业务。
所述参考时钟的产生方法为：PTN业务出口将本地时钟输入外部去抖电路，使其输出参考时钟。
或者，所述参考时钟的产生方法为：PTN业务出口将来自PTN设备的系统时钟输入外部去抖电路，使其输出参考时钟。
所述业务为TDM业务。
一种基于PTN的自适应业务时钟恢复系统，包括PTN业务入口、分组传送网和PTN业务出口，PTN业务出口包括业务接收模块、自适应时钟恢复模块和外部去抖电路；PTN业务入口用于采用源头时钟发送业务数据包，使所述业务数据包通过分组传送网传送至PTN业务出口；外部去抖电路用于产生参考时钟，并将所述参考时钟输出至自适应时钟恢复模块；自适应时钟恢复模块用于接收所述业务数据包，并将参考时钟作为工作时钟从所述业务数据包中恢复出业务时钟；业务接收模块用于接收所述业务数据包后将其解析成对应的业务，还用于根据所述自适应时钟恢复模块输出的业务时钟发送所述对应的业务。
所述PTN业务出口还包括逻辑配置模块，所述外部去抖电路还包括去抖处理芯片和环路滤波电路；逻辑配置模块用于对所述去抖处理芯片进行初始配置和参数配置；去抖处理芯片用于通过来自PTN设备的系统时钟或者本地时钟产生参考时钟，并将所述参考时钟输入自适应时钟恢复模块；环路滤波电路用于为所述去抖处理芯片提供外围滤波电路。
所述环路滤波电路的滤波阻容参数根据所述去抖处理芯片配置参数的仿真结果而设置。
一种优选的实施方式中，所述去抖处理芯片为AD9516。
本发明的有益效果是，本发明基于PTN的自适应业务时钟恢复方法及其系统中，PTN业务出口在进行时钟恢复时，采用来自外部去抖电路的参考时钟作为稳定可靠的参考时钟源，有效减小了业务时钟的抖动，使得到的业务时钟与PTN业务入口的源头时钟趋于同步，显著提高了时钟精度以及PTN地网络性能。
进一步地，本发明基于PTN的自适应业务时钟恢复系统还包括能够对外部去抖电路中的去抖处理芯片进行配置，使其增强其使用的灵活性。
【附图说明】
图1为现有的基于PTN的业务时钟处理方案示意图；
图2为本发明的基于PTN的自适应业务时钟恢复方法一种具体实施方式流程图；
图3为本发明的基于PTN的自适应业务时钟恢复系统第一种具体实施方式示意图；
图4为本发明的基于PTN的自适应业务时钟恢复系统第一种具体实施方式示意图。
【具体实施方式】
本发明提供了一种通过外部去抖电路提高PTN业务出口的时钟精度指标的技术方案，使PTN业务出口恢复出与PTN业务入口的源头时钟趋于同步的业务时钟，并采用该业务时钟对业务进行传送。以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1为本发明的基于PTN的自适应业务时钟恢复方法一种具体实施方式流程图，包括以下步骤：
步骤S100：系统上电准备，包括对PTN业务出口的外部去抖电路进行加载配置，使其正常工作。
步骤S101：PTN业务入口将需要传送的业务封装成业务数据包，准备通过分组传送网进行传送，业务包括ATM业务或其他业务。
步骤S102：PTN业务入口采用源头时钟发送业务数据包，使业务数据包通过分组传送网到达PTN业务出口。
步骤S103：PTN业务出口接收业务数据包，并通过参考时钟产生用于业务传送的业务时钟，即从业务数据包中恢复出与源头时钟趋于同步的业务时钟。
该参考时钟来源于外部去抖电路，可通过多种方式产生：例如可为经过去抖处理的本地时钟或者PTN设备的系统时钟，例如PTN业务出口可将本地时钟输入外部去抖电路，使其输出参考时钟。一种优选的实施方式中，PTN业务出口可将来自PTN设备的系统时钟输入外部去抖电路使其产生参考时钟。PTN业务出口可将参考时钟作为工作时钟根据业务数据包的接收频率恢复出业务时钟。由于PTN业务出口在进行时钟恢复时，采用来自外部去抖电路的参考时钟作为稳定可靠的参考时钟源，因此有效减小了业务时钟的抖动，使得到的业务时钟与PTN业务入口的源头时钟趋于同步，显著提高了时钟精度以及PTN的网络性能。
步骤S104：PTN业务出口将业务数据包解析成对应的业务，并采用恢复出的业务时钟传送对应的业务。
如图3为本发明的基于PTN的自适应业务时钟恢复系统第一种具体实施方式示意图。包括PTN业务入口10、分组传送网和PTN业务出口，PTN业务出口设有业务接收模块30、自适应时钟恢复模块20和外部去抖电路40。
PTN业务入口10用于将需要传送的业务封装成业务数据包，并采用源头时钟发送该业务数据包，使其通过分组传送网到达PTN业务出口。
外部去抖电路40用于产生参考时钟，并将其输出至自适应时钟恢复模块20。
自适应时钟恢复模块20用于接收业务数据包，并通过参考时钟根据业务数据包的接收频率从业务数据包中恢复出与源头时钟趋于同步的业务时钟。
业务接收模块30用于接收业务数据包后，将其解析成对应的业务，还用于根据自适应时钟恢复模块20恢复出的业务时钟传送对应的业务。
如图4所示的第二种具体实施方式中，PTN业务出口还包括逻辑配置模块50，外部去抖电路40还包括去抖处理芯片和环路滤波电路41，例如去抖处理芯片可为AD9516。
其中，逻辑配置模块50用于对去抖处理芯片进行初始配置和参数配置，去抖处理芯片(AD9516)通过来自PTN设备60的系统时钟产生参考时钟，并将所述参考时钟输入自适应时钟恢复模块20，环路滤波电路41用于为去抖处理芯片提供外围滤波电路，去抖处理芯片还可通过本地时钟产生参考时钟。
AD9516适用于时钟路径中要求低相位噪声和低抖动的应用环境，本实施方式中，逻辑配置模块50需要对AD9516进行参数配置，从而增强外部去抖电路使用的灵活性，其配置过程包括以下步骤：
(1)参数计算，即根据需要输出的频率计算VCO工作频率。假设分别需要f1和f2两种不同的输出频率，VCO工作频率必须是频率f1和f2的最小公倍数。注意这个最小公倍数最少为2倍频，而且倍频后一定要落在内置VCO工作频率的范围之内。
(2)根据输入参考频率fREF和VCO工作频率fVCO计算鉴相频率，鉴相频率即频率fREF和fVCO的最大公约数。为了得到更好的时钟性能和鉴相精度，鉴相频率越高越好，但不宜超过500MHz以避免鉴相频率泄露影响输出性能。
(3)以上计算VCO工作频率和鉴相频率过程中，公倍或公约处理得到各个通道分频、R分频和N分频等分频数。
(4)配置AD9516的读写操作接口，使CPU能够对AD9516进行读写操作。
(5)初始化AD9516，根据计算得出的R分频、N分频及各通道分频通过逻辑配置模块配置AD9516的寄存器。
(6)逻辑配置成功，AD9516正常工作，使其根据逻辑配置完成时钟的输入输出，给自适应时钟恢复模块20提供参考时钟。
由于AD9516属于APLL模拟锁相环，环路带宽的设计不能太窄，否则会影响环路稳定性和锁定时间，环路带宽一般选择在参考信号噪声与VCO噪声相等处为最佳。环路滤波电路41的滤波阻容参数根据所述去抖处理芯片的配置参数的仿真结果而设置，即环路滤波电路41根据AD9516的环路带宽及内部寄存器配置参数，使用ADI提供的软件仿真而得到的环路滤波阻容参数，能够进一步保证AD9516的滤波和时钟去抖效果。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。