[发明专利]一种先进电信计算机体系的时钟同步系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及ATCA(先进电信计算机体系)平台领域，尤其涉及该体系的时钟同步系统及方法。

背景技术

现代通讯领域，信息的传输和交换是通过时分复用完成的，为了获得准确的频率和定时信号，都需要依赖时钟同步技术才能正确解复用出有用信息，使得输出数据码率与输入的数据码率一致，从而避免数据在传输和交换过程中因不同步而产生数据的滑动损伤，导致数据误码率增大，通信效率和质量下降甚至通信中断。当ATCA平台应用在电路域时，同样需要保证整个机箱，以及级联机箱时钟处于同步状态。PICMG(PCI工业计算机厂商组织)制定的3.0规范规定了同步时钟的电气特性，分发方式，及智能管理方式。同步时钟接口采用MLVDS(多节点低电压差分信号)的总线结构，确保时钟的可靠传输。ATCA支持三对时钟总线：CLK1A/B、CLK2A/B、CLK3A/B，规范分别定义CLK1A/B、CLK2A/B为8K、19.44M，CLK3A/B为自定义的时钟线，每一种时钟都有一组备份时钟，共六对差分线，全部位于Zone2插座上。主/备两套时钟源各驱动一套总线，对于两套时钟的选择，ATCA规范规定，对于接收单板而言，采用分布式处理方式，接收单板自己监控时钟总线A、B的有效性，并自己决定取哪套总线，如果当前选择的时钟故障或指标变差，会根据切换策略选择另外一路时钟，主备时钟没有严格区分。另外ATCA规范并未规定驱动端和接收端固定槽位，完全由各个节点板通过IPMC(智能平台管理控制器)和机箱管理模块协商，确定哪个节点板驱动哪套时钟，以防止同一个时钟多点驱动产生冲突。

为了实现ATCA系统的时钟同步，现有技术中有以下两个方案：

方案一：将ATCA系统的时钟功能合入交换板，采用AMC(先进夹层子卡)子卡方式，或者采用非标准的子卡来实现同步时钟功能，交换板作为其承载母板，成为ATCA时钟总线的驱动源，如附图3所示，一块交换板输出到背板时钟总线A，另外一块交换板输出到背板时钟总线B，两个交换板后插卡各出一个级联时钟电缆。与传统产品不同的是，该时钟板不存在主备关系，与交换板一样组成一个双星平面的拓扑结构。系统同步时钟除输出到背板总线A、B外，还可以在Zone3后插卡面板输出多路时钟信号，供时钟测试用或者同步级联机箱。ATCA背板上每种时钟的两条总线A和B，分别对应一块时钟板的输出，节点板上时钟基准的切换由各节点板自己判断。当ATCA平台使用在电路域场合时，节点板上可以插带线路接口的AMC子卡，来提取8K线路同步时钟，分为两路在节点板Zone3区的后插卡上输出，通过线缆分别接到两块交换单板的Zone3时钟后插卡上。交换板的Zone3后插卡除支持2路线路时钟输入外，还支持2Mbps、2Mbits、5MHz等常规时钟基准输入。当ATCA平台需要多框级联时，系统内设定某框为根节点，此框所在交换板配置时钟子卡，接受线路提取时钟或2Mbps、2Mbits等时钟基准输入，输出的系统同步时钟通过线缆分发到其他框的交换板的后插卡输入端，再由交换板通过时钟总线分发到框内各节点板，其余框的交换板可以不插时钟子卡。

方案二：单独设立时钟节点板及时钟后插模块来完成方案一所述的所有时钟方面的功能。如附图4所示，一块时钟节点板同时输出时钟到背板时钟总线A、B，两个时钟节点板后插卡各出一个级联时钟电缆。两个时钟节点板位于相邻槽位，使用ATCA定义的UPDATE通道来主备用。

结合ATCA架构特点，可以看出，方案二可以利用ATCA的UPDATE通道实现主备时钟节点板，可以防止出现时钟节点板的单点故障，但是必须使用相邻两个槽位，显然浪费了宝贵的槽位资源，降低了系统的处理能力。而且对于两个时钟节点板的后插模块输出的级联时钟，难以做到一个电缆输出，不易实现级联机箱的时钟同步。方案一的缺点也很明显，见附图，级联的时钟电缆有两路，必须与对端ATCA机箱交换板的后插卡点对点连接，增加了板上倒换策略复杂性，难以保证两块交换板使用同一路的时钟基准，而且影响了交换板输出到后插模块的对外接口数量。对于这两种方案，同一种类的外部时钟基准必须至少提供两路来平均分配到两块时钟节点板，浪费运营商宝贵的基准时钟资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种先进电信计算机体系的时钟同步系统及方法，使得外部时钟基准接入时只需一路，同时在时钟后插卡模块上提供唯一的ATCA机箱级联的电缆或光纤出口。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种先进电信计算机体系的时钟同步系统，该系统位于机箱内，所述机箱包括节点板和背板，所述系统包括：时钟子卡、时钟后插模块、中间层小背板模块；