[发明专利]一种实现时钟同步的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及同步技术，特别是涉及一种实现时钟同步的装置及方法。 

背景技术

随着信息技术的发展，通信网络可传输各种数字业务，从普通业务到智能增值业务，从语音到数据、图像等综合业务，多种业务的并存使得系统的同步问题显得越来越重要，而时钟同步是通信网内各种设备之间相互通信的基础。如果没有良好的时钟同步，数字信息在传递过程中就不可避免地会出现误码、滑码等现象，从而造成通信质量的下降，例如，语音通话过程中听到的咔嗒声，传真业务中的信息缺失，数据业务丢包率增高，传送的图像模糊不清等。由此可见，可靠的时钟同步是通信业务的质量保证。 

随着通信系统的发展和应用需求，以太网正逐步向通信系统中渗透，越来越多的数据和业务通过以太网进行传输，但是，获取数据和业务必须的同步时钟成为了以太网的一个瓶颈。目前，在以太网中传输的数据和业务较多的采用包信息时钟同步方法或以太码流时钟恢复方法。包信息时钟同步方法是基于IEEE1588协议提取同步时钟的方法。 

图1为一种基于IEEE1588协议提取同步时钟的时钟装置的组成结构示意图。如图1所示，基于IEEE1588协议提取同步时钟的时钟装置位于介质访问(MAC，Media Access)层或者物理层，包括网络处理器、时钟标签产生器和时钟源。如果图1所示的时钟装置作为从时钟装置，那么，在以太网数据包进入网络处理器后，网络处理器从数据包中提取时间戳信息，并对从多个数据包提取的时间戳信息中的时间进行处理(比如，平均算法处理等)，将时间标签产生器的时间设定为网络处理器处理得到的时间；时间标签产生 器根据设定的时间，将提取的时间戳信息转换为时钟信号后，发送至外部设备；如果图1所示的时钟装置作为主时钟装置时，该同步时钟装置内部包括有时钟源，时钟源产生的时钟信号经过时钟标签产生器的处理后，被加入了反映时间信息的时间标签，网络处理器将包含有时间标签的时钟信号发送至以太网。 

以太码流时钟恢复方法是：在以太网物理层，码流以串行方式进行传输，码流接收端恢复并提取以太网发送码流的时钟信号。 

在以太网链路正常工作的情况下，基于IEEE1588协议和以太码流时钟恢复方法提取的时钟信号均能满足实际要求；但是，在链路发生故障、堵塞、时延和抖动等的情况下，所提取的时钟信号就不能满足实际要求。另外，如果基于IEEE1588协议和以太码流时钟恢复方法提取的时钟信号丢失，那么，数据和业务就无法在以太网中进行同步传输。 

由此可见，现有技术中，在以太网链路发生故障、堵塞、时延和抖动的情况下，各通讯设备之间和各种业务之间不能实现良好的时钟同步。特别是，如果从以太网中提取的时钟信号发生丢失时，各通讯设备之间和各种业务之间无法实现时钟同步。 

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现时钟同步的装置及方法，在以太网链路发生故障、堵塞、时延和抖动的情况下以及从以太网中提取的时钟信号发生丢失时，各通讯设备之间和各业务之间能实现良好的时钟同步。 

为了达到上述第一目的，本发明提出的一种实现时钟同步的装置的技术方案为： 

一种实现时钟同步的装置，包括以太网接口、锁相环单元和时钟生成单元；其中， 

以太网接口，用于从以太网物理层提取两路时钟信号并发送至锁相环单元； 将从时钟生成单元接收的同步时钟信号分为两路，一路作为该以太网接口自身的工作时钟信号，另一路发送至以太网； 

锁相环单元，用于根据预设的选择策略，从来自以太网接口的两路时钟信号中选择一路与该锁相环单元自身内部生成的本地时钟信号进行鉴相，对鉴相结果进行环路低通滤波处理，并根据环路低通滤波处理结果，将本地时钟信号频率调整为所选时钟信号的频率；将经过频率调整的本地时钟信号发送至时钟生成单元； 

时钟生成单元，用于将接收到的本地时钟信号作为参考频率信号，生成与接收到的本地时钟信号相位相同但频率不同的至少两路同步时钟信号，将一路同步时钟信号发送至以太网接口，其余至少一路同步时钟信号发送至以太网。 

为了达到上述第二目的，本发明提出的一种实现时钟同步的方法的技术方案为： 

一种实现同步时钟的方法，包括如下步骤： 

a、以太网接口从以太网物理层提取两路时钟信号；