[发明专利]一种用于分组传送网络的TDM业务时钟恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于分组传送网的TDM业务时钟恢复方法，尤其设计一种基于接收端分组到达时间间隔的分组交换网自适应业务时钟恢复方法。

背景技术

PTN是以分组为内核、以电信级以太(IP)为目标、有机融合WDM/SDH优势技术和应用的下一代数据传送产品，全面覆盖整个城域传送网，并可向上支持短长途地区性组网，提供扩展性强、多平面调度的多业务传送服务。同时提供完善的保护机制、智能特性。分组传送网本身并不要求工作在同步状态，而他所承载的TDM业务要求端到端的时钟同步。TDM业务流在源端被切片封装成分组，经过网络传输后暂存在目的端缓存中，然后以本地的工作时钟将数据从缓存中被成TDM业务。如果源端与目的端的业务时钟不同步，必然造成目的端数据缓存区读出与写入速度有差别，长时间的差别会导致缓存区溢出或读空，进而引起误码。因此，时钟恢复对于PTN承载TDM业务是不可或缺的技术。

目前，时钟恢复方法主要有差分时钟恢复方法和基于缓存区填充级的自适应时钟恢复方法。差分时钟恢复方法用于分组网内部有的统一工作时钟，且此工作时钟独立于TDM业务时钟的情况下。源端TDM业务时钟与分组网工作时钟的差的信息打包入分组头开销中，然后在目的端根据此信息和分组网工作时钟将TDM业务时钟恢复出来。但是这种方法需要占用额外的开销。基于缓冲区填充级的时钟恢复方法通过缓冲区内剩余数据量的变化恢复源端时钟信息，实质上就是从分组到达速率中恢复时钟，相比而言可以更灵活的应用，但是分组在网络传输中引入了随机的时延即抖动，严重影响了此类方法的恢复性能。传统的方法在没有特殊控制措施的情况下时钟恢复周期过长，容易进一步引起缓冲区溢出或读空，恢复时钟的精度也有限。因此需要提出一种更精确的时钟恢复方法。

发明内容

针对上述时钟恢复方法中存在的问题，本发明以减少抖动对于接收端时钟恢复的影响为出发点，提出一种适用于PTN的TDM业务自适应时钟恢复方法。该方法根据接收端分组到达时间间隔精确恢复TDM业务时钟，消除了分组网络中抖动对于时钟恢复的影响，缩短了时钟恢复周期，并通过实时监视缓冲区状态及时调整工作时钟避免了缓冲区的溢出和读空，而且不占用多余系统资源。具体包括以下步骤：

第一步：初始化

接收端节点将时钟恢复时间轴分为许多时钟恢复周期，即设置时钟恢复周期长度，设置初始业务时钟频率，设置频率微调周期长度，频率调整触发阈值及相应参数。

第二步：预滤波过程

在每个时钟恢复周期内，根据本周期内到达分组的实际到达时间间隔，用卡尔曼滤波器估计分组的期望到达时间间隔，并得到周期内分组的期望到达时间间隔序列。

第三步：时钟估计过程

对步骤二得到的本周起分组期望到达时间间隔序列进行两次平均处理计算出源端TDM业务时钟频率，在本时钟恢复周期结束时设置此时钟频率为下一时钟恢复周期内的目的端节点的基础业务时钟频率。

第四步：业务频率微调过程

将每个时钟恢复周期再继续分为多个频率调整周期，每个频率调整周期结束时检查缓冲区填充级状态，满足频率调整条件则在下一频率调整周期内调整业务时钟频率，否则沿用本时钟恢复周期的基础业务时钟频率。

在下一时钟恢复周期内重复步骤二到步骤四，其中步骤四是独立于步骤二，三的。

附图说明

图1展示了分组传送网中时钟恢复的位置及意义。

图2为本时钟恢复方案的结构原理图。

图3为本时钟恢复方案与传统时钟恢复方案的性能对比图。

具体实现方式

在时钟恢复方案中，我们假设分组到达时间间隔由两部分组成，固定时延和抖动，源端分组发送间隔为T_s，网络传输引入抖动为Δt，则分组到达时间间隔表示为T＝T_s+Δt，假设分组长度为l，则源端TDM业务时钟f_s＝l/T_s，在接收端节点根据T估计源端业务时钟f_d＝l/T。假设Δt服从均值为的正态分布，直接利用T或是简单的通过平均的T来估计时钟会造成较大的误差，因此我们的方案以减少抖动造成的恢复时钟误差为出发点，下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细说明。

1、系统参数设置：这里需要设置接收端节点时钟恢复周期如每接收2N个分组恢复一次时钟，设置初始业务时钟频率，设置业务时钟频率微调周期如每M个分组作一次业务时钟频率微调。设置业务时钟频率微调触发门限H，业务时钟频率微调权值α以作后用。