專利名稱：頻率時(shí)鐘的同步化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時(shí)鐘的同步化，特別是，但不是唯獨(dú)地，涉及遠(yuǎn)程數(shù)字交換站與中央數(shù)字交換站之間的同步化。
一般通信網(wǎng)絡(luò)可能包含許多通常是同頻率(即2.048兆赫)的時(shí)鐘源。這些時(shí)鐘源為它們各自的局部系統(tǒng)或通信功能提供時(shí)鐘脈沖和同步脈沖。在理想的情況下，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確恢復(fù)和使數(shù)據(jù)失真減少到最小程度，這些時(shí)鐘源理應(yīng)完全同步化。
但實(shí)際的時(shí)鐘源受到諸如振蕩器晶體的溫度周期性變化、振蕩器的老化和壓控振蕩器源電壓漂移之類的物理?xiàng)l件的影響。此外一般說來(lái)，頻率短時(shí)出現(xiàn)的不穩(wěn)定性還增加了時(shí)鐘在同步化方面的問題。時(shí)鐘頻率突然出現(xiàn)的變化可采用頻率調(diào)整器或彈性緩沖器進(jìn)行補(bǔ)償。但時(shí)鐘頻率長(zhǎng)時(shí)間所產(chǎn)生的偏差會(huì)充滿該緩沖器，導(dǎo)致數(shù)據(jù)幀的滑移(slipping)或失真，而且可能產(chǎn)生損失。
一般調(diào)節(jié)時(shí)鐘使其進(jìn)入同步狀態(tài)的方法如

圖1所示。遠(yuǎn)程設(shè)備1中的壓控振蕩器(V.C.O)產(chǎn)生一個(gè)局部時(shí)鐘信號(hào)FR，同時(shí)通過從中央交換站的數(shù)字信息通路(trunk)進(jìn)行的時(shí)鐘恢復(fù)而產(chǎn)生系統(tǒng)信息通路時(shí)鐘信號(hào)FT。局部時(shí)鐘F和信息通路時(shí)鐘FR都經(jīng)過分頻，以便在相位比較器3中適當(dāng)加以比較。從相位比較器3出來(lái)的合成信號(hào)系用于反饋回路5中供控制或調(diào)節(jié)VCO1之用。這樣就可以使遠(yuǎn)程交換站時(shí)鐘與中央交換站時(shí)鐘同步。應(yīng)該理解的是，在建立時(shí)鐘同步化的過程中是存在一定時(shí)延的。因此通常采用調(diào)整緩沖器和反饋回路排序裝置來(lái)補(bǔ)償建立同步化過程中所產(chǎn)生的時(shí)延(此時(shí)延的作用與頻率短時(shí)間的變化相同)。
上述一般方法在從輸入的時(shí)鐘信號(hào)消除不穩(wěn)定性的過程中，在改變信號(hào)源時(shí)提供變化平穩(wěn)的時(shí)鐘信號(hào)的過程中，以及在使兩個(gè)不同信號(hào)源一起同步以使系統(tǒng)可以鎖定到該兩信號(hào)源的平均頻率的過程中，都會(huì)有問題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種基本上解決上述問題的時(shí)鐘同步化。
根據(jù)本發(fā)明，我們提供了一種信號(hào)頻率同步裝置，在該裝置中，對(duì)至少兩個(gè)其間有一個(gè)控制鏈路的信號(hào)頻率源進(jìn)行同步化，將第一信號(hào)稱為主信號(hào)，其它一些信號(hào)稱為通用信號(hào)，此外還設(shè)有頻率比較裝置供比較主信號(hào)與各通用信號(hào)之用，并供為各信號(hào)源提供校正信號(hào)之用，該校正信號(hào)系經(jīng)由控制鏈路傳送到該信號(hào)源的。
現(xiàn)在僅參考附圖以舉例的方式說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。附圖中圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖;
圖3則是圖2所示實(shí)施例的一個(gè)控制回路的示意方框圖。
圖2中示意畫出了公務(wù)電路(ServicesCircuit)插件板21和數(shù)字信息通路插件板23，這些插件板(21，23)由一個(gè)控制總線25與一些數(shù)據(jù)總線連接起來(lái)?？刂瓶偩€可以是一個(gè)高級(jí)別(highlevel)數(shù)據(jù)鏈路控制裝置。
調(diào)整緩沖器29提供存儲(chǔ)空間供容納信息通路時(shí)鐘頻率所控制的輸入數(shù)據(jù)率與為恢復(fù)數(shù)據(jù)和形成校正時(shí)間而產(chǎn)生的局部時(shí)鐘頻率之間的短期差值之用。調(diào)整器29的大小一般足以存儲(chǔ)若干數(shù)據(jù)幀。但應(yīng)該理解的是，信息通路時(shí)鐘頻率和局部時(shí)鐘頻率長(zhǎng)時(shí)間處于不一致狀態(tài)時(shí)最終是會(huì)使緩沖器飽和而不能工作。在調(diào)整器不能工作的情況下會(huì)使正常的數(shù)據(jù)幀經(jīng)常失真因而需要將數(shù)據(jù)加以重復(fù)。為避免這種幀失真/重復(fù)，就要對(duì)信息通路時(shí)鐘頻率和局部時(shí)鐘頻率進(jìn)行同步化。進(jìn)行這種時(shí)鐘頻率同步化所需要的速率視乎所采用的調(diào)整緩沖器29的大小而定。
在本發(fā)明中，來(lái)自遠(yuǎn)程系統(tǒng)在信息通路插件板23上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)率，與公務(wù)插件板21上振蕩器33所產(chǎn)生的局部產(chǎn)生時(shí)鐘頻率信號(hào)之間的頻率比較，是由信息通路插件板23上的頻率比較器31來(lái)進(jìn)行?。任?jiǎn)柋钟频率差峨H親魑煽刂譜芟 5發(fā)送到公務(wù)插件板21的校正信號(hào)或時(shí)鐘調(diào)節(jié)信息而構(gòu)成的。校正信號(hào)調(diào)節(jié)著振蕩器33的輸出時(shí)鐘頻率?？梢岳斫猓Ｕ盘?hào)可與其它控制數(shù)據(jù)信號(hào)交插。因此，這樣的配置方式無(wú)需另設(shè)固定的配線就可以適應(yīng)許多不同的時(shí)鐘頻率源。通常局部時(shí)鐘頻率源要調(diào)節(jié)到輸入數(shù)據(jù)率，而該輸入數(shù)據(jù)率則又由系統(tǒng)的主時(shí)鐘頻率確定。一般時(shí)鐘頻率信號(hào)速率為2.048兆赫。
圖3是控制公務(wù)插件板21的振蕩器33用的裝置的方框圖。振蕩器33所產(chǎn)生的局部時(shí)鐘頻率是在頻率比較器31中與信息通路時(shí)鐘頻率進(jìn)行比較的。各時(shí)鐘頻率之間的偏差經(jīng)過測(cè)定，并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男Ｕ盘?hào)39。一般說來(lái)，校正信號(hào)會(huì)呈數(shù)字代碼的形式，因而可以很方便地交插到控制總線上。公務(wù)插件板21上的一個(gè)累加器模件41提供通常呈數(shù)字字形式的調(diào)節(jié)信號(hào)43。這在公務(wù)插件板上呈軟件編碼的形式?？赡軓囊粋€(gè)以上的信息通路同時(shí)影響該累加器。一般說來(lái)，振蕩器33是個(gè)壓控振蕩器(V.C.O.)。這樣，調(diào)節(jié)信號(hào)43在加到振蕩器之前系由數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(D.A.C.)45轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的。
前面已經(jīng)談過，時(shí)鐘同步化所需的時(shí)間根據(jù)調(diào)整緩沖器29的存儲(chǔ)容量而定。
影響時(shí)鐘頻率同步化速度的因素包括1.頻率比較器31的取樣速率，一般約為500赫的量級(jí);和2.校正信號(hào)通過控制裝置到達(dá)振蕩器33的延遲時(shí)間(輪詢速率)。為本發(fā)明設(shè)想的實(shí)際延遲時(shí)間(輪詢速率)約為40毫秒，即相當(dāng)于25赫的有效取樣速度。可以理解，時(shí)鐘頻率漂移起因于慢作用，即溫度、老化等，因此如此較長(zhǎng)的延遲時(shí)間是不難適應(yīng)的。
至于調(diào)整緩沖器29的大小，若假設(shè)某一數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度為256位，則1秒鐘之后，當(dāng)時(shí)鐘頻率差為百萬(wàn)分之100時(shí)，緩沖器將會(huì)獲得或失去204.8位數(shù)據(jù)。一般說來(lái)，調(diào)整緩沖器29為1或2幀長(zhǎng)，因此在如此時(shí)鐘頻率差的情況下，緩沖時(shí)間大于2毫秒。
應(yīng)該理解的是，當(dāng)待同步化的局部時(shí)鐘頻率源多于兩個(gè)時(shí)，有可能利用各主方式(mastermodes)的正確轉(zhuǎn)換層次(CorrectSwitchinghierachy)對(duì)這些局部時(shí)鐘頻率源以串級(jí)的方式彼此進(jìn)行同步化。此外，還可以將自動(dòng)的再同步化和再校準(zhǔn)程序編入該裝置的程序中。應(yīng)該理解的是，可以將局部時(shí)鐘頻率源作為具網(wǎng)絡(luò)形式的系統(tǒng)的主源。
盡管本發(fā)明是就時(shí)鐘頻率信號(hào)進(jìn)行說明的，但應(yīng)該理解的是，任何需要進(jìn)行同步化且在它們的各頻率信號(hào)源之間具有控制總線的頻率信號(hào)都有可能應(yīng)用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)頻率同步化裝置，其特征在于，進(jìn)行同步化的是至少兩個(gè)其間有一個(gè)控制鏈路的信號(hào)頻率源，第一個(gè)信號(hào)規(guī)定為主信號(hào)，其他信號(hào)規(guī)定為通用信號(hào)，其中，設(shè)有頻率比較裝置供比較主信號(hào)與各通用信號(hào)之用并供為各信號(hào)源提供校正信號(hào)之用，該校正信號(hào)系經(jīng)由該控制鏈路傳送到該信號(hào)頻率源。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，控制鏈路是個(gè)高級(jí)別數(shù)據(jù)鏈路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，主信號(hào)的頻率為2.048兆赫。
4.如以上任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，主信號(hào)是一個(gè)信息通路系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，通用信號(hào)則為在系統(tǒng)的局部裝置產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)。
5.如以上任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，通用信號(hào)由壓控振蕩器產(chǎn)生。
6.一種實(shí)質(zhì)上如上述參照各附圖加以說明的信號(hào)頻率同步化裝置。
全文摘要
一種在信息通路時(shí)鐘頻率與局部時(shí)鐘頻率之間進(jìn)行頻率時(shí)鐘同步化用的設(shè)備，其中頻率比較是由一個(gè)頻率比較器在局部時(shí)鐘頻率源處進(jìn)行，并產(chǎn)生出校正信號(hào)。校正信號(hào)經(jīng)由公用的控制總線從頻率比較器傳送到局部時(shí)鐘頻率源。
文檔編號(hào)H04J3/06GK1037247SQ8910261
公開日1989年11月15日 申請(qǐng)日期1989年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月21日
發(fā)明者蒂莫西·約翰·亨尼波爾 申請(qǐng)人:Gec-普列斯長(zhǎng)途電訊有限公司