[发明专利]一种使主备时钟相位对齐的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字通讯领域，尤其涉及一种使主备时钟相位对齐的方法和装置。

背景技术

在同步数字通信网中，时钟是一个非常重要的组成部分，因此在通讯设备设计中采用同时配备主用时钟和备用时钟的工作方式。即在一个网元节点中，存在两个时钟单元，这两个时钟单元互为主备。在正常情况下，主用时钟板为通信设备提供定时同步信号，一旦主用时钟板发生故障或人为强制倒换，备用时钟板立即替代主用时钟板为通信设备提供定时同步信号。主备用时钟切换时需要保证对业务不产生影响，如倒换时不能产生业务瞬断、误码等。因此在任何情况下，必须保证在主备时钟切换时，主备时钟保持一致，否则设备将会产生误码甚至业务中断。

对于主备时钟如何保持一致，图1给出了现有技术的一种技术方案：利用单片的时钟芯片来实现备用时钟对主用时钟的锁定。但是主用时钟和备用时钟锁定后，频率虽然一致，但还是存在一定的相位差。当主备用时钟相位差达到一定程度，在主备时钟板倒换的时候，可能会发生业务瞬断、误码等异常情况。若要减少主备用时钟的相位差需要采用性能更优异的器件，实现主备对齐装置的成本势必会增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无需增加成本且具有较高相位对齐精度的种使主备时钟相位对齐的方法和装置。

本发明的技术问题通过以下技术方案加以解决：

一种使主备时钟相位对齐的方法，所述过程包括以下步骤：

A.锁定主用时钟的相位；

B.测量备用时钟和主用时钟的相位差值；

C.基于步骤B测量的相位差值调整备用时钟输出的相位使得其与主用时钟的相位对齐。

所述步骤B通过对备用时钟进行移相，当移相后的备用时钟与主用时钟相位对齐时，将移动的相位作为所述相位差值输出加以实现。

所述步骤B具体执行以下操作：

B1.将备用时钟以预设步长沿预设方向进行移相；

B2.用移相后的备用时钟对主用时钟进行采样；

B3.基于步骤B2采样的结果判断移相后的备用时钟是否与主用时钟相位对齐，如果已经对齐转入步骤B5；如果未对齐则转入步骤B4；

B4.判断是否达到移相极限，未达到移相极限时，转入步骤B1；达到移相极限时，未得出相位差值，结束测量，所述步骤C还包括在未得出相位差值时，结束本次操作。

B5.根据备用时钟的移相次数计算主备用时钟的相位差。

步骤B3所述判断移相后的备用时钟是否与主用时钟相位对齐，具体执行以下操作：判断采样结果是否为主用时钟的上升沿，若是上升沿，则判断为已经对齐，若否则判断为未对齐。

所述判断采样结果是否为主用时钟的上升沿具体执行以下操作：当时钟向正方向移相时，若采样结果中出现低电平至高电平的跳变，则判断是主用时钟的上升沿；当时钟向负方向移相时，若采样结果中出现高电平至低电平的跳变时，则判断是主用时钟的上升沿。

所述步骤B2中采样的结果保存在移位寄存器。

一种使主备时钟相位对齐的装置，包括：

时钟芯片模块，用于锁定主用时钟的相位；

相位差测量模块，用于测量备用时钟和主用时钟的相位差值；

控制模块，用于基于所述相位差值调整备用时钟输出的相位使得其与主用时钟的相位对齐。

所述相位差测量模块包括移相单元和移相控制单元，所述移相单元用于对备用时钟进行移相，所述移相控制单元用于当移相后的备用时钟与主用时钟相位对齐时，将移动的相位作为相位差值输出。

所述相位差测量模块还包括采样单元，所述移相单元还用于将备用时钟以预设步长沿预设方向进行移相；所述采样单元用于移相后的备用时钟对主用时钟进行采样；所述移相控制单元还用于基于采样单元采样的结果判断移相后的备用时钟是否与主用时钟相位对齐，如果已经对齐则根据备用时钟的移动相位数值计算主备用时钟的相位差值，如果未对齐则判断是否达到移相极限，未达到移相极限时，控制所述移相单元继续移相；达到移相极限时，未得出相位差值，结束测量，所述时钟芯片模块还用于在未得出相位差值时，结束本次操作。

所述相位差测量模块还用于判断采样结果是否为主用时钟的上升沿，若是上升沿，则判断为相位已经对齐，若否则判断为相位未对齐。

本发明与现有技术相比较的有益效果是：

(1)本发明通过测量主备时钟的相位差值，并根据该相位差值使主备时钟的相位对齐，在未增加成本的前提下，提高了相位对齐的精度；