一种同步数字系列系统时钟源自动选择器.pdf

本发明提供了一种硬件实现的SDH系统时钟源自动选择器，包括：存储器，接收、存储并输出各种控制命令、定时信号的状态参数以及各种反馈信息；延时模块，根据来自存储器的延时控制命令，输出延时控制后的STM－N线路/支路、PDH支路、以及外接定时信号线路的多路定时信号以及延时反馈信息；选择控制中心，根据来自存储器的各种选择控制命令以及各路定时信号的状态参数，输出选定命令以及各种选择反馈信息；未被连接信号发生器，输出未被连接信号；以及选定器，接收来自延时模块的定时信号、以及来自未被连接信号发生器的未被连接信号，根据选择控制中心的选定命令，向外输出一路选定的信号作为系统时钟源。

1.  一种SDH(同步数字系列)系统时钟源自动选择器，包括：
存储器，接收外部的各种控制命令以及各路定时信号的状态参数，向外部输出各种反馈信息，存储所述的各种控制命令、各路定时信号的状态参数以及各种反馈信息；
延时模块，根据来自存储器的延时控制命令，对来自STM-N线路/支路、PDH支路、以及外接定时信号线路的多路定时信号分别进行延时控制，向外输出多路延时后的定时信号，并向存储器输出延时反馈信息；
选择控制中心，根据来自存储器的各种选择控制命令以及各路定时信号的状态参数，输出选定命令，并向存储器输出各种选择反馈信息；
未被连接信号发生器，输出未被连接信号；以及
选定器，接收来自延时模块的定时信号、以及来自未被连接信号发生器的未被连接信号，根据选择控制中心的选定命令，向外输出一路选定的信号作为系统时钟源。

2.  如权利要求1所述的SDH系统时钟源自动选择器，其特征在于，其中所述选择控制中心包括：
挂起状态过滤器，根据挂起状态参数，对各路定时信号的状态参数进行选择，输出其中挂起状态参数为“开”各路定时信号的状态参数；
分路器，根据选择控制命令(清除/人工/强制)，将选择控制命令以及各路定时信号的状态参数输入相应的自动/人工/强制倒换器进行处理；
自动倒换器，根据各个输入信号的状态参数，自动对各路定时信号进行过滤、排序，依次输出各路定时信号的状态参数；
人工倒换器，根据人工倒换命令，输出指定的一路定时信号的状态参数，或者发出拒绝人工倒换的反馈信息；
强制倒换器，根据强制倒换命令，输出指定的一路定时信号的状态参数，或者发出拒绝强制倒换的反馈信息；以及
选择器，选择来自自动、人工或强制倒换器的所选中的定时信号，发出所述选定命令，并向存储器输出所述各种选择反馈信息。

3.  如权利要求2所述的SDH系统时钟源自动选择器，其特征在于，其中所述自动倒换器包括：
失效状态过滤器，根据失效状态参数，对各路定时信号的状态参数进行选择，输出其中失效状态参数为“未失效”各路定时信号的状态参数；
优先级排序器，按照优先级状态参数由高至低的次序输出各路定时信号的状态参数；
质量等级排序器，按照质量等级参数由高至低的次序输出各路定时信号的状态参数。

4.  如权利要求1至3任一所述的SDH系统时钟源自动选择器，其特征在于，所述的SDH系统时钟源自动选择器是由ASIC(专用集成电路)或者FPGA(现场可编程门阵列)构成。

5.  一种SDH系统时钟，包括：
第一选择模块，接收来自STM-N线路/支路的定时信号，从其中的多路定时信号中选择一路基准同步源；
第二选择模块，接收来自STM-N线路/支路、PDH支路、以及外接定时信号线路的定时信号，从其中的多路定时信号中选择一路作为基准同步源；
同步设备定时发生器SETG，接收来自第二选择模块的-基准同步源产生内部系统定时信号，作为SDH系统时钟，从系统定时端口输出；
第三选择模块，接收来自第一选择模块的基准同步源、以及来自SETG的基准同步源-，选择其中一路-从外同步输出端口向外输出；
其特征在于，其中第二选择模块是一种SDH系统时钟源自动选择器，包括：
存储器，接收外部的各种控制命令以及各路定时信号的状态参数，向外部输出各种反馈信息，存储所述的各种控制命令、各路定时信号的状态参数以及各种反馈信息；
延时模块，根据来自存储器的延时控制命令，对来自STM-N线路/支路、PDH支路、以及外接定时信号线路的多路定时信号分别进行延时控制，向外输出多路延时后的定时信号，并向存储器输出延时反馈信息；
选择控制中心，根据来自存储器的各种选择控制命令以及各路定时信号的状态参数，输出选定命令，并向存储器输出各种选择反馈信息；
未被连接信号发生器，输出未被连接信号；以及
选定器，接收来自延时模块的定时信号、以及来自未被连接信号发生器的未被连接信号，根据选择控制中心的选定命令，向外输出一路选定的信号作为系统时钟源。

6.  如权利要求5所述的SDH系统时钟，其特征在于，其中所述选择控制中心包括：
挂起状态过滤器，根据挂起状态参数，对各路定时信号的状态参数进行选择，输出其中挂起状态参数为“开”各路定时信号的状态参数；
分路器，根据选择控制命令(清除/人工/强制)，将选择控制命令以及各路定时信号的状态参数输入相应的自动/人工/强制倒换器进行处理；
自动倒换器，根据各个输入信号的状态参数，自动对各路定时信号进行过滤、排序，依次输出各路定时信号的状态参数；
人工倒换器，根据人工倒换命令，输出指定的一路定时信号的状态参数，或者发出拒绝人工倒换的反馈信息；
强制倒换器，根据强制倒换命令，输出指定的一路定时信号的状态参数，或者发出拒绝强制倒换的反馈信息；以及
选择器，选择来自自动、人工或强制倒换器的所选中的定时信号，发出所述选定命令，并向存储器输出所述各种选择反馈信息。

7.  如权利要求6所述的SDH系统时钟，其特征在于，其中所述自动倒换器包括：
失效状态过滤器，根据失效状态参数，对各路定时信号的状态参数进行选择，输出其中失效状态参数为“未失效”各路定时信号的状态参数；
优先级排序器，按照优先级状态参数由高至低的次序输出各路定时信号的状态参数；
质量等级排序器，按照质量等级参数由高至低的次序输出各路定时信号的状态参数。

8.  如权利要求5至7任一所述的SDH系统时钟，其特征在于，所述的SDH系统时钟源自动选择器是由ASIC(专用集成电路)或者FPGA(现场可编程门阵列)构成。

9.  如权利要求5至7任一所述的SDH系统时钟，其特征在于，该SDH系统时钟全部是由FPGA构成。

一种同步数字系列系统时钟源自动选择器
                                技术领域
本发明涉及一种系统时钟源自动选择器，尤其涉及一种同步数字系列系统时钟源自动选择器。能够在输入的多路定时信号中，自动选定一路作为系统时钟源。
                                背景技术
在各种通信网络中，如何为网络各个节点的系统确定系统时钟，从而使网络的各个节点在数据通信中达到时钟同步，一直是重要的技术问题。
随着技术进步，以及人们对通信网络中数据交换的效率及准确性越来越高的要求，更多的通信网络开始采用SDH(同步数字系列)方式取代PDH(准同步数字系列)方式来确定系统时钟。
采用SDH方式组建数字通信网，必须利用STM-N(同步传送模块)线路/支路作为定时链路来传送定时信号。SDH通信网传送定时信号所要具备的功能，也就是SDH系统时钟所要具备的功能。并且决定了SDH系统时钟的基本结构，该基本结构应当满足ITU-T的G.783规定中的要求，如图1所示。
图1中，T1为STM-N输入端口，接收来自STM-N线路/支路的信号；T2为PDH输入端口，接收来自PDH支路的信号；T3为外同步输入端口，接收外接定时输入参考信号。
第一选择模块A，接收来自T1的定时信号，从其中的多路定时信号中选择一路作为基准同步源；第二选择模块B，接收来自T1、T2、T3的定时信号，从其中的多路定时信号中选择一路作为基准同步源。
同步设备定时发生器SETG，接收来自第二选择模块B的基准同步源，产生内部系统定时信号，从系统定时端口T0输出，即为SDH系统时钟。
第三选择模块C，接收来自第一选择模块A的基准同步源、以及来自SETG的基准同步源，选择其中一路从外同步输出端口T4向外输出。
其中，第一选择模块A和第三选择模块C的输入信号类型单一，选择过程简单，通过外部指令即可实现。而第二选择模块B所执行的操作要复杂得多，是SDH系统时钟的核心部分，即为SDH系统时钟源自动选择器。
根据ITU-T(国际电信联盟通信标准)的有关技术规范，SDH系统时钟源选择应当能够根据定时信号的状态参数，例如优先级、同步状态信息、质量等级等，进行多级选择、多级排序，最后选择一个定时信号作为系统时钟源。然而，ITU-T在技术规范中仅指明了SDH系统时钟源选择必须或推荐达到的各种功能，并没有提供相应的技术方案。
目前广泛使用的SDH系统时钟源选择，主要是通过软件方法进行的。为此，需要配置复杂的协议处理软件进行专门处理。随着网络结构不可避免的日益复杂，协议处理软件需要处理更多的数据，使得软件处理的算法变得非常复杂。这样，处理速度不可避免的减慢，也就导致系统时钟源的倒换速度变慢，最终影响到SDH网络的可靠性和自愈性。同时，系统时钟源选择处理占用了大量的CPU资源，从而影响CPU运行其它的处理功能，使整个网络的工作系统和管理系统都在一种低效率的状态下工作。
也有少数价格昂贵的SETS(synchronous equipment timing source)，例如SEMTECH公司的ACS8510，理论上具有SDH系统时钟的整体功能结构。然而，这些设备的系统时钟源自动选择，实际上是完全根据管理员预先配置的优先级表。这些设备只是根据信号中的物理波形崎变，加以修正，做出所谓“自动”选择。由于不包含ITU-T所要求的质量等级等状态信息的处理，实际上仍须结合软件来达成所要求的各种功能。即，第二选择模块B的功能无法由硬件设备加以实现。
综上所述，ITU-T在其技术规范中指明了SDH系统时钟源选择所应具备的各种功能。然而，由于现有技术集中于通过软件方法达成上述功能，不可避免地产生占用系统资源、降低处理速度，从而影响系统的工作效率和稳定性，并最终损害整个通信网络的数据交换。
                                发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种硬件设备的SDH系统时钟源自动选择器。
具体结构包括：存储器，接收外部的各种控制命令以及各路定时信号的状态参数，向外部输出各种反馈信息，存储所述的各种控制命令、各路定时信号的状态参数以及各种反馈信息；延时模块，根据来自存储器的延时控制命令，对来自STM-N线路/支路、PDH支路、以及外接定时信号线路的多路定时信号分别进行延时控制，向外输出多路延时后的定时信号，并向存储器输出延时反馈信息；选择控制中心，根据来自存储器的各种选择控制命令以及各路定时信号的状态参数，输出一个选定命令，并向存储器输出各种选择反馈信息；未被连接信号发生器，输出一个未被连接信号；以及选定器，接收来自延时模块的定时信号、以及来自未被连接信号发生器的未被连接信号，根据选择控制中心的选定命令，向外输出一路选定的信号作为系统时钟源。
通过上述设计，本发明实现了采用完全的硬件设备实现SDH系统时钟源自动选择的功能。使时钟源选择地处理成为仅取决于硬件响应时间的过程，使得系统时钟源的倒换速度大大加快，同时降低了对系统资源的占用，提高SDH网络的整体性能。
本发明符合ITU-T的G.707、G.781、G.783、G.813等技术规范对于SDH系统时钟源选择的相关要求，同时符合中华人民共和国信息产业部的YDN121、YDN123以及最新2003年的YD/T 1267-2003《基于SDH传送网的同步网技术要求》等规定。
能够实现上述文件规定的对所有STM-N线路/支路的信号、PDH支路的信号、外同步输入信号进行优先级设置、SSM(同步状态信息)质量等级识别、预置及闭塞/打开设置等功能；按照所有选择的输入信号的SSM质量等级和预置的优先级进行排序的功能；设置内部系统时钟SETG等级等各种功能。
                                附图说明
图1是SDH系统时钟基本结构的示意图；
图2是本发明的SDH系统时钟源自动选择器的结构图；
图3是图2中延时模块的工作情况示意图；
图4是图2中选择控制中心的结构图；
图5是图4中自动倒换器的结构图；
图6是选择控制中心的具体工作过程示意图。
                              具体实施方式
下面结合附图详细介绍本发明的SDH系统时钟源自动选择器的具体实施方式。
参考图2，本发明的SDH系统时钟源自动选择器的结构包括：
存储器10，接收外部的各种控制命令以及各路定时信号的状态参数，向外部输出各种反馈信息，存储所述的各种控制命令、各路定时信号的状态参数以及各种反馈信息。所述RAM的数据结构下面的表1所示。
           表一