一种时钟参考无缝切换的方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种时钟参考无缝切换的方法及装置。

背景技术：

时钟在通信领域是一个至关重要的设备，时钟设备的性能直接关系到通信的稳定性。时钟设备是一个可以接受多个前级参考输入并提供稳定频率输出的设备。前级的参考可以是IEEE1588(网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准)、GPS和北斗卫星导航系统等，时钟设备根据BMC(最佳主时钟算法)算法选择一个最优的前级参考源进行跟踪同步，并输出同步时间和频率。同步实际上就是将本地的时钟频率和相位调整到和参考源一样，跟踪就是实时测量本地的时间和参考时间的变化并动态调整本地的时间始终和参考源保持一致。

这种方案存在一个非常大的缺点：当最优参考源发生异常或丢失信号的时候，本地的时钟将跟踪并同步备用参考源；如果备用源和最优参考源之间存在时间偏差，那么在切换的时刻输出会存在相位的抖动，而衡量时钟设备的一个非常重要的指标就是输出相位的抖动。过大的相位抖动将不能通过标准的测试，严重影响通信网络的稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种时钟参考无缝切换的方法及装置，辅助参考源替换最优参考源时无相位抖动，保证了通信的稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种时钟参考无缝切换的方法，包括以下步骤：

S10、获取多个参考源的时钟优先级；

S20、根据所述时钟优先级选出一个最优参考源和至少一个辅助参考源；

S30、计算所述最优参考源与所述辅助参考源的相位差；

S40、提供第一锁相环，所述第一锁相环同步所述最优参考源的时钟；

S50、若检测到所述最优参考源异常，则所述第一锁相环同步所述辅助参考源的时钟，为所述辅助参考源的时钟补偿所述相位差后输出。

作为优选，在步骤S50之后还包括以下步骤：

S60、若检测到所述最优参考源恢复正常，则所述第一锁相环同步所述最优参考源的时钟。

作为优选，所述参考源为IEEE1588、GPS或者北斗卫星导航系统。

作为优选，步骤S10具体为：

S11、分别为每个所述参考源分配一个第二锁相环；

S12、所述第二锁相环同步对应的所述参考源的时钟；

S13、计算出每个所述第二锁相环对应的所述参考源的时钟优先级。

作为优选，所述辅助参考源的数量大于一个，步骤S30具体为：

分别计算所述最优参考源与每个所述辅助参考源之间的相位差。

为达上述目的，本发明还提供一种时钟参考无缝切换的装置，包括：

中央处理器，用于获取多个参考源的时钟优先级，还用于计算最优参考源与辅助参考源的相位差；

第一锁相环模块，用于同步所述最优参考源或所述辅助参考源的时钟。

作为优选，所述第一锁相环模块还用于输出所述最优参考源或所述辅助参考源的时钟。

作为优选，还包括：

存储模块，用于存储所述相位差。

作为优选，还包括：

选择模块，用于选择将所述最优参考源的时钟信号或者所述辅助参考源的时钟信号输入给所述第一锁相环模块。

作为优选，还包括:

第二锁相环模块，用于同步所述参考源的时钟。

本发明的有益效果：通过计算所述最优参考源与所述辅助参考源的相位差，在所述最优参考源异常时切换到所述辅助参考源，并输出所述辅助参考源补偿所述相位差后的时钟，辅助参考源替换最优参考源时无相位抖动，保证了通信的稳定性。

附图说明

图1是时钟参考无缝切换的方法的流程框图；

图2是时钟参考无缝切换的装置的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种时钟参考无缝切换的方法，适用于当最优参考源异常时切换到辅助参考源，确保切换时无相位抖动，保证通信的稳定性。

所述时钟参考无缝切换的方法包括如下步骤：

S10、获取多个参考源的时钟优先级。

首先为时钟提供至少两个参考源，并分别为每个所述参考源分配一个第二锁相环，所述第二锁相环实时跟踪并同步对应的所述参考源的时钟。具体地，参考源为IEEE1588、GPS或者北斗卫星导航系统。中央处理器获取所述第二锁相环同步的所述参考源的时钟，同时根据最佳主时钟算法计算出每个所述第二锁相环对应的所述参考源的时钟优先级。

S20、根据所述时钟优先级选出一个最优参考源和至少一个辅助参考源。

中央处理器在计算出每个所述第二锁相环对应的所述参考源的时钟优先级之后，选出一个最佳的所述参考源作为最优参考源，剩余的所述参考源作为辅助参考源。

S30、计算所述最优参考源与所述辅助参考源的相位差。

在选出最优参考源与辅助参考源之后，中央处理器动态计算最优参考源与辅助参考源之间的相位的数据差并得出最优参考源与辅助参考源之间的平均相位差，最优参考源与辅助参考源之间的平均相位差作为最优参考源与辅助参考源之间的相位差。同时，将最优参考源与辅助参考源之间的相位差进行存储。

于本实施例中，参考源的数量为两个，最优参考源与辅助参考源的数量都为一个，只需计算出一个最优参考源与一个辅助参考源之间的相位差。于其他实施例中，参考源的数量可为大于两个，确定最优参考源之后，分别计算出最优参考源与每个辅助参考源的相位差。

S40、提供第一锁相环，所述第一锁相环同步所述最优参考源的时钟。

在选出最优参考源与辅助参考源之后，中央处理器控制选择器将第二锁相环同步的参考源中的最优参考源的时间信号输入到第一锁相环，第一锁相环同步最优参考源的时间信号并将最优参考源的时间信号向外输出。

S50、若检测到所述最优参考源异常，则所述第一锁相环同步所述辅助参考源的时钟，为所述辅助参考源的时钟补偿所述相位差后输出。

在某些通信环境下，最优参考源可能发生异常或者出现信号丢失的情况，此时需要将参考源从最优参考源切换到辅助参考源。也即当检测到所述最优参考源发生异常或者出现信号丢失时，中央处理器控制选择器将第二锁相环同步的参考源中的辅助参考源的时间信号输入到第一锁相环。第一锁相环同步辅助参考源的时间信号，在向外输出辅助参考源的时间信号时为辅助参考源的时间信号补偿最优参考源与辅助参考源之间的相位差。也即在将参考源从最优参考源切换到辅助参考源时不会出现相位的抖动，实现了无缝切换，保证了通信的稳定性。

S60、若检测到所述最优参考源恢复正常，则所述第一锁相环同步所述最优参考源的时钟。

在将参考源从最优参考源切换到辅助参考源之后，中央处理器任然实时检测最优参考源的状态，若检测到所述最优参考源恢复正常，中央处理器控制选择器再次将最优参考源的时间信号输入到第一锁相环，也即从辅助参考源切换到最优参考源。

于本实施例中，参考源的数量为两个，最优参考源与辅助参考源的数量都为一个。于其他实施例中，参考源的数量可为大于两个，也即辅助参考源的数量大于一个，当正在使用的辅助参考源发生异常且最优参考源并未恢复正常时，将参考源从发生异常的辅助参考源切换到另一个辅助参考源。相应的在输出时，补偿的相位差也切换为正在使用的辅助参考源对应的相位差。具体地，在从最优参考源切换到某一个辅助参考源时的标准为：以已经计算出的最优参考源与每个辅助参考源的相位差为数据基础，选择与最优参考源相位差数值最小的那个辅助参考源作为代替最优参考源的参考源；后续用另外一个辅助参考源替代正在使用的出了状况的辅助参考源的标准也相同，也即从剩余的辅助参考源中选择一个与最优参考源之间的相位差最小的那个辅助参考源。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种时钟参考无缝切换的装置，用于执行上述时钟参考无缝切换的方法，解决相同的技术问题，达到同样的技术效果。

所述时钟参考无缝切换的装置具体包括：中央处理器，用于获取多个参考源的时钟优先级，还用于计算最优参考源与辅助参考源的相位差。第一锁相环模块，用于同步所述最优参考源或所述辅助参考源的时钟，所述第一锁相环模块还用于输出所述最优参考源或所述辅助参考源的时钟。

进一步的，还包括第二锁相环模块，用于同步所述参考源的时钟。分别为每个所述参考源分配一个第二锁相环模块，第二锁相环模块同步的参考源的时钟信号被中央处理器获取，中央处理器计算出所述参考源的优先级，并选出最优参考源和辅助参考源。

进一步的，还包括存储模块，中央处理器计算出最优参考源与辅助参考源的相位差后，利用存储模块将相位差进行存储。

进一步的，还包括选择模块，用于选择将所述最优参考源的时钟信号或者所述辅助参考源的时钟信号输入给所述第一锁相环模块。具体地，最优参考源正常状态时选择模块将最优参考源的时钟信号输入给第一锁相环模块；最优参考源异常时选择模块将辅助参考源的时钟信号输入给第一锁相环模块；当最优参考源恢复正常时选择模块再次将最优参考源的时钟信号输入给第一锁相环模块。

本文中的“第一”、“第二”仅仅是为了在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。