專利名稱：一種在wcdma系統(tǒng)基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余備份的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在寬帶碼分多址通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余備份的方法及裝置，尤其涉及在WCDMA系統(tǒng)的基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余備份的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在WCDMA系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速實(shí)時(shí)傳輸，一般都要求基站間以及基站內(nèi)各單板間保持工作時(shí)鐘的頻率和相位同步。通常采用的方法是先從上級(jí)的通信鏈路中恢復(fù)出時(shí)鐘參考，以此為基準(zhǔn)鎖定出系統(tǒng)需要的30.72MHz的基站工作時(shí)鐘，然后再分配給基站內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)板，工作時(shí)鐘的產(chǎn)生和分配由時(shí)鐘板完成。
為了避免由于基站內(nèi)時(shí)鐘板故障造成整個(gè)基站的癱瘓，基站內(nèi)時(shí)鐘板一般采用1+1冗余備份的方式。這樣，就要求相互備份的兩塊時(shí)鐘板輸出的工作時(shí)鐘相位一致，否則在主、備時(shí)鐘板切換時(shí)，業(yè)務(wù)板上接收到的時(shí)鐘信號(hào)會(huì)發(fā)生相位跳變，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)板上的鎖相環(huán)失鎖、傳輸錯(cuò)誤等，嚴(yán)重的還會(huì)造成通信鏈路中斷。
現(xiàn)有技術(shù)的基站內(nèi)時(shí)鐘板冗余方案如圖1所示。圖1為現(xiàn)有技術(shù)基站內(nèi)時(shí)鐘板，在基站內(nèi)同時(shí)安裝兩塊如圖1所示的時(shí)鐘板，并且每一塊時(shí)鐘板都將所產(chǎn)生的工作時(shí)鐘輸出到作為對(duì)板的另一塊時(shí)鐘板上。在每一塊時(shí)鐘板內(nèi)，時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生例如10MHz的時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)(PLL)鎖定成為30.72MHz的工作時(shí)鐘并通過(guò)時(shí)鐘總線輸出到業(yè)務(wù)板。在基站內(nèi)，兩塊時(shí)鐘板各有一路時(shí)鐘總線輸出到業(yè)務(wù)板，由業(yè)務(wù)板來(lái)選擇輸入哪一路，因此為雙時(shí)鐘總線工作方式?；緝?nèi)兩時(shí)鐘板各自產(chǎn)生工作時(shí)鐘，正常情況下選擇其中一塊時(shí)鐘板作為主時(shí)鐘板，另一塊作為備時(shí)鐘板。備時(shí)鐘板利用從作為對(duì)板的主時(shí)鐘板輸入的工作時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過(guò)鑒相模塊與自身產(chǎn)生的工作時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較，將相位差信號(hào)傳送到調(diào)整算法模塊，由調(diào)整算法模塊進(jìn)一步產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)以調(diào)整自身時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊，使得備時(shí)鐘板輸出的工作時(shí)鐘和相位與主時(shí)鐘板保持一致?；緝?nèi)各業(yè)務(wù)板都將輸入時(shí)鐘鎖定在從主時(shí)鐘板輸入的工作時(shí)鐘信號(hào)。一旦主時(shí)鐘板故障，則進(jìn)行時(shí)鐘板切換，將原來(lái)主時(shí)鐘板設(shè)置為備時(shí)鐘板，將原來(lái)備時(shí)鐘板設(shè)置為主時(shí)鐘板。此時(shí)，原來(lái)備時(shí)鐘板內(nèi)調(diào)整算法模塊的調(diào)整算法將進(jìn)行改變，不再要求時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊鎖定在對(duì)板輸入的相位上，備時(shí)鐘板將作為新的主時(shí)鐘板工作，由此完成主/備時(shí)鐘板的軟切換。隨后，基站內(nèi)各個(gè)業(yè)務(wù)板均鎖定在新的主時(shí)鐘板。此種軟切換時(shí)要靠改變調(diào)整算法模塊所使用的調(diào)整算法來(lái)控制相位變化，優(yōu)點(diǎn)是可以做到近似平滑切換，缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，無(wú)論用模擬還是數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，都需進(jìn)行復(fù)雜的改變算法的處理過(guò)程，因此需要延遲切換時(shí)間。另外，在主/備時(shí)鐘板之間，由于備時(shí)鐘板采用主時(shí)鐘板輸出的工作時(shí)鐘做相位參考，重新調(diào)節(jié)后再輸出，所以備時(shí)鐘板最終輸出的工作時(shí)鐘相位與主時(shí)鐘板輸出工作時(shí)鐘相位之間有一個(gè)較大延遲。
上述現(xiàn)有技術(shù)的雙總線、軟切換的基站時(shí)鐘板冗余技術(shù)方案存在切換時(shí)間延遲、調(diào)整算法復(fù)雜、兩時(shí)鐘板輸出工作時(shí)鐘信號(hào)之間相位有延遲的問(wèn)題，使得兩時(shí)鐘板之間輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)在切換時(shí)相位一致性不易保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于用一種用于WCDMA系統(tǒng)基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余的方法和裝置，該方法和裝置一方面可以消除主/備時(shí)鐘板之間工作時(shí)鐘相位延遲、另一方面利用鎖相環(huán)技術(shù)消除了切換時(shí)的相位跳變、而且切換過(guò)程不需要任何延時(shí)控制，真正實(shí)現(xiàn)了的時(shí)鐘冗余備份和快速、平滑切換。
本發(fā)明一種用于WCDMA系統(tǒng)基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余的裝置，該裝置包括兩塊時(shí)鐘板、業(yè)務(wù)板，系統(tǒng)參考源輸入信號(hào)被同時(shí)傳送給所述兩時(shí)鐘板，所述兩塊時(shí)鐘板各自通過(guò)一路時(shí)鐘總線將產(chǎn)生的30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)傳送到業(yè)務(wù)板；其特征在于所述兩塊時(shí)鐘板的每塊包括頻率調(diào)整電路、相位調(diào)整電路、時(shí)鐘輸出電路；頻率調(diào)整電路由時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊、數(shù)/模變換模塊、檢測(cè)鑒頻模塊組成，其中時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生10MHz的時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)，檢測(cè)鑒頻模塊根據(jù)從外部接收的系統(tǒng)參考源輸入的1Hz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生的10MHz信號(hào)以計(jì)數(shù)信號(hào)方波數(shù)量的方式鑒頻，將鑒頻結(jié)果輸出給數(shù)/模變換模塊，數(shù)/模變換模塊產(chǎn)生控制電壓施加到時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的電壓控制端，控制時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊調(diào)整產(chǎn)生的時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)的頻率，產(chǎn)生的10MHz信號(hào)分兩路傳輸給相位調(diào)整電路；相位調(diào)整電路由第一鎖相環(huán)(PLL1)、第二鎖相環(huán)(PLL2)、第三鎖相環(huán)(PLL3)、主備選擇模塊組成，其中第一鎖相環(huán)將來(lái)自時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的10MHz信號(hào)鎖相為2.048MHz的時(shí)鐘信號(hào)，輸出給第三鎖相環(huán)(PLL3)并輸出給作為對(duì)板的另一塊時(shí)鐘板，第二鎖相環(huán)(PLL2)將來(lái)自時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的10MHz信號(hào)倍頻成為20MHz的信號(hào)，作為第三鎖相環(huán)(PLL3)的本地參考信號(hào)，主備選擇模塊控制第三鎖相環(huán)(PLL3)選擇鎖定在本地2.048MHz信號(hào)或切換鎖定在來(lái)自對(duì)板的2.048MHz信號(hào)，第三鎖相環(huán)將輸出的2.048MHz信號(hào)輸出給時(shí)鐘輸出電路
時(shí)鐘輸出電路由第四鎖相環(huán)(PLL4)、驅(qū)動(dòng)模塊、故障檢測(cè)模塊組成，其中第四鎖相環(huán)將第三鎖相環(huán)輸出的2.048MHz信號(hào)鎖相成為30.72MHz的工作時(shí)鐘信號(hào)，該工作時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊輸出給業(yè)務(wù)板，故障檢測(cè)模塊檢測(cè)出本時(shí)鐘板發(fā)生故障時(shí)，停止本時(shí)鐘板驅(qū)動(dòng)模塊輸出工作時(shí)鐘信號(hào)，并通知主備選擇模塊，控制第三鎖相環(huán)進(jìn)行切換，使得第三鎖相環(huán)鎖定在來(lái)自對(duì)板的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上；所述業(yè)務(wù)板包括第一和第二驅(qū)動(dòng)模塊、第五鎖相環(huán)(PLL5)、分配模塊、業(yè)務(wù)芯片，其中第五鎖相環(huán)接收來(lái)自兩塊時(shí)鐘板的兩路30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)，鎖定其中一路并輸出工作時(shí)鐘信號(hào)，該工作時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)分配模塊輸出給業(yè)務(wù)板上各個(gè)業(yè)務(wù)芯片。
本發(fā)明的上述裝置，其特征在于所述第三鎖相環(huán)(PLL3)為一種雙輸入鎖相環(huán)芯片，所述第五鎖相環(huán)為另一種雙輸入鎖相環(huán)芯片，上述兩種雙輸入鎖相環(huán)均具有在切換過(guò)程中平滑過(guò)渡所輸出時(shí)鐘信號(hào)相位的功能。
本發(fā)明一種用于WCDMA系統(tǒng)基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余的方法，該方法包括步驟兩個(gè)時(shí)鐘板均從外部接收1Hz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)作為系統(tǒng)參考源輸入；每個(gè)時(shí)鐘板上根據(jù)系統(tǒng)參考源輸入信號(hào)對(duì)時(shí)鐘板內(nèi)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生的10MHz信號(hào)的方波進(jìn)行計(jì)數(shù)，將實(shí)際計(jì)數(shù)結(jié)果與10M進(jìn)行比較，將比較結(jié)果進(jìn)行數(shù)模變換，形成對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的控制電壓，調(diào)節(jié)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的輸出信號(hào)頻率，使其準(zhǔn)確保持在10MHz頻率上；每個(gè)時(shí)鐘板上將10MHz的時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)鎖相成為2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)輸出給本板上雙輸入鎖相環(huán)，并同時(shí)輸出給對(duì)板的雙輸入鎖相環(huán)；作為主時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)在主備選擇信號(hào)控制下，選擇鎖定在本板第二鎖相環(huán)輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上，作為備時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)在主備選擇信號(hào)控制下鎖定在來(lái)自對(duì)板第二鎖相環(huán)輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上；所述時(shí)鐘板上雙輸入鎖相環(huán)在切換過(guò)程中，每個(gè)時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)在主備選擇信號(hào)控制下，改變選擇鎖定的時(shí)鐘信號(hào)，并將輸出的時(shí)鐘信號(hào)相位從原來(lái)鎖定時(shí)鐘信號(hào)相位平滑過(guò)渡到新選擇鎖定的時(shí)鐘信號(hào)相位上；經(jīng)過(guò)選擇鎖定輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)倍頻產(chǎn)生30.72MHz的工作時(shí)鐘信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)輸出給業(yè)務(wù)板；2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)也可以直接驅(qū)動(dòng)輸出，提供給需要的業(yè)務(wù)板(如傳輸接口板)；業(yè)務(wù)板接收來(lái)自兩塊時(shí)鐘板的兩路工作時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)板上雙輸入鎖相環(huán)鎖定后，再分配給各個(gè)業(yè)務(wù)芯片。
本發(fā)明的上述方法，其特征在于所述時(shí)鐘板上雙輸入鎖相環(huán)在切換過(guò)程中，原來(lái)作為備時(shí)鐘板的雙輸入鎖相環(huán)從原來(lái)鎖定在對(duì)板產(chǎn)生的2.048MHz信號(hào)切換成為鎖定來(lái)自本板的2.048MHz信號(hào)，原來(lái)作為主時(shí)鐘板的雙輸入鎖相環(huán)從原來(lái)鎖定在本板產(chǎn)生的2.048MHz信號(hào)切換成為鎖定來(lái)自對(duì)板的2.048MHz信號(hào)，兩時(shí)鐘板上的所述雙輸入鎖相環(huán)在切換后均將平滑所輸出2.048MHz信號(hào)的相位。
本發(fā)明的上述方法，其特征在于如果兩塊時(shí)鐘板中原來(lái)的主時(shí)鐘板發(fā)生故障，則關(guān)閉故障時(shí)鐘板30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)的輸出，并將該故障時(shí)鐘板切換為備時(shí)鐘板，業(yè)務(wù)板上雙輸入鎖相環(huán)判斷兩路工作時(shí)鐘信號(hào)中的一路中斷，自動(dòng)選擇鎖定另一路工作時(shí)鐘信號(hào)，并將分配給業(yè)務(wù)芯片的工作時(shí)鐘信號(hào)相位平滑過(guò)渡到新選擇的工作時(shí)鐘信號(hào)相位上。
本發(fā)明的上述方法，其特征在于在兩時(shí)鐘板都沒(méi)有故障而進(jìn)行人工強(qiáng)制切換情況下，兩時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)均改變選擇鎖定的2.048MHz信號(hào)，但是都不關(guān)閉30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)的輸出，業(yè)務(wù)板上的雙輸入鎖相環(huán)繼續(xù)鎖定原來(lái)選擇的一路工作時(shí)鐘信號(hào)，并保持輸出工作時(shí)鐘信號(hào)的相位不變。
本發(fā)明的上述方法，其特征在于如果業(yè)務(wù)板的一路工作時(shí)鐘信號(hào)的接收線路故障，則業(yè)務(wù)板上雙輸入鎖相環(huán)自動(dòng)選擇另一路工作時(shí)鐘信號(hào)，該雙輸入鎖相環(huán)將輸出工作時(shí)鐘信號(hào)的相位從原來(lái)的一路時(shí)鐘信號(hào)相位平滑過(guò)渡到另一路工作時(shí)鐘信號(hào)相位上。
與現(xiàn)有技術(shù)的主備時(shí)鐘冗余和技術(shù)方案相比，本發(fā)明的方法和裝置具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)第一，能進(jìn)行可靠的冗余備份，針對(duì)幾種主要故障都有相應(yīng)的冗余辦法，時(shí)鐘板切換控制過(guò)程自動(dòng)完成，可以即時(shí)快速切換；第二、在相位調(diào)整電路中引入對(duì)板的時(shí)鐘信號(hào)，主/備時(shí)鐘板輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)以同一個(gè)時(shí)鐘板的時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)倍頻產(chǎn)生，而且工作時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)同樣類(lèi)型的電路輸出，使得主/備板之間的相位差僅受器件差異影響；第三、切換時(shí)各業(yè)務(wù)板的相位平滑過(guò)渡并繼續(xù)保持同步，對(duì)正常通信沒(méi)有任何影響；第四，不用時(shí)鐘板執(zhí)行復(fù)雜的切換控制算法，提高了裝置的可靠性；第五、時(shí)鐘板內(nèi)頻率調(diào)整電路和相位調(diào)整電路分開(kāi)工作，各電路部分相對(duì)獨(dú)立，便于故障分析和維護(hù)；第六，本發(fā)明的裝置采用成熟芯片和數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，可以比較精確地控制相位變化速率，工作時(shí)鐘信號(hào)的頻率和相位一致性好。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的基站內(nèi)時(shí)鐘冗余備份方法所采用的時(shí)鐘板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的方法所采用的基站內(nèi)時(shí)鐘冗余備份方法所采用的裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示本發(fā)明的基站內(nèi)時(shí)鐘冗余備份裝置中時(shí)鐘板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2所示本發(fā)明的基站內(nèi)時(shí)鐘冗余備份裝置中業(yè)務(wù)板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的裝置在正常情況下時(shí)鐘板上第三鎖相環(huán)的兩路輸入時(shí)鐘信號(hào)、一路輸入的主備選擇信號(hào)和一路輸出時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序圖；圖6為本發(fā)明的裝置在切換時(shí)時(shí)鐘板上第三鎖相環(huán)的兩路輸入時(shí)鐘信號(hào)、一路輸入的主備選擇信號(hào)和一路輸出時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序圖；圖7為本發(fā)明的裝置在切換后經(jīng)過(guò)短暫平滑過(guò)渡后時(shí)鐘板上第三鎖相環(huán)的兩路輸入時(shí)鐘信號(hào)、一路輸入的主備選擇信號(hào)和一路輸出時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序圖；圖8為本發(fā)明的裝置在當(dāng)前參考源發(fā)生故障情況下時(shí)鐘板上第三鎖相環(huán)的當(dāng)前參考源輸入時(shí)鐘信號(hào)、輸出時(shí)鐘信號(hào)和故障指示信號(hào)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式。
圖2為本發(fā)明的基站內(nèi)時(shí)鐘冗余備份裝置，該裝置由兩塊互為備份的時(shí)鐘板和業(yè)務(wù)板構(gòu)成，其中在時(shí)鐘板內(nèi)包括頻率調(diào)整電路，用于以系統(tǒng)參考源輸入為基準(zhǔn)，產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率的10MHz信號(hào)；相位調(diào)整電路，用于標(biāo)準(zhǔn)頻率10MHz信號(hào)產(chǎn)生一路2.048MHz信號(hào)并送到對(duì)板；時(shí)鐘輸出電路倍頻出系統(tǒng)需要的30.72MHz工作時(shí)鐘，并經(jīng)背板驅(qū)動(dòng)電路分配到各業(yè)務(wù)板。在互為主備的兩塊時(shí)鐘板中，作為備份的時(shí)鐘板在相位調(diào)整電路的主備選擇模塊控制下，選擇作為主用的時(shí)鐘板輸出的時(shí)鐘為相位基準(zhǔn)，并產(chǎn)生一路和主時(shí)鐘板同頻同相的2.048MHz信號(hào)。業(yè)務(wù)板上的時(shí)鐘接收電路同時(shí)接受兩塊時(shí)鐘板的信號(hào)，選擇一路恢復(fù)出工作時(shí)鐘并分配到業(yè)務(wù)板上各業(yè)務(wù)芯片。
在本發(fā)明所采用的裝置中，兩塊時(shí)鐘板的結(jié)構(gòu)完全相同，同時(shí)接收來(lái)自時(shí)鐘板外部的系統(tǒng)參考源輸入各自產(chǎn)生一路30.72MHz的工作時(shí)鐘送到各業(yè)務(wù)板，每個(gè)時(shí)鐘板內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。
如圖3所示，時(shí)鐘板中的頻率調(diào)整電路包括時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊、數(shù)/模(D/A)變換模塊、檢測(cè)鑒頻模塊。本發(fā)明方法所采用的系統(tǒng)參考源輸入一般首先采用來(lái)自基站外部的時(shí)間參考，例如來(lái)自全球定位系統(tǒng)(GPS)的標(biāo)準(zhǔn)1Hz時(shí)鐘信號(hào)，也可以采用例如來(lái)自基站與交換網(wǎng)絡(luò)之間光傳輸信號(hào)中提取的同步信號(hào)再經(jīng)過(guò)分頻產(chǎn)生的1Hz時(shí)間信號(hào)。頻率調(diào)整電路以作為系統(tǒng)參考源輸入的1Hz的時(shí)間信號(hào)為基準(zhǔn)，利用檢測(cè)鑒頻模塊對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊輸出10MHz方波信號(hào)的實(shí)際頻率值進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果1秒內(nèi)計(jì)數(shù)結(jié)果超出10M個(gè)，說(shuō)明本時(shí)鐘板的基準(zhǔn)頻率模塊輸出時(shí)鐘頻率偏高，則通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊控制時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的調(diào)整端電壓，使時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的振蕩頻率變慢；反之，則通過(guò)D/A使其振蕩頻率變快。如系統(tǒng)參考源輸入被切斷，則D/A變換模塊保持當(dāng)前控制電壓值，即不對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊進(jìn)行調(diào)整，靠時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊自身的穩(wěn)定性維持輸出頻率穩(wěn)定。
通過(guò)兩個(gè)時(shí)鐘板上的頻率調(diào)整電路依據(jù)同一系統(tǒng)參考源輸入對(duì)各自時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊進(jìn)行調(diào)整，可以使兩個(gè)時(shí)鐘板上各自的時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊均輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率的10MHz信號(hào)。但是，此時(shí)兩塊時(shí)鐘板的10MHz信號(hào)各自獨(dú)立，相位不一定一致。
如圖3所示，時(shí)鐘板上的相位調(diào)整電路包括第一鎖相環(huán)(PLL1)、第二鎖相環(huán)(PLL2)、雙輸入鎖相環(huán)(PLL3)、主備選擇模塊。在頻率調(diào)整電路中由時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊輸出的10MHz頻率信號(hào)被分成兩路，一路經(jīng)第二鎖相環(huán)(PLL2)倍頻成20MHz的信號(hào)送給雙輸入鎖相環(huán)(PLL3)作為本地參考信號(hào)，另一路通過(guò)PLL1鎖相產(chǎn)生2.048MHz的信號(hào)。PLL1輸出的2.048MHz信號(hào)分成兩路，一路送到本板的雙輸入鎖相環(huán)(PLL3)的一個(gè)輸入端，另一路輸出到對(duì)板的PLL3。圖3中將來(lái)自本板的2.048MHz互鎖時(shí)鐘信號(hào)標(biāo)記為2.048MHz_1，將來(lái)自對(duì)板的2.048MHz互鎖時(shí)鐘信號(hào)標(biāo)記為2.048MHz_2。此時(shí)在同一個(gè)基站內(nèi)兩塊時(shí)鐘板上的2.048MHz信號(hào)仍然各自獨(dú)立，相位不同。相位調(diào)整電路中的PLL3將2.048MHz_1和2.048MHz_2分別連接在兩個(gè)輸入端上。本發(fā)明方法在實(shí)際應(yīng)用中采用IDT公司的一個(gè)雙輸入數(shù)字鎖相環(huán)芯片(具體型號(hào)為IDT82V3012)作為PLL3，該型號(hào)雙輸入PLL芯片已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，該芯片具有相位平滑控制等功能。采用雙輸入數(shù)字鎖相環(huán)芯片的PLL3有兩路輸入，一路接收本板的2.048MHz_1信號(hào)，另一路接收來(lái)自對(duì)板送過(guò)來(lái)的2.048MHz_2信號(hào)。PLL3在主備選擇模塊的控制下選擇鎖定那一路輸入的2.048MHz信號(hào)，如果本時(shí)鐘板作為主用，則PLL3輸出的2.048MHz信號(hào)鎖定在2.048MHz_1信號(hào)上，如圖3所示的2.048MHz_3信號(hào)與2.048MHz_1信號(hào)相位相同；如果本時(shí)鐘板作為備用，則本板PLL3輸出的2.048MHz_3信號(hào)鎖定在來(lái)自對(duì)板的2.048MHz信號(hào)上，如圖5所示PLL3輸出的2.048MHz_3信號(hào)與2.048MHz_2同相。
在相位調(diào)整電路中主備選擇模塊的控制下，主/備兩塊時(shí)鐘板實(shí)際使用的都是主時(shí)鐘板上的2.048MHz信號(hào)做參考，因此兩塊時(shí)鐘板上PLL3輸出的2.048MHz_3信號(hào)相互之間是同相位的，如果存在相位差也僅僅由主時(shí)鐘板的2.048MHz信號(hào)送到備時(shí)鐘板的線路長(zhǎng)度造成或兩塊時(shí)鐘板上PLL3的器件性能差異造成。實(shí)際應(yīng)用中，走線長(zhǎng)度差異通過(guò)布線調(diào)整可以控制近似為0。而IDT公司的成熟技術(shù)制造的雙輸入PLL器件之間細(xì)微差異造成的信號(hào)相差可以小于0.5ns。因此，主備時(shí)鐘板上的兩路2.048MHz_3信號(hào)之間的相差 此相差很小。
發(fā)生主備時(shí)鐘板倒換時(shí)，PLL3會(huì)相應(yīng)切換鎖定的輸入信號(hào)，由于兩個(gè)輸入信號(hào)2.048MHz_1和2.048MHz_2的相位是不一樣，所以在進(jìn)行切換后輸出信號(hào)2.048MHz_3的相位會(huì)發(fā)生變化，將改變得與新選擇的輸入信號(hào)一致。但是，由于IDT公司所生產(chǎn)雙輸入鎖相環(huán)產(chǎn)品自身具有平滑功能，在執(zhí)行切換過(guò)程中輸出信號(hào)2.048MHz_3的相位不會(huì)突變，而是以一定速率逐漸調(diào)整到和新鎖定的輸入信號(hào)一致。目前，IDT公司成熟的PLL產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到每125微秒的相位調(diào)整值約5ns，對(duì)2.048MHz信號(hào)來(lái)說(shuō)，切換后輸出信號(hào)相鄰兩個(gè)時(shí)鐘周期的相位變化＝(5ns/125us)*(1/2.048M)＝19.5ps?？梢?jiàn)切換過(guò)程中相位變化非常平緩，對(duì)業(yè)務(wù)板不會(huì)造成影響。由于從時(shí)鐘板故障發(fā)生到采取主備時(shí)鐘板切換會(huì)有一段時(shí)差，在此期間PLL3利用外接的20MHz本地信號(hào)，自動(dòng)進(jìn)入保持狀態(tài)，繼續(xù)按原來(lái)相位輸出穩(wěn)定的時(shí)鐘，直到發(fā)生切換控制后才重新鎖定新輸入信號(hào)的相位，如圖8所示，IDT公司產(chǎn)品的此功能有效地保證參故障時(shí)PLL3持續(xù)正常輸出時(shí)鐘信號(hào)。由于故障發(fā)生到切換之間需要的保持時(shí)間一般僅僅幾毫秒或幾秒鐘，在本地20MHz信號(hào)的控制下，PLL3在保持期間輸出的時(shí)鐘相位基本不會(huì)發(fā)生大的變化。
如圖3所示時(shí)鐘板上的時(shí)鐘輸山電路包括第四鎖相環(huán)PLL4，和驅(qū)動(dòng)模塊。PLL4用于將相位調(diào)整電路輸出的2.048MHz_3信號(hào)用PLL4倍頻出30.72MHz的系統(tǒng)工作時(shí)鐘，由于主備時(shí)鐘板上的2.048MHz_3信號(hào)相位相同，所以兩塊時(shí)鐘板經(jīng)過(guò)各自PLL4倍頻產(chǎn)生的30.72MHz系統(tǒng)工作時(shí)鐘的相位也相同，如果有少量誤差也僅僅由PLL4的器件之間差異造成。目前采用的成熟鎖相環(huán)芯片作為PLL4，可以使PLL4器件差異造成的相差 30.72MHz的系統(tǒng)工作時(shí)鐘和2.048MHz_3信號(hào)都可以經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊輸出到各個(gè)業(yè)務(wù)板，由主備時(shí)鐘板的驅(qū)動(dòng)模塊所使用器件之間差異造成的相差可以控制在 在時(shí)鐘輸出電路中，驅(qū)動(dòng)模塊是否輸出信號(hào)由故障檢測(cè)模塊控制。故障檢測(cè)模塊檢測(cè)本時(shí)鐘板正常則打開(kāi)駱動(dòng)模塊，同時(shí)通知主備選擇電路來(lái)決定時(shí)鐘板的主/備用狀態(tài)；如果故障檢測(cè)模塊檢測(cè)到本時(shí)鐘板故障則關(guān)閉驅(qū)動(dòng)模塊，這時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊不輸出30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)和2.048MHz信號(hào)，同時(shí)還通知相位調(diào)整電路中的主備選擇模塊使本時(shí)鐘板強(qiáng)制處于備用狀態(tài)。本發(fā)明方法對(duì)故障檢測(cè)模塊的可靠性要求較高，故障時(shí)必須能關(guān)閉驅(qū)動(dòng)模塊的輸出信號(hào)。由于系統(tǒng)中其他工作電路有可能需要2.048MHz的時(shí)鐘信號(hào)，因此如圖3所示，時(shí)鐘板除了通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊向業(yè)務(wù)板輸出30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)外，還同時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊輸出2.048MHz的時(shí)鐘信號(hào)。
圖4為圖2所示的業(yè)務(wù)板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，該業(yè)務(wù)板包括接收時(shí)鐘板#1輸出的工作時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)1模塊、接收時(shí)鐘板#2輸出的工作時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)2模塊雙輸入鎖相環(huán)芯片(PLL5)、分配模塊、各個(gè)業(yè)務(wù)芯片。業(yè)務(wù)板上的PLL5采用MOTOROLA公司一款雙輸入PLL芯片(具體型號(hào)為MPC9893)，該P(yáng)LL芯片可以根據(jù)兩路輸入時(shí)鐘參考信號(hào)的有無(wú)在兩個(gè)輸入時(shí)鐘參考信號(hào)之間自動(dòng)切換。正常情況下，該P(yáng)LL5鎖定來(lái)自主時(shí)鐘板的工作時(shí)鐘信號(hào)，一旦主時(shí)鐘板發(fā)生故障，則迅速切換到備時(shí)鐘板上輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)，切換過(guò)程中鎖相環(huán)PLL5自身具有平滑輸出端的相位跳變的功能。PLL5鎖定工作時(shí)鐘后再通過(guò)分配電路分配到各工作芯片，由各業(yè)務(wù)板上布線和器件差異造成的相差可以控制在 下面結(jié)合圖2、3、4詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明方法的具體工作步驟。
時(shí)鐘板上電初始化完成后，時(shí)鐘板時(shí)鐘輸出電路中的故障檢測(cè)模塊對(duì)本板所有功能模塊進(jìn)行自檢，如果判斷本時(shí)鐘板工作正常，則打開(kāi)驅(qū)動(dòng)模塊，同時(shí)通知相位調(diào)整電路中的主備選擇模塊。在主備選擇模塊控制下，假設(shè)選擇圖2中時(shí)鐘板#1作為主時(shí)鐘板，則時(shí)鐘板#2作為備時(shí)鐘板。此種情況下，#1和#2時(shí)鐘板內(nèi)的PLL3均鎖定跟蹤時(shí)鐘板#1的PLL1產(chǎn)生的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)。此時(shí)兩路時(shí)鐘板上的時(shí)鐘輸出電路中的PLL4均輸出30.72MHz的工作時(shí)鐘信號(hào)并通過(guò)時(shí)鐘總線傳遞給業(yè)務(wù)板，此時(shí)兩各時(shí)鐘板輸出的兩路工作時(shí)鐘信號(hào)之間相位誤差為 由于正常狀態(tài)下選擇#1時(shí)鐘板作為主時(shí)鐘板，業(yè)務(wù)板的PLL5都配置為缺省選擇鎖定來(lái)自#1時(shí)鐘板的工作時(shí)鐘，各業(yè)務(wù)板上的時(shí)鐘相差就是 小于Ins。
如果作為備時(shí)鐘板的#2時(shí)鐘板故障，#2時(shí)鐘板上的故障檢測(cè)模塊會(huì)關(guān)閉輸出驅(qū)動(dòng)模塊，兩時(shí)鐘板之間的主備狀態(tài)不變。此時(shí)#1時(shí)鐘板仍然正常工作，各業(yè)務(wù)板仍鎖定來(lái)自#1時(shí)鐘板的工作時(shí)鐘。
如果作為主時(shí)鐘板的#1時(shí)鐘板故障，則#1時(shí)鐘板內(nèi)的故障檢測(cè)模塊關(guān)閉驅(qū)動(dòng)模塊的輸出，同時(shí)通知#1時(shí)鐘板的主備選擇模塊，再經(jīng)過(guò)#1時(shí)鐘板的主備選擇模塊通知#2時(shí)鐘板的主備選擇模塊，在#1和#2兩塊時(shí)鐘板各自的主備選擇模塊控制下，#1時(shí)鐘板狀態(tài)改變?yōu)閭溆脿顟B(tài)，#2時(shí)鐘板狀態(tài)改變?yōu)橹饔脿顟B(tài)。于是，#2時(shí)鐘板上的PLL3切換鎖定到來(lái)自本板的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)，并且平滑改變輸出時(shí)鐘信號(hào)的相位，直至其輸出與本板產(chǎn)生的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)相位相同。同時(shí)，由#2時(shí)鐘板上的PLL4鎖相產(chǎn)生30.72MHz的工作時(shí)鐘輸出到業(yè)務(wù)板。
對(duì)各業(yè)務(wù)板來(lái)說(shuō)，由于#1時(shí)鐘板不輸出工作時(shí)鐘，于是業(yè)務(wù)板的PLL5都切換鎖定到#2時(shí)鐘板輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)。此時(shí)，業(yè)務(wù)板上PLL5的輸出相位要同時(shí)發(fā)生兩個(gè)變化一方面由于業(yè)務(wù)板上PLL5選擇鎖相的時(shí)鐘板改變，需要平滑原主/備時(shí)鐘板之間由于器件差異產(chǎn)生的相位差 另一方面由于#2時(shí)鐘板本身也切換了鎖相時(shí)鐘，所以#2時(shí)鐘板輸出的工作時(shí)鐘相位需要平滑過(guò)渡。由于 很小(＜1.2ns)，而#2時(shí)鐘板的相位調(diào)整速率又很慢，為平滑過(guò)渡，所以這兩個(gè)因素產(chǎn)生的相位改變都不會(huì)造成業(yè)務(wù)板上各個(gè)業(yè)務(wù)芯片的失鎖或通信異常，完全做到了平滑切換。對(duì)于業(yè)務(wù)板之問(wèn)的通信來(lái)說(shuō)，在切換時(shí)，各業(yè)務(wù)板都以近似相同的速率向相同的方向調(diào)整相位，因此業(yè)務(wù)板之間的相位關(guān)系不會(huì)有大的變化，業(yè)務(wù)板之間通信不會(huì)出現(xiàn)異常。
如果#1時(shí)鐘板作為主時(shí)鐘板，#2時(shí)鐘板作為備時(shí)鐘板，當(dāng)兩個(gè)時(shí)鐘板都沒(méi)有故障而進(jìn)行人工強(qiáng)制切換的情況下，通過(guò)人為操作將#1時(shí)鐘板從主用狀態(tài)強(qiáng)制切換成備用狀態(tài)，同時(shí)把#2時(shí)鐘板從備用狀態(tài)強(qiáng)制切換為主用狀態(tài)。此時(shí)兩時(shí)鐘板上的PLL3同時(shí)由鎖定#1時(shí)鐘板產(chǎn)生的2.048MHz信號(hào)改變?yōu)殒i定#2時(shí)鐘板輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)，兩時(shí)鐘板都需要調(diào)整輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)的相位。由于選用相同的PLL3器件，所以兩時(shí)鐘板調(diào)整速率基本一致，仍具有較好的相位同步關(guān)系，兩時(shí)鐘板的PLL4均根據(jù)#2時(shí)鐘板產(chǎn)生的2.048MHz信號(hào)鎖定產(chǎn)生30.72MHz的工作時(shí)鐘。對(duì)基站內(nèi)業(yè)務(wù)板來(lái)說(shuō)，由于#1時(shí)鐘板沒(méi)有故障，正常輸出30.72MHz的工作時(shí)鐘信號(hào)，所以業(yè)務(wù)板上PLL5不需要切換鎖定的輸入時(shí)鐘，仍然鎖定來(lái)自#1時(shí)鐘板工作時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)通信沒(méi)有影響。
如果某塊業(yè)務(wù)板上發(fā)生故障而無(wú)法接收來(lái)自#1時(shí)鐘板的工作時(shí)鐘信號(hào)，該業(yè)務(wù)板的PLL5會(huì)自動(dòng)選擇來(lái)自#2時(shí)鐘板的工作時(shí)鐘信號(hào)輸入進(jìn)行鎖定。由于一方面主/備時(shí)鐘板之間所輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)的相位差很小，另一方面業(yè)務(wù)板上的PLL5也具有平滑相位的功能，所以不會(huì)影響該業(yè)務(wù)板的正常工作。此時(shí)，發(fā)生時(shí)鐘接收故障的業(yè)務(wù)板由于選擇了#2時(shí)鐘板的輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)，所以該故障業(yè)務(wù)板與其它業(yè)務(wù)板之間的工作時(shí)鐘會(huì)有一個(gè)最大不超過(guò)ΔTsend+ΔTrcv=2.2ns]]>的相位差。這樣小的相位差相對(duì)于30.72MHz的工作時(shí)鐘，屬于允許的相位差范圍，不影響各個(gè)業(yè)務(wù)板之間的通信。
圖5至圖7是時(shí)鐘板上相位調(diào)整電路中PLL3的來(lái)自本板2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)輸入、來(lái)自對(duì)板的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)輸入、輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)、主/備選擇控制信號(hào)的時(shí)序圖。圖5所示為正常工作時(shí)的情況，圖中PLL3的輸出時(shí)鐘信號(hào)鎖定在來(lái)自本板的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上，即PLL3輸出的時(shí)鐘信號(hào)相位與本板上的時(shí)鐘信號(hào)相位相同。圖6表示兩時(shí)鐘板均未發(fā)生故障情況下人為強(qiáng)制切換的情形，圖中可見(jiàn)由于人為強(qiáng)制切換使主備選擇控制信號(hào)由低電平躍升為高電平，此期間PLL3輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)仍然與本板2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)相位相同，但是本板已經(jīng)由主用狀態(tài)被切換為備用狀態(tài)，而對(duì)板從備用狀態(tài)切換為主用狀態(tài)。圖7為圖6所為強(qiáng)制切換發(fā)生25ms以后的情況，圖中可見(jiàn)PLL3輸出時(shí)鐘2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)平滑調(diào)整，已經(jīng)逐漸改變?yōu)殒i定到來(lái)自作為主時(shí)鐘板的對(duì)板的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上。圖8為本發(fā)明的裝置時(shí)鐘板上第三鎖相環(huán)PLL3在原來(lái)鎖定的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生故障情況下，輸入時(shí)鐘信號(hào)、輸出時(shí)鐘信號(hào)和故障檢測(cè)模塊輸出的故障指示信號(hào)的時(shí)序圖。如圖8所示，在原來(lái)鎖定時(shí)鐘信號(hào)故障的情況下，PLL3的輸出時(shí)鐘信號(hào)依靠PLL2的20MHz信號(hào)基準(zhǔn)仍能在一定時(shí)間內(nèi)維持原來(lái)輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率和相位，同時(shí)故障檢測(cè)模塊輸出故障指示信號(hào)用于主備選擇模塊進(jìn)行主備切換。
權(quán)利要求
1.一種用于WCDMA系統(tǒng)基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余的裝置，該裝置包括兩塊時(shí)鐘板、業(yè)務(wù)板、系統(tǒng)參考源輸入信號(hào)被同時(shí)傳送給所述兩時(shí)鐘板，所述兩塊時(shí)鐘板各自通過(guò)一路時(shí)鐘總線將產(chǎn)生的30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)傳送到業(yè)務(wù)板；其特征在于所述兩塊時(shí)鐘板的每塊包括頻率調(diào)整電路、相位調(diào)整電路、時(shí)鐘輸出電路；頻率調(diào)整電路由時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊、數(shù)/模變換模塊、檢測(cè)鑒頻模塊組成，其中時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生10MHz的時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)，檢測(cè)鑒頻模塊根據(jù)從外部接收的系統(tǒng)參考源輸入的1Hz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生的10MHz信號(hào)以計(jì)數(shù)信號(hào)方波數(shù)量的方式鑒頻，將鑒頻結(jié)果輸出給數(shù)/模變換模塊，數(shù)/模變換模塊產(chǎn)生控制電壓施加到時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的電壓控制端，控制時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊調(diào)整產(chǎn)生的時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)的頻率，產(chǎn)生的10MHz信號(hào)分兩路傳輸給相位調(diào)整電路；相位調(diào)整電路由第一鎖相環(huán)(PLL1)、第二鎖相環(huán)(PLL2)、第三鎖相環(huán)(PLL3)、主備選擇模塊組成，其中第一鎖相環(huán)將來(lái)自時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的10MHz信號(hào)鎖相為2.048MHz的時(shí)鐘信號(hào)，輸出給第三鎖相環(huán)(PLL3)并輸出給作為對(duì)板的另一塊時(shí)鐘板，第二鎖相環(huán)(PLL2)將來(lái)自時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的10MHz信號(hào)倍頻成為20MHz的信號(hào)，作為第三鎖相環(huán)(PLL3)的本地參考信號(hào)，主備選擇模塊控制第三鎖相環(huán)(PLL3)選擇鎖定在本地2.048MHz信號(hào)或切換鎖定在來(lái)自對(duì)板的2.048MHz信號(hào)，第三鎖相環(huán)將輸出的2.048MHz信號(hào)輸出給時(shí)鐘輸出電路；時(shí)鐘輸出電路由第四鎖相環(huán)(PLL4)、驅(qū)動(dòng)模塊、故障檢測(cè)模塊組成，其中第四鎖相環(huán)將第三鎖相環(huán)輸出的2.048MHz信號(hào)鎖相成為30.72MHz的工作時(shí)鐘信號(hào)，該工作時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊輸出給業(yè)務(wù)板，故障檢測(cè)模塊檢測(cè)出本時(shí)鐘板發(fā)生故障時(shí)，停止本時(shí)鐘板驅(qū)動(dòng)模塊輸出工作時(shí)鐘信號(hào)，并通知主備選擇模塊，控制第三鎖相環(huán)進(jìn)行切換，使得第三鎖相環(huán)鎖定在來(lái)自對(duì)板的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上；所述業(yè)務(wù)板包括第一和第二驅(qū)動(dòng)模塊、第五鎖相環(huán)(PLL5)、分配模塊、業(yè)務(wù)芯片，其中第五鎖相環(huán)接收來(lái)自兩塊時(shí)鐘板的兩路30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)，鎖定其中一路并輸出工作時(shí)鐘信號(hào)，該工作時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)分配模塊輸出給業(yè)務(wù)板上各個(gè)業(yè)務(wù)芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的上述裝置，其特征在于所述第三鎖相環(huán)(PLL3)為一種雙輸入鎖相環(huán)芯片，所述第五鎖相環(huán)為另一種雙輸入鎖相環(huán)芯片，上述兩種雙輸入鎖相環(huán)均具有在切換過(guò)程中平滑過(guò)渡所輸出時(shí)鐘信號(hào)相位的功能。
3.一種用于WCDMA系統(tǒng)基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余的方法，該方法包括步驟兩個(gè)時(shí)鐘板均從外部接收1Hz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)作為系統(tǒng)參考源輸入；每個(gè)時(shí)鐘板上根據(jù)系統(tǒng)參考源輸入信號(hào)對(duì)時(shí)鐘板內(nèi)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊產(chǎn)生的10MHz信號(hào)的方波進(jìn)行計(jì)數(shù)，將實(shí)際計(jì)數(shù)結(jié)果與10M進(jìn)行比較，將比較結(jié)果進(jìn)行數(shù)模變換，形成對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的控制電壓，調(diào)節(jié)時(shí)鐘基準(zhǔn)模塊的輸出信號(hào)頻率，使其準(zhǔn)確保持在10MHz頻率上；每個(gè)時(shí)鐘板上將10MHz的時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)鎖相成為2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)輸出給本板上雙輸入鎖相環(huán)，并同時(shí)輸出給對(duì)板的雙輸入鎖相環(huán)；作為主時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)在主備選擇信號(hào)控制下，選擇鎖定在本板第二鎖相環(huán)輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上，作為備時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)在主備選擇信號(hào)控制下鎖定在來(lái)自對(duì)板第二鎖相環(huán)輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)上；所述時(shí)鐘板上雙輸入鎖相環(huán)在切換過(guò)程中，每個(gè)時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)在主備選擇信號(hào)控制下，改變選擇鎖定的時(shí)鐘信號(hào)，并將輸出的時(shí)鐘信號(hào)相位從原來(lái)鎖定時(shí)鐘信號(hào)相位平滑過(guò)渡到新選擇鎖定的時(shí)鐘信號(hào)相位上；經(jīng)過(guò)選擇鎖定輸出的2.048MHz時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)倍頻產(chǎn)生30.72MHz的工作時(shí)鐘信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)輸出給業(yè)務(wù)板；業(yè)務(wù)板接收來(lái)自兩塊時(shí)鐘板的兩路工作時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)板上雙輸入鎖相環(huán)鎖定后，再分配給各個(gè)業(yè)務(wù)芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的上述方法，其特征在于所述時(shí)鐘板上雙輸入鎖相環(huán)在切換過(guò)程中，原來(lái)作為備時(shí)鐘板的雙輸入鎖相環(huán)從原來(lái)鎖定在對(duì)板產(chǎn)生的2.048MHz信號(hào)切換成為鎖定來(lái)自本板的2.048MHz信號(hào)，原來(lái)作為主時(shí)鐘板的雙輸入鎖相環(huán)從原來(lái)鎖定在本板產(chǎn)生的2.048MHz信號(hào)切換成為鎖定來(lái)自對(duì)板的2.048MHz信號(hào)，兩時(shí)鐘板上的所述雙輸入鎖相環(huán)在切換后均將平滑所輸出2.048MHz信號(hào)的相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的上述方法，其特征在于如果兩塊時(shí)鐘板中原來(lái)的主時(shí)鐘板發(fā)生故障，則關(guān)閉故障時(shí)鐘板30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)的輸出，并將該故障時(shí)鐘板切換為備時(shí)鐘板，業(yè)務(wù)板上雙輸入鎖相環(huán)判斷兩路工作時(shí)鐘信號(hào)中的一路中斷，自動(dòng)選擇鎖定另一路工作時(shí)鐘信號(hào)，并將分配給業(yè)務(wù)芯片的工作時(shí)鐘信號(hào)相位平滑過(guò)渡到新選擇的工作時(shí)鐘信號(hào)相位上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的上述方法，其特征在于在兩時(shí)鐘板都沒(méi)有故障而進(jìn)行人工強(qiáng)制切換情況下，兩時(shí)鐘板上的雙輸入鎖相環(huán)均改變選擇鎖定的2.048MHz信號(hào)，但是都不關(guān)閉30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)的輸出，業(yè)務(wù)板上的雙輸入鎖相環(huán)繼續(xù)鎖定原來(lái)選擇的一路工作時(shí)鐘信號(hào)，并保持輸出工作時(shí)鐘信號(hào)的相位不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的上述方法，其特征在于如果業(yè)務(wù)板的一路工作時(shí)鐘信號(hào)的接收線路故障，則業(yè)務(wù)板上雙輸入鎖相環(huán)自動(dòng)選擇另一路工作時(shí)鐘信號(hào)，該雙輸入鎖相環(huán)將輸出工作時(shí)鐘信號(hào)的相位從原來(lái)的一路時(shí)鐘信號(hào)相位平滑過(guò)渡到另一路工作時(shí)鐘信號(hào)相位上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在WCDMA系統(tǒng)的基站內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘冗余備份的方法和裝置，該裝置包括兩塊時(shí)鐘板、業(yè)務(wù)板，系統(tǒng)參考源輸入信號(hào)被同時(shí)傳送給所述兩時(shí)鐘板，所述兩塊時(shí)鐘板各自通過(guò)一路時(shí)鐘總線將產(chǎn)生的30.72MHz工作時(shí)鐘信號(hào)傳送到業(yè)務(wù)板；采用該方法的主/備時(shí)鐘板輸出的工作時(shí)鐘信號(hào)以同一個(gè)時(shí)鐘板的時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)倍頻產(chǎn)生，切換時(shí)各業(yè)務(wù)板的相位平滑過(guò)渡并繼續(xù)保持同步，可以比較精確地控制相位變化速率，工作時(shí)鐘信號(hào)的頻率和相位一致性好，并消除主/備時(shí)鐘板之間工作時(shí)鐘相位延遲，真正實(shí)現(xiàn)了的時(shí)鐘冗余備份和快速、平滑切換。
文檔編號(hào)H04W24/04GK1674704SQ20051007076
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者李凱 申請(qǐng)人:北京北方烽火科技有限公司