一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，包括時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、整機(jī)控制模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊，所述整機(jī)控制模塊通過ISA總線分別連接到時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊。本實(shí)用新型具有高集成度、易于部署、高穩(wěn)定性，適用于有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘同步和授時(shí)。
【專利說明】一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，特別是一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器DTI Server，適用于有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘同步和授時(shí)。
【背景技術(shù)】
[0002]DOCSIS是由美國主要的有線電視經(jīng)營商和研究機(jī)構(gòu)CableLabs頒布的應(yīng)用于HFC網(wǎng)的有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范(Data Over Cable Service Interface Specification)；DTI是指DOCSIS Timing Interface，有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范中定義的定時(shí)及時(shí)鐘同步接口 ；DTI Server是指有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，部署于M-CMTS網(wǎng)絡(luò)中傳送可靠準(zhǔn)確的時(shí)間和時(shí)鐘同步。DTI Server是電纜用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)絡(luò)集線器的基本構(gòu)架部分，有利于部署M-CMTS、DOCSIS 3.0或基于DOCSIS的商業(yè)服務(wù)器。該設(shè)備使用戶靈活通用地部署系統(tǒng)，有效地平衡了經(jīng)濟(jì)性、可測量性、功能性以及載波級(jí)的可靠性。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文于2011年公開了“DOCSIS定時(shí)接口服務(wù)器的研究與FPGA實(shí)現(xiàn)”，該論文中提到的方案存在的主要問題在于:
[0004]1、該技術(shù)的DTI客戶端端口僅只有I個(gè)，不適合能部署于目前M-CMTS、DOCSIS
3.0系統(tǒng)中。目前的M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)，最簡單的系統(tǒng)架構(gòu)中，至少需要4個(gè)DTI客戶端口進(jìn)行連接。因此，該方案不能部署于目前的M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中。
[0005]2.該技術(shù)不具備DTI級(jí)聯(lián)端口，不能連接到DTI根服務(wù)器上，進(jìn)行根服務(wù)器的時(shí)鐘提取并進(jìn)行DTI客戶端口的擴(kuò)展，不能部署于大規(guī)模的M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中。
[0006]3.該技術(shù)中，不包含時(shí)鐘授時(shí)模塊的雙備份，不能滿足設(shè)備的電信級(jí)的穩(wěn)定性要求，不能適用和商用于M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中。
[0007]4.該技術(shù)中，不包含電源模塊的雙備份，不能滿足設(shè)備的電信級(jí)的穩(wěn)定性要求，不能適用和商用于M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中。
[0008]5.該技術(shù)中，不具備幀誤碼的在線監(jiān)測功能，而CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議中，嚴(yán)格規(guī)定幀誤碼率門限指標(biāo)及幀誤碼超標(biāo)后的相關(guān)處理機(jī)制，因此，該方案不能適用和部署于現(xiàn)有M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中。
[0009]6.該技術(shù)不具備雙模式端口，不能進(jìn)行系統(tǒng)的環(huán)回測試。
[0010]7.該技術(shù)不支持CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議中規(guī)定的連接電纜最長為200米的要求，當(dāng)電纜較長時(shí)，不能正確接收和解碼DTI客戶端信號(hào)。
[0011]8.該技術(shù)不具備GPS擴(kuò)展功能，不能接收GPS時(shí)鐘信號(hào)作為授時(shí)的時(shí)鐘源。
[0012]9.該技術(shù)不具備GPS擴(kuò)展功能，當(dāng)M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中，部署多臺(tái)DTI服務(wù)器于不同機(jī)房時(shí)，各個(gè)DTI服務(wù)器間不能進(jìn)行時(shí)鐘同步。
[0013]10.該技術(shù)不具備NTP服務(wù)功能，當(dāng)M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中，部署多臺(tái)DTI月艮務(wù)器于不同機(jī)房時(shí)，或部署多臺(tái)DTI服務(wù)器于同一機(jī)房時(shí)，各個(gè)DTI服務(wù)器間不能進(jìn)行時(shí)鐘同步。
[0014]11.該技術(shù)不具備遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，不能集成到M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)中的中網(wǎng) 管系統(tǒng)中，網(wǎng)管系統(tǒng)將不能配置和監(jiān)控DTI服務(wù)器的運(yùn)行情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有DOCSIS定時(shí)接口服務(wù)器存在的上述問題，提供一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，本實(shí)用新型具有高集成度、易于部署、高穩(wěn)定性，適用于有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘同步和授時(shí)。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0017]一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:包括時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、整機(jī)控制模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊，所述整機(jī)控制模塊通過ISA總線分別連接到時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊；
[0018]時(shí)鐘協(xié)議模塊:用于提供授時(shí)及時(shí)鐘同步幀數(shù)據(jù)；
[0019]時(shí)鐘協(xié)議測試模塊:用于在線測試時(shí)鐘協(xié)議，計(jì)算誤碼情況，評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；
[0020]電源模塊:用于將交流電源變換為各個(gè)模塊所需的直流電壓，輸入各個(gè)模塊，作為各個(gè)模塊的直流供電電源；
[0021]整機(jī)控制模塊:對(duì)整機(jī)進(jìn)行綜合管理，提供RS232、以太網(wǎng)接口，用于參數(shù)配置、運(yùn)行數(shù)據(jù)收集及用戶對(duì)DTI Server的遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0022]管理模塊:用于數(shù)據(jù)配置、運(yùn)行情況查看和遠(yuǎn)程N(yùn)TP時(shí)間同步；
[0023]擴(kuò)展功能模塊:用于接收外部GPS定時(shí)信號(hào)，并將接收到的GPS信號(hào)，作為本機(jī)授時(shí)基準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)。
[0024]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊的組成包括恒溫晶振和大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA，所述恒溫晶振與大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA連接；
[0025]恒溫晶振:用于為授時(shí)提供頻率源；
[0026]大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA:用于接收恒溫晶振輸出的頻率信號(hào)，作為授時(shí)協(xié)議的時(shí)間基準(zhǔn)，封裝DTI服務(wù)器端幀數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)和整形，然后作為DTI客戶端口信號(hào)輸出。
[0027]所述大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA接收客戶端的信號(hào)輸入，進(jìn)行客戶端信號(hào)幀結(jié)構(gòu)中的字段提取，查詢客戶端連接運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)客戶端正常接入時(shí)，在輸出的服務(wù)器幀中，設(shè)定客戶端正常接入標(biāo)志。
[0028]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊包括主用時(shí)鐘協(xié)議模塊和備用時(shí)鐘協(xié)議模塊，備用時(shí)鐘協(xié)議模塊用于主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)替換主用時(shí)鐘協(xié)議模塊。
[0029]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊包括12個(gè)DTI客戶端口，每一 DTI客戶端口對(duì)應(yīng)連接一個(gè)DTI
客戶端。
[0030]所述DTI客戶端口中包括2個(gè)雙模式端口，用于級(jí)聯(lián)到DTI Server根服務(wù)器或系統(tǒng)的環(huán)回測試。
[0031]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊內(nèi)，與DTI信號(hào)端口一一對(duì)應(yīng)，均封裝有驅(qū)動(dòng)電路。
[0032]本實(shí)用新型還包括時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊，時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊通過ISA總線與整機(jī)控制模塊連接，時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊用于接收時(shí)鐘協(xié)議模塊輸出的時(shí)鐘協(xié)議測試信號(hào)，根據(jù)時(shí)鐘協(xié)議測試信號(hào)判斷該時(shí)鐘協(xié)議模塊是否正常工作，監(jiān)測到主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)，控制切換到備用時(shí)鐘協(xié)議模塊。
[0033]所述電源模塊包括主用電源模塊和備用電源模塊，備用電源模塊用于在主用電源模塊失效時(shí)替換主用電源模塊。
[0034]本實(shí)用新型還包括電源監(jiān)測模塊，電源監(jiān)測模塊通過ISA總線與整機(jī)控制模塊連接，電源監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)在線監(jiān)測主用電源模塊運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測到主用電源模塊失效時(shí)，控制切換到備用電源模塊。
[0035]所述管理模塊包括NTP服務(wù)端口，NTP服務(wù)端口用于實(shí)現(xiàn)同步于遠(yuǎn)程N(yùn)TP服務(wù)器；外部TCP/IP遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，用于外部設(shè)備通過以太網(wǎng)訪問管理軟件接口，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置和運(yùn)行參數(shù)提取。
[0036]采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0037]—、本實(shí)用新型具有高精度授時(shí)、多端口接入、在線誤碼監(jiān)測、環(huán)回測試、授時(shí)模塊雙備份、電源模塊雙備份等特征，具有高集成度、易于部署、高穩(wěn)定性，實(shí)用于有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的授時(shí)。
[0038]二、本實(shí)用新型采用雙備份模式，核心授時(shí)協(xié)議模塊具有主備兩套系統(tǒng)，電源模塊也具備主備電源，以確保長時(shí)段的穩(wěn)定運(yùn)行，滿足于M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)的電信級(jí)穩(wěn)定性要求。
[0039]三、本實(shí)用新型具有多種誤碼監(jiān)測功能，并嚴(yán)格按照CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議進(jìn)行誤碼指標(biāo)進(jìn)行在線誤碼監(jiān)測，能夠在線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的幀誤碼和CRC誤碼，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)一目了然。
[0040]四、本實(shí)用新型具有遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，可以通過TCP/IP外部接入，對(duì)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)配置及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，易于集成到有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)管平臺(tái)。
[0041]五、本實(shí)用新型具有12個(gè)DTI端口，可以連接多個(gè)客戶端設(shè)備，減少了部署有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，滿足于大規(guī)模M-CMTS、DOCSIS 3.0系統(tǒng)的部署要求。
[0042]六、本實(shí)用新型具有2個(gè)雙模端口，通過該端口，可以實(shí)現(xiàn)本機(jī)環(huán)回測試，用于本機(jī)的自檢；同時(shí)，可以將雙模端口連接到DTI根服務(wù)器，用于提取根服務(wù)器的時(shí)鐘信息，以作為本地時(shí)鐘的基準(zhǔn)，適用于超大規(guī)模的有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
[0043]七、本實(shí)用新型通過NTP服務(wù)器連接授時(shí)、GPS信號(hào)授時(shí)，能夠滿足DTI服務(wù)器位于同一機(jī)房及多臺(tái)DTI服務(wù)器位于不同機(jī)房時(shí)的多機(jī)同步。
[0044]八、本實(shí)用新型具有200米電纜連接適配性，滿足CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議，支持DTI服務(wù)器和DTI客戶端長線連接的情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]實(shí)施例1
[0047]一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，包括時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、整機(jī)控制模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊，所述整機(jī)控制模塊通過ISA總線分別連接到時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊；
[0048]時(shí)鐘協(xié)議模塊:用于提供授時(shí)及時(shí)鐘同步幀數(shù)據(jù)；
[0049]時(shí)鐘協(xié)議測試模塊:用于在線測試時(shí)鐘協(xié)議，計(jì)算誤碼情況，評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；
[0050]電源模塊:用于將交流電源變換為各個(gè)模塊所需的直流電壓，輸入各個(gè)模塊，作為各個(gè)模塊的直流供電電源；
[0051]整機(jī)控制模塊:對(duì)整機(jī)進(jìn)行綜合管理，提供RS232、以太網(wǎng)接口，用于參數(shù)配置、運(yùn)行數(shù)據(jù)收集及用戶對(duì)DTI Server的遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0052]管理模塊:用于數(shù)據(jù)配置、運(yùn)行情況查看和遠(yuǎn)程N(yùn)TP時(shí)間同步；
[0053]擴(kuò)展功能模塊:用于接收外部GPS定時(shí)信號(hào)，并將接收到的GPS信號(hào)，作為本機(jī)授時(shí)基準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)。
[0054]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊的組成包括恒溫晶振和大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA，所述恒溫晶振與大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA連接；
[0055]恒溫晶振:用于為授時(shí)提供頻率源；
[0056]大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA:用于接收恒溫晶振輸出的頻率信號(hào)，作為授時(shí)協(xié)議的時(shí)間基準(zhǔn)，封裝DTI服務(wù)器端幀數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)和整形，然后作為DTI客戶端口信號(hào)輸出。
[0057]所述大規(guī)模可編程門陣列FPGA接收客戶端的信號(hào)輸入，進(jìn)行客戶端信號(hào)幀結(jié)構(gòu)中的字段提取，查詢客戶端連接運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)客戶端正常接入時(shí)，在輸出的服務(wù)器幀中，設(shè)定客戶端正常接入標(biāo)志。
[0058]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊包括主用時(shí)鐘協(xié)議模塊和備用時(shí)鐘協(xié)議模塊，備用時(shí)鐘協(xié)議模塊用于主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)替換主用時(shí)鐘協(xié)議模塊。
[0059]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊包括12個(gè)DTI客戶端口，每一 DTI客戶端口對(duì)應(yīng)連接一個(gè)DTI
客戶端。
[0060]所述DTI客戶端口中包括2個(gè)雙模式端口，用于級(jí)聯(lián)到DTI Server根服務(wù)器或系統(tǒng)的環(huán)回測試。
[0061]所述時(shí)鐘協(xié)議模塊內(nèi)，與DTI信號(hào)端口一一對(duì)應(yīng)，均封裝有驅(qū)動(dòng)電路。
[0062]本實(shí)用新型還包括時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊，時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊通過ISA總線與整機(jī)控制模塊連接，時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊用于接收時(shí)鐘協(xié)議模塊輸出的時(shí)鐘協(xié)議測試信號(hào)，根據(jù)時(shí)鐘協(xié)議測試信號(hào)判斷該時(shí)鐘協(xié)議模塊是否正常工作，監(jiān)測到主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)，控制切換到備用時(shí)鐘協(xié)議模塊。
[0063]所述電源模塊包括主用電源模塊和備用電源模塊，備用電源模塊用于在主用電源模塊失效時(shí)替換主用電源模塊。
[0064]本實(shí)用新型還包括電源監(jiān)測模塊，電源監(jiān)測模塊通過ISA總線與整機(jī)控制模塊連接，電源監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)在線監(jiān)測主用電源模塊運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測到主用電源模塊失效時(shí)，控制切換到備用電源模塊。
[0065]所述管理模塊包括NTP服務(wù)端口，NTP服務(wù)端口用于實(shí)現(xiàn)同步于遠(yuǎn)程N(yùn)TP服務(wù)器；外部TCP/IP遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，用于外部設(shè)備通過以太網(wǎng)訪問管理軟件接口，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置和運(yùn)行參數(shù)提取。
[0066]實(shí)施例2[0067]本實(shí)用新型DTI Server完全遵循CableLabs所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):Data-Over-CabIe Service Interface Specifications Modular Headend ArchitectureDOCSIS Timing Interface Specification (CM-SP-DT1-105-081209)，是電纜用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)絡(luò)集線器的基本構(gòu)架部分，有利于部署M-CMTS、DOCSIS 3.0或基于DOCSIS的商業(yè)服務(wù)器。本實(shí)用新型使用戶靈活通用地部署系統(tǒng)，有效地平衡了經(jīng)濟(jì)性、可測量性、功能性以及載波級(jí)的可靠性，滿足于有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的要求。
[0068]以下對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明:
[0069]一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器DTI Server，包括:
[0070]A、時(shí)鐘協(xié)議模塊:遵循CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議，按照協(xié)議內(nèi)容，提供高精度的授時(shí)及時(shí)鐘同步幀數(shù)據(jù)；發(fā)送服務(wù)器幀內(nèi)容，接收客戶端幀內(nèi)容，判斷客戶端是否正常接入，并設(shè)置相應(yīng)狀態(tài)標(biāo)志；每一時(shí)鐘協(xié)議模塊，具有12個(gè)DTI端口，可連接12個(gè)DTI客戶端；12個(gè)DTI客戶端口中，具有2個(gè)雙模式端口，用于級(jí)聯(lián)到DTI Server根服務(wù)器或系統(tǒng)的環(huán)回測試；一臺(tái)DTI Server上，部署2塊時(shí)鐘協(xié)議模塊，用于備份，以確保在主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)的時(shí)鐘協(xié)議倒換。
[0071]B、時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊:實(shí)時(shí)在線監(jiān)測主用時(shí)鐘協(xié)議模塊運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)，倒換到備用時(shí)鐘協(xié)議模塊，以確保長時(shí)段的穩(wěn)定授時(shí)。
[0072]C、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊:用于在線測試時(shí)鐘協(xié)議，計(jì)算誤碼情況，根據(jù)誤碼情況評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
[0073]D、電源模塊:實(shí)現(xiàn)將220V交流電源，變換為直流的5V、3.3V、1.2V、1.8V、2.5V電壓，輸入各個(gè)模塊，作為各個(gè)模塊的直流供電電源。每一臺(tái)DTI Server上，部署2套電源模塊，用于備份，以確保在主用電源模塊失效時(shí)的電源倒換。
[0074]E、電源監(jiān)測模塊:實(shí)`時(shí)在線監(jiān)測主用電源模塊運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)主用電源模塊失效時(shí)，倒換到備用電源模塊，以確保長時(shí)段的穩(wěn)定授時(shí)。
[0075]F、整機(jī)控制模塊:嵌入式PC104計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)整機(jī)進(jìn)行綜合管理，提供RS232、以太網(wǎng)接口，用于參數(shù)配置、運(yùn)行情況查看及用戶對(duì)DTI Server的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0076]G、管理模塊，運(yùn)行于嵌入式PC104計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的WINDOWS平臺(tái)的圖形界面程序，用于監(jiān)控DTI Server在線運(yùn)行狀態(tài)，提取各個(gè)接口的誤碼率及運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)DTIServer的數(shù)據(jù)配置和管理；具有NTP服務(wù)端口，可實(shí)現(xiàn)同步于遠(yuǎn)程N(yùn)TP服務(wù)器；具有遠(yuǎn)程監(jiān)控端口，以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)DTI Server的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0077]H、擴(kuò)展功能模塊:具備外部GPS連接接口，接收外部GPS定時(shí)信號(hào)，并將接收到的GPS信號(hào)，作為本機(jī)授時(shí)基準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)。
[0078]以下對(duì)時(shí)鐘協(xié)議模塊進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0079]A01、時(shí)鐘協(xié)議模塊內(nèi)，具有高精度恒溫晶振，其輸出頻率為10.24MHz，溫度特性為±5ppb (-30…70攝氏度)，頻率穩(wěn)定度小于0.05ppb，l年內(nèi)頻率穩(wěn)定度小于0.5ppb。該恒溫晶振為整機(jī)授時(shí)提供高精度的頻率源。
[0080]A02、時(shí)鐘協(xié)議模塊內(nèi)，采用大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA作為硬件平臺(tái)通過VHDL語言進(jìn)行硬件編程，遵循CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議提供授時(shí)協(xié)議。由AOl所描述的高精度恒溫晶振輸出的頻率信號(hào)送入FPGA內(nèi)，作為授時(shí)協(xié)議的時(shí)間基準(zhǔn)；通過FPGA程序，封裝DTI服務(wù)器端幀數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)送出FPFA，輸出到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)和整形，然后作為DTI端口信號(hào)輸出。
[0081]A03、一個(gè)時(shí)鐘協(xié)議模塊內(nèi)，封裝12套A02所描述的相同的電路，提供12個(gè)DTI信號(hào)端口。其中，11，12端口，設(shè)計(jì)為雙模端口，其一為服務(wù)器授時(shí)端口，和其余的10個(gè)端口完全一樣；另一種模式為客戶端口，可以作為客戶端口進(jìn)行本機(jī)環(huán)回測試，也可以級(jí)聯(lián)到DTI根服務(wù)器，提取根服務(wù)器的時(shí)鐘同步信息，以作為本機(jī)時(shí)鐘同步基準(zhǔn)。
[0082]A04、時(shí)鐘協(xié)議模塊內(nèi)，采用可編程門陣列FPGA接收客戶端的信號(hào)輸入，按照協(xié)議CM-SP-DT1-105-081209進(jìn)行客戶端信號(hào)字段提取，查詢客戶端連接運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)客戶端正常接入時(shí)，在輸出的服務(wù)器幀中，設(shè)定客戶端正常接入標(biāo)志。
[0083]A05、一臺(tái)DTI Server上，部署2塊時(shí)鐘協(xié)議模塊，用于備份，以確保在主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)的時(shí)鐘協(xié)議倒換。
[0084]AO6、每一時(shí)鐘協(xié)議模塊上,輸出時(shí)鐘協(xié)議測試信號(hào)至?xí)r鐘協(xié)議監(jiān)測模塊,用于時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊判決該時(shí)鐘模塊是否正常工作。
[0085]A07、時(shí)鐘協(xié)議模塊中，針對(duì)每一路DTI客戶端口，配置相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，支持使用連接電纜長度達(dá)200米時(shí)的客戶端正常接入。
[0086]以下對(duì)時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0087]BOl、由A06所述，每一時(shí)鐘協(xié)議模塊上，輸出時(shí)鐘測試信號(hào)至?xí)r鐘協(xié)議監(jiān)測模塊，時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊判斷是否正常接收到該信號(hào)，若該信號(hào)失效，則表示時(shí)鐘協(xié)議模塊出現(xiàn)故障，此時(shí)關(guān)閉故障時(shí)鐘協(xié)議模塊，同時(shí)開啟備用的時(shí)鐘協(xié)議模塊，將輸出的DTI端口，倒換到備用時(shí)鐘協(xié)議模塊上。
[0088]以下對(duì)時(shí)鐘協(xié)議測試模塊進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0089]COl:在線測試時(shí)鐘協(xié)議，監(jiān)測DTI服務(wù)器幀和客戶端幀的每一幀數(shù)據(jù)，按照CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議，解碼服務(wù)器發(fā)送的幀結(jié)構(gòu)和接收到的客戶端幀結(jié)構(gòu)。
[0090]C02:依據(jù) CM-SP-DT1-105-081209 協(xié)議，利用公式 X~16 + x~12 + x~5 + 1，實(shí)時(shí)計(jì)算服務(wù)器端發(fā)送幀的CRC16誤碼，并進(jìn)行發(fā)送幀誤碼率的累加和統(tǒng)計(jì)。
[0091]C03:依據(jù) CM-SP-DT1-105-081209 協(xié)議，利用公式 X~16 + x~12 + x~5 + 1，實(shí)時(shí)計(jì)算接收到的客戶端幀的CRC16誤碼，并進(jìn)行接收幀誤碼率的累加和統(tǒng)計(jì)。
[0092]C04:實(shí)時(shí)解碼接收得到的客戶端每一巾貞信號(hào),按照Manchester編碼規(guī)則,統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)的幀誤碼情況。
[0093]C05:當(dāng)接收幀誤碼率和接收的CRC16誤碼率超過CM-SP-DT1-105-081209協(xié)議所規(guī)定的門限時(shí)，說明此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行誤碼率超標(biāo)，此時(shí)在發(fā)送幀中，設(shè)定客戶端信號(hào)失效標(biāo)志，通知客戶端誤碼指標(biāo)超標(biāo)。
[0094]以下對(duì)整機(jī)控制模塊進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0095]H)1、整機(jī)控制模塊采用嵌入式PC104模塊作為硬件，該模塊包含CPU、內(nèi)存、CF存儲(chǔ)卡及鍵盤、鼠標(biāo)、VGA顯示等多種接口電路。在CF存儲(chǔ)卡上，安裝Windows XP或WindowsCE操作系統(tǒng)，用于整機(jī)管理和與外部的通信。
[0096]R)2、整機(jī)控制模塊具有RS232接口和以太網(wǎng)TCP/IP接口，以用作于外部遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的連接接口。
[0097]R)3、管理模塊通過ISA總線，硬件連接到A、B、C、D、E、H所述的各個(gè)模塊中。
[0098]以下對(duì)管理模塊進(jìn)行詳細(xì)說明:[0099]G1、管理模塊通過ISA總線，硬件連接到A、B、C、D、E所述的各個(gè)模塊中。管理軟件模塊對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行綜合管理，并提取各個(gè)模塊的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。管理軟件中的相關(guān)配置參數(shù)，通過ISA總線，寫入各個(gè)模塊中；同時(shí)，提取各個(gè)模塊的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，如是否正常接入、接入誤碼率等指標(biāo)，在管理軟件上進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。
[0100]G2、管理模塊提供外部TCP/IP遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，外部設(shè)備可以通過以太網(wǎng)訪問管理軟件接口，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置和運(yùn)行參數(shù)提取。
[0101]G3、管理模塊中，包含NTP接入端口，可以通過該端口，連接到NTP服務(wù)器上，接收NTP服務(wù)器上的時(shí)間數(shù)據(jù)，并將DTI服務(wù)器實(shí)時(shí)同步到該時(shí)間。
[0102]綜上，采用本實(shí)用新型，具有高精度授時(shí)及時(shí)鐘同步接口、多端口接入、在線誤碼監(jiān)測、環(huán)回測試、授時(shí)模塊雙備份、電源模塊雙備份等特征，具有高集成度、易于部署、高穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:包括時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、整機(jī)控制模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊，所述整機(jī)控制模塊通過ISA總線分別連接到時(shí)鐘協(xié)議模塊、時(shí)鐘協(xié)議測試模塊、電源模塊、管理模塊和擴(kuò)展功能模塊； 時(shí)鐘協(xié)議模塊:用于提供授時(shí)及時(shí)鐘同步幀數(shù)據(jù)； 時(shí)鐘協(xié)議測試模塊:用于在線測試時(shí)鐘協(xié)議，計(jì)算誤碼情況，評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)； 電源模塊:用于將交流電源變換為各個(gè)模塊所需的直流電壓，輸入各個(gè)模塊，作為各個(gè)模塊的直流供電電源； 整機(jī)控制模塊:對(duì)整機(jī)進(jìn)行綜合管理，提供RS232、以太網(wǎng)接口，用于參數(shù)配置、運(yùn)行數(shù)據(jù)收集及用戶對(duì)DTI Server的遠(yuǎn)程監(jiān)控； 管理模塊:用于數(shù)據(jù)配置、運(yùn)行情況查看和遠(yuǎn)程N(yùn)TP時(shí)間同步； 擴(kuò)展功能模塊:用于接收外部GPS定時(shí)信號(hào)，并將接收到的GPS信號(hào)，作為本機(jī)授時(shí)基準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:時(shí)鐘協(xié)議模塊的組成包括恒溫晶振和大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA，所述恒溫晶振與大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA連接； 恒溫晶振:用于為授時(shí)提供頻率源； 大規(guī)模可編程門陣列FPGA:用于接收恒溫晶振輸出的頻率信號(hào)，作為授時(shí)協(xié)議的時(shí)間基準(zhǔn)，封裝DTI服務(wù)器端幀數(shù)據(jù)，并`將該數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)和整形，然后作為DTI客戶端口信號(hào)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:所述大規(guī)?？删幊涕T陣列FPGA接收客戶端的信號(hào)輸入，進(jìn)行客戶端信號(hào)幀結(jié)構(gòu)中的字段提取，查詢客戶端連接運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)客戶端正常接入時(shí)，在輸出的服務(wù)器幀中，設(shè)定客戶端正常接入標(biāo)志。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:所述時(shí)鐘協(xié)議模塊包括主用時(shí)鐘協(xié)議模塊和備用時(shí)鐘協(xié)議模塊，備用時(shí)鐘協(xié)議模塊用于主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)替換主用時(shí)鐘協(xié)議模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:所述時(shí)鐘協(xié)議模塊包括12個(gè)DTI客戶端口，每一 DTI客戶端口對(duì)應(yīng)連接一個(gè)DTI客戶端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:所述DTI客戶端口中包括2個(gè)雙模式端口，用于級(jí)聯(lián)到DTI Server根服務(wù)器或系統(tǒng)的環(huán)回測試。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:還包括時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊，時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊通過ISA總線與整機(jī)控制模塊連接，時(shí)鐘協(xié)議監(jiān)測模塊用于接收時(shí)鐘協(xié)議模塊輸出的時(shí)鐘協(xié)議測試信號(hào)，根據(jù)時(shí)鐘協(xié)議測試信號(hào)判斷該時(shí)鐘協(xié)議模塊是否正常工作，監(jiān)測到主用時(shí)鐘協(xié)議模塊失效時(shí)，控制切換到備用時(shí)鐘協(xié)議模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:所述電源模塊包括主用電源模塊和備用電源模塊，備用電源模塊用于在主用電源模塊失效時(shí)替換主用電源模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:還包括電源監(jiān)測模塊，電源監(jiān)測模塊通過ISA總線與整機(jī)控制模塊連接:電源監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)在線監(jiān)測主用電源模塊運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測到主用電源模塊失效時(shí)，控制切換到備用電源模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)定時(shí)接口服務(wù)器，其特征在于:所述管理模塊包括NTP服務(wù)端口，NTP服務(wù)端口用于實(shí)現(xiàn)同步于遠(yuǎn)程N(yùn)TP服務(wù)器；外部TCP/IP遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，用 于外部設(shè)備通過以太網(wǎng)訪問管理軟件接口，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置和運(yùn)行參數(shù)提取。
【文檔編號(hào)】H04L12/24GK203387522SQ201320419258
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】王政, 易強(qiáng), 于洪志 申請(qǐng)人:成都亞訊新科信息有限責(zé)任公司