多數據埠時鐘同步的製作方法
2023-04-30 06:05:41
專利名稱：多數據埠時鐘同步的製作方法
技術領域：
本發明總的涉及通信設備，以及具體地本發明涉及通信設備中多個數據埠的同步。
背景現代網絡和網絡系統典型地由多個不同的設備，單元，或鏈路(這裡一起稱為單元)構成。這些單元包括通過鏈路來連接網絡和其他單元的通信設備。鏈路可以是通過其他通信設備而連接的虛擬鏈路，或是通過物理線路、電纜、無線或光連接而連接的物理鏈路。鏈路可以有多重協議和物理連接以及信令方法。電信設備是專門化的通信設備，它通過作為電信或電話系統的一部分的鏈路來連接網絡和單元。這樣的電信設備的例子包括，但不限於，數字用戶線(DSL)、乙太網鏈路、數據機、令牌環、網絡集線器、網絡交換機、廣域網(WAN)橋、綜合業務數字網(ISDN)設備、T1終端單元等等。具體地，一個最近的這樣的通信鏈路和協議是由國際電信聯盟(ITU)頒布的全球對稱高速數字用戶線(G.SHDSL，或G.991.2)。
通信設備可以具有許多物理配置和實施方案。兩種流行的物理配置是獨立封裝(enclosure)和線路插件底盤(line card chassis)。獨立封裝典型地是在只需要一個設備的最終用戶地點或鏈路終端地點處使用。而線路插件底盤在網絡中心或電信局中更流行，在那裡有多個通信鏈路終止以及線路插件底盤的密度和中央管理能力是一個優點。
許多通信設備具有與該設備有關的至少一個其他數據埠或接口。與通信設備有關的其他數據埠可被耦合到具有不同協議的多個本地網或其他大數據帶寬或長距離的通信鏈路。具有高的數據帶寬或長距離鏈路的數據埠典型地被稱為廣域網(WAN)數據埠，以及與本地網有關的數據埠通常被稱為區域網(LAN)數據埠。這些數據埠通常通過通信設備以各種方式耦合，以允許它們互相進行數據通信。
在許多情形下，來自兩個或多個數據埠的數據流需要被合併，以通過另一個數據埠(典型地是WAN數據埠)的通信鏈路發送。替換地，單個數據埠的數據流需要被分離，以發送到兩個或多個其他數據埠。通過數據埠或接口的發送(發射)和接收處理過程通常被稱為收發。
許多現代數據埠或接口和驅動晶片組(chipset)或通過它們被利用的通信協議是同步的，因為它們在一個被同步到時鐘源的數據流中發送或接收數據。為了在數據埠發送或接收數據，數據流需要按有秩序的方式被組織，以防止在發送埠的超限運行狀況(太多數據)和欠載運行狀況(太少數據)。如果這需要合併兩個或多個其他數據流來通過數據埠發送，或者如果數據埠是同步的，則問題甚至會更麻煩。這個問題的典型解決方案是給數據流加上一個先進先出(FIFO)緩衝器。但是由於可處理現代通信鏈路數據流的FIFO的速度和尺寸要求以及複雜性和潛在的定時問題，使得在合併和/或同步一個或多個數據流中使用FIFO可能是一個昂貴的解決方案。
由於上述的原因和下面描述的其他原因(這些原因在閱讀和了解本說明書後對於本領域技術人員將變得顯而易見)，所以在本領域中需要一種在通信設備中不需要複雜的協議或FIFO而方便地緩衝和合併數據埠數據流的方法和設備，以允許在網絡環境下使用通信設備的多個連接和全部帶寬。
發明概要可通過本發明的實施例來解決上述的問題，即在通信設備中不需要複雜的協議或FIFO而方便地緩衝和合併數據埠數據流，以允許在網絡環境下使用通信設備的多個連接和全部帶寬，並將通過閱讀和研究以下的技術說明而了解上述問題。
在一個實施例中，運行具有多個數據埠的電信設備的方法包括從至少一個時鐘源選擇主時鐘信號，從該主時鐘信號生成同步的參考時鐘信號，對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘信號，把至少一個同步的導出時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠，以及在該多個數據埠中的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
在另一個實施例中，運行具有多個數據埠的電信設備的方法包括從至少一個時鐘源選擇主時鐘信號，對該主時鐘信號分頻以生成至少一個導出時鐘信號，把至少一個導出時鐘信號的每個同步到主時鐘信號，把至少一個同步的導出時鐘信號每個都耦合到多個數據埠的一個或多個數據埠，以及在多個數據埠中的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
在又一個實施例中，運行具有多個數據埠的電信設備的方法包括從源數據埠恢復主時鐘信號，從該主時鐘信號生成同步的參考時鐘信號，對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘信號，把至少一個同步的導出時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠，以及在該多個數據埠中的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
在再一個實施例中，運行G.SHDSL設備的方法包括從第一數據埠恢復一個主時鐘信號，從該主時鐘信號導出一個同步的時鐘信號，把該同步的時鐘信號耦合到第二數據埠，在該第一數據埠上收發數據，以及在該第二數據埠上收發被同步到第一數據埠的主時鐘信號的數據。
在又一個實施例中，一種機器可使用的媒體具有被存儲在其上的、由電信設備的處理器執行的機器可讀指令，以實現一個方法。該方法包括從時鐘源接收主時鐘信號，從該主時鐘信號導出至少一個同步的時鐘信號，把至少一個同步的時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠，以及在該多個數據埠中的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
在另一個實施例中，一個通信設備包括多個本地接口和主時鐘源，其中從主時鐘源生成至少一個同步的時鐘信號以及其中至少一個生成的同步的時鐘信號每個都被耦合到該多個本地接口的一個或多個接口，以在該多個本地接口中的每個接口上收發被同步到主時鐘源的數據。
在再一個實施例中，電信設備包括多個本地接口和源時鐘，其中從多個本地接口中的一個本地接口恢復源時鐘，以及從該源時鐘生成至少一個同步的時鐘信號且將該同步的時鐘信號耦合到該多個本地接口中的一個或多個接口，以在該多個本地接口中的每個接口上收發被同步到源時鐘的數據。
在再一個實施例中，G.SHDSL通信設備包括G.SHDSL接口、V.35接口和E 1接口，其中從E1接口恢復源時鐘，而從源時鐘生成同步的時鐘信號以及該時鐘信號被耦合到V.35接口，以收發被同步到E1接口的源時鐘的數據，其中從E1和V.35接口收發的數據對G.SHDSL接口進行收發。
在又一個實施例中，電信設備具有多個本地接口和被耦合到該多個本地接口的外部接口，以及具有多接口時鐘同步方法。該多接口時鐘同步方法包括從時鐘源接收一個主時鐘信號，從該主時鐘信號導出至少一個同步的時鐘信號，把至少一個同步的時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠，以及在該多個數據埠中的每個數據埠上收發被同步到該主時鐘信號的數據。
其他實施例被描述和被要求保護。
附圖簡述
圖1是與通信設備的通信鏈路的簡化圖。
圖2A和2B是WorldDSL G.SHDSL兼容的數據機的簡化圖。
圖3是現場可編程門陣列(FPGA)和設計的簡化圖。
圖4是時鐘選擇和處理電路的簡化圖。
詳細說明在以下的詳細說明中，參考形成詳細說明的一部分的附圖，以及圖中藉助圖解說明而顯示了可實施本發明的具體實施例。這些實施例被充分詳細地描述，使得本領域技術人員能夠實踐本發明，以及應當了解，可以在不背離本發明的精神和範圍的情況下，利用其他實施例以及可以作出邏輯的、機械的、和電的改變。所以，以下的詳細說明不是限制意義的，本發明的範圍只由權利要求規定。
本發明的實施例包括通信設備，它們選擇主時鐘源，從主時鐘源恢復參考時鐘，對該參考時鐘分頻以產生不同的、但同步的導出時鐘信號，以及利用同步的導出時鐘信號來驅動通信設備的一個或多個數據埠去傳遞同步的收發的數據流。本發明的實施例也包括通信設備，它們從同步的數據埠恢復主時鐘源和從主時鐘源恢復參考時鐘，對該參考時鐘分頻以產生不同的、但同步的導出時鐘信號，以及利用同步的導出時鐘信號來驅動通信設備的一個或多個數據埠去傳遞同步的收發的數據流。本發明的實施例附加地包括G.SHDSL設備，它們從同步的數據埠恢復主時鐘源或從一個或多個時鐘源選擇主時鐘源以及從該主時鐘源恢復參考時鐘，對該參考時鐘分頻以產生不同的但同步的導出時鐘信號，以及利用該同步的導出時鐘信號來驅動通信設備的一個或多個數據埠去傳遞同步的收發的數據流。
如上所述，合併來自通信設備的不同數據埠或接口的數據流是困難的任務。被連接到通信設備的WAN和LAN數據埠通常對於設備的用途和運行是特定的。所以，要由通信設備管理的數據流對於通信設備的類型是特定的，以及在運行時利用特定的數據埠。在現代通信設備中的許多數據埠是同步的，或者它們具有接受時鐘信號或數據時鐘以便對它的數據流進行計時的能力。所以，在通信設備利用一系列同步的數據埠或利用可接受時鐘輸入的數據埠的情形下，該數據埠可以由與所選擇的主時鐘同步的數據時鐘進行計時，以產生統一的同步的數據流。如果主時鐘源信號被向下分頻，則可以產生有不同數據速率的同步的數據時鐘。有不同數據流數據速率的同步的數據時鐘仍舊允許通過使用適當的邏輯，諸如現場可編程門陣列(FPGA)、專用集成晶片(ASIC)或通信設備晶片組，來容易地生成一個合併的同步數據流。有不同數據速率的同步的數據流的這種合併是很好理解的，以及對於得益於本技術說明的本領域技術人員將是顯而易見的。
在各種實施例中，本發明的通信設備利用多個時鐘源來同步數據埠數據流。這些時鐘源包括，但不限於，外部提供的時鐘源、網絡底盤生成的時鐘源、內部生成的時鐘源、和通過相關的數據埠從通信鏈路恢復的時鐘。在一個實施例中，通信設備按照它保存的配置或響應於由管理者或管理程序給出的配置請求，在初始化時選擇主時鐘源。
在許多情形下，數據埠在同步運行的同時，不允許輸入同步的數據時鐘來對它的數據流計時。在這些情形下，本發明的通信設備實施例選擇數據埠作為主時鐘源，以及使其他需要的數據埠與它同步。
圖1詳細顯示了兩個通信設備100、102的簡化方框圖，這兩個通信設備100、102通過它們的WAN數據埠112，114，由通信鏈路104耦合。每個通信設備100，102具有一個或多個本地LAN數據埠106，108和/或附加的WAN數據埠110。
G.SHDSL通信設備是可以從合併數據流而獲益的一個這樣的通信設備。針對在單對線上數據的傳輸和復用的G.SHDSL要求允許該單對線上的數據速率是可從G.SHDSL要求所規定的速率中選擇的，該G.SHDSL要求當前支持在192Kbps和2304Kbps之間的用戶數據速率。可以提供兩個用於用戶數據的接口-一個E1 G.703/704數據埠和一個串行數據埠(V.35/V.36/RS-530/RS-449/X.21)。E1數據埠通常運行在2048Kbps的比特速率，但32個可提供時隙中的從0到32的任何時隙實際上可以通過聚集數據鏈路被發送。數據埠可運行在(nx64Kbps)的速率，其中1≤n≤36。聚集的數據流可以由E1和數據埠用戶數據組成，其中聚集的數據帶寬以64Kbps的倍數來分配。這允許整個32時隙E1數據流和256Kbps數據埠流在一對線上以最大G.SHDSL數據速率被發送。隨著聚集的數據速率被減小，通過數據鏈路發送的用戶數據量也必須減小。
圖2A詳細顯示由ADC電信公司，Eden Prairie，Minnesota製造的G.SHDSL數據機200的一個實施例的簡化方框圖。圖2A的G.SHDSL數據機200被詳細說明為通過G.SHDSL通信鏈路204耦合到G.SHDSL兼容的通信設備202。G.SHDSL數據機200包含幾個數據埠，它們包括串行(RS-232)數據埠206、V.35數據埠208和E1數據埠210。G.SHDSL數據機200還包括被耦合到G.SEDSL通信鏈路204的G.SHDSL WAN數據埠212。
圖2A的G.SHDSL數據機200可以以幾種形式和配置來物理地實施。一個這樣的實施方案是具有它自己的封裝和電源的獨立的單元。另一個這樣的單元是作為在具有共享電源、底盤背板通信連接、和底盤插件管理的G.SHDSL網絡插件底盤中的線路卡。
圖2B詳細顯示G.SHDSL數據機內部方框圖的簡化實施例，它包含G.SHDSL數據埠230、前面板RS-232數據埠232、背板串行控制數據埠234、V.35數據埠236、E1數據埠238、E1成幀器和線路接口單元(LIU)240、處理器、FPGA 244、G.SHDSL晶片組246(典型地，Conexant，Inc.of Newport Beach，CA.的MindspeedTM晶片組(CX28975))、數據埠隔離電路248，250、和電平轉換電路252、254。在圖2B的簡化的WorldDSL G.SHDSL數據機內部方框圖上，G.SHDSL晶片組246通過保護和隔離電路248被耦合以及驅動G.SHDSL數據埠230。G.SHDSL晶片組246進而又被耦合到FPGA 244。除了G.SHDSL晶片組246以外，FPGA 244被耦合到背板串行控制數據埠234，通過電平轉換電路252被耦合到V.35數據埠236，以及被耦合到E1成幀器和LIU電路240。E1成幀器和LIU電路240進而又通過保護和隔離電路250被耦合到E1數據埠238。前面板RS-232數據埠232通過電平轉換電路254被耦合到處理器242。處理器242附加地被耦合到E1成幀器和LIU電路240、FPGA 244、和G.SHDSL晶片組246。
在圖2的G.SHDSL數據機運行時，數據由G.SHDSL晶片組246接收進和發送出G.SHDSL WAN數據埠230。由G.SHDSL晶片組246從G.SHDSL WAN數據埠230收發的數據流被FPGA 244處理，然後FPGA 244通過E1成幀器和LIU電路240把它耦合到E1數據埠238、耦合到V.35數據埠236，或者同時耦合到兩個數據埠。處理器242監視和控制E1成幀器和LIU電路240、FPGA 244和G.SHDSL晶片組246的初始化、配置、和運行，從而配置和監視數據埠236、238、230、234、232的運行和相關的數據流。
在監視和控制G.SHDSL數據機的初始化、配置和運行時，處理器242可包含存儲單元或存儲媒體(未示出)，在一個實施例中，它是計算機可讀的或機器可使用的媒體。對於本公開內容，計算機可讀的或機器可使用的媒體被規定為由處理器執行的、在計算機可使用的介質上存儲的計算機可讀的指令組。計算機可使用的媒體的例子包括，但不限於，可拆卸的和非可拆卸的磁媒體、光媒體、動態隨機存取存儲器(DRAM)、靜態隨機存取存儲器(SRAM)、只讀存儲器(ROM)以及電可擦除和可編程只讀存儲器(EEPROM或快閃記憶體)。應當指出，通信設備可以取多種其他物理形式，包括但不限於，具有其他網絡單元的功能的通信設備，或具有以固件表示的或甚至在諸如專用集成電路(ASIC)晶片的器件上硬編碼的通信設備功能性的網絡單元。
圖3詳細顯示FPGA(諸如FPGA 300，244』)的實施例的簡化方框圖。用於時鐘生成的FPGA 300包含主時鐘選擇復用器(MUX)302、參考時鐘選擇MUX 304、V.35數據埠時鐘源輸入306、底盤時鐘源輸入308、本地時鐘源輸入310、DSL數據埠時鐘源輸入312、E1數據埠時鐘源輸入314、可編程分頻器316，318，322、具有VCO時鐘輸出端344的外部鑑相器和壓控振蕩器(VCO)320、時鐘和數據極性控制326、V.35時鐘選擇MUX 324、G.SHDSL晶片組NB數據埠336、G.SHDSL晶片組DSL數據埠338、V.35數據埠340、E1數據埠342、G.SHDSL晶片組NB數據埠時鐘輸出端328、G.SHDSL晶片組DSL數據埠時鐘輸出端330、V.35數據埠時鐘輸出端334、和E1數據埠時鐘輸出端332。
主時鐘選擇MUX 302和參考時鐘選擇MUX 304被耦合到時鐘源輸入(底盤時鐘源輸入308、本地時鐘源輸入310、DSL數據埠時鐘源輸入312、和E1數據埠時鐘源輸入314)。另外，參考時鐘選擇MUX 304被耦合到V.35時鐘源輸入306以及主時鐘選擇MUX 302被耦合到VCO時鐘輸出端344。參考時鐘選擇MUX 304的輸出端通過可編程分頻器316被耦合到外部鑑相器和VCO 320。外部鑑相器和VCO 320的輸出端，除了被耦合到主時鐘選擇MUX 302的輸入端以外，還被耦合到可編程分頻器322和318。可編程分頻器318的輸出端被耦合到外部鑑相器和VCO320，從而閉合外部鑑相器和VCO 320的相位檢測環路。可編程分頻器322的輸出端被耦合到V.35時鐘選擇MUX 324的輸入端。V.35數據埠時鐘源輸入306通過時鐘和數據極性控制326被耦合到V.35時鐘選擇MUX 324的另一個輸入端。V.35時鐘選擇MUX 324的輸出端被耦合到G.SHDSL晶片組NB數據埠336的G.SHDSL晶片組NB數據埠時鐘輸出端328和通過時鐘和數據極性控制326被耦合到V.35數據埠340的V.35數據埠時鐘輸出端334。主時鐘選擇MUX 302的輸出端被耦合到E1數據埠342的E1數據埠時鐘輸出端332和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338的G.SHDSL晶片組DSL數據埠時鐘輸出端330。
在運行時，圖3的FPGA 300方框圖電路用主定時選擇MUX 302從時鐘源輸入306，308，310，312，和314選擇主時鐘源，以及把它引導到E1數據埠342和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338。一個時鐘源被通過參考定時MUX 304選擇，這通常是與由MUX 302選擇的相同的時鐘，以及該時鐘源在被可編程分頻器316分頻後，被發送到外部鑑相器和VCO 320，在該外部鑑相器和VCO 320中，在通過可編程分頻器316與318處理後生成一個被同步到所選擇的參考時鐘源的同步時鐘信號。這個時鐘同步信號然後被可編程分頻器322分頻到選擇的頻率，以及被利用來驅動G.SHDSL晶片組NB數據埠336和V.35數據埠340，從而產生與在E1數據埠342和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338上的數據流同步的、在G.SHDSL晶片組NB數據埠336和V.35數據埠340上的數據流。這向G.SHDSL晶片組(未示出)給出兩個同步的數據流，該晶片組可以合併收發這兩個數據流到G.SHDSL WAN數據埠(未示出)。應當指出，在各種實施例中的可編程分頻器322可被調節成在G.SHDSL晶片組NB數據埠336和V.35數據埠340上以64kHz步長提供想要的無論哪種分數的數據流，以補充在E1數據埠342和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338上的數據流。
如上所述，在一個實施例中，FPGA 300通過參考時鐘選擇MUX 304從時鐘源輸入306，308，310，312和314(底盤時鐘源輸入308，本地時鐘源輸入310，DSL數據埠時鐘源輸入312，E1數據埠時鐘源輸入314，或V.35時鐘源輸入306)中選擇參考時鐘源。另外，FPGA 300通過主時鐘選擇MUX 302從時鐘源輸入308，310，312，314和344(底盤時鐘源輸入308，本地時鐘源輸入310，DSL數據埠時鐘源輸入312，E1數據埠時鐘源輸入314，或VCO時鐘源輸入344)中選擇主時鐘源。
如果時鐘源輸入是從底盤時鐘源輸入308、本地時鐘源輸入310、DSL數據埠時鐘源輸入312、或E1數據埠時鐘源輸入314中選擇的，則主時鐘選擇MUX 302把選擇的主時鐘耦合到E1數據埠342和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338(到G.SHDSL晶片組DSL數據埠時鐘輸出330和E1數據埠時鐘輸出332)。參考時鐘選擇MUX 304把選擇的參考時鐘源耦合到可編程分頻器316，該分頻器用適當的分頻器值被編程，以便從選擇的參考時鐘源信號中產生8kHz時鐘信號。可編程分頻器的輸出被耦合到外部鑑相器和VCO 320，它把可編程分頻器的輸出用作為輸入，以生成參考時鐘信號輸出。外部鑑相器和VCO 320的參考時鐘信號輸出被耦合到可編程分頻器318，讀分頻器用適當的分頻值被編程，以便從外部鑑相器和VCO 320的參考時鐘信號輸出產生8kHz時鐘信號。可編程分頻器318的8kHz時鐘信號被耦合回外部鑑相器和VCO 320，以閉合外部鑑相器和VCO 320的反饋環路，從而允許外部鑑相器和VCO 320產生與選擇的主時鐘信號同步的參考時鐘信號輸出。這個同步的參考時鐘信號輸出被耦合到可編程分頻器322，該分頻器用選擇的分頻值被編程，以便產生想要的G.SHDSL晶片組NB數據埠336和V.35數據埠340數據流。
由可編程分頻器322產生的同步的數據時鐘信號通過V.35時鐘選擇MUX 324被耦合來提供用於G.SHDSL晶片組NB數據埠336的想要的時鐘信號(到G.SHDSL晶片組NB數據埠時鐘輸出端328)以及通過時鐘和數據極性控制電路326被耦合到V.35數據埠340(到V.35數據埠時鐘輸出端334)。時鐘和數據極性控制電路326調節V.35數據埠340信號達到正確的極性，從而按照對於從V.35數據埠340的數據輸送所要求的來進行倒相或非倒相。應當指出，如果想要的話，則多個可編程分頻器322可被利用來從外部鑑相器和VCO 320的同步的參考時鐘信號產生附加的同步數據時鐘，用於附加的數據流。
如果時鐘源輸入是從V.35數據埠時鐘源輸入306選擇的，則V.35數據埠已被同步到參考時鐘，因為它是參考時鐘信號的源。在這種情形下，是E1數據埠342和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338必須被同步，以及主時鐘選擇MUX 302把外部鑑相器和VCO 320的輸出耦合到E1數據埠342和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338(到G.SHDSL晶片組DSL數據埠時鐘輸出端330和E1數據埠時鐘輸出端332)。參考時鐘選擇MUX 304把V.35數據埠時鐘源輸入306耦合到可編程分頻器316，該分頻器用適當的分頻器值被編程，以便從V.35數據埠時鐘源輸入306時鐘信號產生8kHz時鐘信號。可編程分頻器的輸出被耦合到外部鑑相器和VCO 320，後者把可編程分頻器的輸出用作為輸入，以生成參考時鐘信號輸出。由VCO 320輸出的時鐘信號被耦合到可編程分頻器318，該分頻器用適當的分頻值被編程，以便從VCO 320輸出的時鐘信號產生8kHz時鐘信號。可編程分頻器318的8kHz時鐘信號被耦合回外部鑑相器和VCO 320，以閉合外部鑑相器和VCO 320的反饋環路，從而允許外部鑑相器和VCO 320產生與V.35數據埠時鐘源輸入306時鐘信號同步的時鐘信號輸出。這個同步的時鐘信號輸出，如上所述，被耦合到E1數據埠342和G.SHDSL晶片組DSL數據埠338(到G.SHDSL晶片組DSL數據埠時鐘輸出端330和E1數據埠時鐘輸出端332)。V.35數據埠時鐘源輸入306時鐘信號通過時鐘和數據極性控制電路326以及V.35時鐘選擇MUX 324被耦合來提供用於G.SHDSL晶片組NB數據埠336的想要的時鐘信號(到G.SHDSL晶片組NB數據埠時鐘輸出端328)，以及通過時鐘和數據極性控制電路326被耦合到V.35數據埠340(到V.35數據埠時鐘輸出端334)。
應當指出，圖3的FPGA的其他實施方案是可能的，它包括但不限於，ASIC、一系列獨立的邏輯單元、特定的晶片組、或者是處理器或處理裝置。還應當指出，圖3的FPGA電路的其他實施方案是可能的，以及這對於得益於本公開內容的本領域技術人員應當是顯而易見。
圖4詳細顯示包含時鐘源輸入454、時鐘輸出456、參考時鐘選擇MUX 404、可編程分頻器416，418，422、分頻器值448，450，452、以及鑑相器和VCO塊420，320』的時鐘選擇、恢復、分頻、和選擇電路的一個實施例的簡化方框圖。鑑相器和VCO塊420包含鑑相器444和VCO 446。參考時鐘選擇MUX 404被耦合到時鐘源輸入454和可編程分頻器416。可編程分頻器416被耦合到分頻值448，以及把一個輸出耦合到鑑相器和VCO塊420的鑑相器444的輸入端。鑑相器444進而又被耦合到VCO446。VCO 446產生鑑相器和VCO塊420的輸出，以及被耦合到可編程分頻器418和422。可編程分頻器418被耦合到分頻值450，以及把一個輸出耦合到鑑相器和VCO塊420的鑑相器444的另一個輸入端，以閉合鑑相器和VCO塊420的反饋環路。可編程分頻器422被耦合到分頻值452，以及被耦合到時鐘輸出端456。
在運行時，圖4的時鐘選擇、恢復、分頻和選擇電路通過參考時鐘選擇MUX 404選擇時鐘源輸入454。選擇的時鐘源然後被可編程分頻器416用適當的分頻值448進行分頻，以產生與參考時鐘同步的8kHz信號。8kHz參考時鐘然後被鑑相器444使用來產生用於VCO 446的驅動信號。VCO 446被設計成產生可被分頻到8kHz值的選擇的輸出頻率。VCO446的輸出頻率然後被可編程分頻器418使用選擇的分頻值450進行分頻，以產生8kHz的VCO輸出時鐘信號。分頻的8kHz的VCO輸出時鐘信號被耦合回鑑相器444，以閉合鑑相器和VCO塊420的反饋環路，以及允許鑑相器444調節VCO 446去同步到輸入的8kHz參考時鐘信號，且因此同步到選擇的參考時鐘源454。VCO 446的同步的VCO輸出時鐘被可編程分頻器422用選擇的分頻值452進行分頻，在用於電路的時鐘輸出端456上產生同步到所選擇的參考時鐘源454的想要的時鐘頻率。這樣，各種各樣的時鐘源和頻率可被利用來通過可編程分頻器值和VCO頻率範圍的適當選擇，而產生想要的同步的時鐘輸出。
應當指出，諸如圖4的簡化方框圖的那種時鐘恢復電路，可以在各種實施例中被設計來產生為參考時鐘源信號的倍數的同步的時鐘信號。還應當指出，時鐘同步電路的其他實施方案可被利用於本發明的實施例，它們包括但不限於，鎖相環(PLL)和數字鎖相環(DLL)。
具有合併和同步數據埠數據流的能力的、本發明的另外的通信設備實施例對得益於本公開內容的本領域技術人員是顯而易見的，以及它們也在本發明的範圍內。
結論描述了一種通信設備裝置和方法，允許通過改進的合併和同步多個WAN和LAN數據埠數據流的能力來改進網絡通信鏈路和數據流的運行和減小其成本。改進的通信設備裝置和方法允許主數據時鐘選擇、時鐘恢復、導出的數據時鐘分頻以及數據埠數據時鐘選擇，從而允許產生一個或多個同步的導出數據時鐘和合併多個數據埠數據流以便進行數據收發。改進的通信設備裝置和方法也允許從選擇的數據埠恢復主數據時鐘，以及使其他的不同數據速率數據埠與它同步，以便合併多個數據埠數據流來進行數據收發。
雖然這裡顯示和描述了具體的實施例，但本領域技術人員將會看到，被計算來達到相同目的的任何安排可以代替所顯示的具體的實施例。本專利申請旨在覆蓋本發明的任何改編或變化。所以，本發明顯然打算只由權利要求及其等價物限制。
權利要求
1.一種運行具有多個數據埠的電信設備的方法，包括從至少一個時鐘源選擇主時鐘信號；從該主時鐘信號生成同步的參考時鐘信號；對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘信號；把至少一個同步的導出時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠；以及在該多個數據埠中的每個數據埠上收發被同步到該主時鐘信號的數據。
2.權利要求1的方法，其中該多個數據埠中的至少一個數據埠是同步的數據埠。
3.權利要求1的方法，其中電信設備是G.SHDSL兼容設備。
4.權利要求1的方法，其中多個數據埠是從由V.35接口、G.SHDSL接口、RS-232接口和E1接口組成的組中選擇的。
5.權利要求1的方法，其中對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘信號還包括用整數值N對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘。
6.權利要求5的方法，其中整數值N是在從1到36的範圍中選出的。
7.權利要求1的方法，其中對該同步的參考時鐘信號進行分頻以生成至少一個同步的導出時鐘信號還包括生成至少一個同步的導出時鐘信號的每個時鐘信號為64kHz的倍數。
8.權利要求1的方法，還包括把來自多個數據埠的收發的同步的數據耦合到和耦合自一個外部網絡數據埠。
9.權利要求8的方法，其中外部網絡數據埠是G.SHDSL數據埠。
10.權利要求8的方法，其中多個數據埠的每單位時間的總的數據收發能力與外部網絡數據埠的每單位時間的數據收發能力相匹配。
11.一種運行具有多個數據埠的電信設備的方法，包括從至少一個時鐘源選擇主時鐘信號；對該主時鐘信號分頻以生成至少一個導出的時鐘信號；使至少一個導出時鐘信號中的每個時鐘信號同步到主時鐘信號；把至少一個同步的導出時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠；以及在該多個數據埠的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
12.一種運行具有多個數據埠的通信設備的方法，包括從源數據埠恢復主時鐘信號；從該主時鐘信號生成同步的參考時鐘信號；對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘信號；使至少一個同步的導出時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠；以及在該多個數據埠的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
13.權利要求12的方法，其中源數據埠是可從多個數據埠選擇的。
14.一種運行G.SHDSL設備的方法，包括從第一數據埠恢復主時鐘信號；.從該主時鐘信號導出同步的時鐘信號；把同步的時鐘信號耦合到第二數據埠；在第一數據埠收發數據；以及在第二數據埠收發被同步到第一數據埠的主時鐘信號的數據。
15.權利要求14的方法，還包括把在第一數據埠上收發的數據和來自第二數據埠的收發的同步的數據耦合到和耦合自G.SHDSL接口。
16.權利要求14的方法，其中第一數據埠是E1接口以及第二數據埠是V.35接口。
17.權利要求14的方法，其中導出同步的時鐘信號還包括導出等於被以整數值N分頻的主時鐘信號的同步的時鐘信號。
18.權利要求17的方法，其中整數值N是在從1到36的範圍中選出的。
19.權利要求14的方法，其中導出該同步的時鐘信號還包括導出該同步的時鐘信號為64kHz的倍數。
20.權利要求15的方法，其中第一和第二數據埠的數據收髮帶寬的總和等於G.SHDSL接口的數據收髮帶寬。
21.一種機器可使用的媒體，具有被存儲在其上的、由電信設備的處理器執行的機器可讀指令，以執行一個方法，該方法包括從時鐘源接收主時鐘信號；從主時鐘信號導出至少一個同步的時鐘信號；把至少一個同步的時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠；以及在該多個數據埠的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
22.權利要求21的機器可使用的媒體，其中時鐘源是可從多個時鐘源選擇的。
23.權利要求21的機器可使用的媒體，其中電信設備是G.SHDSL兼容的設備。
24.權利要求21的機器可使用的媒體，其中多個數據埠是從由V.35接口和E1接口組成的組中選擇的。
25.權利要求21的機器可使用的媒體，其中導出至少一個同步的時鐘信號還包括導出等於被以整數值N分頻的主時鐘信號的至少一個同步的時鐘信號。
26.權利要求25的機器可使用的媒體，其中整數值N是在從1到36的範圍中選出的。
27.權利要求21的機器可使用的媒體，其中導出至少一個同步的時鐘信號還包括導出至少一個同步的時鐘信號每個為64kHz的倍數。
28.權利要求21的機器可使用的媒體，還包括把來自多個數據埠的收發的同步的數據耦合到和耦合自外部網絡數據埠。
29.權利要求28的方法，其中外部網絡數據埠是G.SHDSL數據埠。
30.權利要求28的方法，其中多個數據埠的每單位時間的總的數據收發能力與外部網絡數據埠的每單位時間的數據收發能力相匹配。
31.一種通信設備，包括多個本地接口；和主時鐘源，其中從主時鐘源生成至少一個同步的時鐘信號以及其中至少一個生成的同步的時鐘信號每個都被耦合到該多個本地接口的一個或多個接口，以便在該多個本地接口的每個接口上收發被同步到主時鐘源的數據。
32.權利要求31的通信設備，其中主時鐘源是可從多個時鐘源選擇的。
33.權利要求31的通信設備，其中通信設備是G.SHDSL兼容的設備。
34.權利要求31的通信設備，其中多個本地接口是從由V.35接口和E1接口組成的組中選擇的。
35.權利要求31的通信設備，其中至少一個同步的時鐘信號還包括生成等於被以整數值N分頻的主時鐘源的至少一個同步的時鐘信號。
36.權利要求35的通信設備，其中整數值N是在從1到36的範圍中選出的。
37.權利要求31的通信設備，其中至少一個生成的同步的時鐘信號是64kHz的倍數。
38.權利要求31的通信設備，還包括外部接口，其中外部接口收發從外部通信鏈路到多個本地接口的數據。
39.權利要求38的通信設備，其中外部接口是G.SHDSL接口。
40.權利要求38的通信設備，其中在本地接口上每單位時間收發的總的數據與在外部接口上每單位時間收發的數據相匹配。
41.一種電信設備，包括多個本地接口；和源時鐘，其中從多個本地接口的一個本地接口恢復該源時鐘，且從該源時鐘生成至少一個同步的時鐘信號以及該同步的時鐘信號被耦合到多個本地接口的一個或多個接口，以便在多個本地接口的每個接口上收發被同步到源時鐘的數據。
42.一種G.SHDSL通信設備，包括G.SHDSL接口；第一接口；和第二接口，其中從第二接口恢復源時鐘，且從該源時鐘生成同步的時鐘信號，以及該時鐘信號被耦合到第一接口，以收發被同步到E1接口的源時鐘的數據，其中從第二和第一接口收發的數據對G.SHDSL接口進行收發。
43.權利要求42的G.SHDSL通信設備，其中第一接口是V.35接口以及第二接口是E1接口。
44.權利要求42的G.SHDSL通信設備，其中同步的時鐘信號被生成為等於被以整數值N分頻的主時鐘信號。
45.權利要求44的G.SHDSL通信設備，其中整數值N是在從1到36的範圍中選出的。
46.權利要求42的G.SHDSL通信設備，其中同步的時鐘信號被生成為64kHz的倍數。
47.權利要求42的G.SHDSL通信設備，其中每單位時間在第一和第二接口上收發的數據的總和等於在G.SHDSL接口上每單位時間收發的數據。
48.一種在具有多個本地接口和被耦合到該多個本地接口的外部接口的電信設備中的多接口時鐘同步方法，包括從時鐘源接收主時鐘信號；從該主時鐘信號導出至少一個同步的時鐘信號；把該至少一個同步的時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠；以及在該多個數據埠的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
49.一種運行具有多個數據埠的G.SHDSL設備的方法，包括從至少一個時鐘源選擇主時鐘信號；從該主時鐘信號生成同步的參考時鐘信號；對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出的時鐘信號；把至少一個同步的導出時鐘信號每個都耦合到該多個數據埠的一個或多個數據埠；以及在該多個數據埠的每個數據埠上收發被同步到主時鐘信號的數據。
50.權利要求49的方法，其中該多個數據埠中的至少一個數據埠是同步的數據埠。
51.權利要求49的方法，其中多個數據埠是從由V.35接口、G.SHDSL接口、RS-232接口和E1接口組成的組中選擇的。
52.權利要求49的方法，其中對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出的時鐘信號還包括用整數值N對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘。
53.權利要求52的方法，其中整數值N是在從1到36的範圍中選出的。
54.權利要求49的方法，其中對該同步的參考時鐘信號分頻以生成至少一個同步的導出時鐘信號還包括生成至少一個同步的導出時鐘信號每個為64kHz的倍數。
55.權利要求49的方法，還包括把來自多個數據埠的收發的同步數據耦合到和耦合自外部網絡數據埠。
56.權利要求55的方法，其中外部網絡數據埠是G.SHDSL數據埠。
57.權利要求55的方法，其中多個數據埠的每單位時間的總的數據收發能力與外部網絡數據埠的每單位時間的數據收發能力相匹配。
58.一種G.SHDSL通信設備，包括多個本地接口；和參考時鐘源，其中從該參考時鐘源生成至少一個同步的時鐘信號以及其中至少一個生成的同步的時鐘信號每個都被耦合到該多個本地接口的一個或多個接口，以便在該多個本地接口的每個接口上收發被同步到該參考時鐘源的數據。
59.權利要求58的G.SHDSL通信設備，其中參考時鐘源是可從多個時鐘源選擇的。
60.權利要求58的G.SHDSL通信設備，其中多個本地接口是從由V.35接口和E1接口組成的組中選擇的。
61.權利要求58的G.SHDSL通信設備，其中至少一個同步的時鐘信號還包括生成等於被以整數值N分頻的主時鐘源的至少一個同步的時鐘信號。
62.權利要求61的G.SHDSL通信設備，其中整數值N是在從1到36的範圍中選擇的。
63.權利要求58的G.SHDSL通信設備，其中至少一個生成的同步的時鐘信號是64kHz的倍數。
64.權利要求58的G.SHDSL通信設備，還包括外部接口，其中該外部接口收發從外部通信鏈路到多個本地接口的數據。
65.權利要求64的G.SHDSL通信設備，其中外部接口是G.SHDSL接口。
66.權利要求64的G.SHDSL通信設備，其中每單位時間在本地接口上收發的總的數據與在外部接口上每單位時間收發的數據相匹配。
全文摘要
描述了一種通信設備裝置和方法，允許通過一種改善的能力去合併和同步多個WAN和LAN數據埠數據流，而改進網絡通信鏈路和數據流的運行以及減小其成本。該改進的通信設備裝置和方法允許主數據時鐘選擇、時鐘恢復、導出數據時鐘分頻以及數據埠數據時鐘選擇，從而允許產生一個或多個同步的導出數據時鐘以及合併多個數據埠數據流用於數據收發。該改進的通信設備裝置和方法也允許從選擇的數據埠恢復主數據時鐘，並且允許其他的不同數據速率的數據埠與它同步，以便合併多個數據埠數據流用於數據收發。
文檔編號H04L27/26GK1639669SQ02826889
公開日2005年7月13日 申請日期2002年11月8日 優先權日2001年11月9日
發明者J·奧利弗, C·埃文森 申請人:Adc Dsl系統公司