一種因光纖漂移引起SERDES FIFO溢出的解決方案
高速側 SERDES 的 CDR 主要用于從輸入串行數據中恢復時鐘信號,恢復的時鐘信號從CLKOUTAP/N 和 CLKOUTBP/N 輸出。輸出信號頻率有多種選擇:通過寄存器配置,用恢復時鐘頻率除以 1, 2, 4, 5, 8, 10, 16, 20, 或者 25 均可。
對于每個通道而言,高速側 SERDES 和低速側 SERDES 可以工作在一個時鐘域,即兩者使用同一參考時鐘;同時,TLK10002 也提供了另外一種時鐘模式,即高速側 SERDES 和低速側SERDES 使用不同的參考時鐘,這種情況下,高速側鎖相環(huán)和低速側鎖相環(huán)會工作在不同的時鐘域。
圖 2 TLK10002 內部時鐘架構
2.2 TLK10002 雙時鐘系統方案
基于雙時鐘 TLK10002 構建的系統級聯方案如圖 3 所示。在這種方案中,TLK10002 高速側SERDES 和低速側 SERDES 采用不同的參考時鐘。
在 BBU 一側,高速側鎖相環(huán)采用本地的參考時鐘,一旦高速側鎖相環(huán)鎖定,并且 BBU 和 RRU 之間建立穩(wěn)定的鏈路,BBU 一側 TLK10002 的 CDR 會有穩(wěn)定輸出,這個輸出給 BBU 上的 Jitter Cleaner 提供參考輸入。 一旦 Jitter Cleaner 正常鎖定,它的輸出又會作為低速側鎖相環(huán)的參考輸入。
采用這種配置,由于 SERDES 本身可以處理最高 200ppm 的頻率偏移,發(fā)射和接收通道的速率是完全相互獨立的。這樣,FIFO 的兩側完全工作在同一時鐘域,FIFO 就不會存在溢出的風險。在這種情況下,FIFO 僅僅用來吸收不同時鐘之間的相位偏移和補償 jitter cleaner 的跟蹤能力。
2.3 雙系統時鐘方案的具體實現
以 BBU 一側為例,雙系統時鐘方案具體實現方式如下圖 4 所示。在這個方案中,由于 LMK04808具有超低相位噪聲特性,我們使用它作為抖動消除器。
圖 4 采用雙時鐘方案構建 BBU SERDES 系統
對圖 4 所示的系統,系統配置及操作順序如下:
1) 正常配置 TLK10002 0X00 到 0X0D 寄存器。
2) 等待 TLK10002 高速側鎖相環(huán) HS PLL 正常鎖定。//只要本地參考時鐘準備就緒,高速側鎖相環(huán)即可鎖定(此時并不需要建立穩(wěn)定的 10G 鏈路)。
3) 切換 TLK10002 ENRX:先置為 0,再置為 1。//使 HS SERDES 自適應鏈路狀況。
4) 等待 10ms。 //等待 HS SERDES 設置參數,確保 CDR 為 LMK04808 提供有效的參考時鐘。
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