电信时钟IC可用于1G和10G同步以太网，支持SONET/SDH、PDH以及无线系统
编者按：
- DS3104是一款功能丰富的线卡时钟IC，适用于下一代电信系统。
- 该器件是业界第一款可提供全运营级时钟同步的IC，可支持新一代SyncE线卡以及SONET/SDH/SyncE混合线卡。
- DS3104的最关键创新之处在于：(1)两路独立的DPLL，用于以太网时钟速率和SONET/SDH速率之间的双向频率转换；(2)完全支持全部1G、10G以及100M以太网PHY时钟速率(以及SONET/SDH、PDH、无线基站以及GPS接收器时钟速率)。
- 该产品理想用于电信系统中内置同步以太网端口的线卡，例如地铁以太网交换机、基站以及多服务器接入节点。
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SUNNYVALE，CA。2007年7月17日。Maxim Integrated Products (NASDAQ: MXIM)推出业界第一款可提供全运营级时钟同步的IC DS3104，适用于新型同步以太网(SyncE)线卡以及SONET/SDH/SyncE混合线卡。这一新型线卡时钟IC采用Maxim经过验证的基于DSP的数字PLL (DPLL)技术(首先用于高度集成的DS3100单片IC时钟卡)，适合于下一代电信系统。
DS3104的关键创新之处在于包含了两路独立的DPLL，可以实现以太网时钟速率和SONET/SDH速率之间的双向频率转换，并且完全支持1G、10G以及100M以太网MII时钟速率。应用范围包括多种有线和无线系统(包括ADM、数字交叉连接、运营级交换机和路由器、无线基站、DSLAM和多服务器接入节点)的线卡以及其他子系统。
同步以太网的优势
在服务提供商网络中，以太网开始逐步取代PDH以及SONET/SDH链路。因此，在一些要求严格的应用(包括无线基站以及TDM电路仿真(CES)设备)中，电信服务提供商面临如何通过以太网传输高品质时钟同步的挑战。最新的标准解决办法是同步以太网(SyncE)。
在SyncE中，以太网链路采用与SONET/SDH相同的方式，通过高品质、stratum-1可跟踪时钟信号同步其位时钟。2006年，国际电信联盟(ITU)在其G.8261推荐中描述了SyncE概念。2007年6月，ITU在最新的G.8262推荐中对SyncE性能要求进行了标准化。
“DS3104在电信设备制造商中有较高的市场需求，”Maxim公司电信产品线执行总监Michael Smith表示。“主要电信服务提供商已经催促ITU尽快标准化SyncE性能要求，使其可以规划下一代网络的同步，”Smith解释道。根据今年ITU的SyncE性能要求标准，电信设备制造商已经开始为各种设备类型设计了多种SyncE线卡方案，以满足服务提供商的要求。“DS3104作为线卡IC，已经被用于一些新型线卡上。”Smith补充道。
架构概述
DS3104持续监视多达八路输入时钟。内置的基准选择逻辑自动确定最高优先级，分别使能两路DPLL的输入时钟。
主DPLL通常由双冗余时钟卡获取系统时钟(例如，19.44MHz)，同时监视两路时钟卡，选取并锁定，从而在线卡上将其同步至所需的各种时钟(例如，1G SyncE发送器的125MHz)。主DPLL还具有无过冲切换以及线卡所需的保持功能。次DPLL通常用于转换已恢复线卡时钟(例如，1G SyncE接收器的125MHz)至合适的背板线路时钟(例如，19.44MHz)，并送到两路系统时钟卡。各个DPLL紧跟着时钟倍频器、抖动抑制APLL以及分频器，可向七路输出时钟提供多种时钟频率。
技术细节
DS3104具有非常灵活的时钟I/O功能。器件可提供八路时钟输入，并且各路输入均可以被分配到两路内部DPLL中的任意一个。器件持续监控所有输入的品质，并且可以根据配置的标准自动筛选。其中四路时钟输入为CMOS/TTL；其他四路为LVDS/LVPECL或CMOS/TTL。8路时钟输入可接收所有常见电信时钟速率，包括2kHz、8kHz、DS1、E1、DS2、DS3、E3、OC-3Nx19.44MHz，以及全部以太网MII时钟速率(包括25MHz、125MHz以及156.25MHz)。时钟输入还可以接收2kHz的倍频(最高至77.76MHz)以及8kHz的倍频(最高至155.52MHz)，使输入与其他各种工业时钟，包括13MHz和30.72MHz基站时钟以及来自GPS接收器的10MHz时钟兼容。
DS3104的DPLL可以直接锁定至各种常用的电信频率。DPLL还可以通过输入分频器锁定到直接锁定频率的整数倍。DPLL带宽可编程为1Hz至600Hz，并且具有多种阻尼系数。主DPLL可以选择采用相位构建技术，当主系统时钟失效时，可以无过冲切换至次系统时钟。这种情况下，即使器件通过没有温度补偿的廉价晶振同步，输出时钟相移通常低于纳秒。主DPLL具有精确的数字保持模式，当系统时钟基准失效或者没有接入时用于维持输出时钟。
DS3104可以同时产生总共七路输出时钟频率，加上2kHz和8kHz的帧脉冲。各路输出时钟可以被锁频至任意一路DPLL，实现最大的灵活性。对于SONET/SDH/SyncE混合线卡，器件可以同时产生SONET/SDH速率(例如，155.52MHz)、1G以太网GMII时钟速率(125MHz)以及10G以太网XGMII时钟速率(156.25MHz或312.5MHz)。所有速率均可以通过主DPLL频率锁定到选定的系统时钟。所有七路输出时钟，其中三路为CMOS/TTL，两路为LVDS/TTL以及两路双CMOS/TTL和LVDS/LVPECL。输出时钟具有与输入时钟相同的频率，加上高达12.5MHz的差分时钟速率。此外，可编程同步引擎可以产生2kHz的倍频(最高至77.76MHz)，以及8kHz的倍频(最高至311.04Mhz)，以及很多其他所需的频率。
封装、价格以及供货状况
DS3104已经开始供货。器件带有SPI™串行总线接口，采用81引脚、10mm x 10mm BGA封装。器件还可以选择5/6以及全RoHS兼容封装。该器件工作在-40°C至+85°C全工业级温度范围。芯片起价为$33.60 (1000片起，美国离岸价)。现备有DS3104DK演示板，可用于器件评估。更多信息，请访问：http://china.maxim-ic.com/DS3104-Timing-IC
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