一種ptp和sync-e融合的時頻同步方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于網絡技術領域，涉及一種時頻同步方法，尤其是一種PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法。
【背景技術】
[0002]PTP全稱是“網絡測量和控制系統(tǒng)的精密時間同步協(xié)議”，是通用的提升網絡系統(tǒng)定時同步能力的規(guī)范，使分布式通信網絡具有嚴格的定時同步；SYNC-E全稱“同步以太技術”，在傳統(tǒng)的同步數字體系網絡中廣泛應用，每個節(jié)點可以從物理鏈路提取線路時鐘。PTP和SYNC-E都是用來解決網絡同步的方法，PTP獨立于物理層，通過報文中添加時間戳傳遞同步信息。SYNC-E通過以太網物理層PHY實現(xiàn)同步，不受網絡高層帶來的影響，只需要物理連接存在就能實現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0005]這種PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，以太網MAC層功能、PTP協(xié)議棧處理、PHY接口邏輯和PHY時鐘生成、獲取工作均在FPGA內部完成，MASTER端的高精度時鐘經過PLL倍頻處理后作為千兆PHY的發(fā)送時鐘TXCLK，用來發(fā)送PTP報文；SLAVE端一方面從物理層恢復提取發(fā)送時鐘TXCLK，另一方面接收來自MASTER端的PTP報文;這樣就在一組PHY之間同時完成時間和頻率的同步傳輸，而且PTP和SYNC-E的時間信息和頻率信息基準都來自同一個時間源。
[0006]進一步，以上MASTER端需要向SLAVE時鐘發(fā)送ESMC報文。
[0007]進一步的，上述ESMC報文包含有TXCLK時鐘的質量信息。
[0008]進一步，以上主從時鐘之間需要收發(fā)ESMC報文和PTP協(xié)議的ANNOUNCE、SYNC、DELAY_RESP、DELAY_REQ 報文。
[0009]上述SYNC-E的ESMC報文發(fā)送間隔規(guī)定為1HZ，PTP協(xié)議的各報文的發(fā)送頻率可選。
[0010]進一步，在FPGA中設置兩個時間計數器，一個為ESMC報文發(fā)送間隔計數，一個為PTP報文發(fā)送間隔計數;MASTER時鐘和SLAVE時鐘之間完成PTP協(xié)議的請求和回復，實現(xiàn)PTP協(xié)議的時間同步；同時在間隙中MASTER發(fā)送ESMC報文，實現(xiàn)SYNC-E的同步。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]PTP和SYNC-E都需要以太網作為載體，利用同一個網絡節(jié)點的鏈路層和物理層分別實現(xiàn)PTP協(xié)議和SYNC-E的傳輸。本發(fā)明的PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法將PTP協(xié)議和SYNC-E的融合一方面使得網絡資源得到充分利用，另一方面豐富了對SLAVE設備的同步方式，支持時間同步也支持頻率同步。通過本發(fā)明提出的技術方案，可以實現(xiàn)在單個模塊上同時支持PTP和SYNC-E功能，PTP精度可以達到80ns，SYNC-E精度可以達到100ns。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的示意框圖；
[0014]圖2為本發(fā)明主從時間之間收發(fā)的報文圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法為:以太網MAC層功能、PTP協(xié)議棧處理、PHY接口邏輯和PHY時鐘生成、獲取工作均在FPGA內部完成，MASTER端的高精度時鐘經過PLL倍頻處理后作為千兆PHY的發(fā)送時鐘TXCLK，用來發(fā)送PTP報文；SLAVE端一方面從物理層恢復提取發(fā)送時鐘TXCLK，另一方面接收來自MASTER端的PTP報文;這樣就在一組PHY之間同時完成時間和頻率的同步傳輸，而且PTP和SYNC-E的時間信息和頻率信息基準都來自同一個時間源。所述MASTER端需要向SLA VE時鐘發(fā)送ESMC報文。所述ESMC報文包含有TXCLK時鐘的質量信息。主從時鐘之間需要收發(fā)ESMC報文和PTP協(xié)議的ANNOUNCE、SYNC、DELAY_RESP、DELAY_REQ報文。SYNC-E的ESMC報文發(fā)送間隔規(guī)定為1HZ，PTP協(xié)議的各報文的發(fā)送頻率可選。在FPGA中設置兩個時間計數器，一個為ESMC報文發(fā)送間隔計數，一個為PTP報文發(fā)送間隔計數;MASTER時鐘和SLAVE時鐘之間完成PTP協(xié)議的請求和回復，實現(xiàn)PTP協(xié)議的時間同步；同時在間隙中MASTER發(fā)送ESMC報文，實現(xiàn)SYNC-E的同步。
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0017]本發(fā)明如圖1所示:PTP協(xié)議棧處理和PHY時鐘生成、獲取等工作均在FPGA內部完成，MASTER端的高精度時鐘經過PLL倍頻處理后作為千兆PHY的發(fā)送時鐘TXCLK，用來發(fā)送PTP報文。SLAVE端一方面從物理層恢復提取此高精度時鐘，另一方面接收來自MASTER端的PTP報文。這樣就在一組PHY之間同時完成了時間和頻率的同步傳輸，而且PTP和SYNC-E的時間信息和頻率信息基準都來自同一個時間源。
[0018]在SYNC-E實現(xiàn)過程中，MASTER時鐘需要向SLAVE時鐘發(fā)送ESMC報文，其中包含有TXCLK時鐘的質量信息。主從時鐘之間需要收發(fā)ESMC報文和PTP協(xié)議的ANN0UNCE、SYNC、DELAY_RESP、DELAY_REQ等報文。SYNC-E的ESMC報文發(fā)送間隔規(guī)定為1HZ，PTP協(xié)議的各報文的發(fā)送頻率可選，因此在FPGA中可以設計兩個時間計數器，一個為ESMC報文發(fā)送間隔計數，一個為PTP報文發(fā)送間隔計數。主從時間之間收發(fā)的報文如圖2所示，可以看到MASTER時鐘和SLAVE時鐘之間完成了 PTP協(xié)議的請求和回復過程，實現(xiàn)了 PTP協(xié)議的時間同步。同時在間隙中MASTER也發(fā)送了 ESMC報文，實現(xiàn)了 SYNC-E的同步。
【主權項】
1.一種PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，其特征在于，以太網MAC層功能、PTP協(xié)議棧處理、PHY接口邏輯和PHY時鐘生成、獲取工作均在FPGA內部完成，MASTER端的高精度時鐘經過PLL倍頻處理后作為千兆PHY的發(fā)送時鐘TXCLK，用來發(fā)送PTP報文;SLAVE端一方面從物理層恢復提取發(fā)送時鐘TXCLK，另一方面接收來自MASTER端的PTP報文;這樣就在一組PHY之間同時完成時間和頻率的同步傳輸，而且PTP和SYNC-E的時間信息和頻率信息基準都來自同一個時間源。2.根據權利要求1所述的PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，其特征在于，所述MASTER端需要向SLAVE時鐘發(fā)送ESMC報文。3.根據權利要求2所述的PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，其特征在于，所述ESMC報文包含有TXCLK時鐘的質量信息。4.根據權利要求1所述的PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，其特征在于，主從時鐘之間需要收發(fā) ESMC 報文和 PTP 協(xié)議的 ANNOUNCE、SYNC、DELAY_RESP、DELAY_REQ 報文。5.根據權利要求1所述的PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，其特征在于，SYNC-E的ESMC報文發(fā)送間隔規(guī)定為1HZ，PTP協(xié)議的各報文的發(fā)送頻率可選。6.根據權利要求1所述的PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，其特征在于，在FPGA中設置兩個時間計數器，一個為ESMC報文發(fā)送間隔計數，一個為PTP報文發(fā)送間隔計數;MASTER時鐘和SLAVE時鐘之間完成PTP協(xié)議的請求和回復，實現(xiàn)PTP協(xié)議的時間同步；同時在間隙中MASTER發(fā)送ESMC報文，實現(xiàn)SYNC-E的同步。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PTP和SYNC-E融合的時頻同步方法，以太網MAC層功能、PTP協(xié)議棧處理、PHY接口邏輯和PHY時鐘生成、獲取工作均在FPGA內部完成，MASTER端的高精度時鐘經過PLL倍頻處理后作為千兆PHY的發(fā)送時鐘TXCLK，用來發(fā)送PTP報文；SLAVE端一方面從物理層恢復提取發(fā)送時鐘TXCLK，另一方面接收來自MASTER端的PTP報文；這樣就在一組PHY之間同時完成時間和頻率的同步傳輸，而且PTP和SYNC-E的時間信息和頻率信息基準都來自同一個時間源。通過本發(fā)明提出的技術方案，可以實現(xiàn)在單個模塊上同時支持PTP和SYNC-E功能，PTP精度可以達到80ns，SYNC-E精度可以達到100ns。
【IPC分類】H04J3/06
【公開號】CN105634637
【申請?zhí)枴緾N201510974724
【發(fā)明人】蒲南江, 黃成
【申請人】大唐電信（成都）信息技術有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月22日