用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法、模塊、設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)授時(shí)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法、模塊、設(shè)備和系統(tǒng)。目的是為了解決現(xiàn)有方案在多級(jí)級(jí)聯(lián)時(shí)會(huì)出現(xiàn)時(shí)間差累積及同步精度不高的問(wèn)題。本發(fā)明所述方法包括主端和從端，從端測(cè)量出來(lái)自主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與從端本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘之間的相差t2＇，并記錄從端Delay_Req報(bào)文的發(fā)送時(shí)間t3和Sync報(bào)文接收時(shí)間t2；主端測(cè)量出來(lái)自從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與主端本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘之間的相差t4＇，并記錄主端帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)出的準(zhǔn)確時(shí)間t1，從端根據(jù)測(cè)得的t1，t2，t2＇，t3，t4，t4＇計(jì)算時(shí)鐘偏差和時(shí)鐘延遲修正從端本地時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)與主端的高精度同步。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法、模塊、設(shè)備及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)授時(shí)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法、模塊、設(shè)備及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]IEEE 1588 PTP協(xié)議，全稱(chēng)是 “IEEE 1588 Precis1n Clock Synchronizat1nProtocol，網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)”，簡(jiǎn)稱(chēng)PTP(Precis1n TimingProtocol，精密時(shí)間同步協(xié)議)，具有容易配置、快速收斂以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源消耗少等特點(diǎn)。PTP的主要原理是通過(guò)一個(gè)同步信號(hào)周期性的對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘進(jìn)行校正同步，可以使基于以太網(wǎng)的分布式系統(tǒng)達(dá)到精確同步。同步的基本原理包括時(shí)間發(fā)出和接收時(shí)間信息的記錄，并且對(duì)每一條信息增加一個(gè)“時(shí)間戳”。有了時(shí)間記錄，接收端就可以計(jì)算出自己在網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘誤差和時(shí)間延時(shí)。為了管理這些信息，PTP協(xié)議定義了 4種多點(diǎn)傳送的報(bào)文類(lèi)型和管理報(bào)文，包括同步(Sync)報(bào)文，跟隨(Follow_up)報(bào)文，延遲請(qǐng)求(Delay_Req)報(bào)文，延遲應(yīng)答(06]^7_1^8卩)報(bào)文。當(dāng)前PTP授時(shí)主端/從端通過(guò)收發(fā)Sync報(bào)文、?011<^_1^報(bào)文、06]^_1^報(bào)文、06]^_1^8卩報(bào)文交換數(shù)據(jù)，測(cè)得主端/從端時(shí)時(shí)間偏差和時(shí)間延遲，并進(jìn)行補(bǔ)償修正，從而達(dá)到主端/從端時(shí)間同步;采用125M時(shí)鐘的時(shí)間戳，主端/從端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)授時(shí)可以達(dá)到最高8ns的同步精度。但現(xiàn)有方案在多級(jí)級(jí)聯(lián)時(shí)會(huì)出現(xiàn)時(shí)間差累積，限制了授時(shí)精度的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有PTP授時(shí)精度有限和多級(jí)級(jí)聯(lián)時(shí)差累積的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)包括主端和從端;所述主端，用于提供帶時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，將帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞給所述從端，并記錄時(shí)間tl，所述tl為所述主端帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)出的準(zhǔn)確時(shí)間;所述主端接收所述從端發(fā)送過(guò)來(lái)帶時(shí)間戳的Delay_Req報(bào)文數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間t4，所述t4為所述主端接收到Delay_Req報(bào)文的時(shí)間，并將包含t4的Delay_Resp報(bào)文發(fā)送給所述從端；
所述從端，用于接收所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間t2，所述t2為所述從端接收所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中Sync報(bào)文的時(shí)間;所述從端將本地帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主端，并記錄時(shí)間t3，所述t3為所述從端帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中Delay_Req報(bào)文的發(fā)送時(shí)間；
所述主端測(cè)量由所述從端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭與本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘之間的相位差，該相位差定義為t4'，并計(jì)算t4''= t4 + t4'，所述t4''為所述主端接收所述從端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間，所述主端將t4''發(fā)送給所述從端；
所述從端測(cè)量由所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭與本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘之間的相位差t2'，并計(jì)算t2''= t2+ t2'，所述t2''為所述從端接收所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間；
計(jì)算所述從端和所述主端之間的時(shí)鐘偏差((〖2//31)-(〖4//43))/2和時(shí)鐘延遲((t2; /-tl)+(t4/ '43))/2,并修正所述從端本地時(shí)間。
[0005]更進(jìn)一步，所述相位差t2 ’和t4 ’的測(cè)量過(guò)程包括如下步驟:
51.所述主端以本地參考時(shí)鐘作為頻率源，生成帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；
52.所述主端以本地參考時(shí)鐘作為頻率源，進(jìn)行PTP時(shí)間定時(shí)計(jì)數(shù)；
53.所述從端以本地參考時(shí)鐘或網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)鐘作為頻率源，生成帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；
54.所述從端以本地參考時(shí)鐘或網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)鐘作為頻率源，進(jìn)行PTP時(shí)間定時(shí)計(jì)數(shù)；
55.所述主端將帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)纜發(fā)送給所述從端；
56.所述從端將帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)纜發(fā)送給所述主端；
57.所述主端測(cè)量本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差tf ；
58.計(jì)算t4w= t4 + t4;；
59.所述主端將t4’ ’發(fā)送給所述從端；
S10.所述從端測(cè)量本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t2';
311.所述從端計(jì)算七2//= 12+ t2'；
S12.所述從端計(jì)算時(shí)鐘偏差((t2, ; _t I)-(t4 ; r_t3))/2和時(shí)鐘延遲((t2, ; -tl ) +(t4 〃 -t3) )/2，并修正所述從端本地時(shí)間。
[000?] 更進(jìn)一步，步驟SQmtf '通過(guò)Delay_Resp報(bào)文或獨(dú)立數(shù)據(jù)位發(fā)送給所述從端。
[0007]更進(jìn)一步，步驟S7中，采用高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片測(cè)量所述主端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t4'，并包括如下步驟:
571.將所述主端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘傳送給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片；
572.將接收的來(lái)自所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片；
573.高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片通過(guò)計(jì)算得到所述主端本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t4'。
[0008]更進(jìn)一步，步驟SlO中，采用高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片測(cè)量所述從端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t2'，并包括如下步驟:
5101.將所述從端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘傳送給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片；
5102.將接收的來(lái)自所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片；
5103.高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片通過(guò)計(jì)算得到所述從端本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t2'。
[0009]本發(fā)明還提供一種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備，包括本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元、PHY(Physical Layer，物理層)接口控制單元，所述本地參考時(shí)鐘單元給主控制單元和PHY接口控制單元提供時(shí)鐘，同時(shí)接收主控制單元的頻率調(diào)節(jié)控制，所述相差測(cè)量單元，用于測(cè)量相差t2'或t4S所述主控制單元用于對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，并對(duì)接收或發(fā)送的帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述PHY接口控制單元，用于將主控制單元生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成主控制單元能解算的數(shù)據(jù)。
[0010]更進(jìn)一步，上述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備支持所述主端或所述從端工作模式。
[0011]本發(fā)明還提供一種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊，包括本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元、PHY接口控制單元，所述本地參考時(shí)鐘單元給主控制單元和PHY接口控制單元提供時(shí)鐘，同時(shí)接收主控制單元的頻率調(diào)節(jié)控制，所述相差測(cè)量單元，用于測(cè)量相差t2 '或t4'，所述主控制單元用于對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，并對(duì)接收或發(fā)送的帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述PHY接口控制單元，用于將主控制單元生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成主控制單元能解算的數(shù)據(jù)。
[0012]更進(jìn)一步，上述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊支持所述主端或所述從端工作模式。
[0013]本發(fā)明還提供一種網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，包括至少2臺(tái)上述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或2塊上述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊。
[0014]更進(jìn)一步，至少I(mǎi)臺(tái)所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊配置為主端，至少I(mǎi)臺(tái)所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊配置為從端。
[0015]更進(jìn)一步，采用多級(jí)級(jí)聯(lián)的方式完成授時(shí)，每一級(jí)都包含I臺(tái)配置為主端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊配置為主端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊和I臺(tái)配置為從端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊配置為從端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘冋步t吳塊。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明的測(cè)量PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)差的方法，在多級(jí)級(jí)聯(lián)時(shí)，可以測(cè)出級(jí)聯(lián)引入的的時(shí)間誤差，從而更精確的修正所述從端本地時(shí)間，提高所述從端與所述主端同步的精度;采用高精度時(shí)差測(cè)量芯片，進(jìn)一步提高了所述從端與所述主端的同步精度，實(shí)現(xiàn)ps級(jí)的時(shí)間戳精度，從而實(shí)現(xiàn)亞ns級(jí)時(shí)間同步;同時(shí)，與以前的PTP授時(shí)方案硬件兼容，具備很好的適應(yīng)性和可推廣性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
圖2為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)采用PTP協(xié)議基于two step(雙步)模式完成時(shí)鐘同步原理圖； 圖3為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)采用PTP協(xié)議基于one step(單步)模式完成時(shí)鐘同步原理圖； 圖4為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步原理圖；
圖5為采用本發(fā)明時(shí)鐘同步方法的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或模塊的原理圖；
圖6為采用本發(fā)明的時(shí)鐘同步設(shè)備或模塊組成的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]本發(fā)明為解決現(xiàn)有PTP授時(shí)方法授時(shí)精度有限和存在多級(jí)級(jí)聯(lián)時(shí)差累積的問(wèn)題，提供一種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法。圖1為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)框圖，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)包括主端和從端，主端和從端通過(guò)PHY接口控制單元進(jìn)行通信和交換帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，主端包括主端本地參考時(shí)鐘、主端時(shí)差測(cè)量以及主端PHY接口控制單元，從端包括從端本地參考時(shí)鐘，從端時(shí)差測(cè)量以及從端PHY接口控制單元。如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)使用時(shí)鐘同步方法完成從端和主端之間時(shí)間的同步，該時(shí)鐘同步方法，包括主端，以主端本地參考時(shí)鐘作為頻率源，生成主端帶有時(shí)間戳的Sync報(bào)文和帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，主端帶有時(shí)間戳的的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)由主端PHY接口控制單元通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)纜傳送給從端，主端還包括時(shí)差測(cè)量，用于測(cè)量主端PHY接口控制單元內(nèi)部PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和來(lái)自從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差t4';還包括從端，從端以本地參考時(shí)鐘或從端PHY接口控制單元從接收來(lái)自主端的帶時(shí)間戳網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中恢復(fù)的時(shí)鐘作為頻率源，生成從端帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，從端帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)由從端PHY接口控制單元通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)纜傳送給主端，從端還包括時(shí)差測(cè)量，用于測(cè)量從端PHY接口控制單元內(nèi)部PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和來(lái)自主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差t2'。
[0020]圖2為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)采用PTP協(xié)議基于twostep模式完成時(shí)鐘同步原理圖。如圖2所示，現(xiàn)有的PTP授時(shí)方法two step模式主端發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中包含Sync報(bào)文、FoIlow_Up報(bào)文和Delay_Resp報(bào)文，Sync報(bào)文記錄了報(bào)文自身預(yù)計(jì)發(fā)出時(shí)間，F(xiàn)ol low_Up報(bào)文記錄了Sync報(bào)文準(zhǔn)確發(fā)出時(shí)間tl，Delay_Resp報(bào)文記錄了Delay_Req報(bào)文的準(zhǔn)確接收時(shí)間t4;從端發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中包含Delay_Req報(bào)文，從端能測(cè)得Sync報(bào)文接收的時(shí)間t2，同時(shí)記錄了Delay_Req報(bào)文的發(fā)出時(shí)間t3，從端根據(jù)11，t2，t3，t4計(jì)算出從端跟主端的時(shí)鐘偏差((t2~七1)-(丨4-丨3))/2和時(shí)鐘延遲((丨2-丨1)+(丨4-丨3))/2，對(duì)從端進(jìn)行時(shí)間修正，實(shí)現(xiàn)從端與主端同步。
[0021]圖3為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)采用PTP協(xié)議基于onestep模式完成時(shí)鐘同步原理圖。如圖3所示，現(xiàn)有的PTP授時(shí)方法one step模式主端發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中包含Sync報(bào)文、和Delay_Resp報(bào)文，Sync報(bào)文記錄了報(bào)文自身準(zhǔn)確發(fā)出時(shí)間tl，Delay_Resp報(bào)文記錄了Delay_Req報(bào)文的準(zhǔn)確接收時(shí)間t4;從端發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中包含Delay_Req報(bào)文，從端能測(cè)得Sync報(bào)文接收的時(shí)間t2，同時(shí)記錄了Delay_Req報(bào)文的發(fā)出時(shí)間t3，從端根據(jù)tl，t2，t3，t4計(jì)算出從端跟主端的時(shí)鐘偏差((t2-tl)-(t4-t3))/2和時(shí)鐘延遲((t2-tl)+(t4-t3))/2，對(duì)從端進(jìn)行時(shí)間修正，實(shí)現(xiàn)從端與主端同步。
[0022]本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)主端和從端采用時(shí)鐘同步方法，在現(xiàn)有PTP授時(shí)方法的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確測(cè)得t2'和t4'，結(jié)合現(xiàn)有PTP授時(shí)方法記錄的t2和t4計(jì)算出t2〃和t4' S從而計(jì)算出更為準(zhǔn)確的時(shí)鐘偏差((t2' '-tl)-(t4' '-t3))/2和時(shí)鐘延遲((t2' '-tl)+(t4' '-t3))/2，對(duì)從端本地時(shí)間進(jìn)行修正，提高了從端與主端之間時(shí)間同步的精度。
[0023]圖3為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步原理圖。如圖3所示，本發(fā)明在現(xiàn)有基于PTP協(xié)議授時(shí)方法的基礎(chǔ)上，增加相差t2 ’和t4 ’的測(cè)量，過(guò)程如下:主端以本地參考時(shí)鐘作為主端PTP定時(shí)時(shí)鐘，提供給主端PHY接口控制單元，由主端PHY接口控制單元進(jìn)行主端PTP時(shí)間定時(shí)計(jì)數(shù)，并生成主端本地帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時(shí)主端PHY接口控制單元接收來(lái)自從端帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，主端測(cè)量本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與來(lái)自從端帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差t4'，并計(jì)算t4''= t4 + t4'，t4''為主端接收從端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間，其中，t4為主端接收到Delay_Req報(bào)文的時(shí)間，并將該t4〃通過(guò)Delay_ReSp報(bào)文、PTP協(xié)議包保留字節(jié)或普通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)位的方式添加到主端本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中，并發(fā)送給從端;從端以本地參考時(shí)鐘作為從端PTP定時(shí)時(shí)鐘，提供給從端PHY接口控制單元，由從端PHY接口控制單元進(jìn)行從端PTP時(shí)間定時(shí)計(jì)數(shù)，并生成從端本地帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時(shí)接收來(lái)自主端帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，從端測(cè)量本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與來(lái)自主端帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差t2S并計(jì)算t2〃= t2+ t2St2〃為從端接收主端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間，t2為從端接收Sync報(bào)文的時(shí)間，從端同時(shí)從來(lái)自主端的帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中獲取主端帶時(shí)間戳網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)出的時(shí)間11和Delay_Req報(bào)文的發(fā)出時(shí)間t3，最終從端根據(jù)11,12" ,13, t4''測(cè)出更為準(zhǔn)確的時(shí)鐘偏差tl)-( t4,;- t3))/2和時(shí)鐘延遲tl)+( t4w- t3))/2，并用該時(shí)鐘偏差和時(shí)鐘延遲值對(duì)從端時(shí)鐘進(jìn)行補(bǔ)償修正，從而實(shí)現(xiàn)從端與主端的高精度同步?，F(xiàn)有PTP授時(shí)方法主端/從端僅通過(guò)收發(fā)Sync報(bào)文、？0110￥_1^報(bào)文、06]^7_1^卩報(bào)文、06137_1^8卩報(bào)文交換數(shù)據(jù)，測(cè)得主端/從端時(shí)鐘偏差((〖2-〖1)-(〖4-〖3))/2和時(shí)鐘延遲((〖2-〖1) + (七4-t3))/2進(jìn)行補(bǔ)償修正，存在無(wú)法消除網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在多級(jí)級(jí)聯(lián)時(shí)引入的時(shí)間延遲問(wèn)題。本發(fā)明提供的方法，在測(cè)得11，t2，t3，t4的基礎(chǔ)上，采用直接測(cè)量本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭相位差的方法，得到比t2和t4更為精確的t2〃和t4〃，直接測(cè)量包含網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在傳輸過(guò)程中因多級(jí)級(jí)聯(lián)引入的時(shí)差在內(nèi)的時(shí)間延遲，因此可以進(jìn)一步提高PTP授時(shí)的精度。
[0024]主端可以采用高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片測(cè)量主端PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與來(lái)自從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差tf。測(cè)量過(guò)程如下:將主端PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和來(lái)自從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分別傳送給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片的測(cè)量通道，由高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片內(nèi)部集成或編程實(shí)現(xiàn)的測(cè)量電路直接測(cè)量計(jì)算出主端PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與來(lái)自從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差t4\采用芯片直接測(cè)量的方式，可以直接測(cè)得相差t4\由于芯片測(cè)量精度較高，可達(dá)ps級(jí)，因此，可以通過(guò)計(jì)算得到更為精確的t4〃= t4 + t4\ t4〃為主端接收從端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間。獲取更為準(zhǔn)確的'，為從端時(shí)間的精確修正提供了基礎(chǔ)。
[0025]從端可以采用高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片測(cè)量從端PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與來(lái)自主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差t2\測(cè)量過(guò)程如下:將從端PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和來(lái)自主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分別傳送給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片的測(cè)量通道，由高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片內(nèi)部集成或編程實(shí)現(xiàn)的測(cè)量電路直接測(cè)量計(jì)算出從端PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與來(lái)自主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相差t2'。由于芯片測(cè)量精度較高，可達(dá)ps級(jí)，因此，可以通過(guò)計(jì)算得到更為精確的t2't2 + t2;, t2w為從端接收主端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間，獲取更為準(zhǔn)確的t2''，結(jié)合主端精確測(cè)量的t4'S計(jì)算出更為準(zhǔn)確的時(shí)鐘偏差tl)-( t4,;- t3))/2和時(shí)鐘延遲at2"~ tl)+( t4〃- t3))/2，對(duì)從端本地時(shí)鐘進(jìn)行修正，從而進(jìn)一步提高了授時(shí)精度。
[0026]對(duì)于上面描述的本發(fā)明的時(shí)鐘同步方法，其可以通過(guò)時(shí)鐘同步設(shè)備或者時(shí)鐘同步模塊的形式用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)。
[0027]圖4為采用本發(fā)明時(shí)鐘同步方法的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備的原理圖。如圖4所示，時(shí)鐘同步設(shè)備至少包括本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元、PHY物理接口控制單元。本地參考時(shí)鐘單元給主控制單元和PHY接口控制單元提供時(shí)鐘，同時(shí)接收主控制單元的頻率調(diào)節(jié)控制;相差測(cè)量單元接收來(lái)自PHY接口控制單元的PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，測(cè)量相差t2'或t4\并將測(cè)得的結(jié)果發(fā)送給PHY接□控制單元;主控制單元，對(duì)相差測(cè)量單元進(jìn)行控制，控制相差測(cè)量單元的數(shù)據(jù)采集頻率、速率和數(shù)量，對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，將需要傳遞的數(shù)據(jù)發(fā)送給PHY接口控制單元，同時(shí)接收PHY接口控制單元傳送過(guò)來(lái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)本地參考時(shí)鐘單元進(jìn)行控制，在必要時(shí)，對(duì)本地參考時(shí)鐘單元輸出的參考時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié);PHY接口控制單元用于將主控制單元生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成主控制單元能解算的數(shù)據(jù)并發(fā)送給主控制單元，同時(shí)將要進(jìn)行相差測(cè)量的PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給相差測(cè)量單元，接收相差測(cè)量單元發(fā)送過(guò)來(lái)的測(cè)量結(jié)果。時(shí)鐘同步設(shè)備，采用時(shí)鐘同步方法進(jìn)行PTP授時(shí)，時(shí)鐘同步方法的實(shí)現(xiàn)主要由主控制單元和PHY接口控制單元完成，PHY接口控制單元支持IEEE 1588 PTP協(xié)議，由主控制單元對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)PHY接口控制單元發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步方法中時(shí)鐘偏差tl)-( t4〃- t3))/2和時(shí)鐘延遲((t2〃- tl)+( Urr- t3))/2的測(cè)量。除本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元和PHY接口控制單元外，時(shí)鐘同步設(shè)備還包括顯示單元、信號(hào)輸入單元、信號(hào)輸出單元、供電單元等;顯示單元用于顯示需要直觀展示的信息，信號(hào)輸入單元用于接收上一級(jí)精確的IRIG-B碼、1MHz信號(hào)等參考信號(hào)，信號(hào)輸出單元用于產(chǎn)生需要的時(shí)間碼信號(hào)，包括pps信號(hào)、IRIG-B碼信號(hào)、PTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)信號(hào)、NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)信號(hào)等。時(shí)鐘同步設(shè)備以時(shí)鐘同步方法為核心，實(shí)現(xiàn)主端、從端設(shè)備之間高精度網(wǎng)絡(luò)時(shí)間信號(hào)的傳遞。
[0028]此外，時(shí)鐘同步設(shè)備，可以通過(guò)配置，設(shè)置成主端工作模式或從端工作模式。當(dāng)時(shí)鐘同步設(shè)備設(shè)置為主端工作模式時(shí)，作為時(shí)鐘同步方法的主端，完成對(duì)從端的PTP授時(shí)；當(dāng)時(shí)鐘同步設(shè)備設(shè)置為從端工作模式時(shí)，作為時(shí)鐘同步方法的從端，完成與主端之間時(shí)間的同步。主端和從端時(shí)鐘同步設(shè)備硬件一致，降低了硬件維護(hù)和研制成本。
[0029]另外，本發(fā)明的時(shí)鐘同步方法也可以用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊，基本原理同樣如圖4所示。時(shí)鐘同步模塊至少包括本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元、PHY接口控制單元。本地參考時(shí)鐘單元給主控制單元和PHY接口控制單元提供時(shí)鐘，同時(shí)接收主控制單元的頻率調(diào)節(jié)控制;相差測(cè)量單元接收來(lái)自PHY接口控制單元的PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，測(cè)量相差t2'或t4'，并將測(cè)得的結(jié)果發(fā)送給PHY接口控制單元;主控制單元，對(duì)相差測(cè)量單元進(jìn)行控制，控制相差測(cè)量單元的數(shù)據(jù)采集頻率、速率和數(shù)量，對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，將需要傳遞的數(shù)據(jù)發(fā)送給PHY接口控制單元，同時(shí)接收PHY接口控制單元傳送過(guò)來(lái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)本地參考時(shí)鐘單元進(jìn)行控制，在必要時(shí)，對(duì)本地參考時(shí)鐘單元輸出的參考時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié);PHY接口控制單元用于將主控制單元生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成主控制單元能解算的數(shù)據(jù)并發(fā)送給主控制單元，同時(shí)將要進(jìn)行相差測(cè)量的PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘和帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給相差測(cè)量單元，接收相差測(cè)量單元發(fā)送過(guò)來(lái)的測(cè)量結(jié)果。時(shí)鐘同步模塊，采用時(shí)鐘同步方法進(jìn)行PTP授時(shí)，時(shí)鐘同步方法的實(shí)現(xiàn)主要由主控制單元和PHY接口控制單元完成，PHY接口控制單元支持IEEE 1588 PTP協(xié)議，由主控制單元對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)PHY接口控制單元發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步方法中時(shí)鐘偏差((12''- tl)-( t4〃- t3))/2和時(shí)鐘延遲((?2Η- tl)+( t4;t3))/2的測(cè)量。除本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元和PHY接口控制單元外，時(shí)鐘同步模塊，信號(hào)輸入單元、信號(hào)輸出單元、供電單元等;信號(hào)輸入單元用于接收上一級(jí)精確的IRIG-B碼、1MHz信號(hào)等參考信號(hào)，信號(hào)輸出單元用于產(chǎn)生需要的時(shí)間碼信號(hào)，包括pps信號(hào)、IRIG-B碼信號(hào)、PTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)信號(hào)、NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)信號(hào)等。時(shí)鐘同步模塊以時(shí)鐘同步方法為核心，實(shí)現(xiàn)主端、從端模塊之間高精度網(wǎng)絡(luò)時(shí)間信號(hào)的傳遞。與時(shí)鐘同步設(shè)備相比，時(shí)鐘同步模塊集成度高，體積小，功能強(qiáng)大，降低了授時(shí)設(shè)備的研發(fā)周期、難度和成本。
[0030]此外，時(shí)鐘同步模塊，可以通過(guò)配置，設(shè)置成主端工作模式或從端工作模式。當(dāng)時(shí)鐘同步模塊設(shè)置為主端工作模式時(shí)，作為時(shí)鐘同步方法的主端，完成對(duì)從端的PTP授時(shí)；當(dāng)時(shí)鐘同步模塊設(shè)置為從端工作模式時(shí)，作為時(shí)鐘同步方法的從端，完成與主端之間時(shí)間的同步。主端和從端時(shí)鐘同步模塊硬件一致，降低了硬件維護(hù)和研制成本。
[0031]針對(duì)時(shí)鐘同步方法的應(yīng)用，本發(fā)明還提出了一種網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)由至少2臺(tái)時(shí)鐘冋步設(shè)備或2塊時(shí)鐘冋步t吳塊。
[0032]具體，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)中2臺(tái)時(shí)鐘冋步設(shè)備或2塊時(shí)鐘冋步t吳塊，至少I(mǎi)臺(tái)時(shí)鐘冋步設(shè)備或I塊時(shí)鐘同步模塊配置為主端，至少I(mǎi)臺(tái)時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊時(shí)鐘同步模塊配置為從端，主端和從端之間采用時(shí)鐘同步方法，實(shí)現(xiàn)從端與主端時(shí)間的同步。
[0033]具體，如圖5所示，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)采用多級(jí)級(jí)聯(lián)的方式完成授時(shí)，每一級(jí)可以認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都包含I臺(tái)配置為主端的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊配置為主端的時(shí)鐘同步模塊和I臺(tái)配置為從端的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊配置為從端的時(shí)鐘同步模塊，每個(gè)結(jié)點(diǎn)內(nèi)部主端和從端采用時(shí)鐘同步方法完成從端與主端時(shí)間同步;結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間也采用時(shí)鐘同步方法，上一個(gè)結(jié)點(diǎn)的從端同時(shí)作為主端與下一結(jié)點(diǎn)相連接，下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的主端同時(shí)作為從端與上一結(jié)點(diǎn)相連接，結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間也采用時(shí)鐘同步方法完成下一結(jié)點(diǎn)與上一結(jié)點(diǎn)之間時(shí)間的同步。
[0034]本發(fā)明解決了PTP精確時(shí)鐘同步協(xié)議中所存在的多級(jí)級(jí)聯(lián)誤差累積的問(wèn)題，采用高精度測(cè)量芯片，直接精確測(cè)量主端和從端本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)之間的相差t2'和相差t4S從而為從端時(shí)間的精確修正提供了保障。采用本發(fā)明方法，能夠?qū)崿F(xiàn)亞納秒級(jí)PTP授時(shí)精度，同時(shí)具備很好的兼容性。
[0035]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法，網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)包括主端和從端； 所述主端，用于提供帶時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，將帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞給所述從端，并記錄時(shí)間tl，所述tl為所述主端帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)出的準(zhǔn)確時(shí)間，所述主端接收所述從端發(fā)送過(guò)來(lái)帶時(shí)間戳的Delay_Req報(bào)文數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間t4，所述t4為所述主端接收到Delay_Req報(bào)文的時(shí)間，并將包含t4的Delay_Resp報(bào)文發(fā)送給所述從端； 所述從端，用于接收所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間t2，所述t2為所述從端接收所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中Sync報(bào)文的時(shí)間，所述從端將本地帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主端，并記錄時(shí)間t3，所述t3為所述從端帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中Delay_Req報(bào)文的發(fā)送時(shí)間； 其特征在于， 所述主端測(cè)量由所述從端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭與本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘之間的相位差，該相位差定義為t4'，并計(jì)算t4''= t4 + t4'，所述t4''為所述主端接收所述從端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間，所述主端將t4''發(fā)送給所述從端； 所述從端測(cè)量由所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭與本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘之間的相位差t2'，并計(jì)算t2''= t2+ t2'，所述t2''為所述從端接收所述主端發(fā)送過(guò)來(lái)的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確接收時(shí)間； 計(jì)算所述從端和所述主端之間的時(shí)鐘偏差((〖2//-〖1)-(〖4//43))/2和時(shí)鐘延遲((t2H-tl) + (t4〃-t3))/2，并修正所述從端本地時(shí)間，實(shí)現(xiàn)跟所述主端的高精度時(shí)間同步。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法，其特征在于:相位差t2'和t4'的測(cè)量過(guò)程包括如下步驟: 51.所述主端以本地參考時(shí)鐘作為頻率源，生成帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)； 52.所述主端以本地參考時(shí)鐘作為頻率源，進(jìn)行PTP時(shí)間定時(shí)計(jì)數(shù)； 53.所述從端以本地參考時(shí)鐘或網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)鐘作為頻率源，生成帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)； 54.所述從端以本地參考時(shí)鐘或網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)鐘作為頻率源，進(jìn)行PTP時(shí)間定時(shí)計(jì)數(shù)； 55.所述主端將帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)纜發(fā)送給所述從端； 56.所述從端將帶有時(shí)間戳的本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)纜發(fā)送給所述主端； 57.所述主端測(cè)量本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差tf ； 58.計(jì)算t4w= t4 + t4;； 59.所述主端將t4’ ’發(fā)送給所述從端； 510.所述從端測(cè)量本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t2'; 511.所述從端計(jì)算t2'/=12+ t2'； 512.所述從端計(jì)算時(shí)鐘偏差((t2,; _t I )- (t4 ; r_t3))/2和時(shí)鐘延遲((t2, ; -t I) +(t4 〃 -t3) )/2，并修正所述從端本地時(shí)間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，步驟S9中t4〃通過(guò)PTP協(xié)議的Delay_ReSp報(bào)文、PTP協(xié)議包保留字節(jié)或普通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)位發(fā)送給所述從端。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，步驟S7中，采用高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片測(cè)量所述主端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t4S并包括如下步驟:571.將所述主端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘傳送給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片； 572.將接收的來(lái)自所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片； 573.高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片通過(guò)計(jì)算得到所述主端本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的所述從端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t4'。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，步驟SlO中，采用高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片測(cè)量所述從端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的來(lái)自所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t21，并包括如下步驟: 5101.將所述從端的本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘傳送給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片； 5102.將接收的來(lái)自所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞給高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片； S103.高精度測(cè)量芯片或可編程邏輯芯片通過(guò)計(jì)算得到所述從端本地PTP計(jì)數(shù)時(shí)鐘與接收的所述主端的帶有時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀頭之間的相位差t2'。6.—種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備，其特征在于，包括本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元、PHY接口控制單元，所述本地參考時(shí)鐘單元給主控制單元和PHY接口控制單元提供時(shí)鐘，同時(shí)接收主控制單元的頻率調(diào)節(jié)控制，所述相差測(cè)量單元，用于測(cè)量相差t2'或t4'，所述主控制單元用于對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，并對(duì)接收或發(fā)送的帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述PHY接口控制單元，用于將主控制單元生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成主控制單元能解算的數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備，其特征在于，支持主端或從端工作模式。8.—種用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊，其特征在于，包括本地參考時(shí)鐘單元、相差測(cè)量單元、主控制單元、PHY接口控制單元，所述本地參考時(shí)鐘單元給主控制單元和PHY接口控制單元提供時(shí)鐘，同時(shí)接收主控制單元的頻率調(diào)節(jié)控制，所述相差測(cè)量單元，用于測(cè)量相差t2'或t4'，所述主控制單元用于對(duì)PHY接口控制單元進(jìn)行控制，并對(duì)接收或發(fā)送的帶時(shí)間戳的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述PHY接口控制單元，用于將主控制單元生成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成主控制單元能解算的數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊，其特征在于，支持主端或從端工作模式。10.—種網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括至少2臺(tái)如權(quán)利要求6所述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或2塊如權(quán)利要求8所述的用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述一種網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，至少I(mǎi)臺(tái)所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊配置為主端，至少I(mǎi)臺(tái)所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊配置為從端。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述一種網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，采用多級(jí)級(jí)聯(lián)的方式完成授時(shí)，每一級(jí)都包含I臺(tái)配置為主端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊配置為主端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊和I臺(tái)配置為從端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步設(shè)備或I塊配置為從端的所述用于網(wǎng)絡(luò)授時(shí)系統(tǒng)的時(shí)鐘同步模塊。
【文檔編號(hào)】H04J3/06GK106027193SQ201610541314
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】李宗安, 朱敏, 劉文鋒, 張樂(lè)健, 梁明, 杜海波
【申請(qǐng)人】廣州市國(guó)飛信息科技有限公司