[發(fā)明專利]一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110039783.0
• 申請日: 2011-02-17
• 公開（公告）號: CN102148652A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 李卓群
• 申請（專利權(quán)）人: 上海奇微通訊技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/26
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 31251
• 代理人: 郭桂峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊和智能電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在信息化的社會里，涉及信息控制和交換的諸多行業(yè)，譬如信息網(wǎng)絡中的大型應用軟件、工業(yè)生產(chǎn)設備控制系統(tǒng)尤其信息傳輸網(wǎng)絡，為之提供高精度的授時是這些信息技術(shù)應用系統(tǒng)的基本要求。

基于IEEE-1588?PTP(高精度時間協(xié)議，Precision?Time?Protocol)的時鐘同步/授時系統(tǒng)是最新的、以IP網(wǎng)絡為載體的時鐘同步技術(shù)，基于IEEE-1588高精度時間協(xié)議標準建立的授時系統(tǒng)，可在現(xiàn)有局域網(wǎng)絡上提供納秒級的授時精度。相對于現(xiàn)有的授時系統(tǒng),?基于IEEE-1588授時系統(tǒng)具有不受地形限制、且成本低、覆蓋面廣的優(yōu)點，可用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡作為承載體。基于以上的優(yōu)點，基于IEEE?1588標準的時鐘同步/授時系統(tǒng)將成為今后網(wǎng)絡高精度授時系統(tǒng)的主流解決方案。

但基于IEEE?1588?PTP(v1和v2)的時鐘同步/授時系統(tǒng)所能達到的主從時鐘同步精度取決于承載時鐘報文的2層或3層網(wǎng)絡的配置和負載情況，也即IEEE1588時鐘報文在從主時鐘(Grandmaster?Clock)到從時鐘(Slave?Clock)的傳播路徑上，IEEE1588時鐘報文所經(jīng)過的2層交換機或者3層路由器的跳數(shù)、背景流量的高低、突發(fā)背景流量毛刺的存在都會最終影響主從時鐘同步精度是否達到納秒級(ns)、微秒級(us)或者毫秒級(ms)。如果主從時鐘同步精度不能達到預期的精度，相關(guān)的信息系統(tǒng)或設備的性能將會受到嚴重影響，甚至不能正常工作。因此，為信息系統(tǒng)提供高精度的主從時鐘同步測量技術(shù)以使時鐘同步/授時系統(tǒng)及時進行時鐘校準，從而得到更高精度的輸出時鐘成為必要。

發(fā)明內(nèi)容

為了提供更好的時鐘同步或授時系統(tǒng)，本發(fā)明實施例提供了一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的系統(tǒng)和方法，為IEEE1588?PTP(v1和v2)網(wǎng)絡時鐘同步的誤差測量提供了一個較好的解決方案，以解決如何評估網(wǎng)絡時鐘同步的輸出精度這一重要問題提供先決的條件。

為了實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例所提供的一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的系統(tǒng)是通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

脈沖計數(shù)模塊，用來計算主時鐘和從時鐘的脈沖次數(shù)差，所述主時鐘與遠程基準時鐘同步，所述從時鐘通過網(wǎng)絡與主時鐘同步從而與遠程基準時鐘同步；

時間計數(shù)模塊，用來計算所述主時鐘和從時鐘的時間差；

時鐘參考模塊，用來輸入?yún)⒖紩r鐘，所述參考時鐘與所述遠程基準時鐘同步；

同步計算模塊，用來根據(jù)所述時間差和脈沖次數(shù)差進行網(wǎng)絡時鐘同步參數(shù)的計算，輸出時間同步參數(shù)。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明實施例還提供了另一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的系統(tǒng)，通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

時鐘參考模塊，用來輸入?yún)⒖紩r鐘，所述參考時鐘與所述遠程基準時鐘同步；

時間誤差計算模塊，用來計算本地系統(tǒng)時間與所述參考時鐘的時間誤差；

時間計數(shù)模塊，用來記錄分別來自兩個主時鐘的同步時鐘報文的發(fā)送和接收時間戳，并根據(jù)所述時間誤差和時間戳分別計算單向報文傳輸時間；

同步計算模塊，用來根據(jù)所述單向報文傳輸時間，進行網(wǎng)絡時鐘同步參數(shù)的計算。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明實施例還提供了一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的方法，通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的方法，所述方法包括如下步驟：

計算主時鐘和從時鐘的脈沖次數(shù)差，所述主時鐘與遠程基準時鐘同步,?從時鐘通過網(wǎng)絡與主時鐘同步；

計算所述主時鐘和從時鐘的時間差；

根據(jù)參考時鐘的輸入，與所述遠程基準時鐘進行同步；

根據(jù)所述時間差和脈沖次數(shù)差進行網(wǎng)絡時鐘同步參數(shù)的計算，輸出時間同步參數(shù)。

為了實現(xiàn)前述的發(fā)明目的，本發(fā)明實施例還提供了另一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的方法，通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種測量網(wǎng)絡時鐘同步的方法，所述方法包括如下步驟：

根據(jù)參考時鐘的輸入，進行與所述遠程基準時鐘的同步；

記錄分別來自兩個主時鐘的同步時鐘報文的發(fā)送和接收時間戳;

計算本地系統(tǒng)時間與所述參考時鐘的時間誤差；

根據(jù)所述報文的傳輸時間戳和時間誤差,?分別計算單向報文傳輸時間；

根據(jù)所述單向報文傳輸時間,?進行網(wǎng)絡時鐘同步參數(shù)的計算。