[發明專利]同步設備和包含該設備的同步系統

有效

• 申請號: 201310270879.7
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104253665B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 姜南春
• 申請（專利權）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及通信系統中的頻率和相位同步技術。

背景技術

目前，在通信系統中用于同步的技術包括1588協議和以太網同步。其中，1588協議及其相配合的算法使用遠程時間服務器通過IP網絡發送的1588消息進行頻率和相位的同步。而以太網同步(Synchronization over Ethernet，或簡稱SyncE)則是通過以太網中傳輸的物理信號來進行頻率的同步。

發明內容

在背景技術中所說的1588協議存在一個缺陷：1588消息會受到IP網絡狀況的影響，例如，如果IP網絡延遲或者丟包嚴重，那么將會導致相位跳躍或者頻率丟失，進而影響同步的準確性。雖然可以優化與1588相配合的算法來盡量增加同步性能，但是仍然無法解決延遲或者丟包帶來的影響。

而以太網同步雖然不受網絡狀況，例如帶寬和阻塞的影響，但是以太網同步只能對頻率進行同步，而無法提供相位同步的功能。

本發明的基本構思包括如下至少一點：

1.使用基于物理層的以太網同步來控制時鐘生成部分進行頻率同步；

2.當以太網同步完成頻率同步后，使用1588協議來控制該時鐘生成部分：基于已同步的頻率來計算本地與遠程時間服務器之間的相位差，并基于該相位差來再次調節時鐘生成部分以獲得相位同步；

3.當使用1588協議鎖定相位后，如果IP網絡阻塞或其他異常狀況發生，那么1588協議可以被暫停，在這種情況下，本發明的實施方式繼續使用以太網同步能夠在很長時間內保持頻率，進而保持相位恒定。而現有技術中，一旦1588協議無法正常運作，那么頻率無法獲得同步，相位也將失去同步。因此，本發明的實施方式能夠更長時間地維持同步，能夠維持同步的時間取決于以太網同步的穩定性，這在實際系統中常常是能夠保持相當長的時間的。在網絡恢復或者預定時間段過后，1588協議和算法可以恢復繼續進行。

根據本發明的一個方面，提供了一種同步設備，包括如下部件：1588同步模塊，用于接收帶有本地時間戳的1588消息，在第一模式下，基于1588算法計算并提供相位誤差，其中，該本地時間戳源自系統時鐘和與該系統時鐘對應的本地以太網同步信號；頻率同步模塊，在該第一模式下，根據該本地以太網同步信號與所接收的參考以太網同步信號，控制時鐘生成部分將該系統時鐘的頻率同步于該參考以太網同步信號；以及相位調整模塊，在該第一模式下，在該系統時鐘的頻率已同步的基礎上，接收所述1588同步模塊提供的所述相位誤差，并根據該相位誤差來控制該時鐘生成部分來改變該系統時鐘的相位以彌補該相位誤差。

在該實施方式中，頻率的同步準確地由頻率同步模塊通過以太網同步信號SyncE來進行，不會受到網絡擁塞的影響。并且，還加快了1588相位同步的速度。并且，在相位同步后，不論以太網同步信號存在與否，系統都能夠保持相位同步。此外，該技術方案能夠容易地擴展到現有的同步技術上。

優選地，所述相位調整模塊將調整結果反饋給該1588同步模塊；該1588同步模塊根據所述反饋來更新下次將提供給該相位調整模塊的該相位誤差。

該實施方式的優點在于，相位調整模塊能夠將調整結果直接地反饋給1588同步模塊，1588同步模塊能夠精確地確定調整結果，并進而實時修正相位調整模塊下一次進行調整的量，提高相位調整的準確性。

優選地，該1588同步模塊還根據以下至少任一項來更新下次將提供給該相位調整模塊的該相位誤差：帶有已更新的該本地時間戳的1588消息，該本地時間戳已由該頻率同步模塊和該相位調整模塊所調整的該系統時鐘和該本地以太網同步信號而更新；或，對已由該頻率同步模塊和該相位調整模塊所調整的該系統時鐘的實際波形和狀態變化的檢測。

該實施方式中，1588同步模塊能夠更加精確地確定調整結果，以修正相位調整模塊下一次進行調整的量，提高相位調整的準確性。

優選地，在以下預定條件滿足時所述同步設備處于該第一模式下：所述1588消息的包延遲變化的統計結果低于網絡擁塞閾值；該相位誤差處于該同步設備的相位準確性要求范圍之內；使用擁塞算法確定網絡尚未擁塞。

在該實施方式中，規定了第一模式所基于的條件：網絡尚未阻塞或相位誤差處于容許范圍，在這一條件下，1588同步模塊所提供的相位誤差是準確的，因此1588協議能夠與以太網同步(SyncE)協同工作，以實現頻率和相位的同步。