[發(fā)明專利]集中式串行特征數(shù)據(jù)流的精確時(shí)間統(tǒng)一管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410031611.2
• 申請(qǐng)日: 2014-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103763088B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈小波;李波;吳淑琴;潘鵬;張蕊;陳俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州威科姆科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L7/00
• 分類號(hào): H04L7/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司41111
• 代理人: 陳勇

?

（一）、技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種時(shí)間同步方法，特別涉及一種集中式串行特征數(shù)據(jù)流的精確時(shí)間統(tǒng)一管理方法。

（二）、背景技術(shù)：隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，各領(lǐng)域信息系統(tǒng)的建設(shè)也得到了飛速發(fā)展，為滿足各生產(chǎn)信息系統(tǒng)對(duì)時(shí)頻同步的要求，提高集中式信息系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性和事故分析水平，集中式信息系統(tǒng)對(duì)統(tǒng)一時(shí)間的需求越來(lái)越迫切，高精度、高可用度、高可靠、統(tǒng)一的時(shí)間統(tǒng)一管理系統(tǒng)是集中式信息系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高運(yùn)行管理水平的重要保障，是現(xiàn)有集中式信息系統(tǒng)的重要組成部分和關(guān)鍵分系統(tǒng)之一。為保證集中式信息系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，各種以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化、智能化裝置廣泛應(yīng)用，這些裝置的正常工作都離不開(kāi)高精度、高準(zhǔn)確度的時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)。目前，我國(guó)集中式信息系統(tǒng)中時(shí)間同步大多采用不同廠家的系統(tǒng)（裝置），各系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)應(yīng)用情況混亂、技術(shù)水平參差不齊、技術(shù)方案不規(guī)范等，各系統(tǒng)采用獨(dú)立的時(shí)鐘，對(duì)時(shí)裝置采用簡(jiǎn)單的衛(wèi)星授時(shí)裝置，接口單一、授時(shí)精度低、存在較大的偏差，各對(duì)時(shí)裝置分散、獨(dú)立，不利于使用、維護(hù)和管理等，已不能適應(yīng)集中式信息系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)管理的需要和不能適應(yīng)未來(lái)集中式信息系統(tǒng)運(yùn)行管理的發(fā)展需求。傳統(tǒng)集中系統(tǒng)單向授時(shí)原理如圖1所示，圖中，SDH/IP表示數(shù)字同步網(wǎng)或IP數(shù)據(jù)網(wǎng)。

（三）、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種集中式串行特征數(shù)據(jù)流的精確時(shí)間統(tǒng)一管理方法，該方法能夠可靠實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間同步，而且操作簡(jiǎn)單。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種集中式串行特征數(shù)據(jù)流的精確時(shí)間統(tǒng)一管理方法，具體為：在集中式信息系統(tǒng)中，利用串行數(shù)據(jù)通道傳輸串行特征數(shù)據(jù)流，使串行特征數(shù)據(jù)流在串行數(shù)據(jù)通道中往復(fù)交互傳輸，在傳輸過(guò)程中標(biāo)記必要的特征數(shù)據(jù)元素，然后，通過(guò)時(shí)間同步和比對(duì)監(jiān)測(cè)兩個(gè)步驟后，實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間集中統(tǒng)一管理。

集中式信息系統(tǒng)中含有時(shí)鐘、上級(jí)網(wǎng)絡(luò)、M個(gè)下級(jí)網(wǎng)絡(luò)和M*N個(gè)設(shè)備，N和M均為大于等于1的自然數(shù)，時(shí)鐘與上級(jí)網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)有第一串行數(shù)據(jù)通道，上級(jí)網(wǎng)絡(luò)與M個(gè)下級(jí)網(wǎng)絡(luò)之間分別設(shè)有M個(gè)第二串行數(shù)據(jù)通道，每個(gè)下級(jí)網(wǎng)絡(luò)與N個(gè)設(shè)備之間分別設(shè)有N個(gè)第三串行數(shù)據(jù)通道；上級(jí)網(wǎng)絡(luò)和下級(jí)網(wǎng)絡(luò)為數(shù)字同步網(wǎng)，或?yàn)镮P數(shù)據(jù)網(wǎng)，或?yàn)榇袌?bào)文網(wǎng)，或?yàn)橐蕴W(wǎng)。

串行特征數(shù)據(jù)的特征數(shù)據(jù)元素含有：串行特征數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、設(shè)備/時(shí)鐘特性數(shù)據(jù)、設(shè)備標(biāo)記數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間、設(shè)備標(biāo)記數(shù)據(jù)接收時(shí)間、時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間、時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)接收時(shí)間、時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)二次發(fā)送時(shí)間、時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)二次接收時(shí)間；

串行特征數(shù)據(jù)流的往復(fù)交互傳輸步驟如下：?

步驟1：設(shè)備對(duì)要發(fā)送的串行特征數(shù)據(jù)填充串行特征數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)ID、設(shè)備/時(shí)鐘特性數(shù)據(jù)SD，并記錄設(shè)備標(biāo)記數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間TS，然后通過(guò)串行接口發(fā)起該串行特征數(shù)據(jù)；

步驟2：時(shí)鐘響應(yīng)并接收該串行特征數(shù)據(jù)，記錄設(shè)備標(biāo)記數(shù)據(jù)接收時(shí)間TR，更新設(shè)備/時(shí)鐘特性數(shù)據(jù)SD到設(shè)備/時(shí)鐘特性數(shù)據(jù)SD’，?記錄時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間TS’，然后將該串行特征數(shù)據(jù)返回給設(shè)備；

步驟3：設(shè)備接收到該串行特征數(shù)據(jù)后，記錄時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)接收時(shí)間TR’，恢復(fù)設(shè)備/時(shí)鐘特性數(shù)據(jù)SD’到設(shè)備/時(shí)鐘特性數(shù)據(jù)SD，記錄時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)二次發(fā)送時(shí)間TS”，然后將該串行特征數(shù)據(jù)返回給時(shí)鐘；

步驟4：時(shí)鐘接收到該串行特征數(shù)據(jù)后，記錄時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)二次接收時(shí)間TR”，這時(shí)，時(shí)鐘收到了一個(gè)完整的串行特征數(shù)據(jù)，一個(gè)完整的串行特征數(shù)據(jù)流的往復(fù)交互傳輸流程完成；

時(shí)間同步的工作過(guò)程為：從設(shè)備到時(shí)鐘的一次數(shù)據(jù)往返操作過(guò)程后，得到設(shè)備標(biāo)記數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間TS、設(shè)備標(biāo)記數(shù)據(jù)接收時(shí)間TR、時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間TS’和時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)接收時(shí)間TR’，然后計(jì)算傳輸延時(shí)D和本地時(shí)鐘補(bǔ)償T，計(jì)算公式如下：

D?=?((TR’?-?TS)?-?(TR?-?TS’))/2；

??????????????T?=((?TR?-?TS)?+(?TS’?-?TR’))?/2；

根據(jù)傳輸延時(shí)D和本地時(shí)鐘補(bǔ)償T實(shí)現(xiàn)時(shí)間傳輸時(shí)延的修正和設(shè)備時(shí)鐘的補(bǔ)償，完成設(shè)備時(shí)間的精確同步；

比對(duì)監(jiān)測(cè)的工作過(guò)程為：從時(shí)鐘到設(shè)備的一次數(shù)據(jù)往返操作過(guò)程后，得到時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間TS’?、時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)接收時(shí)間TR’?、時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)二次發(fā)送時(shí)間TS”和時(shí)鐘標(biāo)記數(shù)據(jù)二次接收時(shí)間TR”，計(jì)算當(dāng)前設(shè)備與時(shí)鐘的時(shí)間偏差S，計(jì)算公式如下：

??????????????S=((?TS’?-?TR’)?+(?TS”–?TR”))?/2?

根據(jù)當(dāng)前設(shè)備與時(shí)鐘的時(shí)間偏差S進(jìn)行設(shè)備時(shí)間的實(shí)時(shí)比對(duì)監(jiān)測(cè)。