[發明專利]一種消除時鐘內多個時間輸入源之間相位差的方法

有效

• 申請號: 201410110149.5
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN104049525A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 王澤寬;劉永清;呂鵬;楊孟娟
• 申請（專利權）人: 成都可為科技發展有限公司
• 主分類號: G04G7/00
• 分類號: G04G7/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明涉及一種處理時間源相位差的方法，具體是指一種消除時鐘內時間輸入源相位差的方法。?

背景技術

在諸如電力網或電信網這類對時間同步要求很高的系統中，通常會配置專用的時間同步裝置。對于傳統的時間同步裝置，其作為時間蕨的時間源可能是單一的雙源備用，這些源一旦失效，就只能通過裝置本身守時來保證系統的時間正確性。在這種情況下，其可靠性不是很高。隨著現在的系統不斷擴大，對時間同步的要求越來越高，要求時間同步裝置使用多個時鐘源用于時間基準，這些時間源可能為無線，如GPS、北斗等，也可能為其他時間同步系統的輸出，如PTP、B碼等。?

在使用多個時間源的時間同步系統中，正常情況下，系統會根據時間源的質量和工作狀態，優選一個作為裝置的時間基準用于系統跟蹤標準。當被選用的時間源質量出現問題或工作狀態異常時，必須擯棄它，而重新選擇一個時間源作為時間基準，系統轉而跟蹤新的時間源。通常情況下，一個時間同步裝置的多個時間源的類型是不同的，即使類型相同，其來源也可能是不同的，因此，它們之間可能存在系統的或偶然的誤差，即它們存在不一致性。使用時間同步系統的系統，對時間同步有兩個方面的要求，一是盡可能地與標準時間一致，二是系統中各結點的時間保持一致。而任何時間基準，都可能因為各種原因產生漂移，從而存在無法確定的誤差，在時間同步裝置切換時間源時，如果不消除這些誤差，就可能導致裝置同步裝置輸出的時間同步信號產生波動，從而不利于整網時間的一致性。?

在有多個外部時間輸入源的時鐘內，一般會通過一定的算法來自動跟蹤質量最好的時間源，在跟蹤的時間源變得不可再用時，時鐘會自動跟蹤另一個質量較好的時間源，以此類推，因為時間源之間有可能存在相位差，時鐘的輸出會受到時間源切換的影響。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種消除時鐘內時間輸入源相位差的方法，通過設定一個標桿時間相位，所有的時間源實時更新并記錄與標桿時間相位的相差，在發生時間源切換的時候，利用記錄的相差進行相位補償，從而消除時鐘輸出因切換時間源產生的相位波動，達到時鐘輸出恒定連續的效果。?

本發明的目的通過下述技術方案實現：?

一種消除時鐘內時間輸入源相位差的方法，包括以下步驟：

（A）設定一個標桿時間，以其相位為標桿相位；

（B）所有的時間源實時更新，并記錄各個時間源與標桿時間的標桿相位之間的相位差；

（C）在發生時間源切換的時候，利用記錄的相位差進行相位補償，消除時鐘輸出因切換時間源產生的相位波動；

（D）重復步驟（B）至步驟（C）。

本發明方法中步驟Ａ設置標桿時間，是為了解決在多個時間源輸入的情況下能夠統一裝置時間并得到一個相對可靠的時間輸出，這些是通過人工配置來完成的；步驟Ｂ，利用高精度測量單元對時間源時行測量，得到他們的相位差，從而能夠精確地補償時間之間的差值，以利于修正裝置的最終輸出時間，高精度測量單元和好的頻率源是實現的關鍵。?

進一步講，所述的步驟（A）包括以下步驟：?

（A1）設置時鐘同步裝置的多個時鐘源的優先級；

（A2）優先級最高的時鐘源被自動設置為標桿時間；

（A3）時鐘同步裝置的測量單元對每個時鐘源進行實時的高精度測量；

（A4）通過對測量數據可以獲取標桿時間及其相位實時值。

標桿時間是其他所有源用于計算標桿差的參考源，其相位用作標準相位，與其他源的相位一樣，是通過高精度測量單元得到的，通過標桿相位與其他源的相位值比較，可以得到其他源與標桿時間的差值，即標桿差：?

進一步講，所述的步驟（B）包括以下步驟：

（B1）每個時間輸入源都要記錄其初始穩定態SS₀，此后則實時計算穩定態SS_i；

（B2）根據以下公式實時計算兩個的穩定態SS_i和SS_j的相位差，PD_ij?=SS_j-SS_i；標桿差PD_ref是其他時間源的時間與標桿時間的相位差，每個時間源的標桿差初始為0，標桿差是相對最新的穩定態生效的，其中標準源的標桿差并表示為：PD_std-ref，其它時間源的標桿差表示為：PD_tsi-ref；