[發明專利]基于PTP協議的時鐘校準方法

有效

• 申請號: 201510362586.0
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105187187B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 劉晶;趙旭陽;周艷英;陳慶邦;黃堯
• 申請（專利權）人: 上海東土遠景工業科技有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L29/06
• 代理公司: 北京市邦道律師事務所11437
• 代理人: 段君峰,薛艷

技術領域

本發明屬于時間同步的技術領域，具體涉及一種基于PTP協議的時鐘校準方法。

背景技術

在通信網絡中，許多業務的正常運行都要求網絡時鐘同步，精確時間協議(Precision Time Protocol，以下簡稱PTP)是一種時間同步的協議，已經廣泛應用于第四代移動通信技術(4th-Generation，4G)中。下面簡要介紹下PTP協議，應用了PTP協議的網絡稱為PTP域，通常PTP域中包括一個主鐘和較多從鐘，圖1所示為一個PTP域。PTP協議定義了以下三種類型的基本時鐘節點：

(1)普通時鐘(Ordinary Clock，以下簡稱OC)：該時鐘節點在同一個PTP域內只有一個PTP端口參與時間同步，并通過該端口從上游時鐘節點同步時間。此外，當時鐘節點作為時鐘源時，可以只通過一個PTP端口向下游時鐘節點發布時間，我們也稱其為OC。

(2)邊界時鐘(Boundary Clock，以下簡稱BC)：該時鐘節點在同一個PTP域內擁有多個PTP端口參與時間同步。它通過其中一個端口從上游時鐘節點同步時間，并通過其余端口向下游時鐘節點發布時間。此外，當時鐘節點作為時鐘源時，可以通過多個PTP端口向下游時鐘節點發布時間，我們也稱其為BC。

(3)透明時鐘(Transparent clock，以下簡稱TC)：與BC/OC相比，BC/OC需要與其它時鐘節點保持時間同步，而TC則不與其它時鐘節點保持時間同步。TC有多個PTP端口，但它只在這些端口間轉發PTP協議報文并對其進行轉發延時校正，而不會通過任何一個端口同步時間。

如圖1所示，主鐘10以全球定位系統(Global Positioning System，以下簡稱GPS)為時鐘源，獲得GPS絕對時鐘。主鐘10與從鐘A 11之間通過BC模式進行時間同步，具體的，主鐘10周期性地與從鐘A 11進行報文交換，從鐘A 11根據交換的報文調整自己的時間，以實現與主鐘10的時間同步；然后從鐘A 11周期性地與下游從鐘C 13和下游從鐘D 14交換報文，下游從鐘C 13和下游從鐘D 14根據交換的報文調整自己的時間，以實現與從鐘A 11的時間同步。同樣的，從鐘B 12實現與主鐘10的時間同步，下游從鐘E 15和下游從鐘F 16實現與從鐘B 12時間同步，最終實現整個PTP域的時間同步。

當從鐘A 11因本身晶振故障等原因而存在時間偏差時，下游從鐘C 13和下游從鐘D 14與從鐘A 11同步后，下游從鐘C 13和下游從鐘D 14的同步時間也會相應出現偏差，這種情況下，可以通過對從鐘A 11進行校準以消除從鐘A 11的時間偏差，從而消除下游從鐘C 13和下游從鐘D 14產生的相應的時間偏差。當從鐘A 11本身晶振存在故障時，對從鐘A 11的時間偏差進行校準后，從鐘A 11還會出現時間偏差，為了消除從鐘A 11的時間偏差，就需要隔一段時間對從鐘A 11進行一次校準，但兩次校準之間的這段時間從鐘A 11也是存在時間偏差的，而且當PTP域中從鐘較多時，對PTP域中所有從鐘校準一次需要很長的周期，對同一從鐘兩次時間校準之間的時間間隔也會較長，在兩次校準之間的這段較長時間內從鐘A 11也是存在時間偏差的，而且時間偏差可能還很大，對下游從鐘C 13和下游從鐘D 14的同步時間產生影響。所以需要一種下游從鐘C 13和下游從鐘D 14能夠根據從鐘A 11的時間偏差調整自己的時間的方法，以減少從鐘A 11的時間偏差對下游從鐘C 13和下游從鐘D 14的同步時間的影響。

發明內容

為了解決PTP域中從鐘存在時間偏差，而且對該從鐘的時間偏差校準后，經過一段時間該從鐘還會出現時間偏差時，該從鐘的時間偏差會影響該從鐘的下游從鐘的同步時間的問題，本發明提出一種基于PTP協議的時鐘校準方法，以使下游從鐘能夠根據從鐘的時間偏差調整自己的時間，減少從鐘時間偏差的影響，提高下游從鐘與從鐘時間同步的精確度和準確度。

本發明基于PTP協議的時鐘校準方法，該方法包括以下步驟：

(1)將時間測試儀與校驗時鐘源連接，該校驗時鐘源與PTP域中的主鐘的同步時鐘源相同；

(2)將所述時間測試儀與待校準的從鐘連接，以測量該從鐘與所述校驗時鐘源的時間偏差值M；

(3)將所述時間測試儀與所述從鐘的下游從鐘連接，以測量該下游從鐘與所述校驗時鐘源的時間偏差值N；

(4)根據所述時間偏差值M和所述時間偏差值N的趨勢，計算所述下游從鐘的校準范圍值。