[發明專利]時間同步方法、主時鐘設備、從時鐘設備及時間同步系統

有效

• 申請號: 201610754396.8
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN107786293B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 任小雪;和琳
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 江婷;李發兵

本發明提供了一種時間同步方法、主時鐘設備、從時鐘設備及時間同步系統，主時鐘設備是在第一同步時鐘報文完整生成且發送條件觸發時，才將第一同步時鐘報文插入第一復幀發給待同步的從時鐘設備；從時鐘設備在接收到第一同步時鐘報文后，也是在第二同步時鐘報文完整生成且幀發送條件滿足時，將第二同步時鐘報文插入第二復幀發給主時鐘設備，因此記錄的復幀實際發出的出時戳能盡可能與同步時鐘報文實際發出時鐘設備的時間接近。可以盡可能減少設備記錄的時鐘同步報文的實際發送時間和該時鐘同步報文實際發出該設備時間之間的誤差，能進一步提升后續時鐘同步的準確性。

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種時間同步方法、主時鐘設備、從時鐘設備及時間同步系統。

背景技術

POTN(Packet Optical Transport Network，分組光傳送網)是融合分組傳送和光傳送技術的一種傳送網，它基于統一分組交換平臺，可同時支持以太網(Ethernet)交換和OTN(Optical Transport Network，光傳送網)交換，使得POTN在不同的應用和網絡部署場景下，都可被靈活地進行裁減和增添。

當通信和網絡應用上越來越多的使用分布式系統時，需要在一個統一的標準協議下才能實現多廠商的協作。而傳統NTP(Network Time Protocol，網絡時間協議)只能實現ms級別的時間同步，GPS(Global Positioning System，全球定位系統)等衛星同步方式又存在成本及其它限制，均不能滿足越來越多的高精度時間同步要求。因此1588協議應運而生，它的全稱是“網絡測量和控制系統的精密時鐘同步協議標準”，基本功能是使分布式網絡內的最精確時鐘與其他時鐘保持同步。它定義了一種精確時間協議(Precision TimeProtocol，PTP)，用于對標準以太網或其他采用多播技術的分布式總線系統中的傳感器、執行器以及其他終端設備中的時鐘進行亞微秒級同步。

1588時鐘同步系統是一種主從同步系統。在系統的同步過程中，主時鐘設備周期性發布PTP時間同步及時間信息，從時鐘設備端口接收主時鐘設備端口發來的時間戳信息，系統根據此信息計算出主從線路時間延遲及主從時間差，并利用該時間差調整本地時間，從而使從時鐘設備時間保持與主時鐘設備時間一致的頻率和相位。1588時鐘同步系統要同時實現頻率同步和相位同步，這就需要系統能夠自動測量出精確的主從線路時間延遲及主從時間差，并進行校正。時間信息的傳遞過程是通過1588報文的收發與解析完成的。

時間同步系統常采用集中式的1588報文測量計算方式，通過收發1588報文(也即時鐘同步報文)計算主、從線路時間延遲(Delay)及主從時間差(Offset)。對于POTN混合型設備，1588報文通常被放置在OTU幀的開銷字節中傳送，由于OTU幀結構的特殊性，主、從時鐘設備內部處理報文的時間難以精確測量。具體的，基于OTN協議的1588時鐘同步功能一般使用OTN通道(可配置)中的某個開銷(可配置)進行1588報文的傳遞。所以主、從時鐘設備的PHY側要按照對應OTN協議進行報文的封裝與發送，相對應接收時也要進行解封裝。OTN接口的發送與接收是一個交互的過程：設備的PHY芯片會以近似均勻的頻率不停地向設備內的發包模塊發送Request包請求OTU幀，當發包模塊收到Request請求時，就以當前到達的復幀向PHY芯片發送時間同步報文。而目前為了比較容易地記錄主、從時鐘設備的PHY側出入時間戳，也即報文實際發出和實際接收到的時刻，以便計算報文在設備內部的處理時間，經常以一個包含256幀的復幀傳輸一個由150個字節組成個的1588報文(即時鐘同步報文)，并利用復幀幀頭為標志記錄1588報文的出入時間戳點。但目前設備的發包模塊只要收到Request請求就以當前到達的復幀作為發送時間同步報文的復幀，而不考慮1588報文是否已完整生成，從而導致對時間同步報文在設備內部處理時延的測量存在較大誤差，例如：