[發明專利]基于精確時間協議所描述的流程來實現同步的方法

在審

• 申請號: 201710810985.8
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN109510680A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉坤
• 申請（專利權）人: 陜西勝慧源信息科技有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種多級設備之間的時間同步補償方法，包括步驟：從設備接收來自主設備的同步消息，并計算主從設備之間的時間計數差值；根據不同的時間計數差值和主設備的時間計數，對時間計數差值采取不同權重來計算從設備的頻率調整因子；根據得到的頻率調整因子更新頻率補償值，以便實現主從設備之間的同步。根據本發明的方法，在不同頻率偏差與時間偏差的情況下采取不同權重進行控制的頻率調整策略，使得誤差增長隨著級聯數目的增長約呈線性增長的特性，有效克服了傳統方法的誤差增長隨著級聯數目呈指數分布增長的缺陷，并改善了單跳之間的同步精度。

技術領域

本發明涉及通信網絡，特別是涉及一種基于精確時間協議(PTP) 所描述的流程來實現同步的方法。

背景技術

首先參考圖1來描述PTP協議的基本通信流程。FCC方法在利用 PTP來交互時間信息的基礎上，通過運行方法調整設備的時鐘周期，從而完成設備之間的同步。PTP協議規定了主設備與從設備之間的通信流程。PTP協議通過周期性發送sync報文，并在Follow up報文里將sync報文發送時刻的設備時間傳送到Slave Clock。從設備利用Sync報文離開主設備的時間與到達時刻的時間值來計算自己與主設備之間的時間偏差與頻率偏差，并通過頻率調整來完成對時間偏差與頻率偏差的補償，從而實現同步。

目前使用PTP協議實現時間同步有三種補償方法，即，FCC(頻率補償)，OFCC(頻率與偏移補償)和OCC(偏移補償)方法。其中OCC方法帶來的同步誤差比較大，不太適合要求微秒量級以下誤差要求的同步系統中。本發明是對FCC補償方法的改進方法，因此下文將描述FCC補償方法的現有技術以及存在的問題。

如圖1所示，設備1通過其SP(從端口)端口實現與GM(網絡中主同步設備，可以認為它在網絡中具有最高的時間計時的準確度)的時間同步；然后設備1的其它端口充當MAP(主代理端口)，稱之為主代理端口，是因為它本身不是GM設備，但是它將完成與GM一樣的功能。設備2通過其SP端口和設備1的MAP端口實現與設備1的時間同步。依此類推，設備3實現與設備2同步，...，這樣，通過逐跳同步的方式，全網的設備都將直接或間接地同步于GM設備，從而實現網絡設備之間時間的同步。

可以看出，頻率漂移與時間偏移量在每一個同步周期里都得到補償，這種補償方法對于兩個設備之間的同步能夠取得比較好的同步精度。但對于多級設備環境下的同步，它的同步精度或誤差是隨著級聯數目呈指數分布增長的。此外，根據傳統方法調整后的精度也有待提高。測試結果發現，指數分布的底和冪約為2和n，其中n是級聯的級數。以單跳誤差為50ns為例，經歷7跳后的誤差將達到6.4us。這對于要求微秒量級以下誤差要求的同步系統來說，這種誤差精度通常是不可接受的。

發明內容

因此，為了解決傳統方法的誤差增長隨著級聯數目呈指數分布增長的缺陷，本發明提出了一種多級設備之間的時間同步補償方法，包括步驟：

從設備接收來自主設備的同步消息，并計算主從設備之間的時間計數差值(ClockDiffCountn)；

根據不同的時間計數差值和主設備的時間計數(MasterClockCountn)，對時間計數差值采取不同權重來計算從設備的頻率調整因子(FreqScaleFactorn)；

根據得到的頻率調整因子更新頻率補償值(FreqCompValuen)，以便實現主從設備之間的同步。

根據本發明的方法，在不同頻率偏差與時間偏差的情況下采取不同權重進行控制的頻率調整策略，使得誤差增長隨著級聯數目的增長約呈線性增長的特性，有效克服了傳統方法的誤差增長隨著級聯數目呈指數分布增長的缺陷，并改善了單跳之間的同步精度。

附圖說明

圖1根據本發明的改進方法的流程圖。

具體實施方式