[發明專利]一種基于網絡延時及節點自組網的光纖對時方法

在審

• 申請號: 202011536077.2
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112737723A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 陳積來
• 申請（專利權）人: 東禾電氣有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04B10/25
• 代理公司: 杭州偉知新盛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33275
• 代理人: 陳千楷

本發明涉及一種光纖對時方法，特別涉及一種基于網絡延時及節點自組網的光纖對時方法。包括有通信光纖及與通信光纖連接的光纖對時主機，光纖對時主機采用廣播模式發送帶時標的對時報文，通信光纖上設有至少一個獲取時鐘信號的節點設備，節點設備直接串入到光纖的信道上，每個節點設備上電后，向通信光纖兩端的光纖端口上的兩端設備分別發送握手協議，確認首端設備、尾端設備及各個節點設備的編號，各節點設備收到廣播報文后，回復對時應答報文實現光纖對時。本發明提供了一種基于網絡延時及節點自組網的光纖對時方法，利用同溝敷設的光纖作為通信介質，利用網絡路徑延時消除算法，利用節點自組網算法，實現光纖上任一節點納米級對時精度的目的。

技術領域

本發明涉及一種光纖對時方法，特別涉及一種基于網絡延時及節點自組網的光纖對時方法。

背景技術

城市電纜敷設于電纜溝內，安裝于電纜溝內的監測儀器，因不能獲取GPS信號而無法實現精確對時，進而導致各個獨立監測系統，時間信號紊亂，無法滿足業務使用需求。

目前常用的點對點對時方法包括：GPS衛星授時、TCP/IP網絡協議對時等。GPS衛星授時需要實時接收衛星信號，而衛星信號質量受天氣影響較大，而且在電纜溝等地下環境則完全沒有信號，所以GPS衛星授時存在可靠性和可用性受限的問題；在電纜線路施工過程中，電纜以直埋形式或地下隧道形式敷設，獲取GPS衛星信號困難，導致隧道內的監測儀器無法通過該方案對時。而TCP/IP網絡協議對時，受制于通信延時的問題，無法實現納秒級的對時精度。

本方案主要通過使用同溝敷設的通信光纖，基于路徑延時消除算法，達到光纖通道上的任一節點實現納米級對時精度的目的。

發明內容

為了克服背景技術的不足，針對現有可行技術方案存在的問題，本發明提供了一種基于網絡延時及節點自組網的光纖對時方法，利用同溝敷設的光纖作為通信介質，利用網絡路徑延時消除算法，利用節點自組網算法，實現光纖上任一節點納米級對時精度的目的。

本發明所采用的技術方案是：一種基于網絡延時及節點自組網的光纖對時方法，包括有通信光纖及與通信光纖連接的光纖對時主機，光纖對時主機采用廣播模式發送帶時標的對時報文，通信光纖上設有至少一個獲取時鐘信號的節點設備，節點設備直接串入到光纖的信道上，每個節點設備上電后，向通信光纖兩端的光纖端口上的兩端設備分別發送握手協議，確認首端設備、尾端設備及各個節點設備的編號，各節點設備收到廣播報文后，回復對時應答報文實現光纖對時。

進一步的，兩端設備收到握手協議后，節點設備會收到其中一端設備發回來的響應協議，經多次發送握手信號無響應時的設備確實為首端設備，收到握手協議信號并發回響應協議的為尾端設備。

進一步的首端設備確認的同時，首端設備開始向相鄰的設備發送編號確認報文，收到首端設備編號確認報文的下一級設備再向尾端設備方向的相鄰的節點設備報文，依次傳遞，使全線節點設備得到自身設備編號。

進一步的，光纖對時主機通過GPS授時模塊實現實時時鐘調整，通過光纖通道與各個節點設備進行帶時標信息的信號交互，節點通過多次路徑延時消除邏輯，實現對時。

進一步的，光纖對時主機內部使用高精度晶振，維持一個相對參考系時鐘信號，然后通過光纖通道與各個節點設備進行帶時標信息的信號交互，節點通過多次路徑延時消除邏輯，實現對時。

進一步的，該方法的具體步驟為：

(1)光纖對時主機廣播模式發起對時報文，對時報文中帶絕對時間信息，記為時間T1；

(2)首端設備接收到廣播報文后，經過內部固有延時，完成廣播應答，同時，往下級傳遞該廣播報文；

(3)經過逐級傳遞，節點設備N經過路徑延時ΔT1后收到該報文，經過內部固有延時，完成廣播應答，應答報文中帶設備編號N；