主从时钟同步方法及系统转让专利

申请号 : CN201410852588.3

文献号 : CN104601269B

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发明人 : 滕玲高强汪洋常宁张军连纪文林福国周晓东刘刚李舒婷闫磊袁卫国张娇娇金燊万莹陈宏王妙新卢利锋汪建华胡昌军吕博潘峰黄杰马涛葛红武

申请人 : 国家电网公司国网福建省电力有限公司国网福建省电力有限公司信息通信分公司国网冀北电力有限公司信息通信分公司中国电力科学研究院工业和信息化部电信研究院南京南瑞集团公司

摘要 :

本发明公开了一种主从时钟同步方法及系统,该主从时钟同步方法包括:从时钟接收同步报文并记录接收时刻T2;从时钟从同步跟随报文中获取时刻T1-t1+t4,t1是同步报文到达与主时钟相连的第一协议转换装置的时刻,t4是同步报文离开与从时钟相连的第二协议转换装置的时刻;从时钟发送延迟请求报文并记录发送时刻T3;从时钟从接收的延迟响应报文中获取时刻T4+t1’-t4’,t1’是延迟请求报文到达第二协议转换装置的时刻,t4’是延迟请求报文离开第一协议转换装置的时刻;从时钟根据T2、T3、T1-t1+t4和T4+t1’-t4’计算主从时钟的时间偏差。提高主从时钟时间偏差的计算精度。

权利要求 :

1.一种主从时钟同步方法,其特征在于,包括:

从时钟接收主时钟在第一时刻T1发送的同步报文,并记录接收到所述同步报文的第二时刻T2;

所述从时钟接收所述主时钟发送的同步跟随报文,并从所述同步跟随报文中获取发送时刻T1-t1+t4,其中,所述发送时刻T1-t1+t4是第二协议转换装置对时刻T1-t1进行调整后得到的,所述时刻T1-t1是第一协议转换装置对所述第一时刻T1进行调整后得到的时刻,所述第二协议转换装置与所述从时钟相连;t1是所述同步报文到达与所述主时钟相连的第一协议转换装置的时刻;t4是所述同步报文离开所述第二协议转换装置的时刻;

所述从时钟向所述主时钟发送延迟请求报文,并记录发送所述延迟请求报文的第三时刻T3,其中所述主时钟在第四时刻T4接收到所述延迟请求报文;

所述从时钟接收所述主时钟发送的延迟响应报文,并从所述延迟响应报文中获取接收时刻T4+t1’-t4’,其中,所述接收时刻T4+t1’-t4’是所述第二协议转换装置对时刻T4-t4’进行调整后得到的,所述时刻T4-t4’是所述第一协议转换装置对所述第四时刻T4进行调整后得到的时刻,t1’是所述延迟请求报文到达所述第二协议转换装置的时刻,t4’是所述延迟请求报文离开所述第一协议转换装置的时刻;

所述从时钟根据所述第二时刻T2、所述第三时刻T3、所述发送时刻T1-t1+t4和所述接收时刻T4+t1’-t4’计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差,并根据所述时间偏差修正所述从时钟的时间;

其中,所述从时钟按照以下公式计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差offset:offset=(T2-T1+T3-T4+t4’-t1’+t1-t4)/2。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在从时钟接收主时钟在第一时刻T1发送的同步报文之前,所述方法还包括:所述第一协议转换装置接收所述同步报文,记录所述同步报文到达所述第一协议转换装置的时刻t1,并通过SDH网络输出所述同步报文;

所述第二协议转换装置接收所述同步报文,将所述同步报文发送给所述从时钟,并记录所述同步报文离开所述第二协议转换装置的时刻t4。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述从时钟接收所述主时钟发送的同步跟随报文之前,所述方法还包括:所述第一协议转换装置接收所述同步跟随报文,将所述同步跟随报文中携带的第一时刻T1调整为T1-t1,并通过所述SDH网络输出所述同步跟随报文;

所述第二协议转换装置接收所述同步跟随报文,将所述同步跟随报文中携带的时刻T1-t1调整为T1-t1+t4,并将所述同步跟随报文发送给所述从时钟。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述从时钟接收所述主时钟发送的延迟响应报文之前,所述方法还包括:所述第二协议转换装置接收所述延迟请求报文,记录所述延迟请求报文到达所述第二协议转换装置的时刻t1’,并通过SDH网络输出所述延迟请求报文;

所述第一协议转换装置接收所述延迟请求报文,将所述延迟请求报文发送给所述主时钟,并记录所述延迟请求报文离开所述第一协议转换装置的时刻t4’;

所述主时钟接收到所述延迟请求报文后,输出所述延迟响应报文;

所述第一协议转换装置接收所述延迟响应报文,将所述延迟响应报文中携带的第四时刻T4调整为T4-t4’,并通过所述SDH网络输出所述延迟响应报文;

所述第二协议转换装置接收所述延迟响应报文,将所述延迟响应报文中携带的时刻T4-t4’调整为T4+t1’-t4’,并将所述延迟响应报文发送给所述从时钟。

5.一种主从时钟同步系统,其特征在于,包括:主时钟、第一协议转换装置、第二协议转换装置和从时钟;所述第一协议转换装置和所述第二协议转换装置之间通过SDH网络传输报文;

所述主时钟,用于向所述从时钟发送同步报文、同步跟随报文和延迟响应报文,以及接收来自所述从时钟的延迟请求报文,其中,所述同步跟随报文携带有所述主时钟发送所述同步报文的第一时刻T1,所述延迟响应报文携带有所述主时钟接收到所述延迟请求报文的第四时刻T4;

所述第一协议转换装置,与所述主时钟连接,所述第一协议转换装置包括:第一记录模块和第一调整模块;

其中,所述第一记录模块,用于记录并存储所述同步报文到达所述第一协议转换装置的时刻t1和所述延迟请求报文离开所述第一协议转换装置的时刻t4’;

所述第一调整模块,用于将所述同步跟随报文中携带的第一时刻T1调整为T1-t1,以及将所述延迟响应报文中携带的第四时刻T4调整为T4-t4’;

所述第二协议转换装置,与所述从时钟连接,所述第二协议转换装置包括:第二记录模块和第二调整模块;

其中,所述第二记录模块,用于记录并存储所述同步报文离开所述第二协议转换装置的时刻t4和所述延迟请求报文到达所述第二协议转换装置的时刻t1’;

所述第二调整模块,用于将所述同步跟随报文携带的时刻T1-t1调整为T1-t1+t4,以及将所述延迟响应报文携带的时刻T4-t4’调整为T4+t1’-t4’;

所述从时钟包括:第一收发模块和计算模块;

其中,所述第一收发模块,用于接收所述同步报文,并记录接收到所述同步报文的第二时刻T2;接收所述同步跟随报文,并从所述同步跟随报文中获取调整后的所述主时钟发送所述同步报文的发送时刻T1-t1+t4;发送所述延迟请求报文,并记录发送所述延迟请求报文的第三时刻T3;接收所述延迟响应报文,并从所述延迟响应报文中获取调整后的所述主时钟接收到所述延迟请求报文的接收时刻T4+t1’-t4’;

所述计算模块,用于根据所述第二时刻T2、所述第三时刻T3、所述发送时刻T1-t1+t4和所述接收时刻T4+t1’-t4’计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差,并根据所述时间偏差修正所述从时钟的时间;

其中,所述计算模块按照以下公式计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差offset:offset=(T2-T1+T3-T4+t4’-t1’+t1-t4)/2。

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述第一协议转换装置还包括:第二收发模块,用于接收并转发所述同步报文、所述同步跟随报文、所述延迟请求报文和所述延迟响应报文。

7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述第二协议转换装置还包括:第三收发模块,用于接收并转发所述同步报文、所述同步跟随报文、所述延迟请求报文和所述延迟响应报文。

说明书 :

主从时钟同步方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种主从时钟同步方法及系统。

背景技术

[0002] 随着智能电网的建设,电力系统中保护、自动业务及线路状态实时传感装置等新业务对时间同步提出了更高的要求,但配置在各个变电站、发电厂的时间同步系统尚未成网,难以达到各个变电站之间的时间高度统一。
[0003] 基于目前的技术发展和网络现状,采用精确时钟同步协议(Precision Time Protocol,简称为PTP)技术经由同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,简称为SDH)网络传输时间同步信号是最好的解决方案之一。其中,PTP技术是从时钟可从Follow_Up报文中获取Sync报文发送时刻的精确值T1,从时钟测量其接收到Sync报文的时刻为T2,从时钟发送Delay_Req报文的时间为T3,从时钟可从Delay_Resp报文中获取主时钟收到Delay_Req报文的精确时间T4。计算主从时钟之间的时间偏差的前提是双向传输路由对称。
[0004] 实际环境中,SDH网络传输链路双向路径不一致,必然引入时延差,原先的PTP算法并不完全适用。而且,PTP技术传输的是以太网报文,SDH网络传输的是基于E1的三阶高密度双极性码(High Density Bipolar of Order 3,简称为HDB3码),传输时需要经过协议转换,但两协议的传输速率相差很大,必然会引入一定的时延,且不同的协议转换装置转换时延不一致。因此,在SDH网络传输PTP时间同步信号过程中,由于协议转换和双向传输链路不对称导致的时延,影响了主从时钟之间时间偏差的计算精度,进而影响传输时间同步信号的精度。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种主从时钟同步方法及系统,以至少解决目前采用PTP技术经由SDH网络传输时间同步信号的过程中,存在协议转换时延以及双向传输路径不一致的时延,影响时间偏差计算精度的问题。
[0006] 根据本发明的一个方面,提供了一种主从时钟同步方法,包括:从时钟接收主时钟在第一时刻T1发送的同步报文,并记录接收到所述同步报文的第二时刻T2;所述从时钟接收所述主时钟发送的同步跟随报文,并从所述同步跟随报文中获取发送时刻T1-t1+t4,其中,所述发送时刻T1-t1+t4是第二协议转换装置对所述第一时刻T1进行调整后得到的时刻,所述第二协议转换装置与所述从时钟相连;t1是所述同步报文到达与所述主时钟相连的第一协议转换装置的时刻;t4是所述同步报文离开所述第二协议转换装置的时刻;所述从时钟向所述主时钟发送延迟请求报文,并记录发送所述延迟请求报文的第三时刻T3,其中所述主时钟在第四时刻T4接收到所述延迟请求报文;所述从时钟接收所述主时钟发送的延迟响应报文,并从所述延迟响应报文中获取接收时刻T4+t1’-t4’,其中,所述接收时刻T4+t1’-t4’是所述第二协议转换装置对所述第四时刻T4进行调整后得到的时刻,t1’是所述延迟请求报文到达所述第二协议转换装置的时刻,t4’是所述延迟请求报文离开所述第一协议转换装置的时刻;所述从时钟根据所述第二时刻T2、所述第三时刻T3、所述发送时刻T1-t1+t4和所述接收时刻T4+t1’-t4’计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差,并根据所述时间偏差修正所述从时钟的时间。
[0007] 在一个实施例中,所述从时钟按照以下公式计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差offset:offset=(T2-T1+T3-T4+t4’-t1’+t1-t4)/2。
[0008] 在一个实施例中,在从时钟接收主时钟在第一时刻T1发送的同步报文之前,所述方法还包括:所述第一协议转换装置接收所述同步报文,记录所述同步报文到达所述第一协议转换装置的时刻t1,并通过SDH网络输出所述同步报文;所述第二协议转换装置接收所述同步报文,将所述同步报文发送给所述从时钟,并记录所述同步报文离开所述第二协议转换装置的时刻t4。
[0009] 在一个实施例中,在所述从时钟接收所述主时钟发送的同步跟随报文之前,所述方法还包括:所述第一协议转换装置接收所述同步跟随报文,将所述同步跟随报文中携带的第一时刻T1调整为T1-t1,并通过所述SDH网络输出所述同步跟随报文;所述第二协议转换装置接收所述同步跟随报文,将所述同步跟随报文中携带的时刻T1-t1调整为T1-t1+t4,并将所述同步跟随报文发送给所述从时钟。
[0010] 在一个实施例中,在所述从时钟接收所述主时钟发送的延迟响应报文之前,所述方法还包括:所述第二协议转换装置接收所述延迟请求报文,记录所述延迟请求报文到达所述第二协议转换装置的时刻t1’,并通过SDH网络输出所述延迟请求报文;所述第一协议转换装置接收所述延迟请求报文,将所述延迟请求报文发送给所述主时钟,并记录所述延迟请求报文离开所述第一协议转换装置的时刻t4’;所述主时钟接收到所述延迟请求报文后,输出所述延迟响应报文;所述第一协议转换装置接收所述延迟响应报文,将所述延迟响应报文中携带的第四时刻T4调整为T4-t4’,并通过所述SDH网络输出所述延迟响应报文;所述第二协议转换装置接收所述延迟响应报文,将所述延迟响应报文中携带的时刻T4-t4’调整为T4+t1’-t4’,并将所述延迟响应报文发送给所述从时钟。
[0011] 根据本发明的另一个方面,提供了一种主从时钟同步系统,包括:主时钟、第一协议转换装置、第二协议转换装置和从时钟;所述第一协议转换装置和所述第二协议转换装置之间通过SDH网络传输报文;所述主时钟,用于向所述从时钟发送同步报文、同步跟随报文和延迟响应报文,以及接收来自所述从时钟的延迟请求报文,其中,所述同步跟随报文携带有所述主时钟发送所述同步报文的第一时刻T1,所述延迟响应报文携带有所述主时钟接收到所述延迟请求报文的第四时刻T4;所述第一协议转换装置,与所述主时钟连接,所述第一协议转换装置包括:第一记录模块和第一调整模块;其中,所述第一记录模块,用于记录并存储所述同步报文到达所述第一协议转换装置的时刻t1和所述延迟请求报文离开所述第一协议转换装置的时刻t4’;所述第一调整模块,用于将所述同步跟随报文中携带的第一时刻T1调整为T1-t1,以及将所述延迟响应报文中携带的第四时刻T4调整为T4-t4’;所述第二协议转换装置,与所述从时钟连接,所述第二协议转换装置包括:第二记录模块和第二调整模块;其中,所述第二记录模块,用于记录并存储所述同步报文离开所述第二协议转换装置的时刻t4和所述延迟请求报文到达所述第二协议转换装置的时刻t1’;所述第二调整模块,用于将所述同步跟随报文携带的时刻T1-t1调整为T1-t1+t4,以及将所述延迟响应报文携带的时刻T4-t4’调整为T4+t1’-t4’;所述从时钟包括:第一收发模块和计算模块;其中,所述第一收发模块,用于接收所述同步报文,并记录接收到所述同步报文的第二时刻T2;接收所述同步跟随报文,并从所述同步跟随报文中获取调整后的所述主时钟发送所述同步报文的发送时刻T1-t1+t4;发送所述延迟请求报文,并记录发送所述延迟请求报文的第三时刻T3;接收所述延迟响应报文,并从所述延迟响应报文中获取调整后的所述主时钟接收到所述延迟请求报文的接收时刻T4+t1’-t4’;所述计算模块,用于根据所述第二时刻T2、所述第三时刻T3、所述发送时刻T1-t1+t4和所述接收时刻T4+t1’-t4’计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差,并根据所述时间偏差修正所述从时钟的时间。
[0012] 在一个实施例中,所述计算模块按照以下公式计算所述主时钟与所述从时钟之间的时间偏差offset:offset=(T2-T1+T3-T4+t4’-t1’+t1-t4)/2。
[0013] 在一个实施例中,所述第一协议转换装置还包括:第二收发模块,用于接收并转发所述同步报文、所述同步跟随报文、所述延迟请求报文和所述延迟响应报文。
[0014] 在一个实施例中,所述第二协议转换装置还包括:第三收发模块,用于接收并转发所述同步报文、所述同步跟随报文、所述延迟请求报文和所述延迟响应报文。
[0015] 通过本发明的主从时钟同步方法及系统,经过SDH网络E1通道传输PTP时间同步信号的过程中,考虑了协议转换时延和双向传输路径不一致的不对称时延,配合协议转换装置与主从时钟的关联机制,提高了主从时钟之间时间偏差的计算精度,进而根据该时间偏差进行的时钟同步,也较为可靠,且实现方法简单。

附图说明

[0016] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0017] 图1是本发明实施例的主从时钟同步方法的流程图;
[0018] 图2是本发明实施例的协议报文的传输示意图;
[0019] 图3是本发明实施例的主从时钟同步系统的结构框图。

具体实施方式

[0020] 下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
[0021] 本发明实施例提供了一种主从时钟同步方法,能够解决SDH网络传输PTP时间同步信号过程中引入的协议转换时延和双向传输链路不对称的时延问题,得出主从时钟之间的精确时间偏差。
[0022] 主时钟发送基于PTP技术的以太网报文,经过E1/Ethernet协议转换装置(位于主时钟一侧,相当于下述的第一协议转换装置)将其转换成E1信号,在SDH网络中传输后,经过E1/Ethernet协议转换装置(位于从时钟一侧,相当于下述的第二协议转换装置)将E1信号转换成以太网报文,该以太网报文被从时钟接收;从时钟采用同样的原理发送PTP报文至主时钟,实现主从时钟之间的同步报文的传递。
[0023] 图1是本发明实施例的主从时钟同步方法的流程图,如图1所示,该方法包括以下步骤:
[0024] 步骤S101,从时钟接收主时钟在第一时刻T1发送的同步报文(Sync),并记录接收到同步报文的第二时刻T2。
[0025] 步骤S102,从时钟接收主时钟发送的同步跟随报文(Follow_Up),并从同步跟随报文中获取发送时刻T1-t1+t4,其中,发送时刻T1-t1+t4是第二协议转换装置对第一时刻T1进行调整后得到的时刻,第二协议转换装置与从时钟相连;t1是同步报文到达与主时钟相连的第一协议转换装置的时刻;t4是同步报文离开第二协议转换装置的时刻。
[0026] 步骤S103,从时钟向主时钟发送延迟请求报文(Delay_Req),并记录发送延迟请求报文的第三时刻T3,其中主时钟在第四时刻T4接收到延迟请求报文。
[0027] 步骤S104,从时钟接收主时钟发送的延迟响应报文(Delay_Resp),并从延迟响应报文中获取接收时刻T4+t1’-t4’,其中,接收时刻T4+t1’-t4’是第二协议转换装置对第四时刻T4进行调整后得到的时刻,t1’是延迟请求报文到达第二协议转换装置的时刻,t4’是延迟请求报文离开第一协议转换装置的时刻。
[0028] 步骤S105,从时钟根据第二时刻T2、第三时刻T3、发送时刻T1-t1+t4和接收时刻T4+t1’-t4’计算主时钟与从时钟之间的时间偏差,并根据时间偏差修正从时钟的时间。
[0029] 通过上述主从时钟同步方法,经过SDH网络E1通道传输PTP时间同步信号的过程中,考虑了协议转换时延和双向传输路径不一致的不对称时延,配合协议转换装置与主从时钟的关联机制,提高了主从时钟之间时间偏差的计算精度,进而根据该时间偏差进行的时钟同步,也较为可靠,且实现方法简单。
[0030] 在一个实施例中,从时钟按照以下公式计算主时钟与从时钟之间的时间偏差offset:offset=(T2-T1+T3-T4+t4’-t1’+t1-t4)/2。下面对该公式的由来进行说明。
[0031] 主时钟的时间同步信号经过E1/Ethernet协议转换装置和SDH网络到达从时钟的过程中,各协议报文的传输示意图如图2所示。
[0032] 在图2中,假设Sync报文从主时钟发出经过E1/Ethernet协议转换装置A的转换时延值为△T1,经过SDH网络传输的路径时延为delay1,经过E1/Ethernet协议转换装置B的转换时延值为△T2。
[0033] 假设Delay_Req报文由从时钟发出经过E1/Ethernet协议转换装置B的转换时延值为△T4,经过SDH网络传输的路径时延为delay2,经过E1/Ethernet协议转换装置A的转换时延值为△T3。
[0034] 现有的PTP技术主从时钟时间偏差的计算方法是建立在双向传输路由对称的前提下,即从时钟可从Follow_Up报文中获取主时钟发送Sync报文的时刻T1,从时钟测量其接收到Sync报文的时刻为T2,从时钟发送Delay_Req报文的时刻为T3,从时钟可从Delay_Resp报文中获取主时钟收到Delay_Req报文的时刻T4。当双向传输路由对称时,可得出主从时钟之间的时间偏差offset和传输路径时延值delay的关系式如下:
[0035]
[0036] 采用SDH网络传输基于PTP技术的时间同步信号的过程中,考虑E1/Ethernet协议转换时延和SDH网络双向传输路径的不一致性,将式(1)修改为:
[0037]
[0038] 整理得:
[0039] offset=(T2-T1+T3-T4+delay2-delay1+ΔT3+ΔT4-ΔT1-ΔT2)/2   (3)[0040] 由图2可知,Sync报文从主时钟发出到达E1/Ethernet协议转换装置A的时刻为t1,协议转换结束准备发送至SDH网络的时刻为t2,则t2-t1得到转换时延值为△T1。同理,Sync报文到达E1/Ethernet协议转换装置B的时刻为t3,协议转换结束准备发送至从时钟的时刻为t4,t4-t3得转换时延值△T2,即:
[0041]
[0042] 同理,Delay_Req报文由从时钟发出到达主时钟过程中的转换时延值如下:
[0043]
[0044] 式(5)中,t1’是Delay_Req报文到达E1/Ethernet协议转换装置B的时刻,t2’是协议转换结束准备发送至SDH网络的时刻,即Delay_Req报文离开协议转换装置B的时刻,t3’是Delay_Req报文到达协议转换装置A的时刻,t4’是Delay_Req报文离开协议转换装置A的时刻。
[0045] 将式(4)和式(5)代入式(3),得:
[0046] offset=(T2-T1+T3-T4+delay2-delay1+t4’-t3’+t2’-t1’-t2+t1-t4+t3)/2  (6)[0047] 由图2可知,Sync报文在SDH网络中传输的路径时延值delay1可由t3-t2表示,Delay_Req报文经SDH网络传输的路径时延值delay2可由t3’-t2’表示,因此有下式成立:
[0048]
[0049] 将式(7)代入式(6)中,整理得:
[0050] offset=(T2-T1+T3-T4+t4’-t1’+t1-t4)/2   (8)
[0051] 由式(8)可得,主从时钟之间的时间偏差与Sync报文到达E1/Ethernet协议转换装置A的时刻、Sync报文离开E1/Ethernet协议转换装置B的时刻、Delay_Req报文到达E1/Ethernet协议转换装置B的时刻、、Delay_Req报文离开E1/Ethernet协议转换装置A的时刻有关。即在报文传输过程中,明确Sync报文和Delay_Req报文在不同位置的时刻值,就能准确地计算出主从时钟之间的时间偏差,具体需要明确记录的时刻值如下:从时钟接收到Sync报文的时刻;主时钟发送Sync报文时刻的精确值;从时钟发送Delay_Req报文的时刻;主时钟收到Delay_Req报文的时刻的精确值;Sync报文到达与主时钟直连的协议转换装置的时刻;Sync报文离开与从时钟直连的协议转换装置的时刻;Delay_Req报文离开与主时钟直连的协议转换装置的时刻;Delay_Req报文到达与从时钟直连的协议转换装置的时刻。
[0052] 具体的,可以在E1/Ethernet协议转换装置中增加模块,用于记录报文到达和离开的时刻,存储记录的时刻,以及根据记录的时刻调整报文中携带的时刻信息。例如,记录并存储Sync报文到达协议转换装置A的时刻t1和离开协议转换装置B的时刻t4,根据记录的时刻将Follow_up报文中携带的时刻T1调整为T1-t1+t4;记录并存储Delay_Req报文到达协议转换装置B的时刻t1’和离开协议转换装置A的时刻t4’,根据记录的时刻将Delay_Resp报文中携带的时刻T4调整为T4+t1’-t4’。在具体实现时,可以通过关联机制,配置与主时钟直连的协议转换装置仅记录并存储Sync报文到达协议转换装置的时刻t1和Delay_Req报文离开协议转换装置的时刻t4’;配置与从时钟直连的协议转换装置仅记录并存储Sync报文离开协议转换装置的时刻t4和Delay_Req报文到达协议转换装置的时刻t1’;然后分别对相应报文所携带的时刻信息进行调整。
[0053] 具体的记录时刻和调整时刻的方法如下:
[0054] 1)主时钟在第一时刻T1发送同步报文之后,第一协议转换装置接收同步报文,记录同步报文到达第一协议转换装置的时刻t1,并通过SDH网络输出同步报文;
[0055] 第二协议转换装置接收同步报文,将同步报文发送给从时钟,并记录同步报文离开第二协议转换装置的时刻t4;
[0056] 主时钟发送同步跟随报文之后,第一协议转换装置接收同步跟随报文,将同步跟随报文中携带的第一时刻T1调整为T1-t1,并通过SDH网络输出同步跟随报文;
[0057] 第二协议转换装置接收同步跟随报文,将同步跟随报文中携带的时刻T1-t1调整为T1-t1+t4,并将同步跟随报文发送给从时钟。
[0058] 2)从时钟在第三时刻T3发送延迟请求报文之后,第二协议转换装置接收延迟请求报文,记录延迟请求报文到达第二协议转换装置的时刻t1’,并通过SDH网络输出延迟请求报文;
[0059] 第一协议转换装置接收延迟请求报文,将延迟请求报文发送给主时钟,并记录延迟请求报文离开第一协议转换装置的时刻t4’;
[0060] 主时钟在第四时刻T4接收到延迟请求报文后,输出延迟响应报文;
[0061] 第一协议转换装置接收延迟响应报文,将延迟响应报文中携带的第四时刻T4调整为T4-t4’,并通过SDH网络输出延迟响应报文;
[0062] 第二协议转换装置接收延迟响应报文,将延迟响应报文中携带的时刻T4-t4’调整为T4+t1’-t4’,并将延迟响应报文发送给从时钟。
[0063] 由此可见,主从时钟采用PTP技术通过SDH网络传输时间同步信号时,E1/Ethernet协议转换装置引入了协议转换时延和SDH网络双向传输路径不一致的不对称时延,在原有PTP算法(要求双向传输路径对称,即双向时延一致)的基础上,将转换时延和不对称时延纳入计算过程,得出较为准确的主从时钟时间偏差,进而根据该时间偏差进行的时钟同步,也较为可靠。
[0064] 基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种主从时钟同步系统,可以用于实现上述实施例所描述的方法,如下面的实施例所述。由于主从时钟同步系统解决问题的原理与主从时钟同步方法相似,因此主从时钟同步系统的实施可以参见主从时钟同步方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0065] 图3是本发明实施例的主从时钟同步系统的结构框图,如图3所示,该系统包括:主时钟31、第一协议转换装置32、第二协议转换装置33和从时钟34,第一协议转换装置32和第二协议转换装置33之间通过SDH网络传输报文。下面对该结构进行具体说明。
[0066] 主时钟31,用于向从时钟34发送同步报文、同步跟随报文和延迟响应报文,以及接收来自从时钟34的延迟请求报文,其中,同步跟随报文携带有主时钟发送同步报文的第一时刻T1,延迟响应报文携带有主时钟接收到延迟请求报文的第四时刻T4;
[0067] 第一协议转换装置32,与主时钟31连接,第一协议转换装置32包括:第一记录模块321和第一调整模块322;
[0068] 其中,第一记录模块321,用于记录并存储同步报文到达第一协议转换装置的时刻t1和延迟请求报文离开第一协议转换装置的时刻t4’;
[0069] 第一调整模块322,连接至第一记录模块321,用于将同步跟随报文中携带的第一时刻T1调整为T1-t1,以及将延迟响应报文中携带的第四时刻T4调整为T4-t4’;
[0070] 第二协议转换装置33,与从时钟34连接,第二协议转换装置33包括:第二记录模块331和第二调整模块332;
[0071] 其中,第二记录模块331,用于记录并存储同步报文离开第二协议转换装置的时刻t4和延迟请求报文到达第二协议转换装置的时刻t1’;
[0072] 第二调整模块332,连接至第二记录模块331,用于将同步跟随报文携带的时刻T1-t1调整为T1-t1+t4,以及将延迟响应报文携带的时刻T4-t4’调整为T4+t1’-t4’;
[0073] 从时钟34包括:第一收发模块341和计算模块342;
[0074] 其中,第一收发模块341,用于接收同步报文,并记录接收到同步报文的第二时刻T2;接收同步跟随报文,并从同步跟随报文中获取调整后的主时钟发送同步报文的发送时刻T1-t1+t4;发送延迟请求报文,并记录发送延迟请求报文的第三时刻T3;接收延迟响应报文,并从延迟响应报文中获取调整后的主时钟接收到延迟请求报文的接收时刻T4+t1’-t4’;
[0075] 计算模块342,连接至第一收发模块341,用于根据第二时刻T2、第三时刻T3、发送时刻T1-t1+t4和接收时刻T4+t1’-t4’计算主时钟与从时钟之间的时间偏差,并根据时间偏差修正从时钟的时间。
[0076] 通过上述主从时钟同步系统,经过SDH网络E1通道传输PTP时间同步信号的过程中,考虑了协议转换时延和双向传输路径不一致的不对称时延,配合协议转换装置与主从时钟的关联机制,提高了主从时钟之间时间偏差的计算精度,进而根据该时间偏差进行的时钟同步,也较为可靠,且实现方法简单。
[0077] 计算模块342按照以下公式计算主时钟与从时钟之间的时间偏差offset:
[0078] offset=(T2-T1+T3-T4+t4’-t1’+t1-t4)/2。
[0079] 第一协议转换装置32还包括:第二收发模块,用于接收并转发同步报文、同步跟随报文、延迟请求报文和延迟响应报文。
[0080] 第二协议转换装置33还包括:第三收发模块,用于接收并转发同步报文、同步跟随报文、延迟请求报文和延迟响应报文。
[0081] 综上所述,主从时钟采用PTP技术通过SDH网络传输时间同步信号时,E1/Ethernet协议转换装置引入了协议转换时延和SDH网络双向传输路径不一致的不对称时延,配合协议转换装置与主从时钟的关联机制,在原有PTP算法(要求双向传输路径对称,即双向时延一致)的基础上,将转换时延和不对称时延纳入计算过程,得出较为准确的主从时钟时间偏差,提高了主从时钟之间时间偏差的计算精度,进而根据该时间偏差进行的时钟同步,也较为可靠。
[0082] 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0083] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、系统、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0084] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0085] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0086] 以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。