CN101771487A - 一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法 - Google Patents

一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101771487A
CN101771487A CN200810231588A CN200810231588A CN101771487A CN 101771487 A CN101771487 A CN 101771487A CN 200810231588 A CN200810231588 A CN 200810231588A CN 200810231588 A CN200810231588 A CN 200810231588A CN 101771487 A CN101771487 A CN 101771487A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
module
under test
clock
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200810231588A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101771487B (zh
Inventor
贾小波
吴淑琴
李军华
李波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHENGZHOU VCOM TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
ZHENGZHOU VCOM TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHENGZHOU VCOM TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical ZHENGZHOU VCOM TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2008102315886A priority Critical patent/CN101771487B/zh
Publication of CN101771487A publication Critical patent/CN101771487A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101771487B publication Critical patent/CN101771487B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种网络授时精度的检测设备,它包括:时间同步模块周期性地与被测设备主时钟进行通信,计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延;时间维护模块与时间同步模块相连接;时钟调整模块与时间维护模块相连接;同步精度测量模块与时间维护模块连接;用户接口模块,它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口,其分别与时间维护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接;用户管理模块,其与时间同步模块和用户接口模块相连接,用于提供用户远程管理平台。本发明中的检测设备可以以点对点方式对一台主时钟设备进行检测,也可以一台检测设备同时检测多台主时钟设备,检测平台搭建简单,组网方式灵活,测试效率高。

Description

一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法
技术领域
[0001] 本发明属于网络通信领域,具体地说涉及一种高精度网络授时的检测设备,并涉
及采用该设备进行网络授时精度测量的方法。 背景技术
[0002] 高精度网络授时系统是未来网络通信系统的重要基础平台之一,是实时通信和宽 带通信的技术前提之一。现在存在多种网络授时技术,其中最主要的是目前广泛应用的网 络时间协议NTP授时技术和基于IEEE1588协议的高精度时间协议PTP授时技术。网络授 时设备广泛应用在电力,通信和军队等关键行业领域,因此对网络授时设备的检测尤为重 要,需要加强对网络授时检测领域的研究,尤其是IEEE1588网络授时设备的检测方法和装 置的研究。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种能够提高网络授时精度的检测设备,并提供一种利用该
检测设备进行网络授时精度的检测方法。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0005] 本发明中的网络授时精度检测设备包括:
[0006] 时间同步模块,周期性地与被测设备主时钟进行通信,计算与被测设备时钟的时 间偏移量和网络传输时延,把时间偏移量和网络传输时延提供给时间维护模块,并从时间 维护模块读取当前本地时间信息;
[0007] 时间维护模块,与时间同步模块相连接,利用时间偏移量和网络传输时延对本地 时间进行维护,并向时间同步模块提供当前本地时间信息;
[0008] 时钟调整模块,与时间维护模块相连接,根据时间偏移量和网络传输时延实现对 本地时钟的控制;
[0009] 同步精度测量模块,与时间维护模块连接,根据基准源测量被测设备主时钟的同 步精度;
[0010] 用户接口模块,它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口,其分别与时间维 护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接;
[0011] 用户管理模块,其与时间同步模块和用户接口模块相连接,用于提供用户远程管 理平台。
[0012] 上述时间同步模块采用IEEE1588协议与被测设备主时钟进行通信。
[0013] 上述的时间同步模块提取时间维护模块中的本地时间信息,经同步后向时间维护
模块提供时间偏移量和网络传输时延。
[0014] 上述的时间维护模块在本地时钟与被测时钟的同步时间基础上进行计数得到秒 级时间I,建立本地时间系统,并对时间同步模块的时差信息进行判断,时差信息包括时间 偏移量和网络传输时延;当新接收的时差信息发生错误时,采用本地时间系统的时间信息
4作为秒级时间I ;只有当新接收的时差信息长时间连续可用时,才对本地秒级时间I进行更 新。
[0015] 上述的时间维护模块还可以利用外部输入的基准信号得到秒级时间I,建立本地 时间系统,并对外部基准时间信息中的秒级时间II进行判断;当秒级时间II发生错误时, 采用本地时间系统的秒级时间I提供给时间同步模块;当外部基准时间信息中提供的秒级 时间II长时间连续可用时,以新接收的时间作为本地秒级时间I。
[0016] 上述的时钟调整模块从时间同步模块中获取检测设备与被测设备主时钟的时间 偏差,并进行转换得到本地时钟与被测设备主时钟的钟差数据,利用钟差数据调整本地时 钟,使本地时钟与被测设备主时钟同步;利用同步后的本地时钟计数得到秒内时间并输出 至时间维护模块。
[0017] 上述时钟调整模块中本地时钟为带调整功能的高精度晶振和铷钟。
[0018] —种采用上述检测设备的自主测量网络授时精度的方法,它包括以下步骤:
[0019] ①检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息和跟随信息,记录接收同步信
息的时刻,并从跟随信息中提取被测设备发送同步信息的真实时间,由此得到检测设备和
被测设备的时间偏移量;对本地时钟进行调整,消除与被测设备的时间偏移量;
[0020] ②对本地时钟进行调整后,检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息,并
在检测设备中记录发送该信息的时间;被测设备记录接收到时延请求信息的时间,并向检
测设备发送时延响应信息,所述的时延响应信息中包含被测设备接收时延请求信息的时
间;
[0021] ③检测设备根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间, 得到检测设备与被测设备之间的网络时延;检测设备纠正本地时钟,使检测设备与被测设 备的时间同步;
[0022] ④检测设备利用同步后的本地时钟合成本地秒脉冲信号;所述的本地秒脉冲信号 与外部的基准秒脉冲信号进行同步精度测量,得到本地秒脉冲的同步精度,该同步精度即 为被测设备的网络授时精度。
[0023] —种采用上述检测设备的外部基准测量网络授时精度的方法,它包括以下步骤: [0024] a、检测设备接收外部的基准时间信息,根据该基准时间信息调整本地时钟,建立 独立的本地时间系统;
[0025] b、检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息和跟随信息,记录接收同步信 息的时刻,并从跟随信息中提取被测设备发送同步信息的真实时间,由此得到检测设备和 被测设备的时间偏移量;同时,检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息,并在检测 设备中记录发送该信息的时间;被测设备记录接收到时延请求信息的时间,并向检测设备 发送时延响应信息,所述的时延响应信息中包含被测设备接收时延请求信息的时间,检测 设备根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间,得到检测设备与 被测设备之间的网络时延;
[0026] c、检测设备根据在步骤b中得到的时间偏移量和网络时延,经过计算得到得到同 步精度,该同步精度即为被测设备的网络授时精度。
[0027] 采用上述技术方案的本发明,检测设备可以以点对点方式对一台主时钟设备进行 检测,也可以一台检测设备同时检测多台主时钟设备,检测平台搭建简单,组网方式灵活,测试效率高。检测结果数据可通过网络端口和串口等方式输出,输出端口多样,数据分析方 便。采用高速数字处理技术和时间维护,同时采用高精度本地时钟和快速电路设计,设备检 测精度高。能同时检测IEEEE1588协议和NTP协议设备,使用范围广。另外,本发明还提供 了两种不同的检测方法,为检测设备更好地实施提供了方便。
附图说明
[0028] 图1为本发明中检测设备的功能结构示意图; [0029] 图2为本发明中自主测量检测方法的原理图; [0030] 图3为本发明中外部基准测量检测方法的原理图; [0031] 图4为本发明中时间偏移量的检测流程图; [0032] 图5为本发明中网络传输时延的检测流程图。
具体实施方式 [0033] 实施例1
[0034] 如图1所示,本实施例中检测设备包括时间同步模块、时间维护模块、时钟调整模 块、同步精度测量模块、用户接口模块和用户管理模块,并且利用该检测设备进行自主测量 的检测方法。
[0035] 其中,时间同步模块,依据IEEE1588协议周期性地与被测设备主时钟进行通信, 计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延,把时间偏移量和网络传输时延提供给 时间维护模块,并从时间维护模块读取当前本地时间信息。
[0036] 时间维护模块,与时间同步模块相连接获取时间偏移量和网络传输时延,对本地 时间进行维护,保证其正确性;另外,它读取时钟调整模块的秒内信息,并向时间同步模块 提供包括秒级时间和秒内时间在内的本地时间信息。
[0037] 时钟调整模块,与时间维护模块相连接,根据时间偏移量和网络传输时延实现对 本地时钟的控制。
[0038] 同步精度测量模块,与时钟维护模块连接,根据基准源测量被测设备主时钟的同 步精度;在本实施例中,该精准源采用外部的基准秒脉冲1PPS信号。
[0039] 用户接口模块,它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口,其分别与时间维 护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接,它保证了信息传递的正确性和及时性。 [0040] 用户管理模块,其与时间同步模块和用户接口模块相连接,用于提供用户远程管 理平台,接受用户设置参数和显示检测设备的工作状态,实现远程设备管理。 [0041] 那么,本实施例中检测设备的工作原理是:
[0042] 时间同步模块主要负责网络时间同步,按照IEEE1588协议周期性地与被测设备 主时钟进行通信,计算与主时钟的时间偏移量Offset和网络传输时延Delay,本地准确时 间从时间维护模块提取。时间同步模块在嵌入式芯片中实现,为保证提取时间精度,接收到 同步信息Sync和发送时延请求信息Delay Request后,即刻同时向时间维护模块的秒内时 间处理单元和秒级时间处理单元发送读取标志,等待时间数据准备完毕后再提取时间。时 间同步模块经过时间同步以后,将得到时间偏移量Offset和网络传输时延Delay信息,以 中断方式向时间维护模块发送。
6[0043] 时间维护模块对时间采取检测等手段保证时间正确。时间信息包括秒级时间和秒 内时间,秒内时间和秒级时间组成完整的时间信息。本实施例中,由于采用自主检测法,故 根据时间偏移量和网络传输时延得到本地时间,利用本地秒脉冲信号进行计数得到秒级时 间I。时间维护是指根据接收到的秒级时间信息,建立本地时间系统,并对时差信息,即时间 偏移量和网络传输时延进行判断,当接收的时差信息发生错误时,不予采用,而采用本地时 间系统的时间信息作为秒级时间I,保证秒级时间的正确性。当接收到的时差信息一定时间 段内时间连续可用的情况下,根据时差信息对本地秒级时间I更新本地时间。秒级时间处 理在嵌入式系统芯片中实现。
[0044] 当时间同步模块读取本地时间时,时间维护模块接到时间同步模块的读取时间标 志后,进入中断模式,提取当前时间维护模块中的秒级时间信息,并进行存储。同时向时钟 调整模块发送读标志信息,然后读取秒内时间。秒级时间和秒内时间准备完毕后,向时间同 步单元发送Ready标志,时间同步模块完成时间提取。
[0045] 当时间同步模块和被测主时钟经过同步后,时差信息,即包括时间偏移量Offset 和传输时延Delay,发送到时间维护模块,另外时差信息也发送到时钟调整模块,进行本地 时钟调整。
[0046] 时钟调整模块进行本地时钟的调整,从时间同步模块获取检测设备与主时钟的时
间偏差,进行转换得到本地时钟与主时钟的钟差数据,利用钟差数据调整本地时钟,使本地
时钟与主时钟同步。利用同步后的本地时钟,计算秒内的时间,提供给时间维护模块使用。
本地时钟采用带调整功能的高精度晶振和铷钟来完成。另外,时钟调整模块利用本地时钟
计数,产生本地秒脉冲信号,本地脉冲信号接入时间维护模块,进行秒级时间维护。采用自
主检测法时,本地秒脉冲信号送至同步精度监测模块进行同步精度测量。
[0047] 从上面的描述可以看出,自主检测法中秒级时间在时间维护模块中产生,秒内时
间在时钟调整模块产生,都依据时间同步模块的时间偏移量和网络传输时延进行修正。
[0048] 同步精度测量模块利用外部基准源测量本地秒脉冲信号精度,检测结果输到用户
接口模块,该检测结果即为被测主时钟的网络授时精度。
[0049] 用户接口模块包括网络通信接口和脉冲输入输出接口。脉冲信号接口电路要具备 快速和精度高的特点,保证时间同步精度,除输入外部基准信号外,也可以输出本地的秒脉 冲信号。
[0050] 用户管理模块提供基于网络的用户远程管理平台,用户可以设置时间同步间隔周 期、主时钟选择和检测设备网络信息等工作参数,也可以通过管理平台,查看设备工作状态 信息。
[0051] 本发明基于IEEE 1588协议,如图4和图5所示,IEEE 1588协议的时间同步方式是 由主时钟周期性地发出同步信息Sync,同步信息Sync中包含了一个时间戳,该时间戳精确 地描述了数据包发出的预计时间Origin Time stamp。由于同步信息Sync包含的是预计 的发出时间而不是真实的发出时间,所以同步信息Sync的真实发出时间Precise Origin Time Stamp被测量后在跟随信息FollowUp中发出。同步信息Sync的接收方,即从时钟 记录下真实的接收时间syncreceipt time。使用跟随信息Follow Up中的真实发出时间 Precise Origin TimeStamp和接收的真实接收时间sync receipt time,可以计算出从时 钟与主时钟之间的时差,并据此更正从时钟的时间。[0052] 但是按照以上方法计算出的时差包含了网络传输造成的延时,所以IEEE1588协 议使用了时延请求信息Delay Request来定义网络传输时延Delay。时延请求信息Delay Request由从时钟在收到同步信息Sync后发出。与同步信息Sync —样,发送方记录准确的 发送时间delay request sending time,接收方记录准确的接收时间delay Receipt Time stamp。准确的接收时间包含在时延响应信息Delay Response中,从时钟依据发送时间和
主时钟接收时间计算出网络延时和时钟误差。这样,主时钟通过周期性地发出时间同步消 息,从时钟通过不断地根据时间偏差修改本地系统时间,便实现了基于PTP协议时间同步机制。
[0053] 依据此原理,从图4、图5中可以看出:
[0054] 在第一个周期中,时间偏移量0ffsetl可表示为:
[0055] Offsetl = TSl-TMl-Delay = 1002-1051-0 =-49,其中Delay为网络传输时延,且 在第一个周期中,网络传输时延Delay尚不可知。所以,在从时钟即接收方的调整量Adjust Timel = TS-Offsetl = TS_(_49)。而在第一个周期中,包含了网络传输时延。 [0056] 在第二个周期中,时间偏移量0ffset2可表示为:
[0057] 0ffset2 = TS2-TM2-Delay = 1053-1053-0 = 0,所以在从时钟即接收方的调整量 Adjust Time 2 = TS-0ffset2 = TS_0。
[0058] 在第三个周期中,即可计算出网络传输时延Delay,即:
[0059] Delay = [(TS2-TM2)+(TM3-TS3)]/2 = [0+(1082-1080)]/2 = 1
[0060] 所以在第四个周期中,时间偏移量0ffset4可表示为:
[0061] 0ffset4 = TS4-TM4-Delay = 1083_1083_1 = _1,所以在从时钟即接收方的调整
量Adjust Time 4 = TS-0ffset4 = TS-(-l)。
[0062] 在第五个周期中,时间偏移量0ffset5可表示为:
[0063] 0ffset5 = TS5-TM5-Delay = 1086-1085-1 = 0。即同步
[0064] 所以经过上述五个周期,主时钟和从时钟即可达到同步。
[0065] 根据上述IEEE1588协议的原理,本实施例采用的自主测量网络授时精度的检测 方法,在本方法中,将被测设备作为主时钟,检测设备作为从时钟,被测设备的主时钟对检 测设备进行同步。检测设备经过时间同步后,利用本地时钟可以恢复出秒脉冲信号,再与外 部输入的基准信号进行比对,得到检测设备的时间同步精度,作为被测设备主时钟网络授 时的精度,从而实现对被测设备网络同步精度的测量。因此,它包括以下步骤:如图2所示, [0066] ①检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息Sync和跟随信息FollowUp, 记录接收同步信息Sync的时刻,并从跟随信息Follow Up中提取被测设备发送同步信息的 真实时间,由此得到检测设备和被测设备的时间偏移量Offset ;再对检测设备的本地时钟 进行调整,消除与被测设备主时钟的时间偏移量;
[0067] ②对检测设备的本地时钟进行调整后,检测设备与被测设备还存在网络传输时 延。检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息Delay Request,并在检测设备中记录 发送该信息的时间;被测设备记录接收到时延请求信息DelayRequest的时间,并向检测设 备发送时延响应信息Delay Response,上述的时延响应信息Delay Response中包含被测设 备接收时延请求信息的时间;
[0068] ③检测设备根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间,得到检测设备与被测设备之间的网络时延Delay ;检测设备同步本地时间和纠正本地时钟,使检测设备与被测设备的时间同步;
[0069] ④检测设备利用同步后的本地时钟合成本地秒脉冲1PPS信号,检测设备接入外部的基准秒脉冲信号,上述的本地秒脉冲信号与外部的基准秒脉冲信号进行同步精度测量,得到本地秒脉冲的同步精度,该同步精度即为被测设备的网络授时精度。[0070] 实施例2
[0071] 本实施例与实施例1不同的是,在本实施例中,时钟调整模块的本地时钟采用在可编程逻辑芯片如FPGA中采用数字直接频率合成DDS技术来实现。为提高时间精度,秒内时间计数在FGPA等可编程逻辑芯片中完成,接收到时间维护模块的读取时间标志后,即可将当前时间存储,以备提取。上述的数字直接频率合成DDS技术为本领域普通技术人员所熟知的技术。
[0072] 其他技术特征与实施例1相同。[0073] 实施例3
[0074] 如图1所示,本实施例中检测设备包括时间同步模块、时间维护模块、时钟调整模块、同步精度测量模块、用户接口模块和用户管理模块,并且利用该检测设备进行外部基准测量的检测方法。
[0075] 其中,时间同步模块,依据IEEE1588协议周期性地与被测设备主时钟进行通信,计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延,并向时间维护模块提供时间偏移量和网络传输时延。
[0076] 时间维护模块与时间同步模块相连接,对本地时间进行维护,保证其正确性,并向时间同步模块提供本地时间信息。
[0077] 时钟调整模块,与时间维护模块相连接,根据时间偏移量和网络传输时延实现对本地时钟的控制。
[0078] 同步精度测量模块,与时间维护模块连接,根据基准源测量被测设备主时钟的同步精度;在本实施例中,该精准源采用外部的基准秒脉冲1PPS信号。
[0079] 用户接口模块,它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口,其分别与时间维护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接,它保证了信息传递的正确性和及时性。[0080] 用户管理模块,其与时间同步模块和用户接口模块相连接,用于提供用户远程管理平台,接受用户设置参数和显示检测设备的工作状态,实现远程设备管理。[0081] 那么,本实施例中检测设备的工作原理是:
[0082] 时间同步模块主要负责网络时间同步,按照IEEE1588协议周期性地与主时钟进行通信,计算与主时钟的时间偏差,时间偏差包括时间偏移量和网络传输时延。本地准确时间从时间维护模块提取。时间同步模块在嵌入式芯片中实现,为保证提取时间精度,接收到同步信息Sync和发送时延请求信息Delay Request后,即刻同时向时间维护模块的秒内时间处理单元和秒级时间处理单元发送读取标志,等待时间数据准备完毕后再提取时间。时间同步模块经过时间同步以后得到的时间信息,以中断方式向时间维护模块发送秒级时间数据和秒内时间数据。
[0083] 时间维护模块对时间采取检测等手段保证时间正确。时间信息包括秒级时间和秒内时间,秒内时间和整秒时间组成完整的时 信息。[0084] 由于本实施例中采用外部基准法,故利用外部输入的基准信号得到秒级时间I,建立本地时间系统,并对新接收到的外部基准时间信息的秒级时间II进行判断,当接收的秒级时间II发生错误时,不予采用,而采用本地时间系统的秒级时间I提供给时间同步模块,保证整秒时间的正确性。当接收到的秒级时间II长时间连续可用的情况下,以接收的时间更新本地秒级时间I。秒级时间处理在嵌入式系统芯片中实现。当时间同步模块读取本地时间时,接到时间同步模块的读取时间标志后,进入中断模式,提取当前时间维护模块中的秒级时间信息,并进行存储。同时向时钟调整模块发送读标志信息,然后读取秒内时间。秒级时间和秒内时间准备完毕后,向时间同步单元发送Ready标志,时间同步模块完成时间提取。
[0085] 当时间同步模块和被测主时钟经过同步后,时差信息包括时间偏移量Offset和网络传输时延Delay发送到时间维护模块,同时将时差信息发送到时钟调整模块,进行本地时钟调整。
[0086] 时钟调整模块进行本地时钟的调整,根据与外部基准信号的时间偏差,进行转换得到本地时钟与外部基准的钟差数据,利用钟差数据调整本地时钟,使本地时钟与外部基准信号同步。利用同步后的本地时钟,计算秒内的时间,提供给时间维护模块使用。[0087] 从上面的描述可以看出,外部基准法中秒级时间在时间维护模块中产生,秒内时间在时钟调整模块产生,都依据外部基准时间信息提供的时间信息和秒脉冲进行修正。[0088] 时钟调整模块的本地时钟采用在FPGA等可编程逻辑芯片中采用数字直接频率合成DDS技术来实现。为提高时间精度,秒内时间计数在FGPA等可编程逻辑芯片中完成,接收到时间维护模块的读取时间标志后,即可将当前时间存储,以备提取。上述的数字直接频率合成DDS技术为本领域普通技术人员所熟知的技术。另外,时钟调整模块还要从时间维护模块接收秒内时间,利用本地时钟计数,产生本地秒脉冲信号,本地脉冲信号接入时间维护模块,进行秒级时间维护。
[0089] 同步精度测量模块在自主测量法中利用外部基准源测量本地秒脉冲信号精度,在外部基准法中根据时间偏移量Offset和网络传输时延Delay计算主时钟与外部基准时间同步精度,并输出到用户接口。
[0090] 用户接口模块包括网络通信接口和脉冲输入输出接口。脉冲信号接口电路要具备快速和精度高的特点,保证时间同步精度,除输入外部基准信号外,也可以输出本地的秒脉冲信号。
[0091] 用户管理模块提供基于网络的用户远程管理平台,用户可以设置时间同步间隔周期、主时钟选择和检测设备网络信息等工作参数,也可以通过管理平台,查看设备工作状态信息。
[0092] 根据IEEE1588协议的原理,本实施例采用的外部基准测量网络授时精度的检测方法。在本方法中,将被测设备作为主时钟,检测设备作为从时钟,检测设备接入外部基准秒脉冲信号和时间信息。检测设备根据输入的基准信号,维护独立的本地时间系统。检测设备与被测设备主时钟设备按照IEEE 1588协议进行时间同步,得到两者之间的时间差,以被测设备为同步基准源,该时间差即为被测主时钟网络授时精度,因此,它包括以下步骤:如图3所示,
[0093] a、检测设备接收外部的基准时间信息,该基准信息包括秒脉冲1PPS信号和时间信息;检测设备根据该基准时间信息进行时间维护,调整本地时钟,建立独立的本地时间系统;
[0094] b、检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息Sync和跟随信息FollowUp,记录接收同步信息的时刻,并从跟随信息Follow Up中提取被测设备发送同步信息的真实时间,由此得到检测设备和被测设备的时间偏移量Offset ;同时,检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息Delay Request,并在检测设备中记录发送该信息的时间;被测设备记录接收到时延请求信息的时间,并向检测设备发送时延响应信息Delay Response,上述的时延响应信息DelayResponse中包含被测设备接收时延请求信息的时间,检测设备根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间,得到检测设备与被测设备之间的网络时延Delay ;
[0095] c、检测设备根据在步骤b中得到的时间偏移量和网络时延,与本地时间系统相比较,得到时间差;由于检测设备接入外部基准时间信息,可以看作是时间基准源,故得到的时间差即为被测主时钟设备的网络授时精度。
[0096] 其中该方法所依据IEEE1588协议的原理与实施例1中描述的相同。[0097] 实施例4
[0098] 本实施例与实施例3不同的是,在本实施例中,外部基准采用内置卫星接收模块的方式引入基准时间信息,使整个检测设备与外部基准同步。[0099] 其他技术特征与实施例3相同。[0100] 实施例5
[0101] 如图1所示,本实施例中检测设备包括时间同步模块、时间维护模块、用户接口模块和用户管理模块,并且利用该检测设备对NTP网络授时进行精度检测,其检测方法与申请号为200810140700. 5、专利申请名称为"网络授时精度测试方法及其设备"中的测试方法相同。
11

Claims (9)

  1. 一种网络授时精度的检测设备,其特征在于,它包括:时间同步模块,周期性地与被测设备主时钟进行通信,计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延,把时间偏移量和网络传输时延提供给时间维护模块,并从时间维护模块读取当前本地时间信息;时间维护模块,与时间同步模块相连接,利用时间偏移量和网络传输时延对本地时间进行维护,并向时间同步模块提供当前本地时间信息;时钟调整模块,与时间维护模块相连接,根据时间偏移量和网络传输时延实现对本地时钟的控制;同步精度测量模块,与时间维护模块连接,根据基准源测量被测设备主时钟的同步精度;用户接口模块,它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口,其分别与时间维护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接;用户管理模块,其与时间同步模块和用户接口模块相连接,用于提供用户远程管理平台。
  2. 2. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备,其特征在于:所述时间同步模块采用IEEE1588协议与被测设备主时钟进行通信。
  3. 3. 根据权利要求2所述的网络授时精度的检测设备,其特征在于:所述的时间同步模 块提取时间维护模块中的本地时间信息,经同步后向时间维护模块提供时间偏移量和网络 传输时延。
  4. 4. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备,其特征在于:所述的时间维护模 块在本地时钟与被测时钟的同步时间基础上进行计数得到秒级时间I,建立本地时间系统, 并对时间同步模块的时差信息进行判断,所述的时差信息包括时间偏移量和网络传输时 延;当新接收的时差信息发生错误时,采用本地时间系统的时间信息作为秒级时间I ;只有 当新接收的时差信息长时间连续可用时,才对本地秒级时间I进行更新。
  5. 5. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备,其特征在于:所述的时间维护模 块利用外部输入的基准信号得到秒级时间I,建立本地时间系统,并对外部基准时间信息中 的秒级时间II进行判断;当秒级时间II发生错误时,采用本地时间系统的秒级时间I提供 给时间同步模块;当外部基准时间信息中提供的秒级时间II长时间连续可用时,以新接收 的时间作为本地秒级时间I。
  6. 6. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备,其特征在于:所述的时钟调整模 块从时间同步模块中获取检测设备与被测设备主时钟的时间偏差,并进行转换得到本地时 钟与被测设备主时钟的钟差数据,利用钟差数据调整本地时钟,使本地时钟与被测设备主 时钟同步;利用同步后的本地时钟计数得到秒内时间并输出至时间维护模块。
  7. 7. 根据权利要求6所述的网络授时精度的检测设备,其特征在于:所述时钟调整模块 中本地时钟为带调整功能的高精度晶振和铷钟。
  8. 8. —种采用权利要求l所述检测设备的自主测量网络授时精度的方法,其特征在于, 它包括以下步骤:①检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息和跟随信息,记录接收同步信息的 时刻,并从跟随信息中提取被测设备发送同步信息的真实时间,由此得到检测设备和被测设备的时间偏移量;对本地时钟进行调整,消除与被测设备的时间偏移量;② 对本地时钟进行调整后,检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息,并在检 测设备中记录发送该信息的时间;被测设备记录接收到时延请求信息的时间,并向检测设 备发送时延响应信息,所述的时延响应信息中包含被测设备接收时延请求信息的时间;③ 检测设备根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间,得到 检测设备与被测设备之间的网络时延;检测设备纠正本地时钟,使检测设备与被测设备的 时间同步;④ 检测设备利用同步后的本地时钟合成本地秒脉冲信号;所述的本地秒脉冲信号与外 部的基准秒脉冲信号进行同步精度测量,得到本地秒脉冲的同步精度,该同步精度即为被 测设备的网络授时精度。
  9. 9. 一种采用权利要求1所述检测设备的外部基准测量网络授时精度的方法,其特征在 于,它包括以下步骤:a、 检测设备接收外部的基准时间信息,根据该基准时间信息调整本地时钟,建立独立 的本地时间系统;b、 检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息和跟随信息,记录接收同步信息的 时刻,并从跟随信息中提取被测设备发送同步信息的真实时间,由此得到检测设备和被测 设备的时间偏移量;同时,检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息,并在检测设备 中记录发送该信息的时间;被测设备记录接收到时延请求信息的时间,并向检测设备发送 时延响应信息,所述的时延响应信息中包含被测设备接收时延请求信息的时间,检测设备 根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间,得到检测设备与被测 设备之间的网络时延;c、 检测设备根据在步骤b中得到的时间偏移量和网络时延,经过计算得到得到同步精 度,该同步精度即为被测设备的网络授时精度。
CN2008102315886A 2008-12-31 2008-12-31 一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法 Active CN101771487B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102315886A CN101771487B (zh) 2008-12-31 2008-12-31 一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008102315886A CN101771487B (zh) 2008-12-31 2008-12-31 一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101771487A true CN101771487A (zh) 2010-07-07
CN101771487B CN101771487B (zh) 2013-10-30

Family

ID=42504117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102315886A Active CN101771487B (zh) 2008-12-31 2008-12-31 一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101771487B (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102014216A (zh) * 2010-12-28 2011-04-13 中国科学院国家授时中心 一种公共电话交换网信道传输时延的检测方法与装置
CN102055544A (zh) * 2010-12-09 2011-05-11 成都引众数字设备有限公司 电力系统二次设备时间同步监测系统及监测方法
CN102098121A (zh) * 2010-12-29 2011-06-15 华为技术有限公司 时间同步的监测方法和装置
CN102323739A (zh) * 2011-09-20 2012-01-18 郑州轻工业学院 同步时钟技术中的多层次时间测量和控制方法
CN102420715A (zh) * 2011-08-30 2012-04-18 许继集团有限公司 一种ieee1588协议否定测试方法
CN102546009A (zh) * 2012-01-17 2012-07-04 华为技术有限公司 光纤对称性检测方法及设备
CN102546144A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 上海贝尔股份有限公司 用于同步信息的方法和装置
CN103647631A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 国网上海市电力公司 一种智能化变电站用时钟同步检测装置及检测方法
CN103873178A (zh) * 2012-12-13 2014-06-18 郑州威科姆科技股份有限公司 广域时间同步系统授时误差的集中巡检方法
CN104683090A (zh) * 2015-03-19 2015-06-03 浙江赛思电子科技有限公司 一种可扩展的时钟监测装置和方法
CN105099650A (zh) * 2015-08-27 2015-11-25 京信通信系统(中国)有限公司 同步客户端及其同步方法和系统
CN105141406A (zh) * 2015-09-29 2015-12-09 北京润科通用技术有限公司 时间同步方法、时间同步装置及仿真系统
CN108693493A (zh) * 2018-06-08 2018-10-23 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种用于标准电能质量监测装置的校准系统及校准方法
CN108845281A (zh) * 2018-06-08 2018-11-20 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种电能质量监测装置在线比对检测系统及其检测方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101217330B (zh) * 2008-01-02 2012-07-25 中兴通讯股份有限公司 一种用于时间同步校正的方法和装置
CN101227246A (zh) * 2008-01-28 2008-07-23 中兴通讯股份有限公司 一种主从时钟同步的方法及装置
CN101242231B (zh) * 2008-03-03 2011-06-01 电子科技大学 面向电力系统同步相量测量的时钟同步装置

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102055544A (zh) * 2010-12-09 2011-05-11 成都引众数字设备有限公司 电力系统二次设备时间同步监测系统及监测方法
CN102055544B (zh) * 2010-12-09 2015-05-20 成都引众数字设备有限公司 电力系统二次设备时间同步监测系统及监测方法
CN102014216A (zh) * 2010-12-28 2011-04-13 中国科学院国家授时中心 一种公共电话交换网信道传输时延的检测方法与装置
CN102014216B (zh) * 2010-12-28 2013-06-12 中国科学院国家授时中心 一种公共电话交换网信道传输时延的检测方法与装置
CN102098121B (zh) * 2010-12-29 2014-09-03 华为技术有限公司 时间同步的监测方法和装置
WO2012088931A1 (zh) * 2010-12-29 2012-07-05 华为技术有限公司 时间同步的监测方法和装置
CN102098121A (zh) * 2010-12-29 2011-06-15 华为技术有限公司 时间同步的监测方法和装置
CN102546144A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 上海贝尔股份有限公司 用于同步信息的方法和装置
CN102420715A (zh) * 2011-08-30 2012-04-18 许继集团有限公司 一种ieee1588协议否定测试方法
CN102420715B (zh) * 2011-08-30 2014-06-04 许继电气股份有限公司 一种ieee1588协议否定测试方法
CN102323739B (zh) * 2011-09-20 2014-02-05 郑州轻工业学院 同步时钟技术中的多层次时间测量和控制方法
CN102323739A (zh) * 2011-09-20 2012-01-18 郑州轻工业学院 同步时钟技术中的多层次时间测量和控制方法
US9528907B2 (en) 2012-01-17 2016-12-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and device for detecting symmetry of optical fiber
CN102546009A (zh) * 2012-01-17 2012-07-04 华为技术有限公司 光纤对称性检测方法及设备
CN103873178A (zh) * 2012-12-13 2014-06-18 郑州威科姆科技股份有限公司 广域时间同步系统授时误差的集中巡检方法
CN103647631A (zh) * 2013-12-13 2014-03-19 国网上海市电力公司 一种智能化变电站用时钟同步检测装置及检测方法
CN104683090A (zh) * 2015-03-19 2015-06-03 浙江赛思电子科技有限公司 一种可扩展的时钟监测装置和方法
CN105099650A (zh) * 2015-08-27 2015-11-25 京信通信系统(中国)有限公司 同步客户端及其同步方法和系统
CN105099650B (zh) * 2015-08-27 2018-06-22 京信通信系统(中国)有限公司 同步客户端及其同步方法和系统
CN105141406A (zh) * 2015-09-29 2015-12-09 北京润科通用技术有限公司 时间同步方法、时间同步装置及仿真系统
CN108693493A (zh) * 2018-06-08 2018-10-23 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种用于标准电能质量监测装置的校准系统及校准方法
CN108845281A (zh) * 2018-06-08 2018-11-20 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种电能质量监测装置在线比对检测系统及其检测方法
CN108693493B (zh) * 2018-06-08 2021-03-09 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种用于标准电能质量监测装置的校准方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101771487B (zh) 2013-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101771487B (zh) 一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法
CN102244572B (zh) 一种实现时钟同步的方法及装置
CN102006159B (zh) 基于ieee1588多从钟的采样值多接口同步系统
CN101425865B (zh) 传输网中的时钟同步方法、系统和从时钟侧实体
CN106027193B (zh) 用于网络授时系统的时钟同步方法、模块、设备及系统
CN202889361U (zh) 物联网终端和物联网授时系统
CN104836630B (zh) Ieee1588时钟同步系统及其实现方法
CN101022373A (zh) 一种测试远程帧时延的系统及方法及装置
CN105450384A (zh) 通信系统同步时钟对时装置
CN105487448A (zh) 一种基于gps同步授时的传感数据采集装置
CN103592843A (zh) 一种时间戳电路和实现方法
EP3444789B1 (en) Timing synchronization method, sensor embedding terminal, and sensor network system
CN202353572U (zh) 电子式互感器合并单元的ieee1588时间同步系统
CN103647614A (zh) 基于ieee1588协议的可靠提高时间同步精度方法
CN106950426A (zh) 基于广域同步测量的三相电能表及其测量方法
CN107037261A (zh) 基于广域同步测量的0.2s级三相电能表及其测量方法
CN108650051B (zh) 通用全硬件一步式1588的时钟同步装置及方法
CN110928176B (zh) 一种支持多种授时技术的多功能授时设备
CN103399264A (zh) 高压电缆局部放电在线监测及定位系统
CN102638339A (zh) 一种用于实现精确时间同步的方法和装置
CN101706646B (zh) 时间综合测试系统及方法
CN106254182B (zh) 一种ip网络测试仪的时间同步装置
CN205283557U (zh) 一种基于同步以太网的ptp时间同步装置
CN105471572B (zh) 一种基于goose报文的时间同步测量方法
CN102571253B (zh) 实现精确时间同步的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model