CN102355317A - 相位跳变的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相位跳变的处理方法及装置，该方法包括如下步骤：比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值；在所述相位跳变值不超过所述相位跳变阈值的情况下，进行时间相位的修正。通过本发明，提高了时间同步的质量。

Description

相位跳变的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种相位跳变的处理方法及装置。

背景技术

同步协议在通讯网络中得到越来越多的重视和应用，在使用同步协议同步时，例如IEEE1588同步协议，以下以1588同步协议为例进行说明，在1588同步协议中定义了时间的传递，网络设备每次接收到同步(Sync)报文之后，都对时间相位进行修正。

图1是根据现有技术的1588同步协议计算时间偏差出现跳变的示意图，图1示出了主时钟(Master Clock)与从时钟(Slave Clock)之间的交换，如果其中的T1-T4时间戳的任何一个出现了错误，根据1588协议相位偏差基数按公式，Offset＝T1+Delay-T2，Offset＝T4-T3-Delay，计算出来的Offset必然出现偏离实际数值。

由于1588同步协议对于硬件具有很大的依赖性，又无法感知硬件的错误处理。因此，在1588时间同步的设备受到网络流量突发或者本身硬件原因时，会导致打上的时间戳存在错误。在这种情况下，如果仍然使用1588同步协议计算时间偏差后，直接修正时间相位差，必然造成一个大的相位跳变，从而降低时间同步质量，严重的情况下，会导致使用该相位信息的设备瘫痪。针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种相位跳变的处理方法及装置，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种相位跳变的处理方法，该方法包括如下步骤：比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值；在所述相位跳变值不超过所述相位跳变阈值的情况下，进行时间相位的修正。

优选地，在所述相位跳变值超过所述相位跳变阈值的情况下，所述方法还包括：启动相位跳变检测周期，在所述相位跳变检测周期内，如果所述检测到的相位跳变值均为正值或者均为负值，则进行时间相位的修正。

优选地，在所述相位跳变值超过所述相位跳变阈值的情况下，所述方法还包括：如果所述检测到的相位跳变值包括正值和负值，则不进行时间相位的修正，进入下一个相位跳变检测周期。

优选地，所述方法还包括：如果连续的预定数量的相位跳变检测周期中的每一个相位检测周期所检测到的相位跳变值均包括正值和负值，则进行告警。

优选地，在所述相位跳变值超过所述相位跳变阈值的情况下，所述方法还包括：不进行时间相位的修正。

优选地，所述方法用于网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准1588同步协议标准。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种相位跳变的处理装置，包括：比较模块，用于比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值；修正模块，在所述相位跳变值不超过所述相位跳变阈值的情况下，用于进行时间相位的修正。

优选地，所述修正模块，还用于在所述相位跳变值超过所述相位跳变阈值的情况下，启动相位跳变检测周期，并在所述相位跳变检测周期内，在所述检测到的相位跳变值均为正值或者均为负值的情况下，进行时间相位的修正。

优选地，所述修正模块，还用于所述检测到的相位跳变值包括正值和负值的情况下，不进行时间相位的修正，并进入下一个相位跳变检测周期进行检测。

优选地，所述装置还包括：告警模块，用于在连续的预定数量的相位跳变检测周期中的每一个相位检测周期所检测到的相位跳变值均包括正值和负值的情况下，进行告警。

通过本发明，在检测到相位跳变时，通过比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值；在相位跳变值不超过相位跳变阈值的情况下，进行时间相位的修正，解决了使用错误的时间戳来修正时间相位差所导致的问题，进而达到了提高时间相位同步质量的效果。

附图说明

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不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的1588同步协议计算时间偏差出现跳变的示意图；

图2是根据本发明实施例的相位跳变的处理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的相位跳变的处理装置的结构框图；

图4是根据本发明优选实施例的1588时间同步相位突变的处理方法的示意图；

图5是根据本发明优选实施例的1588相位跳变的处理方法的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在以下实施例中，考虑了时间相位的跳变的原因，包括正常跳变和由于错误所导致的跳变(例如，受到网络流量突发或者本身硬件原因)，在本实施例中提供了一种时间相位跳变的处理方法，图2是根据本发明实施例的相位跳变的处理方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值。其中，该相位跳变的阈值可以根据不同的情况设置为不同的阈值。

步骤S204，在相位跳变值不超过相位跳变阈值的情况下，进行时间相位的修正。

通过上述步骤，在检测到相位跳变时，通过设置进行时间相位的修正条件来进行时间相位的修正，即，通过比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值；在相位跳变值不超过相位跳变阈值的情况下，进行时间相位的修正，从而解决了系统中的时间相位偏差的调整问题，进而达到了提高时间相位同步质量的效果。

在上述步骤中，对于所有超过阈值的情况可以均认为是由于发生了错误(例如，硬件原因)而导致的时间相位的突变，这样的判断方式虽然会产生一定的误判，但是，相比于现有技术中的不进行判断的方式，还是在一定程度了提高了时间相同同步质量。另外，对于该阈值可以根据实际的情况来选择不同的大小。对于超过阈值的情况，不进行时间相位的修正，但是考虑到这种情况下，也有可能不是因为发生错误而导致的跳变(即超过阈值并不意味着一定是错误发生，这种情况也可以通过将阈值调大来避免)。因此，在本实施例中提供了一种较优的实施方式，在相位跳变值超过相位跳变阈值的情况下，可以启动相位跳变检测周期，在相位跳变检测周期内，如果检测到的相位跳变值均为正值或者均为负值，则进行时间相位的修正。通过该优选方式，对于超过阈值的情况不再统一不进行时间相位的修正，而是对该情况进行进一步的判断，从而进一步提高了时间相位同步的效果。如果检测到的相位跳变值包括正值和负值，则不进行时间相位的修正，进入下一个相位跳变检测周期。

为了更好地对错误的情况进行处理，作为一个优选的实施方式，如果连续的预定数量的相位跳变检测周期中的每一个相位检测周期所检测到的相位跳变值均包括正值和负值，则可以进行告警。这样就更加便于对错误进行处理。

在本实施例中，还提供了一种相位跳变的处理装置，该装置用于实现上述实施例及其优选的实施方式，已经进行过说明的不再赘述，下面对该对该装置涉及的各个模块进行说明。如以下所使用的，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和方法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。

图3是根据本发明实施例的相位跳变的处理装置的结构框图，如图3所示，该装置包括比较模块30和修正模块32。下面对该装置的各个模块及其功能进行说明。

比较模块30，用于比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值。修正模块32连接至比较模块30，在相位跳变值不超过相位跳变阈值的情况下，该模块用于进行时间相位的修正。

作为一个较优的实施方式，修正模块，还用于在相位跳变值超过相位跳变阈值的情况下，启动相位跳变检测周期，并在相位跳变检测周期内，在检测到的相位跳变值均为正值或者均为负值的情况下，进行时间相位的修正；在检测到的相位跳变值包括正值和负值的情况下，不进行时间相位的修正，并进入下一个相位跳变检测周期进行检测。

较优的，该上述装置还包括告警模块，用于在连续的预定数量的相位跳变检测周期中的每一个相位检测周期所检测到的相位跳变值均包括正值和负值的情况下，进行告警。从而使得对错误的处理更加方便。

在下面的优选实施例中，以1588同步协议为例进行说明。在本优选实施例中，考虑到如果对于任何原因引起的时间相位的跳变在每次收到Sync报文后均进行修正，则可能导致时间同步的质量大大下降。例如，在使用1588同步的过程中，设备硬件出现短暂，甚至一次错误，就会导致1588时间计算出现一个错误时间偏差值，从而导致1588时间同步相位出现错误的修正。在本优选实施例中，通过采用一种相位修正滤波算法来避免由于各种原因(尤其是硬件原因)导致的时间同步协议计算错误，引起相位抖动的问题，并提高时间同步的质量。

图4是根据本发明优选实施例的1588时间同步相位突变的处理方法的示意图，下面结合图4进行说明。在图4示出的处理方法中，首先，配置相位跳表容忍值，其中，相位跳变容忍值就是每次允许的相位跳变的大小。配置相位跳变调整周期，即出现相位跳变时，检测相位跳变是否合理的周期。侦测主时钟Sync报文发送间隔，即，侦测主时钟1588 Sync报文发送间隔。计算相位跳变检测周期值，其中，将主时钟1588 Sync报文发送间隔时间乘以相位跳变调整周期，得到相位突变检测周期值，即，相位跳变检测周期值＝Sync报文发送时间间隔与相位调整周期的乘积。实时检测相位是否发生跳变。在相位发生跳变时，进入检测周期。在经过检测周期滤波之后，进行相位调整。即，可以是在1588时间同步计算完毕之后，判断相位差是否满足相位跳变容忍值，如果满足，同时之前没有相位跳变记录，则可直接修正时间相位。否则开启相位跳变调整周期检测，在检测周期内，记录相位跳变是正跳变还是负跳变，检测期间不修正相位偏差值。在检测周期结束后，分析相位跳变记录的正负标识，如果正负标识一致，则允许相位调整，否则清除相位跳变正负记录，进入下一个检测周期。

图5是根据本发明优选实施例的1588相位跳变的处理方法的流程图，如图5所示，该流程包括以下步骤：

步骤S502，通过相位跳变参数配置模块，配置相位跳变容忍值，配置相位跳变调整周期。

步骤S504，通过报文侦测模块，侦测出主时钟1588 Sync报文发送频率，从而计算出相位跳变检测周期。

步骤S506，将1588协议计算出的相位偏差，输入到相位跳变周期检测模块。通过相位跳变周期检测模块的滤波算法，解决1588协议的相位跳变。

在本优选实施例中，还提供了一种1588相位突变的处理装置，该装置包括相位跳变参数配置模块，报文接收侦测模块和相位跳变周期检测模块，下面对该装置的各个模块及其功能进行说明。

相位跳变参数配置模块，用于配置相位跳变容忍值，配置相位跳变调整周期，同时保持这些配置值。

报文接收侦测模块，用于侦测主时钟1588 Sync报文的发送频率，与相位跳变调整周期计算，得出相位跳变调整周期时间值。

相位跳变周期检测模块(用于实现比较模块30和修正模块32的功能)，用于检测相位是否发生跳变，在检测周期内无相位跳变，则1588可直接修正相位偏差。如果检测出相位跳变，记录每次跳变是正跳变还是负跳变。当一个检测周期结束，判断相位跳变中是否既有正跳变，又有负跳变。如果有，则认为硬件系统受到干扰或出现错误，发生了相位的波动，通过不修正相位偏差，达到滤波效果。如果检测周期内，出现的都是正跳变或是负跳变，证明相位偏差的确发生变化，即进行相位修正。

通过本优选实施例，可以通过滤波的方法达到了防止由于各种原因(例如，硬件原因)导致1588时间同步出现相位跳变，并且解决了硬件错误的防护问题，同时解决了1588协议无法感知硬件错误，从而带来错误的时间修正问题。另外，由于本优选实施例及其优选实施方式是在现有的硬件设备基础上实现的，不但没有增加额外的成本，而且对软件的成本增加也不大，但却有效地解决了1588时间同步的相位突变问题，提高了1588时间同步的质量和安全性。

在另外一个实施例中，还提供了一种相位跳变的处理软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述传输时延控制软件，该存储介质包括但不限于光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相位跳变的处理方法，其特征在于包括如下步骤：

比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值；

在所述相位跳变值不超过所述相位跳变阈值的情况下，进行时间相位的修正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述相位跳变值超过所述相位跳变阈值的情况下，所述方法还包括：

启动相位跳变检测周期，在所述相位跳变检测周期内，如果所述检测到的相位跳变值均为正值或者均为负值，则进行时间相位的修正。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述检测到的相位跳变值包括正值和负值，则不进行时间相位的修正，进入下一个相位跳变检测周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果连续的预定数量的相位跳变检测周期中的每一个相位检测周期所检测到的相位跳变值均包括正值和负值，则进行告警。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述相位跳变值超过所述相位跳变阈值的情况下，所述方法还包括：不进行时间相位的修正。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法应用于IEEE 1588同步协议标准。

7.一种相位跳变的处理装置，其特征在于，包括：

比较模块，用于比较检测到的相位跳变值与相位跳变阈值；

修正模块，在所述相位跳变值不超过所述相位跳变阈值的情况下，用于进行时间相位的修正。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述修正模块，还用于在所述相位跳变值超过所述相位跳变阈值的情况下，启动相位跳变检测周期，并在所述相位跳变检测周期内，在所述检测到的相位跳变值均为正值或者均为负值的情况下，进行时间相位的修正。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述修正模块，还用于所述检测到的相位跳变值包括正值和负值的情况下，不进行时间相位的修正，并进入下一个相位跳变检测周期进行检测。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

告警模块，用于在连续的预定数量的相位跳变检测周期中的每一个相位检测周期所检测到的相位跳变值均包括正值和负值的情况下，进行告警。

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