CN102694642B - 一种基于ptp协议的时钟传输类型同步方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法及装置，该方法通过接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析该时钟同步报文，获取该时钟同步报文的时钟信息及传输类型；将该时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。本发明通过将接收到的时钟同步报文携带的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，从而选择最佳时钟，并根据该最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步，因此有效的实现了对网络中所有网络设备传输类型的自动统一设置，从而减少了资源浪费，提高了效率。

Description

一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种基于PTP协议的时钟传输类型同步的方法及装置。

背景技术

随着数字通讯技术的飞速发展，作为数字通讯技术基础支撑技术的时钟同步技术也得到了快速的发展，但是伴随着以太网在测量和控制系统中的广泛应用，尤其是工业以太网对实时性的要求越来越高，这就对时钟同步提出更高的要求。

为了满足工业以太网中对时间同步的高精度要求，提高各网络设备之间的定时同步能力。网络精密时钟同步委员会提出了“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”即IEEE1588。IEEE1588定义了精确时钟同步协议（Precision Time Protocol，PTP），PTP适合用于支持多播消息的分布式网络通信系统，例如以太网。同时协议支持多种传输类型，例如UPD/IPv4，UDP/IPv6，Layer-2 EtherNet，DeviceNet等。

时钟同步通常是选定一个节点时钟作为主时钟，其他节点时钟作为从时钟。主节点周期性地通过报文将主时钟时间发送给从节点，从节点接收到报文后，以主时钟为基准进行延时补偿，然后将计算出的新时钟值赋给从时钟。

在现有技术中在由多个网络设备组成的工业以太网中，如图1所示的，从主时钟到从时钟需要经过1~4台网络设备，需要对每台网络设备单独设置网络传输类型，而且每增加一台新的网络设备就需要单独为该网络设备配置一次传输类型，尤其是在实际使用过程中环境非常恶劣，各网络设备距离较远时，对每台网络设备单独进行传输类型的设置是非常困难的，同时，由于IEEE1588支持多种网络传输类型，为了保证更高的时钟同步精度，每个网络往往采用统一的网络传输类型，但是当其中之一的网络设备与其他网络设备的传输类型不一致时，就需要技术人员逐一排查每台网络设备的传输类型，并将所有网络设备的传输类型进行统一，因此浪费了大量的人力物力，而且效率非常低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法及装置，用以解决现有的以太网中单独设置每台网络设备的时钟传输类型，而导致的资源浪费及效率低下的问题。

本发明提供了一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法，该方法包括：

接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型；

将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。

本发明还提供了一种基于PTP协议的时钟传输类型同步装置，该装置包括：

接收解析模块，用于接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型；

协议同步模块，用于将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。

本发明实施例提供了一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法及装置，该方法通过接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型；将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。本发明通过将接收到的时钟同步报文携带的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，从而选择最佳时钟，并根据该最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步，因此有效的实现了对网络中所有网络设备传输类型的自动统一设置，从而减少了资源浪费，提高了效率。

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，构成本发明的一部分，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为现有以太网中时钟同步系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种基于PTP协议的时钟传输类型的同步过程示意图；

图3为本发明提供的一种基于PTP协议的时钟传输类型的同步具体过程示意图；

图4为本发明提供的一种基于PTP协议的时钟传输类型的同步装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例为了解决现有技术中由于单独设置每台网络设备的传输类型，而导致的资源浪费问题，提供了一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法及装置，从而有效的实现了对网络中所有网络设备传输类型的自动统一设置，从而提高了效率。

下面结合说明书附图，对本发明进行详细说明。

图2为本发明提供的一种基于PTP协议的时钟传输类型的同步过程示意图，该过程包括以下几个步骤：

S201：接收其他网络设备发送的时钟同步报文。

每个网络设备根据IEEE1588协议标准，定时向其他网络设备发送时钟同步报文，同时接收来自其他网络设备发送的时钟同步报文。其中，所述网络设备可以为交换机、路由器及智能设备。

S202：解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型。

网络设备接收到接其他网络设备发送的时钟同步报文，解析该时钟同步报文，获取该时钟同步报文携带的传输类型及时钟信息，其中所述时钟同步报文的时钟信息包括第一优先级信息、时钟等级信息、精确度信息、偏移量信息、第二优先级信息及主钟编号信息。

另外，所述接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的传输类型之前，方法还包括：判断接收其他网络设备发送的报文是否为时钟同步报文。

S203：将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟。

具体的，网络设备解析接收到的时钟同步报文，获取该时钟同步报文携带的时钟信息，并记录该时钟同步报文的传输类型，根据该时钟同步报文携带的时钟信息，与自身保存的时钟信息进行比较，选择最优的时钟信息对应的时钟为最佳时钟。

S204：根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。

另外，在本发明中根据最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步包括：

当确定自身的时钟信息为最佳时钟时，保持自身的时钟传输类型不变；

当确定所述时钟报文携带的时钟信息为最佳时钟时，根据获取的所述时钟报文的传输类型，修改自身的传输类型。

具体的，在本发明中网络设备解析接收到的时钟同步报文，获取该时钟同步报文中携带的时钟信息及传输类型，根据最佳主时钟（Best Master Clock，BMC）算法将该时钟同步报文携带的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，判断自身是否为最佳时钟，当确定自身为最佳时钟时，保持自身的时钟信息及传输类型不变，否则，根据获取的该时钟同步报文携带的传输类型修改自身的传输类型。

在本法中网络设备根据BMC算法选择出的最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步，因此，实现了网络中所有设备传输类型的自动设置，使所有的网络设备均采用主钟的传输类型，从而减少了人工单独配置每台网络设备造成的资源浪费，提高了效率。

另外，在本发明中为了进一步保证以太网时钟同步的精度，当网络设备根据所述最佳时钟的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步之后，方法还包括：

根据所述最佳时钟，对自身的时钟进行同步，并根据同步后自身的时钟信息，生成新的时钟同步报文并发送。

具体的，在本发明中网络设备根据BMC算法判断本地时钟是否为最佳时钟，并根据最佳时钟对本地时钟进行同步，为了保证整个以太网的传输类型一致，网络设备根据最佳时钟对应的传输类型对自身的传输类型进行修改，并根据同步后自身的时钟信息，按照修改后的传输类型，生成新的时钟同步报文并发送。

图3为本发明提供的一种基于PTP协议的时钟传输类型的同步具体过程示意图，该具体过程包括如下几个步骤：

S301：接收其他网络设备发送的报文。

S302：确定该报文为时钟同步报文。

S303：解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型。

其中所述时钟同步报文的时钟信息包括：第一优先级信息、时钟等级信息、精确度信息、偏移量信息、第二优先级信息及主钟编号信息。

S304：根据PTP协议的BMC算法，判断自身是否为最佳时钟，当判定结果为是时，进行步骤S305，否则，进行步骤S306。

具体的，在时钟同步报文的时钟信息与自身的时钟信息中，依次比较第一优先级信息、时钟等级信息、精确度信息、偏移量信息、第二优先级信息及主钟编号信息，直至比较出任一信息的数值不相同，选择该信息数值大的时钟为最佳时钟。

S305：保持自身的时钟信息及传输类型不变，并根据自身的时钟信息及传类型生成新的时钟同步报文并发送。

S306：根据最佳时钟的时钟信息及传输类型，修改自身的时钟信息及传输类型。

S307：根据修改后自身的时钟信息及传输类型生成新的时钟同步报文并发送。

图4为本发明提供的一种基于IEEE1588协议标准的时钟同步装置的结构示意图，该装置包括：

接收解析模块41，用于接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型；

协议同步模块42，用于将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。

所述时钟传输类型同步装置还包括：

判断模块43，用于判断接收其他网络设备发送的报文是否为时钟同步报文。

所述协议同步模块42具体用于当确定自身的时钟信息为最佳时钟时，保持自身的时钟传输类型不变；当确定所述时钟报文携带的时钟信息为最佳时钟时，根据获取的所述时钟报文的传输类型，修改自身的时钟传输类型。

所述时钟传输类型同步装置还包括：

时钟同步模块44，用于根据所述最佳时钟，对自身的时钟进行同步。

所述时钟传输类型同步装置还包括：

发送模块45，用于根据同步后自身的时钟信息及传输类型，生成新的时钟同步报文并发送。

本发明实施例提供了一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法及装置，该方法通过接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型；将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。本发明通过将接收到的时钟同步报文携带的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，从而选择最佳时钟，并根据该最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步，因此有效的实现了对网络中所有网络设备传输类型的自动统一设置，从而减少了资源浪费，提高了效率。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于PTP协议的时钟传输类型同步方法，其特征在于，所述方法包括：

接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型；

将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型之前，方法还包括：

判断接收其他网络设备发送的报文是否为时钟同步报文。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步包括：

当确定自身的时钟信息为最佳时钟时，保持自身的时钟传输类型不变；

当确定所述时钟同步报文携带的时钟信息为最佳时钟时，根据获取的所述时钟同步报文的传输类型，修改自身的时钟传输类型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最佳时钟的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步之后，方法还包括：

根据所述最佳时钟，对自身的时钟进行同步。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述最佳时钟，对自身的时钟进行同步还包括：

根据同步后自身的时钟信息及传输类型，生成新的时钟同步报文并发送。

6.一种基于PTP协议的时钟传输类型同步装置，其特征在于，所述装置包括：

接收解析模块，用于接收其他网络设备发送的时钟同步报文，解析所述时钟同步报文，获取所述时钟同步报文的时钟信息及传输类型；

协议同步模块，用于将所述时钟同步报文包含的时钟信息与自身的时钟信息进行比较，选择最佳时钟，并根据所述最佳时钟对应的传输类型，对自身的时钟传输类型进行同步。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述时钟传输类型同步装置还包括：

判断模块，用于判断接收其他网络设备发送的报文是否为时钟同步报文。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述协议同步模块具体用于当确定自身的时钟信息为最佳时钟时，保持自身的时钟传输类型不变；当确定所述时钟同步报文携带的时钟信息为最佳时钟时，根据获取的所述时钟同步报文的传输类型，修改自身的时钟传输类型。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述时钟传输类型同步装置还包括：

时钟同步模块，用于根据所述最佳时钟，对自身的时钟进行同步。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述时钟传输类型同步装置还包括：

发送模块，用于根据同步后自身的时钟信息传输类型，生成新的时钟同步报文并发送。