CN103441833A - 一种主从设备频率同步方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主从设备频率同步方法,包括:从设备接收主设备发送的第一报文或第二报文,记录第一报文/第二报文进入从设备的入口时间戳CFin/CFin′及接收到第一报文/第二报文的接收时间戳t2/t2′;所述第一报文/第二报文携带主设备发送第一报文/第二报文的发送时间戳t1/t1′及第一报文/第二报文出主设备的出口时间戳CFout/CFout′;根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备时钟频率进行调整。本发明提高了穿越网络场景的频率恢复精度,精简了网络频率同步实现方案。
Description
技术领域
本发明涉及网络同步技术领域,尤其涉及一种分组网络下主从设备频率同步方法及系统。
背景技术
ITU-T G.8265Architecture and requirements for packet-based frequencydelivery(分组网络频率同步的框架和要求)协议给出了分组网络频率同步网架构,如图1所示,Master clock(分组主时钟)通过一个分组网络连接多个Slaveclock(分组从时钟),要求Master clock和Slave clock在中间分组网络透传同步报文的情况下实现频率同步。
ITU-T G.8265协议提出可采用PTP(Precision Timing Protocol,精密时间协议)或NTP(Network Timing Protocol,网络时间协议)来实现该网络架构下的频率同步。
ITU-T G.8265的子协议ITU-T G.8265.1Precision time protocol telecomprofile for frequency synchronization(用于电信领域频率同步的精密时间协议)定义了在图1所示网络架构下采用PTP协议的实现方案。ITU-T G.8265.1协议具有以下几个特征:
1)只定义普通时钟(Ordinary Clock,OC)一种模型,Master clock和Slaveclock都是OC,不支持边界时钟(Boundary Clock,BC)、透明时钟(Transparent Clock,TC)等模型;
2)协议仅定义了单播报文交互,暂不支持组播报文;
3)中间透传网络可以是以太、IP、MPLS等多种封装类型;
4)Master clock和slave clock状态不能互换,Master clock不能变成Slaveclock,反之Slave clock也不能变成Master clock;
5)仅定义频率同步,不要求时间/相位同步;
目前,保证Slave clock和Master clock之间的频率同步性能的方法主要是采用Slave clock节点复杂的PDV(Packet Delay Variation,分组网络延时)算法。具体的实施方式为:在Slave clock节点统计出中间网络PDV的变化规律,滤除对频率同步恢复影响较大的延时抖动,从而尽量平滑恢复出Master clock节点的频率。但是,PDV滤波算法受网络流量、PDV变化影响较大,从而导致在同步方案中存在以下限制:
1)受网络流量、中间网络节点的数量以及业务类型等限制,比如要求网络流量要小于80%,穿越网络节点数小于10个,穿越微波、SDH等网络比穿越以太网有更大的PDV限制等;
2)对Slave clock节点频率恢复滤波算法有很高的要求,要统计出PDV变化规律,同时能够识别PDV变化是由网络流量变化引起的还是由频率恢复不稳定引起的;
3)频率恢复需要较长的稳定时间,因为PDV滤波算法需要采集足够多的数据来确定PDV变化规律,对于一些低频的PDV变化有时需要长达数小时的采集时间;若在稳定输出后发生同步路径切换就需要重新采集PDV数据,而且前期稳定前输出的时钟质量是无法保证的,这些都势必会影响网络频率同步性能;
4)由于现实网络流量变化规律随机性,目前,还没有能够适应各种网络PDV模型的滤波算法,滤波算法研究大多是在实验室模拟特定PDV模型实现的,如果实际应用网络的PDV和特定PDV模型差别过大,滤波算法将无法自适应调整,频率恢复就可能无法满足实际应用要求,从而限制了实际可靠应用。
现有的频率同步方案存在以上几方面的限制,从而限制了实际应用部署,增加了实现难度。
发明内容
本发明提供一种主从设备频率同步方法及系统,用以提高穿越中间网路的频率同步性能问题,解决利用现有技术在实际网络环境中部署困难、PDV算法复杂有多方面限制的问题。
本发明提供一种主从设备频率同步的方法,包括:
从设备接收主设备通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第一报文,记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin及成功接收到第一报文的接收时间戳t2,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;
从设备接收主设备间隔设定时间T通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第二报文,记录第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′及成功接收到第二报文的接收时间戳t2′,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
从设备根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整。
利用所述的方法,从设备根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,确定频率调整方向,具体包括:
确定t2′-t1′与t2-t1的差值大于CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值时,确定需要调高时钟频率;
确定t2′-t1′与t2-t1的差值小于CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值时,确定需要调低时钟频率;
确定t2′-t1′与t2-t1的差值等于CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值时,确定时钟频率同步,不需要调制时钟频率。
利用所述的方法,从设备按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整,具体包括:
根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,确定时钟频率偏差;
时钟频率偏差未在设定范围内时,重复执行如下步骤至时钟频率偏差达到设定范围:
按照确定的调整方向将时钟频率调整设定幅度,并根据从主设备新接收的第一报文和第二报文重新确定时钟频率偏差。
其中,只需要主设备和从设备两端对报文进行相应时间戳的记录,不需要考虑中间网络延时的不固定性就可确定时钟频率偏差。
利用所述的方法,从设备记录第一报文/第二报文进入从设备的入口时间戳,具体包括:
确定第一报文/第二报文进入从设备时,记录所述第一报文/第二报文的入口时间戳,并将入口时间戳写入第一报文/第二报文的修正域字段。
利用所述的方法,主设备发送的所述第一报文/第二报文的出口时间戳具体写入在第一报文/第二报文的修正域字段。
其中,不需要对现有报文进行格式上的修改,有利于报文的传输。
本发明还提供了一种主从设备频率同步系统,包括:
主设备,用于发送第一报文,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;间隔设定时间T后,发送第二报文,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
从设备,用于接收主设备通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第一报文,记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin及成功接收到第一报文的接收时间戳t2,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;接收主设备间隔设定时间T通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第二报文,记录第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′及成功接收到第二报文的接收时间戳t2′,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整;
所述主设备和从设备之间通过不需要任何同步节点的中间网络进行通信。
所述系统中所述主设备包括OC模块和TS(时戳处理,TimeStamp)模块,其中,
OC模块,用于发送第一报文/第二报文,并根据OC模块产生的时钟信号记录第一报文的发送时间戳t1/间隔设定时间T发送的第二报文的发送时间戳t1′;
TS模块,用于接收OC模块发送的第一报文/第二报文,根据所述OC模块产生的时钟信号记录第一报文出主设备的出口时间戳CFout/第二报文出主设备的出口时间戳CFout′,并将第一报文/第二报文传送到从设备。
所述系统中所述从设备包括OC模块和TS模块,其中,
TS模块,用于接收主设备发送的第一报文/主设备间隔设定时间T发送的第二报文,根据所述OC模块产生的时钟信号记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin/第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′,并将第一报文/第二报文发送到OC模块,所述第一报文携带主设备发送第一报文发送时间戳t1及从主设备发出的出口时间戳CFout,所述第二报文携带主设备发送第二报文发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
OC模块,用于接收TS模块发送的第一报文/第二报文,并根据OC模块产生的时钟信号记录第一报文接收时间戳t2/第二报文的接收时间戳t2′,根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整。
上述主设备和从设备,对现有的ITU-T G.8265.1协议中的master clock和slave clock模型进行了功能增强,增加了TS模块,报文经过TS模块的处理,能够得到相应的出口时间戳和入口时间戳,这些时间戳是计算主设备和从设备时钟频率偏差的重要参数,从而精简了网络频率同步实现算法。
利用本发明提供的主从设备频率同步方法及系统,具有以下有益效果:解决了实际组网中,同步网络部署困难的问题,除master clock和slave clock两设备外,中间穿越网络的所有设备都不需要同步,仅要求将同步报文透传即可;实现时钟频率同步不需要复杂的PDV算法,避免了使用PDV算法带来的诸多限制,提高了穿越网络场景的频率恢复精度,精简了网络频率同步实现方案。
附图说明
图1为ITU-T G.8265定义的分组网络频率同步架构;
图2为本发明实施例中主设备侧频率同步方法流程图;
图3为本发明实施例中从设备侧频率同步方法流程图;
图4为本发明实施例中实现频率同步方法示意图;
图5为本发明实施例中主设备TS模块示意图;
图6为本发明实施例中从设备TS模块示意图;
图7本发明实施例中具体应用方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提出主从设备频率同步方法及系统进行更详细的说明。
下面分别从主设备侧和从设备侧,给出依照本发明实施例提供的主从设备频率同步方法,主从设备包含符合ITU-T G.8265.1协议的OC模块,在主设备侧,如图2所示,具体包括:
步骤201,主设备发送第一报文,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;
步骤202,主设备间隔设定时间T后,发送第二报文,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′。
在主设备侧,发送的报文需要ITU-T G.8265.1协议相关处理,因此通常报文从用于按照协议进行报文处理的模块到主设备的物理接口,有一定内部延时。本实施例在主设备侧,相应记录上述发送时间戳和出口时间戳。
优选地,在主从设备上电后,为区分自身为主设备或从设备,本发明实施例可以通过ITU-T G.8265.1描述的最佳主时钟算法BMCA(Best Master ClockAlgorithm)确定自身的身份。
优选地,上述第一报文和第二报文为同步报文(sync报文),按照目前机制,同步报文中有修正域字段,本发明实施例所述第一报文/第二报文的出口时间戳具体可以写入在第一报文/第二报文的修正域字段。当然,也可以利用其它形式的报文,出口时间戳还可以写入其它字段。
在从设备侧,如图3所示,具体包括:
步骤301,从设备接收主设备通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第一报文,记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin及成功接收到第一报文的接收时间戳t2,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;
步骤302,从设备接收主设备间隔设定时间T通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第二报文,记录第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′及成功接收到第二报文的接收时间戳t2′,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
步骤303,从设备根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整。
同样,在从设备侧,接收的报文需要ITU-T G.8265.1协议相关处理,因此通常报文从从设备的物理接口到用于按照协议进行报文处理的模块,有一定内部延时。本实施例在从设备侧,相应记录上述入口时间戳和接收时间戳。
本发明实施例的主从设备可以通过利用BMCA算法确定自身的身份。
本发明实施例提供的主从设备频率同步方法,需要从设备的时钟频率与主设备同步,上述方法不需要复杂的PDV滤波算法,避免了采用PDV算法实现频率同步带来的诸多限制;只需要主设备和从设备两端支持ITU-T G.8265.1协议,不需要中间穿越网络的设备频率同步或支持PTP等其他同步协议,通过精简运算即可实现频率同步,得到良好的频率恢复性能。
下面给出从设备根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,可以确定时钟频率是否同步,及在不同步时可以确定如何调整的原理说明。
如图4所示,假设主设备的内部延时(称发送链路延时)为x,从设备的内部延时(称接收链路延时)为z,其中,x、z为固定值。由于分组网络延时不固定,所以主设备和从设备中间网络的链路延时是变化的,假设第一个报文的延时是y,第二个报文的延时是y′,主设备和从设备之间的时间偏差为offset,主设备的频率为fm,从设备的频率为fs,两者频率偏差为Δf,主设备的发包间隔为T,第一个报文在主设备的发送时间戳为t1,在从设备的接收时间戳为t2,第二个报文在主设备的发送时间戳为t1′,在从设备的接收时间戳为t2′,则:
t2-t1=x+y+z-offset [1]
t2′-t1′=x+y′+z-offset+Δf*T [2]
y=-CFout+CFin [3]
y′=-CFout′+CFin′ [4]
公式2减去公式1得到公式5,将公式3和公式4代入得:
Δf*T=(t2′-t1′)-(t2-t1)-(y′-y)
=(t2′-t1′)-(t2-t1)-[(CFin′-CFout′)-(CFin-CFout)] [5]
也可以表述如下:
Δf*T=(t2′-t2)-[(t1′-t1)+(y′-y)]
=(t2′-t2)-{(t1′-t1)+[(-CFout′+CFin′)-(-CFout+CFin)]} [6]
由公式6可见,从设备计算和主设备的频率偏差时,会把报文过中间网络的驻留时间y加在t1上,从而将未知、变化的延时,变成参与运算的已知、固定的值,所以通过精简运算、不需要PDV滤波即可知从设备节点频率调整方向。
优选地,确定时钟频率不同步,具体包括:
根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值,确定时钟频率偏差;
在时钟频率偏差在设定范围内时,确定时钟频率同步,否则确定时钟频率不同步。
如前所述,(t2′-t1′)-(t2-t1)-{(CFin′-CFout′)-(CFin-CFout)}为Δf*T,本发明实施例可以根据t1′-t1确定T,从而确定频率偏差Δf的值,还可以设定Δf在允许的误差范围内,认为两个设备时钟频率同步,具体的设定范围可以根据需要设定。
优选地,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,具体包括:
确定t2′-t1′与t2-t1的差值大于CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值时,确定需要调高时钟频率;
确定t2′-t1′与t2-t1的差值小于CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值时,确定需要调低时钟频率。
进一步优选地,按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整,具体包括:
重复执行如下步骤至时钟频率偏差达到设定范围:
按照确定的调整方向将时钟频率调整设定幅度,并根据从主设备新接收的第一报文和第二报文重新确定时钟频率偏差。
优选地,上述第一报文/第二报文为同步报文,记录第一报文/第二报文进入从设备的入口时间戳,包括:
确定第一报文/第二报文进入从设备时,记录所述第一报文/第二报文的入口时间戳,并将入口时间戳写入第一报文/第二报文的修正域字段。
本发明实施例还提供一种主从设备频率同步系统,包括:
主设备,用于发送第一报文,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;间隔设定时间T后,发送第二报文,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
从设备,用于接收主设备通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第一报文,记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin及成功接收到第一报文的接收时间戳t2,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;接收主设备间隔设定时间T通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第二报文,记录第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′及成功接收到第二报文的接收时间戳t2′,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整。
所述主设备包括OC模块和TS模块,其中,
OC模块,用于发送第一报文/第二报文,并根据OC模块产生的时钟信号记录第一报文的发送时间戳t1/间隔设定时间T发送的第二报文的发送时间戳t1′;
TS模块,用于接收OC模块发送的第一报文/第二报文,根据所述OC模块产生的时钟信号记录第一报文出主设备的出口时间戳CFout/第二报文出主设备的出口时间戳CFout′,并将第一报文/第二报文传送到从设备。
其中,TS模块与物理接口器件连接,通过物理接口器件将第一报文/第二报文传送到从设备。
所述从设备包括OC模块和TS模块,其中,
TS模块,用于接收主设备发送的第一报文/主设备间隔设定时间T发送的第二报文,根据所述OC模块产生的时钟信号记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin/第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′,并将第一报文/第二报文发送到OC模块,所述第一报文携带主设备发送第一报文发送时间戳t1及从主设备发出的出口时间戳CFout,所述第二报文携带主设备发送第二报文发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
OC模块,用于接收TS模块发送的第一报文/第二报文,并根据所述OC模块产生的时钟信号记录第一报文接收时间戳t2/第二报文的接收时间戳t2′,根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整。
其中,TS模块与物理接口器件连接,通过物理接口器件接收第一报文/第二报文。
具体实施时,OC模块用于按照G.8265.1规范定义将主设备配置为OCgrandmaster(祖母时钟),从设备配置为OC slave_only(从时钟)。在主设备侧,OC模块实现对报文的封装解封装及利用BMCA算法确定身份,本发明实施例OC模块还用于记录报文的发送时间戳。在从设备侧,OC模块实现对报文的封装解封装及利用BMCA算法确定身份,本发明实施例OC模块还用于记录报文的接收时间戳并按照上述方法进行时钟频率同步。
在主设备侧,TS模块记录报文的出口时间戳,在从设备侧,TS模块记录报文的入口时间戳。根据主设备和从设备时间戳的正负号不同,区分装置为主设备还是从设备,在主设备侧记录为负值,在从设备侧记录为正值。
优选地,上述报文为同步报文,将上述出口时间戳或入口时间戳写入报文的修正域字段。
利用主设备TS模块和从设备TS模块记录的时间戳,从设备的OC模块可以得到报文经过中间网络的延时值,以用于时钟频率同步的计算。
优选地,如图5所示,主设备的TS模块包括:
报文解析模块,用于对进入TS模块的报文进行识别和解析;
时戳处理模块,用于记录报文的出口时间戳并更新修正域字段值;
报文编辑模块:用于将更新后的修正域字段值写入报文中,并通过物理接口器件传送到中间网络。
进一步优选地,时戳处理模块拥有一个参考时钟,主要用于时戳计数,和OC模块共用一个时钟,用于减小主设备和从设备TS模块频率不同步带来的误差。
优选地,如图6所示,从设备的TS模块包括:
报文解析模块,用于对进入TS模块的报文进行识别和解析;
时戳处理模块,用于记录报文的入口时间戳并更新修正域字段值;
报文编辑模块:用于将更新后的修正域字段值写入报文中,并传送给OC模块。
进一步优选地,时戳处理模块拥有一个参考时钟,主要用于时戳计数,和OC模块共用一个时钟,用于减小主设备和从设备TS模块频率不同步带来的误差。
图7显示了本装置的应用方案,设备1为主设备(OC Grandmaster)节点,设备2为从设备(OC Slave_only)节点,两设备之间是透传同步报文的分组网络(或者微波等网络,此网络中各节点设备不要求同步或支持PTP等其他同步协议)。
具体实现频率同步的过程如下:
主设备的OC模块发出同步报文,得到同步报文的发送时间戳t1,假设此时报文修正域字段值为CFm;
经历主设备内部延时x后,同步报文进入TS模块后,TS模块记录同步报文的出口时戳-CFout,同步报文出TS模块时,修正域字段值已更新为CFm-CFout;
同步报文通过物理接口器件将同步报文发送到中间分组网络;
同步报文透过中间分组网络,到达从设备;
从设备的物理接口器件将同步报文传送给TS模块,TS模块记录同步报文的入口时戳+CFin,同步报文出TS模块时,修正域字段值已更新为CFm-CFout+CFin;
经历从设备内部延时z后,同步报文进入OC模块,记录同步报文的接收时间戳t2。
从设备经过计算即可得到同步报文从主设备的TS模块到从设备的TS模块所经历的链路延时y,即中间分组网络的分组网络延时(报文延时值)。
假设主设备的发送同步报文的时间间隔为T,如此过程重复两次,利用如前所述的方法,就可以计算出从设备和主设备之间的频率偏差Δf,并根据具体情况,对频率偏差Δf进行相应的调整。
实践证明,在中间网络有背景流量,且利用本发明提供的主从设备频率同步方法及系统时,时钟频率恢复的性能可满足ITU-T G.8263(分组网络设备时钟定时特性)定义的频率同步限值,极大提高了穿越网络场景的频率恢复精度,精简了网络频率同步实现方案。
本发明提供主从设备频率同步方法及系统所带来的有益效果如下:
1、网络组网部署简单,除主设备和从设备按照本方案实现外,中间网络各节点设备不需要同步,也不需要支持PTP或其他同步协议。
2、只需要简单运算即可实现主从频率同步,不需要复杂的PDV滤波算法,减小开发难度,精简了网络频率同步实现方案。
3、对穿越的中间网络PDV无要求,对网络拥塞、丢包等恶劣场景不敏感,避免了因网络PDV过大引起的同步收敛速度慢、同步性能精度低等问题。
4.TS模块实现简单,可使用FPGA单一逻辑器件实现,也可使用FPGA+PHY组合实现,开发难度低。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种主从设备频率同步的方法,其特征在于,包括:
从设备接收主设备通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第一报文,记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin及成功接收到第一报文的接收时间戳t2,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;
从设备接收主设备间隔设定时间T通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第二报文,记录第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′及成功接收到第二报文的接收时间戳t2′,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
从设备根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,从设备确定时钟频率不同步,具体包括:
根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值,确定时钟频率偏差;
在时钟频率偏差在设定范围内时,确定时钟频率同步,否则确定时钟频率不同步。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,从设备在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,具体包括:
确定t2′-t1′与t2-t1的差值大于CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值时,确定需要调高时钟频率;
确定t2′-t1′与t2-t1的差值小于CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值时,确定需要调低时钟频率。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,从设备按照确定的调整方向对时钟频率进行调整,具体包括:
重复执行如下步骤至时钟频率偏差达到设定范围:
按照确定的调整方向将时钟频率调整设定幅度,并根据从主设备新接收的第一报文和第二报文重新确定时钟频率偏差。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,从设备记录第一报文/第二报文进入从设备的入口时间戳,包括:
确定第一报文/第二报文进入从设备时,记录所述第一报文/第二报文的入口时间戳,并将入口时间戳写入第一报文/第二报文的修正域字段。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
主设备发送的所述第一报文/第二报文的出口时间戳具体写入在第一报文/第二报文的修正域字段。
7.一种主从设备频率同步系统,其特征在于,包括:
主设备,用于发送第一报文,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;间隔设定时间T后,发送第二报文,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
从设备,用于接收主设备通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第一报文,记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin及成功接收到第一报文的接收时间戳t2,所述第一报文携带主设备发送第一报文的发送时间戳t1及第一报文从主设备发出的出口时间戳CFout;接收主设备间隔设定时间T通过不需要任何同步节点的中间网络发送的第二报文,记录第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′及成功接收到第二报文的接收时间戳t2′,所述第二报文携带主设备发送第二报文的发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整;
所述主设备和从设备之间通过不需要任何同步节点的中间网络进行通信。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述主设备包括普通时钟OC模块和时戳处理TS模块,其中,
OC模块,用于发送第一报文/第二报文,并根据OC模块产生的时钟信号记录第一报文的发送时间戳t1/间隔设定时间T发送的第二报文的发送时间戳t1′;
TS模块,用于接收OC模块发送的第一报文/第二报文,并根据所述OC模块产生的时钟信号记录第一报文出主设备的出口时间戳CFout/第二报文出主设备的出口时间戳CFout′,并将第一报文/第二报文传送到从设备。
9.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述从设备包括OC模块和TS模块,其中,
TS模块,用于接收主设备发送的第一报文/主设备间隔设定时间T发送的第二报文,根据所述OC模块产生的时钟信号记录第一报文进入从设备的入口时间戳CFin/第二报文进入从设备的入口时间戳CFin′,并将第一报文/第二报文发送到OC模块,所述第一报文携带主设备发送第一报文发送时间戳t1及从主设备发出的出口时间戳CFout,所述第二报文携带主设备发送第二报文发送时间戳t1′及第二报文从主设备发出的出口时间戳CFout′;
OC模块,用于接收TS模块发送的第一报文/第二报文,并根据OC模块产生的时钟信号记录第一报文接收时间戳t2/第二报文的接收时间戳t2′,根据t2′-t1′与t2-t1的差值,与CFin′-CFout′与CFin-CFout的差值的关系,在时钟频率不同步时,确定时钟频率调整方向,并按照确定的调整方向对从设备的时钟频率进行调整。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105610727A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-05-25 | 瑞斯康达科技发展股份有限公司 | 一种网络数据传输方法及装置 |
CN105681016A (zh) * | 2014-11-17 | 2016-06-15 | 中国移动通信集团公司 | 一种时间同步方法及装置 |
CN106877959A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种时钟同步的方法、设备和系统 |
CN109445701A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-03-08 | 北京计算机技术及应用研究所 | 一种双控磁盘阵列的自动精简配置同步方法 |
CN115551066A (zh) * | 2021-06-29 | 2022-12-30 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种音频同步方法及音频播放设备、音频源、存储介质 |
CN116388919A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-07-04 | 广东高云半导体科技股份有限公司 | 一种基于工业以太网实现从站同步的方法和从站 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005064951A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Hitachi Ltd | 遠隔監視制御システム |
US20080175275A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Time synchronization method between nodes in network and apparatus for implementing the same |
US20110075685A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method, apparatus, and system for time synchronization |
CN102098155A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-06-15 | 北京国智恒电力管理科技有限公司 | 基于ptp协议实现亚微秒级同步精度的方法 |
CN202353572U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-07-25 | 中国西电电气股份有限公司 | 电子式互感器合并单元的ieee1588时间同步系统 |
CN103178920A (zh) * | 2012-07-12 | 2013-06-26 | 深圳市康必达中创科技有限公司 | 数字化变电站测试系统中的多通道同步方法 |
-
2013
- 2013-08-26 CN CN201310376920.9A patent/CN103441833B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005064951A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Hitachi Ltd | 遠隔監視制御システム |
US20080175275A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Time synchronization method between nodes in network and apparatus for implementing the same |
US20110075685A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method, apparatus, and system for time synchronization |
CN102098155A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-06-15 | 北京国智恒电力管理科技有限公司 | 基于ptp协议实现亚微秒级同步精度的方法 |
CN202353572U (zh) * | 2011-11-25 | 2012-07-25 | 中国西电电气股份有限公司 | 电子式互感器合并单元的ieee1588时间同步系统 |
CN103178920A (zh) * | 2012-07-12 | 2013-06-26 | 深圳市康必达中创科技有限公司 | 数字化变电站测试系统中的多通道同步方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PRECISE NETWORKED CLOCK SYNCHRONIZATION WORKING GROUP OF THE IM/: "IEEE Draft Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems", 《IEEE STANDARD》 * |
刘烨: "分布式控制系统中多CPU控制的同步问题的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105681016A (zh) * | 2014-11-17 | 2016-06-15 | 中国移动通信集团公司 | 一种时间同步方法及装置 |
US10050769B2 (en) | 2014-11-17 | 2018-08-14 | China Mobile Communications Corporation | Time synchronization method and apparatus |
CN105681016B (zh) * | 2014-11-17 | 2019-02-05 | 中国移动通信集团公司 | 一种时间同步方法及装置 |
CN105610727A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-05-25 | 瑞斯康达科技发展股份有限公司 | 一种网络数据传输方法及装置 |
CN105610727B (zh) * | 2015-11-06 | 2019-02-12 | 瑞斯康达科技发展股份有限公司 | 一种网络数据传输方法及装置 |
CN106877959A (zh) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种时钟同步的方法、设备和系统 |
CN106877959B (zh) * | 2015-12-11 | 2019-04-30 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | 一种时钟同步的方法、设备和系统 |
CN109445701A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-03-08 | 北京计算机技术及应用研究所 | 一种双控磁盘阵列的自动精简配置同步方法 |
CN109445701B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-02-23 | 北京计算机技术及应用研究所 | 一种双控磁盘阵列的自动精简配置同步方法 |
CN115551066A (zh) * | 2021-06-29 | 2022-12-30 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种音频同步方法及音频播放设备、音频源、存储介质 |
CN116388919A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-07-04 | 广东高云半导体科技股份有限公司 | 一种基于工业以太网实现从站同步的方法和从站 |
CN116388919B (zh) * | 2023-04-18 | 2024-05-14 | 广东高云半导体科技股份有限公司 | 一种基于工业以太网实现从站同步的方法和从站 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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