CN103684730A - 时间同步方法 - Google Patents

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万波
盖峰
王晓炜
苗佳旺
杨辉
杨水华
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Beijing Watertek Information Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种时间同步方法。涉及通信领域；解决了缺乏AFDX时间同步机制的问题。该方法包括：收发端接收IRIG-B格式的串行时间码；以所述串行时间码作为基准时间，对时间进行细分，得到时间信号。本发明提供的技术方案适用于AFDX，实现了基于IRIG-B的时间同步。

Description

时间同步方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种时间同步方法。
背景技术
航电全双工实时以太网(Avionics Full Duplex Switched Ethernet，AFDX)是空中客车公司根据ARINC664规范，针对确定的飞行器数据网络(AircraftData Networks)而实现的技术。目前已被广泛用于互连航空飞行器中的电子系统，如发动机、飞行控制部件、巡航系统等。迄今为止，AFDX已使用在A380，A400M和波音B787项目中。而且基于该协议的设备还在增加，所以很需要很完善的测试方案对这类设备进行测试。在测试中对于终端设备之间传输延时，也即网络环境的传输延时是一个很重要的指标。
现有技术中时间同步的手段主要是使用本地PC初始化的，全系统统一相对时间。这种同步手段的同步精度，以及多台设备之间通信的相对误差都是不能接受的，同频效果较差。
发明内容
本发明提供了一种时间同步方法，解决了缺乏AFDX时间同步机制的问题。
一种时间同步方法，包括：
收发端接收靶场仪器组(IRIG)-B格式的串行时间码；
以所述串行时间码作为基准时间，对时间进行细分，得到时间信号。
优选的，所述收发端接收IRIG-B格式的串行时间码具体为：
所述收发端通过IRIG-B接口格式为年月日时分秒的时间码。
优选的，对时间进行细分，得到时间信号包括：
产生一窄脉冲信号；
在产生所述窄脉冲信号时，根据一小周期频率的时钟进行计时，得到时间信号。
优选的，所述窄脉冲信号长度为100ns，所述小周期频率的时钟具体为100MHz频率的时钟。
优选的，所述时间信号精度为10ns。
优选的，对所述时间码进行细分，得到时间信号的步骤之后，还包括：
进行数据帧传输的两端节点以所述IRIG-B格式的串行时间码为基准，计算一数据帧传输过程中的传输延时。
本发明提供了一种时间同步方法，收发端接收IRIG-B格式的串行时间码，对所述时间码进行细分，得到时间信号，收发两端接收IRIG-B格式的时间码，实现了基于IRIG-B的时间同步，解决了缺乏AFDX时间同步机制的问题。
附图说明
图1是本发明的实施例一提供的一种时间同步方法的流程图；
图2是本发明的实施例二提供的一种同步装置的结构示意图；
图3是本发明的实施例所提供的时间同步方法和同步装置的实现原理图；
图4是传输延时示意图。
具体实施方式
现有技术中时间同步的手段主要是：一、使用本地PC初始化的，全系统统一相对时间；二、直接使用IRIG-B这一种传统的时间同步技术。
虽然直接使用IRIG-B也是可以进行同步的，但是同步的精度，以及多台设备之间通信的相对误差都是不能接受的，同频效果较差。
为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种时间同步方法。下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。
首先结合附图，对本发明的实施例一进行说明。
本发明实施例提供了一种时间同步方法，使用该方法完成收发时间同步的流程如图1所示，包括：
步骤101、收发端接收IRIG-B格式的串行时间码；
假设网络中的两个端节点A向B发送，如果端节点A和端节点B有相同的起始时刻t0时，那么当端节点A向端节点B发送数据帧f1时记录A发送该数据帧的时间t1，当B收到数据该数据帧f1时记录收到该帧数据的时间t2，因为t1和t2是基于同一个时间起点t0的。那么就可以算出数据帧在通道中的传输延时Δt2＝t2-t1。反之，如果没有t0时刻作为起点，也即A端和B端没有统一的时间起点，就没有办法计算得到Δt2。
综上，计算传输延时的关键在于t0时刻，由于在不同的地区接收到的IRIG-B格式的信号都是相同的，故本发明实施例中，以IRIG-B格式的信号作为同步信号。
本步骤中，通过IRIG-B接收的串行时间码具体为年月日时分秒的形式的时间码。
步骤102、以所述串行时间码作为基准时间，对时间进行细分，得到时间信号；
本步骤中，首先每秒产生一个100ns窄脉冲信号，称为1pps信号。每次当100ns的窄脉冲信号产生时，就通过100MHz的时钟开始计数，100MHz时钟的周期正好是10ns。也即在接收完IRIG-B的时间码后又将时间细分为精度为10ns的时间信号，也就是说时标最小单位为10ns。那么此时对于测量网络环境传输延时的精度就可以达到10ns。当然，可以根据当前对精度的要求对时钟计数周期进行设定，时钟周期越短，时标单位越小，测量精度也就越高。
步骤103、进行数据帧传输的两端节点以所述IRIG-B格式的串行时间码为基准，计算一数据帧传输过程中的传输延时。
下面结合附图，对本发明的实施例二进行说明。
本发明实施例提供了一种同步装置，其结构如图2所示，包括处理器201和输入端口202，该输入端口202与所述处理器201相连接：
所述输入端口202，用于接收IRIG-B格式的串行时间码，将所述时间码传输至所述处理器201；
所述处理器201接收自所述输入端口传输的时间码，以所述时间码为基准，对所述时间码进行细分得到时间信号。
优选的，所述处理器201包括：
信号发生单元2011，用于产生一窄脉冲信号；
计时器2012，用于在产生所述窄脉冲信号时，根据一小周期频率的时钟进行计时，得到时间信号。
优选的，所述窄脉冲信号长度为100ns。，所述小周期频率的时钟具体为100MHz频率的时钟。
优选的，所述计时器2012为计时精度10ns的计时器。
本发明的实施例提供了一种时间同步方法和同步装置，收发端接收IRIG-B格式的串行时间码，对所述时间码进行细分，得到时间信号，收发两端接收IRIG-B格式的时间码，实现了基于IRIG-B的时间同步，解决了缺乏AFDX时间同步机制的问题。本发明的实施例采用基于IRIG-B的时间同步，在达成时间同步成功后，就可以对所发送的数据包加绝对时标，也可以将所收到的数据包加上绝对时标；将发送的数据包和接收的数据包的时标求差，就可以得到传输延时，同时还可以计算收到的数据包之间的间隔计算数据包时间间隔的抖动。
因为在不同的地区接收到的IRIG信号是相同的，就可以通过IRIG-B得到统一的时间起点。从而可以计算出传输延时。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，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。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采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，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：
收发端接收靶场仪器组(IRIG)-B格式的串行时间码；
以所述串行时间码作为基准时间，对时间进行细分，得到时间信号。
2.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，所述收发端接收IRIG-B格式的串行时间码具体为：
所述收发端通过IRIG-B接口格式为年月日时分秒的时间码。
3.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，对时间进行细分，得到时间信号包括：
产生一窄脉冲信号；
在产生所述窄脉冲信号时，根据一小周期频率的时钟进行计时，得到时间信号。
4.根据权利要求3所述的时间同步方法，其特征在于，所述窄脉冲信号长度为100ns，所述小周期频率的时钟具体为100MHz频率的时钟。
5.根据权利要求4所述的时间同步方法，其特征在于，所述时间信号精度为10ns。
6.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，对所述时间码进行细分，得到时间信号的步骤之后，还包括：
进行数据帧传输的两端节点以所述IRIG-B格式的串行时间码为基准，计算一数据帧传输过程中的传输延时。
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