CN104601268A - 一种基于irig-b的时频同步状态信息编码格式及编码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码格式及编码方法，通过对IRIG-B的编码方法进行调整改进，通过对IRIG-B的编码方法进行调整改进，对IRIG-B码元的部分字节进行重新定义，则可以解决时间同步状态信息传送问题，解决了现有IRIG-B编码方法无法对一些关键的时间同步状态信息进行传送的问题，从而使得时间同步网中的各个节点能够对闰秒数、授时源、时间质量、频率质量进行监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码格式及编码方法。
背景技术
目前传输时间同步信息的一种重要编码格式就是IRIG-B码。IRIG-B编码遵循IEEEStd1344-1995标准，对时间信息在IRIG-B里面的填充方法进行了说明，下游设备可以通过IRIG-B里面的信息获取精确的时间信息。但这种编码方法无法对一些关键的时间频率同步状态信息进行传送，主要表现在如下方面：一、只能对闰秒进行预告，但下游设备无法获取当前具体的闰秒数。二、下游设备无法获取当前的IRIG-B码的参考源。三、虽然IEEEStd1344-1995对时间质量字节进行了规定，但不能满足当前传输网络对于时间质量、频率质量的描述要求。而当前各大基础网络都在组建时间同步和频率同步网，在这些网络中，明确需要对各个时间频率同步服务器节点的各种状态进行监控，IRIG-B旧的编码标准显然无法适应这种要求。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码格式及编码方法，该编码方法通过对IRIG-B的编码方法进行调整改进，对IRIG-B码元的部分字节进行重新定义，则可以解决时间同步状态信息传送问题，解决了现有IRIG-B编码方法无法对一些关键的时间同步状态信息进行传送的问题。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码格式，对IEEE STD1344-1995标准中IRIG-B码中的P80-P88，P90-P98进行重新编码，具体的码元定义如下：
P80：闰秒符号位，‘1’表示正闰秒；‘0’表示负闰秒；
P81-P88：当前国际原子时与UTC时间的闰秒数，采用二进制表示，P81为最低位，P88为最高位；
P90-P93：当前时频同步设备参考源信息，采用二进制表示，P90为最低位，P93为最高位；“0”表示GPS；“1”表示北斗一代；“2”表示北斗二代；“3”表示GLONASS；“4”表示伽利略系统；“5”表示PTP；“6”表示1PPS+TOD；“7”表示IRIGB-DC；“8”表示IRIGB-AC；“9”表示QL_PRC；“A”表示QL_SSUT；“B”表示QL_SSUL；“C”表示QL_SEC；“D，E，F”预留；
P94：时频同步设备时间频率质量信息标识位；‘0’表示P95-P98里面装载的是时间质量信息；‘1’表示P95-P98里面装载的是频率质量信息；时间质量信息与频率质量信息每隔1秒交替发出；
P95-P98：时间频率质量信息，采用二进制表示，P95为最低位，P98为最高位；当装载时间质量信息时：“0”表示快捕；“1”表示锁定；“2”表示基于RB保持；“3”表示基于双恒温槽晶体钟保持；“4”表示基于恒温晶振保持；“5”表示基于RB自由震荡；“6”表示基于双恒温槽晶体钟自由震荡；“7”表示基于恒温晶振自由震荡；“8-F”为预留；当装载频率质量信息时：“0”表示QL_UNK；“1”表示QL_PRC；“2”表示QL_SSUT；“3”表示QL_SSUL；“4”表示QL_SEC“F”表示QL_DNU“5-E”为预留。
所述闰秒范围为0～255。
本发明该公开了一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码方法，包括以下步骤：
1)编码器根据1PPS信号产生IRIG-B帧头P0和PR，然后依次插入秒信息、分信息、时信息、天信息、控制码元信息以及对应的P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8标志码元；
2)P8码元插入完成后，编码器将根据用户配置来决定是否按照新的编码方式进行编码；如果按照新的编码方式编码，则在P80位置插入闰秒符号位，然后在P81-P88位置插入闰秒数，然后再插入P9码元；
3)P9码元插入后，在P90-P93位置插入当前时频同步设备参考源信息，然后在P94位置插入时频同步设备时间频率质量信息标识位，这个码元每秒间隔发送0和1，分别指示P95-P98里面的信息是时间质量信息还是频率质量信息；
4)P94码元发送后，在P95-P98位置插入时间频率质量信息。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过对IRIG-B的编码方法进行调整改进，通过对IRIG-B的编码方法进行调整改进，对IRIG-B码元的部分字节进行重新定义，则可以解决时间同步状态信息传送问题，解决了现有IRIG-B编码方法无法对一些关键的时间同步状态信息进行传送的问题，从而使得时间同步网中的各个节点能够对闰秒数、授时源、时间质量、频率质量进行监控。
附图说明
图1为IEEEStd1344-1995帧格式；
图2为采用新的编码方法的帧格式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明：
参见图1，本发明基于IRIG-B的时频同步状态信息编码格式，对IEEESTD1344-1995标准中IRIG-B码中的P80-P88，P90-P98进行重新编码，具体的码元定义如下：
P80-P88：表示一天中的秒数，用二进制表示，共17位，为低9位；
P90-P97：表示一天中的秒数，用二进制表示，共17位，为高8位；
P80：闰秒符号位，‘1’表示正闰秒；‘0’表示负闰秒；闰秒范围为0～255。
P81-P88：当前国际原子时与UTC时间的闰秒数，采用二进制表示，P81为最低位，P88为最高位；
P90-P93：当前时频同步设备参考源信息，采用二进制表示，P90为最低位，P93为最高位；“0”表示GPS；“1”表示北斗一代；“2”表示北斗二代；“3”表示GLONASS；“4”表示伽利略系统；“5”表示PTP；“6”表示1PPS+TOD；“7”表示IRIGB-DC；“8”表示IRIGB-AC；“9”表示QL_PRC；“A”表示QL_SSUT；“B”表示QL_SSUL；“C”表示QL_SEC；“D，E，F”预留；
P94：时频同步设备时间频率质量信息标识位；‘0’表示P95-P98里面装载的是时间质量信息；‘1’表示P95-P98里面装载的是频率质量信息；时间质量信息与频率质量信息每隔1秒交替发出；
P95-P98：时间频率质量信息，采用二进制表示，P95为最低位，P98为最高位；当装载时间质量信息时：“0”表示快捕；“1”表示锁定；“2”表示基于RB保持；“3”表示基于双恒温槽晶体钟保持；“4”表示基于恒温晶振保持；“5”表示基于RB自由震荡；“6”表示基于双恒温槽晶体钟自由震荡；“7”表示基于恒温晶振自由震荡；“8-F”为预留；当装载时间质量信息时：“0”表示QL_UNK；“1”表示QL_PRC；“2”表示QL_SSUT；“3”表示QL_SSUL；“4”表示QL_SEC“F”表示QL_DNU“5-E”为预留。
本发明还公开了一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码方法，具体包括以下步骤：
1)编码器根据1PPS信号产生IRIG-B帧头P0和PR，然后依次插入秒信息、分信息、时信息、天信息、控制码元信息以及对应的P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8标志码元；
2)P8码元插入完成后，编码器将根据用户配置来决定是否按照新的编码方式进行编码；如果按照新的编码方式编码，则在P80位置插入闰秒符号位，然后在P81-P88位置插入闰秒数，然后再插入P9码元；
3)P9码元插入后，在P90-P93位置插入当前时频同步设备参考源信息，然后在P94位置插入时频同步设备时间频率质量信息标识位，这个码元每秒间隔发送0和1，分别指示P95-P98里面的信息是时间质量信息还是频率质量信息；
4)P94码元发送后，在P95-P98位置插入时间频率质量信息。
本发明的原理：
如图1所示，在IRIG-B码的P80-P88，P90-P98为Timeofday字节，这个信息可以通过IRIG-B码的P0-P28里面的信息换算出来，因此可以对P80-P88，P90-P98字节进行重新编码，以此来传递时间同步状态信息。
IRIG-B码中的P80-P88，P90-P98码元定义如表1所示：
表1
参见图2,，本发明具体的编码方式如表2所示：
表2
对比图1和图2以及表1和表2，在IEEEStd1344-1995帧格式中，没有对当前闰秒数，当前同步设备的参考源，当前同步设备的时间质量，频率质量进行编码，而在本发明对这些信息进行了编码，这是本发明区别于现有技术的最大区别。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码格式，其特征在于：对IEEESTD1344-1995标准中IRIG-B码中的P80-P88，P90-P98进行重新编码，具体的码元定义如下：
P80：闰秒符号位，‘1’表示正闰秒；‘0’表示负闰秒；
P81-P88：当前国际原子时与UTC时间的闰秒数，采用二进制表示，P81为最低位，P88为最高位；
P90-P93：当前时频同步设备参考源信息，采用二进制表示，P90为最低位，P93为最高位；“0”表示GPS；“1”表示北斗一代；“2”表示北斗二代；“3”表示GLONASS；“4”表示伽利略系统；“5”表示PTP；“6”表示1PPS+TOD；“7”表示IRIGB-DC；“8”表示IRIGB-AC；“9”表示QL_PRC；“A”表示QL_SSUT；“B”表示QL_SSUL；“C”表示QL_SEC；“D，E，F”预留；
P94：时频同步设备时间频率质量信息标识位；‘0’表示P95-P98里面装载的是时间质量信息；‘1’表示P95-P98里面装载的是频率质量信息；时间质量信息与频率质量信息每隔1秒交替发出；
P95-P98：时间频率质量信息，采用二进制表示，P95为最低位，P98为最高位；当装载时间质量信息时：“0”表示快捕；“1”表示锁定；“2”表示基于RB保持；“3”表示基于双恒温槽晶体钟保持；“4”表示基于恒温晶振保持；“5”表示基于RB自由震荡；“6”表示基于双恒温槽晶体钟自由震荡；“7”表示基于恒温晶振自由震荡；“8-F”为预留；当装载频率质量信息时：“0”表示QL_UNK；“1”表示QL_PRC；“2”表示QL_SSUT；“3”表示QL_SSUL；“4”表示QL_SEC“F”表示QL_DNU“5-E”为预留。
2.根据权利要求1所述的基于IRIG-B的时频同步状态信息编码格式，其特征在于：所述闰秒范围为0～255。
3.一种基于IRIG-B的时频同步状态信息编码方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)编码器根据1PPS信号产生IRIG-B帧头P0和PR，然后依次插入秒信息、分信息、时信息、天信息、控制码元信息以及对应的P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8标志码元；
2)P8码元插入完成后，编码器将根据用户配置来决定是否按照新的编码方式进行编码；如果按照新的编码方式编码，则在P80位置插入闰秒符号位，然后在P81-P88位置插入闰秒数，然后再插入P9码元；
3)P9码元插入后，在P90-P93位置插入当前时频同步设备参考源信息，然后在P94位置插入时频同步设备时间频率质量信息标识位，这个码元每秒间隔发送0和1，分别指示P95-P98里面的信息是时间质量信息还是频率质量信息；
4)P94码元发送后，在P95-P98位置插入时间频率质量信息。
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