CN106533648A - 一种基于hsr网络的ieee 1588对时和监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,包括对时方法和监控方法两部分内容,对时方法是指在1588报文中增加转发统计,同步节点根据1588BMC算法和1588报文中转发统计值,选择最佳主钟,进行时间同步;监控方法是指实时监控同步节点两侧的1588链路时间品质。此种方法将1588报文转发统计纳入同步节点的最佳主钟判据,提高了时间同步精度;实时监控同步节点两侧的1588链路时间品质,提高了网络的可靠性和可维护性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化变电站系统内部通信领域,特别涉及一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法。
背景技术
IEC 62439规定的高可用性无缝冗余协议(HSR)网络的IEEE 1588对时监控方法,具有对时精度高、无缝切换等特点,适用于电力系统自动化变电站系统内部通信领域。HSR网络的同步节点具有1588透明时钟(TC)功能,转发1588同步报文时会同步修正报文中的时间信息,补偿链路延时和报文驻留时间。由于硬件晶振受外界温度、老化等因素影响,补偿的同时不可避免会引入误差。多级转发会导致累积误差增大,所以1588同步报文的转发次数,成为影响对时精度的一大因素。但是IEC 62439规定的1588对时方法并没有将1588报文转发次数纳入最佳主钟算法的判据,导致同步节点的最佳主钟并非是物理通信链路中最优主钟,降低了时间同步品质。
正常通信的HSR网络,同步节点的跟随最佳主钟进行时间同步,但是另一条1588链路的时间品质是否满足系统要求,缺乏及时有效的监控手段,一旦发生异常导致网络切换,存在时间跳变的风险。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其可提高时间同步精度,并提高网络的可靠性和可维护性。
为了达成上述目的,本发明的解决方案是:
一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,包括对时方法和监控方法两部分内容,对时方法是指在1588报文中增加转发统计,同步节点根据1588BMC算法和1588报文中转发统计值,选择最佳主钟,进行时间同步;监控方法是指实时监控同步节点两侧的1588链路时间品质。
上述在1588报文中增加转发统计,是指将1588Announce报文头中的reserved字段作为转发次数统计,每转发一次,该字段的值加1。
上述同步节点是指1588的混合时钟HC,包含透明时钟TC和普通时钟OC,其中OC是从钟模式SLAVE,非主钟模式MASTER。
上述对时方法中,根据1588BMC算法和1588报文中转发统计值,选择最佳主钟的过程是:首先根据1588协议的BMC算法,比较HSR端口A、B各自最佳主钟的优先级,如果两个主钟优先级相同,则比较1588报文中转发统计字段,选择转发统计字段值较小的端口的主钟为节点最佳主钟;如果转发次数相同,则选择端口号较小的主钟为节点最佳主钟;如果两个主钟优先级不同,则根据优先级选择节点最佳主钟。
上述对时方法中,进行时间同步是指按照IEC 62439协议规定的PTPprofile,进行1588时间同步。
上述监控方法的具体内容是:同步节点跟踪最佳主钟,实时计算时间偏差,同时根据另一端口的最佳主钟报文,计算与装置自身的时间偏差,若大于设定门槛则给出告警信息。
上述端口如果接收异常,则置偏差为极大值。
采用上述方案后,本发明将1588报文转发统计纳入同步节点的最佳主钟判据,提高了时间同步精度;实时监控同步节点两侧的1588链路时间品质,在传统监控对时精度的基础上,增加了两条1588链路的时间品质监控,提高了网络的可靠性和可维护性。
附图说明
图1是同步节点实现对时功能的原理图;
图2是BMC算法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
如图1所示,本发明提供一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,包括对时方法和监控方法两部分内容:
1、对时
包含在1588报文中增加转发统计,同步节点根据1588BMC算法和1588报文中转发统计值,选择最佳主钟,进行时间同步。
其中,在1588报文中增加转发统计,是指将1588Announce报文头中的reserved字段(位于domainNumber字段后的第一个字节)作为转发次数统计,参考表1所示,每转发一次,该字段的值加1。
表1
以上所述的同步节点,是指1588的混合时钟(HC),包含透明时钟(TC)和普通时钟(OC),其中OC是从钟模式(SLAVE),非主钟模式(MASTER)。
配合图2所示,同步节点根据1588BMC算法和1588报文中转发统计值,选择最佳主钟的具体过程是:首先根据1588协议的BMC算法,比较HSR端口A、B各自最佳主钟的优先级,如果两个主钟优先级相同,则比较1588报文中转发统计字段,选择转发统计字段值较小的端口的主钟为节点最佳主钟;如果转发次数相同,则选择端口号较小的主钟为节点最佳主钟;如果两个主钟优先级不同,则根据优先级选择节点最佳主钟。
以上所述的时间同步,是指按照IEC 62439协议规定的PTP profi le,进行1588时间同步。
2、监控
主要是指实时监控同步节点两侧HSR端口A、B对应的1588链路时间品质,具体来说,同步节点跟踪最佳主钟,实时计算时间偏差,同时根据另一端口的最佳主钟报文,计算与装置自身的时间偏差,若大于设定门槛,则给出告警信息;如果端口接收异常,则置偏差为极大值。
以上实施例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,均落入本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其特征在于:包括对时方法和监控方法两部分内容,对时方法是指在1588报文中增加转发统计,同步节点根据1588BMC算法和1588报文中转发统计值,选择最佳主钟,进行时间同步;监控方法是指实时监控同步节点两侧的1588链路时间品质。
2.如权利要求1所述的一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其特征在于:所述在1588报文中增加转发统计,是指将1588Announce报文头中的reserved字段作为转发次数统计,每转发一次,该字段的值加1。
3.如权利要求1所述的一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其特征在于:所述同步节点是指1588的混合时钟HC,包含透明时钟TC和普通时钟OC,其中OC是从钟模式SLAVE,非主钟模式MASTER。
4.如权利要求1所述的一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其特征在于:所述对时方法中,根据1588BMC算法和1588报文中转发统计值,选择最佳主钟的过程是:首先根据1588协议的BMC算法,比较HSR端口A、B各自最佳主钟的优先级,如果两个主钟优先级相同,则比较1588报文中转发统计字段,选择转发统计字段值较小的端口的主钟为节点最佳主钟;如果转发次数相同,则选择端口号较小的主钟为节点最佳主钟;如果两个主钟优先级不同,则根据优先级选择节点最佳主钟。
5.如权利要求1所述的一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其特征在于:所述对时方法中,进行时间同步是指按照IEC 62439协议规定的PTP profile,进行1588时间同步。
6.如权利要求1所述的一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其特征在于:所述监控方法的具体内容是:同步节点跟踪最佳主钟,实时计算时间偏差,同时根据另一端口的最佳主钟报文,计算与装置自身的时间偏差,若大于设定门槛则给出告警信息。
7.如权利要求6所述的一种基于HSR网络的IEEE 1588对时和监控方法,其特征在于:所述端口如果接收异常,则置偏差为极大值。
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