CN106603187A - 一种时钟设备自动选择参考源的方法和时钟设备 - Google Patents

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宋晓琴
陆建波
邱文才
张辉
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Shenzhen city enterui Semiconductor Technology Co. Ltd.
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Guangdong Dapu Telecom Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种时钟设备自动选择参考源的方法和时钟设备。所述方法包括：获取至少两个时钟端口的参考源；所述时钟端口包括频率输入端口和/或PTP端口；将所述频率输入端口转换为虚拟PTP端口；根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。本发明适用于带有非PTP端口的时钟设备，将非PTP端口转换为虚拟PTP端口后，可以根据最佳主时钟算法，在所有时钟端口中自动选择最佳主时钟，实现时钟设备自动选择参考源，在原参考源丢失时，不需要人工介入选择，有利于网络的链路保护，维持网络稳定。

Description

一种时钟设备自动选择参考源的方法和时钟设备
技术领域
本发明涉及时钟同步技术领域，尤其涉及一种时钟设备自动选择参考源的方法和时钟设备。
背景技术
时钟同步分为频率同步和时间同步。频率同步表示两个时钟的频率完全同步，步调的快慢保持一致。时间同步表示两个时钟的频率和相位完全同步。传统的同步网实现频率同步，一般采用主从链路，主时钟传递频率信号到从时钟，依次同步。随着4G、5G网络的发展，对同步网的时间精度要求越来越高，目前的同步网不仅需要实现频率同步，还需实现时间同步，即频率和相位均需同步。现有技术中实现时间同步的方案有两种，一是GPS同步方案，要求同步网的每个节点均跟踪GPS，这个方案成本高，且当GPS故障，同步链路将彻底瘫痪；二是基于精确时钟同步协议(Precision Time Protocol，PTP)的同步方案，该方案要求最高级的主时钟(Grand Master，简称GM)跟踪GPS，同时GM可以跟踪其他外部输入的时钟源，如PRC时钟(Primary Reference Clock，基准参考时钟)，从节点Slave依据PTP协议恢复时钟，该方案成本低，且GPS故障，GM可以跟踪备用时钟，保持链路同步。
对于支持PTP时间同步的时钟设备，PTP协议定义了PTP端口，PTP端口可依据最佳主时钟算法(Best Master Clock algorithm，BMC算法)，选出最佳主时钟并进行跟踪。对于支持主从频率同步的时钟设备，由于频率信号直接由硬件连线接入，所以其频率输入端口依据信号有无进行选源，如果有多路信号，则人工配置跟踪哪一路信号。而且，既支持PTP时间同步、又支持主从频率同步的时钟设备，目前尚不能实现自动选源。
发明内容
本发明的目的在于提出一种时钟设备自动选择参考源的方法和时钟设备，能够为支持非PTP端口的时钟设备实现自动选择参考源。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种时钟设备自动选择参考源的方法，包括：
获取至少两个时钟端口的参考源；
所述时钟端口包括非PTP端口和/或PTP端口；
将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口；
根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
其中，所述非PTP端口为频率输入端口；
相应的，将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口，包括：
获取频率输入端口的频率信号；
根据所述频率信号的时钟质量特性，为所述频率输入端口配置与PTP端口对应的质量等级信息。
其中，根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟，包括：
分别获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息；
根据最佳主时钟算法和所述质量等级信息，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
进一步的，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟之后，还包括：
若所述最佳主时钟丢失或更改，则重新获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息。
另一方面，本发明提供一种自动选择参考源的时钟设备，包括：
同步模块，用于获取至少两个时钟端口的参考源，所述时钟端口包括非PTP端口和/或PTP端口；
端口转换模块，用于将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口；
选源模块，用于根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
其中，所述非PTP端口为频率输入端口；
相应的，所述端口转换模块具体用于：
获取频率输入端口的频率信号；
根据所述频率信号的时钟质量特性，为所述频率输入端口配置与PTP端口对应的质量等级信息。
其中，所述选源模块具体用于：
分别获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息；
根据最佳主时钟算法和所述质量等级信息，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
进一步的，所述选源模块还用于：
若所述最佳主时钟丢失或更改，则重新获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息。
本发明的有益效果为：
对于带有非PTP端口的时钟设备，将非PTP端口转换为虚拟PTP端口后，可以根据最佳主时钟算法，在所有时钟端口中自动选择最佳主时钟，实现时钟设备自动选择参考源，在原参考源丢失时，不需要人工介入选择，有利于网络的链路保护，维持网络稳定。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的时钟设备自动选择参考源的方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的时钟设备自动选择参考源的方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的自动选择参考源的时钟设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的时钟设备自动选择参考源的方法的流程图。如图1所示，本实施例提供一种时钟设备自动选择参考源的方法，适用于带有非PTP端口的时钟设备，可实现时钟设备的自动选源。
所述方法包括如下步骤：
S11，获取至少两个时钟端口的参考源。
时钟设备具备至少两个时钟端口，每个时钟端口分别跟踪相应的参考源，所述时钟端口包括非PTP端口和/或PTP端口。非PTP包括但不限于频率输入端口，频率输入端口跟踪提供主从频率同步的参考源，PTP端口跟踪时间同步参考源。
S12，将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口。
以频率输入端口为例，获取频率输入端口的频率信号；根据所述频率信号的时钟质量特性，为所述频率输入端口配置与PTP端口对应的质量等级信息。
频率输入端口支持配置PTP端口参数，只需在全网布局时将频率输入端口的时钟质量特性与PTP端口的质量等级信息对应起来，PTP端口质量等级信息包括：Priority1、Priority2、Clockclass、Accuracy、Identify、offsetScaledLogVariance、stepsRemoved和timeSource。
S13，根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
分别获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息；根据最佳主时钟算法和所述质量等级信息，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
PTP端口分为Master和Slave。主时钟的Master对外发送Annouce报文，Announce报文中会携带Master的质量等级信息；当从时钟的Slave接收到多个主时钟的Master发送的Announce报文后，将频率输入端口转换为虚拟PTP端口，提取出质量等级信息，两两进行BMC比较，最终选出最佳主时钟。
本实施例适用于带有非PTP端口的时钟设备，将非PTP端口转换为虚拟PTP端口后，可以根据最佳主时钟算法，在所有时钟端口中自动选择最佳主时钟，实现时钟设备自动选择参考源，在原参考源丢失时，不需要人工介入选择，有利于网络的链路保护，维持网络稳定。
实施例二
本实施例在上述实施例的基础上进行举例说明。
S21，获取至少两个时钟端口的参考源。
S22，获取频率输入端口的频率信号。
S23，根据所述频率信号的时钟质量特性，为所述频率输入端口配置与PTP端口对应的质量等级信息，将所述频率输入端口转换为虚拟PTP端口。
S24，分别获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息。
S25，根据最佳主时钟算法和所述质量等级信息，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
S26，判断所述最佳主时钟是否丢失或更改，是则重新获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息，否则，不执行任何操作。
S27，不执行任何操作。
以时钟设备A、B、C为例，时钟设备A为Grand-Master(GM)，支持两个频率输入端口Clock1和Clock2，Clock1频率信号来源于GPS，Clock2频率来源于铷钟。时钟设备A向时钟设备B发送Announce报文，设备B接收到Announce报文后，跟踪时钟设备A，此时时钟设备A-B完成同步。
时钟设备B支持一个频率输入端口，一个PTP端口，频率信号源于铷钟，PTP端口跟踪GM(即时钟设备A)。时钟设备B向时钟设备C发送Announce报文，设备C接收到Announce报文后，跟踪时钟设备B，此时时钟设备A-B-C完成同步。
1、时钟设备A自动选源过程：
时钟设备A根据Clock1和Clock2的时钟质量特性，配置端口参数如表1所示，将Clock1和Clock2转换为虚拟PTP1和虚拟PTP2。
端口参数配置表 Clock1(虚拟PTP1) Clock2(虚拟PTP2)
Priority1 128 128
Clockclass 13 143
Accuracy 100ns 1us
offsetScaledLogVariance 65535 65535
Priority2 6 7
stepsRemoved 0 0
timeSource GPS 铷钟
Identify A1 A2
表1
时钟设备A在虚拟PTP1和虚拟PTP2端口之间，应用BMC算法进行自动选源后，选择跟踪GPS。
当GPS丢失，端口参数自动更新，时钟设备A根据BMC算法自动选择跟踪铷钟。GPS恢复后，端口参数再次更新，时钟设备A自动恢复选择跟踪GPS。
2、时钟设备B自动选源过程：
时钟设备B配置频率输入端口参数如表2所示，转换为虚拟PTP端口，真实PTP端口参数为GM的质量等级信息。
表2
时钟设备B在虚拟PTP端口和真实PTP端口之间，应用BMC算法，选择跟踪真实PTP端口，即跟踪同步时钟设备A。
时钟设备A丢失GPS后，更改为跟踪铷钟，此时时钟设备B的真实PTP端口接收到的GM的质量等级信息发生变化，设备B依据BMC算法自动选源，选择跟踪虚拟PTP端口。
时钟设备A恢复跟踪GPS后，时钟设备B接收到GM质量等级信息恢复，则重新选择跟踪真实PTP端口，即跟踪同步设备A。
本实施例对于仅支持频率输入端口的时钟设备，将频率输入端口转化为虚拟PTP端口，实现自动选源，可保证同步链路正常。相对于人工配置链路，能够更及时的作出响应，可以完全实现自动化。对于既支持频率输入端口，又支持PTP端口的设备也是如此，无论是支持何种同步方式的时钟设备，均可通过该方法，将所有的时钟端口转化为统一的PTP端口，然后实现自动选源，自动切换。这对于现网运行的时钟设备至关重要，能够完全实现自动化，更好的保护网络稳定。
实施例三
本实施例提供一种自动选择参考源的时钟设备，用于执行上述实施例所述的方法，解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
所述时钟设备包括：同步模块31，端口转换模块32和选源模块33。
同步模块31，用于获取至少两个时钟端口的参考源，所述时钟端口包括非PTP端口和/或PTP端口。
端口转换模块32，用于将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口。
选源模块33，用于根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
其中，所述非PTP为频率输入端口；相应的，所述端口转换模块32具体用于：
获取频率输入端口的频率信号；根据所述频率信号的时钟质量特性，为所述频率输入端口配置与PTP端口对应的质量等级信息。
其中，所述选源模块32具体用于：
分别获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息；根据最佳主时钟算法和所述质量等级信息，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
进一步的，所述选源模块33还用于：
若所述最佳主时钟丢失或更改，则重新获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息。
本实施例所述的时钟设备，将非PTP端口转换为虚拟PTP端口后，可以根据最佳主时钟算法，在所有时钟端口中自动选择最佳主时钟，实现时钟设备自动选择参考源，在原参考源丢失时，不需要人工介入选择，有利于网络的链路保护，维持网络稳定。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种时钟设备自动选择参考源的方法，其特征在于，包括：
获取至少两个时钟端口的参考源；
所述时钟端口包括非PTP端口和/或PTP端口；
将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口；
根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非PTP端口为频率输入端口；
相应的，将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口，包括：
获取频率输入端口的频率信号；
根据所述频率信号的时钟质量特性，为所述频率输入端口配置与PTP端口对应的质量等级信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟，包括：
分别获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息；
根据最佳主时钟算法和所述质量等级信息，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟之后，还包括：
若所述最佳主时钟丢失或更改，则重新获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息。
5.一种自动选择参考源的时钟设备，其特征在于，包括：
同步模块，用于获取至少两个时钟端口的参考源，所述时钟端口包括非PTP端口和/或PTP端口；
端口转换模块，用于将所述非PTP端口转换为虚拟PTP端口；
选源模块，用于根据最佳主时钟算法，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
6.根据权利要求5所述的时钟设备，其特征在于，所述非PTP端口为频率输入端口；
相应的，所述端口转换模块具体用于：
获取频率输入端口的频率信号；
根据所述频率信号的时钟质量特性，为所述频率输入端口配置与PTP端口对应的质量等级信息。
7.根据权利要求5所述的时钟设备，其特征在于，所述选源模块具体用于：
分别获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息；
根据最佳主时钟算法和所述质量等级信息，在所述PTP端口和所述虚拟PTP端口对应的参考源中自动选择最佳主时钟。
8.根据权利要求7所述的时钟设备，其特征在于，所述选源模块还用于：
若所述最佳主时钟丢失或更改，则重新获取所述PTP端口和所述虚拟PTP端口的质量等级信息。
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