CN106788847A - 一种ptp gm时钟设备及其实现方法 - Google Patents

一种ptp gm时钟设备及其实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106788847A
CN106788847A CN201611238134.2A CN201611238134A CN106788847A CN 106788847 A CN106788847 A CN 106788847A CN 201611238134 A CN201611238134 A CN 201611238134A CN 106788847 A CN106788847 A CN 106788847A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ptp
fpga chip
clockworks
data
network management
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611238134.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106788847B (zh
Inventor
黄成�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Datang Telecom Chengdu Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Datang Telecom Chengdu Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Datang Telecom Chengdu Information Technology Co Ltd filed Critical Datang Telecom Chengdu Information Technology Co Ltd
Priority to CN201611238134.2A priority Critical patent/CN106788847B/zh
Publication of CN106788847A publication Critical patent/CN106788847A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106788847B publication Critical patent/CN106788847B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0635Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种PTP GM时钟设备及其实现方法,本发明的设备包括FPGA芯片,所述FPGA芯片分别连接有D/A芯片、晶体钟、卫星接收机、温度传感器、加热模块和PHY;所述D/A芯片与晶体钟连接;所述PHY连接有SFP,所述SFP连接有被授时设备;所述被授时设备与中心网管连接。本发明的设备采用单FPGA芯片进行信息处理及计算,相比于现有技术,本发明选用了单FPGA芯片完成PTP数据和网管数据的处理,集成度高,功耗低;同时PTP数据和网管数据使用同一物理通道,节省了布线资源;支持多种方式供电,方便现场施工。

Description

一种PTP GM时钟设备及其实现方法
技术领域
本发明属于时间同步技术领域,涉及一种时钟设备,尤其是一种PTP GM时钟设备及其实现方法。
背景技术
随着4G/5G通信网络技术的发展,对时间同步和频率同步的要求更加细化。传统时间同步设备通常部署在核心机房,体积大,功耗高,价格昂贵,部署很不灵活。
本发明介绍了一种低成本的时间同步设备,具备体积小、精度高、部署灵活、管理方便等特点,可以满足4G/5G时代对时间同步的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种PTP GM时钟设备及其实现方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明首先提出一种PTP GM时钟设备,包括FPGA芯片,所述FPGA芯片分别连接有D/A芯片、晶体钟、卫星接收机、温度传感器、加热模块和PHY;所述D/A芯片与晶体钟连接;所述PHY连接有SFP,所述SFP连接有被授时设备;所述被授时设备与中心网管连接。
进一步,上述卫星接收机是GPS/北斗二代卫星接收机。
进一步,上述卫星接收机连接有天线。
进一步,上述SFP通过光纤或超五类网线连接被授时设备。
上述加热模块包括加热丝以及用于控制加热丝的加热电路;所述加热丝布置在设备内用以提高设备内部温度;所述加热电路的控制端连接至FPGA芯片。
上述FPGA芯片内嵌一个NIOS II软核,并运行UCOS II操作系统。
上述FPGA芯片还连接有电源模块。
上述电源模块为POE芯片、AC/DC电源模块或DC/DC电源模块。
本发明还提出一种上述PTP GM时钟设备的实现方法,包括以下步骤:
(1)卫星接收机接收天线射频信号,解析出1PPS信号、TOD信号、定位信息后发送给FPGA芯片;
(2)FPGA芯片根据接收到的1PPS信号和晶体钟发送的10MHz信号进行鉴相运算得到鉴相值,将鉴相值进行中值滤波,生成DA控制信息,发送给D/A芯片;
(3)D/A芯片根据FPGA芯片发送的D/A控制信息产生电压控制信息,并将电压控制信息输出到晶体钟的压控输入端;
(4)晶体钟根据电压控制信息作出调节,输出精确的10MHz信号到FPGA芯片;
(5)温度传感器收集整机温度信息并发送给FPGA芯片;
(6)FPGA芯片根据整机温度信息控制加热电路的开启和关断;
(7)FPGA芯片根据晶体钟的10MHz信号、卫星接收机的1PPS信号、TOD信号产生PTP时间戳,并生成PTP数据发给PHY;同时FPGA芯片还处理中心网管下发的网管数据,产生上报的网管数据发送给PHY;
(8)PHY将PTP数据和网管数据转换成物理电平信号发送SFP模块,SFP模块通过光纤或超五类网线将PTP数据和网管数据发送到下游被授时设备;
(9)被授时设备将网管数据和PTP数据进行分离,将网管数据发送到中心网管系统,将PTP数据发送到下一级被授时设备。
本发明具有以下有益效果:
本发明的设备采用单FPGA芯片进行信息处理及计算,相比于现有技术,本发明选用了单FPGA芯片完成PTP数据和网管数据的处理,集成度高,功耗低;同时PTP数据和网管数据使用同一物理通道,节省了布线资源;支持多种方式供电,方便现场施工。
综上所述,本发明具备体积小、精度高、部署灵活、管理方便等特点,可以满足4G/5G时代对时间同步的需求。
进一步,本发明的FPGA内部内嵌一个NIOS II软核,并运行UCOSII操作系统,主要负责解析中心网管下发的网管数据,并生成上报的网管数据,该方案能够在保证缩小体积的同时实现高精度的要求。
附图说明
图1为本发明的设备连接示意图;
图2为本发明设备的电源连接方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1:本发明的PTP GM时钟设备包括FPGA芯片,所述FPGA芯片分别连接有D/A芯片、晶体钟、卫星接收机、温度传感器、加热模块和PHY;所述D/A芯片与晶体钟连接;所述PHY连接有SFP,所述SFP连接有被授时设备;所述被授时设备与中心网管连接。
在本发明的较佳实施例中,卫星接收机是GPS/北斗二代卫星接收机。卫星接收机连接有天线。所述SFP通过光纤或超五类网线连接被授时设备。所述加热模块包括加热丝以及用于控制加热丝的加热电路;所述加热丝布置在设备内用以提高设备内部温度;所述加热电路的控制端连接至FPGA芯片。FPGA芯片内嵌一个NIOS II软核,并运行UCOS II操作系统。
本发明的FPGA芯片还连接有电源模块。参见图2,本发明的设备电源模块为POE芯片、AC/DC电源模块或DC/DC电源模块,即本发明的设备支持POE方式供电、交流110V/50Hz供电、直流-48V供电。POE芯片输出的15V电压接到合路二极管正极。AC/DC电源模块或DC/DC电源模块输出的15V电压接到合路二极管另一个正极,合路二极管负极作为整个设备的电源。
本发明还提出上述PTP GM时钟设备的实现方法,包括以下步骤:
(1)卫星接收机接收天线射频信号,解析出1PPS信号、TOD信号、定位信息后发送给FPGA芯片;
(2)FPGA芯片根据接收到的1PPS信号和晶体钟发送的10MHz信号进行鉴相运算得到鉴相值,将鉴相值进行中值滤波,生成DA控制信息,发送给D/A芯片;
(3)D/A芯片根据FPGA芯片发送的D/A控制信息产生电压控制信息,并将电压控制信息输出到晶体钟的压控输入端;
(4)晶体钟根据电压控制信息作出调节,输出精确的10MHz信号到FPGA芯片;
(5)温度传感器收集整机温度信息并发送给FPGA芯片;
(6)FPGA芯片根据整机温度信息控制加热电路的开启和关断;
(7)FPGA芯片根据晶体钟的10MHz信号、卫星接收机的1PPS信号、TOD信号产生PTP时间戳,并生成PTP数据发给PHY;同时FPGA芯片还处理中心网管下发的网管数据,产生上报的网管数据发送给PHY;
(8)PHY将PTP数据和网管数据转换成物理电平信号发送SFP模块,SFP模块通过光纤或超五类网线将PTP数据和网管数据发送到下游被授时设备;
(9)被授时设备将网管数据和PTP数据进行分离,将网管数据发送到中心网管系统,将PTP数据发送到下一级被授时设备。

Claims (9)

1.一种PTP GM时钟设备,其特征在于,包括FPGA芯片,所述FPGA芯片分别连接有D/A芯片、晶体钟、卫星接收机、温度传感器、加热模块和PHY;所述D/A芯片与晶体钟连接;所述PHY连接有SFP,所述SFP连接有被授时设备;所述被授时设备与中心网管连接。
2.根据权利要求1所述的PTP GM时钟设备,其特征在于,所述卫星接收机是GPS/北斗二代卫星接收机。
3.根据权利要求2所述的PTP GM时钟设备,其特征在于,所述卫星接收机连接有天线。
4.根据权利要求2所述的PTP GM时钟设备,其特征在于,所述SFP通过光纤或超五类网线连接被授时设备。
5.根据权利要求2所述的PTP GM时钟设备,其特征在于,所述加热模块包括加热丝以及用于控制加热丝的加热电路;所述加热丝布置在设备内用以提高设备内部温度;所述加热电路的控制端连接至FPGA芯片。
6.根据权利要求2所述的PTP GM时钟设备,其特征在于,所述FPGA芯片内嵌一个NIOSII软核,并运行UCOS II操作系统。
7.根据权利要求2所述的PTP GM时钟设备,其特征在于,所述FPGA芯片还连接有电源模块。
8.根据权利要求7所述的PTP GM时钟设备,其特征在于,所述电源模块为POE芯片、AC/DC电源模块或DC/DC电源模块。
9.根据权利要求1-6任意一项所述PTP GM时钟设备的实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)卫星接收机接收天线射频信号,解析出1PPS信号、TOD信号、定位信息后发送给FPGA芯片;
(2)FPGA芯片根据接收到的1PPS信号和晶体钟发送的10MHz信号进行鉴相运算得到鉴相值,将鉴相值进行中值滤波,生成DA控制信息,发送给D/A芯片;
(3)D/A芯片根据FPGA芯片发送的D/A控制信息产生电压控制信息,并将电压控制信息输出到晶体钟的压控输入端;
(4)晶体钟根据电压控制信息作出调节,输出精确的10MHz信号到FPGA芯片;
(5)温度传感器收集整机温度信息并发送给FPGA芯片;
(6)FPGA芯片根据整机温度信息控制加热电路的开启和关断;
(7)FPGA芯片根据晶体钟的10MHz信号、卫星接收机的1PPS信号、TOD信号产生PTP时间戳,并生成PTP数据发给PHY;同时FPGA芯片还处理中心网管下发的网管数据,产生上报的网管数据发送给PHY;
(8)PHY将PTP数据和网管数据转换成物理电平信号发送SFP模块,SFP模块通过光纤或超五类网线将PTP数据和网管数据发送到下游被授时设备;
(9)被授时设备将网管数据和PTP数据进行分离,将网管数据发送到中心网管系统,将PTP数据发送到下一级被授时设备。
CN201611238134.2A 2016-12-28 2016-12-28 一种ptp gm时钟设备及其实现方法 Active CN106788847B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611238134.2A CN106788847B (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种ptp gm时钟设备及其实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611238134.2A CN106788847B (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种ptp gm时钟设备及其实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106788847A true CN106788847A (zh) 2017-05-31
CN106788847B CN106788847B (zh) 2019-02-15

Family

ID=58923015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611238134.2A Active CN106788847B (zh) 2016-12-28 2016-12-28 一种ptp gm时钟设备及其实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106788847B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108804249A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 联想(北京)有限公司 信息处理方法及电子设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101789627B (zh) * 2010-01-06 2012-10-03 江苏方天电力技术有限公司 高精度以太网对时装置
CN102868515B (zh) * 2012-09-27 2015-04-29 烽火通信科技股份有限公司 分组传送网络中的系统时间同步装置及方法
CN104570717A (zh) * 2013-10-25 2015-04-29 沈阳工业大学 基于gps/北斗和有限状态机的守时系统
CN104394030B (zh) * 2014-11-10 2018-03-02 广州供电局有限公司 电力设备时间同步装置的同步精度监测系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108804249A (zh) * 2018-05-24 2018-11-13 联想(北京)有限公司 信息处理方法及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN106788847B (zh) 2019-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203149306U (zh) 一种北斗gps双模授时装置
EP3836760A1 (en) Method and system for realizing synchronous display of led light strings based on high-precision clock signal
CN103257951B (zh) 通讯管理平台
CN101923315A (zh) 电力系统时间同步方法及其装置
CN101770208A (zh) 一种电力系统授时时钟的实现方法
CN103078401A (zh) 变电站时间同步和采样同步的系统和方法
CN109507936A (zh) 一种综合式处理单元
CN106788847A (zh) 一种ptp gm时钟设备及其实现方法
CN109756288B (zh) 一种配电网广域测量时间同步系统
CN113541839A (zh) 一种多源多输出的智能变电站时间同步装置及方法
CN104506270A (zh) 一种时间频率同步一体化实现系统及实现方法
CN106444964A (zh) 一种用于fpga的时钟系统及服务器
CN206788690U (zh) 一种具有断电检测功能的时间服务器
CN203166942U (zh) 一种基于ieee1588协议的时间同步装置
CN107968693B (zh) 一种时间频率同步设备扩展输出系统
CN206564608U (zh) 一种时钟服务模块
CN105515709A (zh) 基于国产FPGA和uclinux操作系统的时间同步装置
CN103792400A (zh) 电表
CN209044355U (zh) 一种综合式处理单元
CN102377502A (zh) 一种多级时间同步系统与实现方法
CN208143231U (zh) 时间同步装置
CN209132419U (zh) 一种声学与图像信号混合终端
CN105245304A (zh) 一种双主板结构智能变电站仿真调测系统的时间同步方法
CN104536512B (zh) 一种基于场强自适应的时钟管理方法及装置
CN208956061U (zh) 一种多模式电力系统同步时钟扩展装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PP01 Preservation of patent right
PP01 Preservation of patent right

Effective date of registration: 20200526

Granted publication date: 20190215

PD01 Discharge of preservation of patent
PD01 Discharge of preservation of patent

Date of cancellation: 20230526

Granted publication date: 20190215