CN112867132A

CN112867132A - 一种基于ptp的多链路时延抖动优化方法及装置

Info

Publication number: CN112867132A
Application number: CN202011571525.2A
Authority: CN
Inventors: 马钰昕; 马征; 韩熠; 苏阿峰; 黄辉; 周庭梁; 刘螺辉; 金思新
Original assignee: Casco Signal Ltd
Current assignee: Casco Signal Ltd
Priority date: 2020-12-27
Filing date: 2020-12-27
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2040-12-27
Also published as: CN112867132B

Abstract

本发明涉及一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，该方法通过记录不同链路的基本时钟补偿，计算不同链路的抖动参数，并计算不同链路的链路抖动评价值，在对比不同链路的抖动评价值后，选择一条链路基本时钟补偿作为本次调整的时钟补偿值。与现有技术相比，本发明具有可靠性高、精确性高、时效性强等优点。

Description

一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法及装置

技术领域

本发明涉及时间同步技术，尤其是涉及一种基于PTP(Precision Time Protocol，精准时间同步协议)的多链路时延抖动优化方法及装置。

背景技术

随着LTE技术的广泛使用及其系统内各设备的时钟同步一致性要求，PTP时钟同步技术广泛的应用于通信传输网络，例如中国专利公开号CN111181555A公开了一种PTP时钟同步系统和时钟同步方法。

但是在同时存在多条链路时，按照PTP协议规定，终端只能选择其中的一条链路进行时钟补偿，即使该链路由于时钟路径的非对称、拥塞、频偏及误差等原因造成较大的时延抖动，也不会进行链路切换。且在发生链路切换会造成终端时钟的较大波动。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、精确性高、时效性强的基于PTP的多链路时延抖动优化方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，该方法通过记录不同链路的基本时钟补偿，计算不同链路的抖动参数，并计算不同链路的链路抖动评价值，在对比不同链路的抖动评价值后，选择一条链路基本时钟补偿作为本次调整的时钟补偿值。

作为优选的技术方案，所述的不同链路的链路抖动评价值为通过加权平均的方式计算得到。

作为优选的技术方案，该方法同时选择多条链路进行基本时钟补偿。

作为优选的技术方案，该方法通过多链路择优进行时钟补偿。

作为优选的技术方案，该方法针对于每一个时钟补偿周期均进行处理，和时钟系统保持同步。

作为优选的技术方案，该方法具体包括以下步骤：

步骤201：根据存储中是否有的链路抖动评价值数据，如果没有，则执行步骤204，如果有，则执行步骤205；

步骤202：接收到第一条链路的PTP报文，并进行报文分析，然后发送PTP时钟源参数，执行步骤204，同时发送PTP数据后执行步骤207；

步骤203：接收到第二条链路的PTP报文，并进行报文分析，然后发送PTP时钟源参数，执行步骤204，同时发送PTP数据后执行步骤208；

步骤204：对比第一条链路的PTP时钟源参数和第二条链路的PTP时钟源参数，确定时钟源优先级，然后执行步骤206；

步骤205：对比第一条链路的链路抖动评价值OT1(k)和第二条链路的链路抖动评价值OT2(k)，确定使用哪一条链路作为本周期补偿的源，然后执行步骤206；

步骤206：确定本周期基本时钟补偿的源，然后执行步骤209；

步骤207：根据接收的第一条链路的PTP报文，计算得出基本时钟补偿值T1(k)，然后分别执行步骤209、步骤210和步骤211；

步骤208：根据接收的第二条链路的PTP报文，计算得出基本时钟补偿值T2(k)，然后分别执行步骤209、步骤214和步骤215；

步骤209：根据步骤206确定的时钟源，选择步骤207传递来的基本时钟补偿值T1(k)，或者步骤208传递来的基本时钟补偿值T2(k)，作为本次基本时钟补偿值进行修正，然后进入下一个周期；

步骤210：存储第一条链路的基本时钟补偿值T1(k)，然后执行步骤211；

步骤211：将第一条链路的基本时钟补偿值T1(k)和之前存储的第一条链路的基本时钟补偿值T1(k-1)进行比较，计算获取第一条链路的抖动测量参数DT1(k)，然后分别执行步骤212、步骤213；

步骤212：存储第一条链路的抖动测量参数DT1(k)，然后执行步骤213；

步骤213：根据抖动测量参数DT1(k)，及其之前存储的抖动测量参数DT1(k-1)，DT1(k-2)…DT1(k-m)，进行加权平均得到第一条链路的抖动评价值OT1(k-1)，然后返回步骤205；

步骤214：存储第二条链路的基本时钟补偿值T2(k)，然后执行步骤215；

步骤215：将第二条链路的基本时钟补偿值T2(k)和之前存储的第二条链路的基本时钟补偿值T2(k-1)进行比较，计算获取第二条链路的抖动测量参数DT2(k)，然后分别执行步骤216和步骤217；

步骤216：存储第二条链路的抖动测量参数DT2(k)，然后执行步骤217；

步骤217：根据抖动测量参数DT2(k)，及其之前存储的抖动测量参数DT2(k-1)，DT2(k-2)…DT2(k-m)，进行加权平均得到第二条链路的抖动评价值OT2(k-1)，然后返回步骤205。

作为优选的技术方案，所述的步骤204中时钟源优先级采用IEEE1588规范进行对比。

作为优选的技术方案，所述的k表示第k个补偿周期。

作为优选的技术方案，所述的m表示存储抖动测量参数的个数。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于所述基于PTP的多链路时延抖动优化方法的装置，该装置接在时钟源和终端设备之间，所述的装置包括接在时钟源和终端设备之间的多条链路，每条链路上设有两个节点，通过不同链路的抖动评价值比较方式，确定每次基本时钟补偿的修正值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明避免了PTP终端在进行多链路时钟同步时链路固定无法择优选择、抖动较大的缺点，从而更好的保障时钟同步；

2)可靠性高，本发明可以同时选择多条链路进行基本时钟补偿，避免单链路故障或者链路收发不对称时的时钟补偿偏差；

3)精确性高，本发明通过多链路择优进行时钟补偿，降低每次补偿时的抖动值，从而提升整个系统的精确性；

4)时效性好，本发明针对于每一个时钟补偿周期均进行处理，和时钟系统保持同步，而非等到单一链路时钟源丢失后启动标准BMC算法进行调整。

附图说明

图1为本发明方法的流程图；

图2为本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明基于PTP的多链路时延抖动优化方法，通过记录不同链路的基本时钟补偿，计算不同链路的抖动参数，通过加权平均的方式计算不同链路的链路抖动评价值，在对比不同链路的抖动评价值后，选择一条链路基本时钟补偿作为本次调整的时钟补偿值。与现有技术相比，本发明具有可靠性高、精确性高、时效性强等优点，避免了PTP终端在进行多链路时钟同步时链路固定无法择优选择、抖动较大的缺点，从而更好的保障时钟同步。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围(以两条链路为例，k表示第k个补偿周期，m表示存储抖动测量参数的个数)。

步骤202：接收到第一条链路的PTP报文，并进行报文分析，然后发送PTP时钟源参数，执行步骤204，发送PTP数据，执行步骤207；

步骤203：接收到第二条链路的PTP报文，并进行报文分析，然后发送PTP时钟源参数，执行步骤204，发送PTP数据，执行步骤208；

步骤204：对比第一条链路的PTP时钟源参数和第二条链路的PTP时钟源参数，根据IEEE1588规范对比时钟源优先级，然后执行步骤206；

步骤205：对比第一条链路的链路抖动评价值OT1(k)和第二条链路的链路抖动评价值OT2(k)，若第一条链路的链路抖动评价值OT1(k)大于等于第二条链路的链路抖动评价值OT2(k)，则选择第一条链路作为本周期补偿的源，若第一条链路的链路抖动评价值OT1(k)小于第二条链路的链路抖动评价值OT2(k)，则选择第一条链路作为本周期补偿的源，然后执行步骤206；

步骤206：确定本周期基本时钟补偿的源，然后执行步骤209；

步骤207：根据接收的第一条链路的PTP报文，使用PTP报文中的SYNC报文的时间戳t2，PTP报文中的FOLLOW UP报文的时间戳t1，PTP报文中的DELAY REQUEST报文的时间戳t3，PTP报文中的DELAY RESPONSE报文的时间戳t4，按照T1(k)＝(t2-t1-t4+t3)/2计算得出基本时钟补偿值T1(k)，然后执行步骤209，步骤210和步骤211；

步骤208：根据接收的第二条链路的PTP报文，使用PTP报文中的SYNC报文的时间戳t2’，PTP报文中的FOLLOW UP报文的时间戳t1’，PTP报文中的DELAY REQUEST报文的时间戳t3’，PTP报文中的DELAY RESPONSE报文的时间戳t4’，按照T2(k)＝(t2’-t1’-t4’+t3’)/2计算得出基本时钟补偿值T2(k)，然后执行步骤209，步骤210和步骤211；

步骤211：将第一条链路的基本时钟补偿值T1(k)和之前存储的第一条链路的基本时钟补偿值T1(k-1)进行比较，按照DT1(k)＝T1(k)-T1(k-1)计算获取第一条链路的抖动测量参数DT1(k)，然后执行步骤212，步骤213；

步骤213：根据抖动测量参数DT1(k)，及其之前存储的抖动测量参数DT1(k-1)，DT1(k-2)…DT1(k-m)，进行加权平均得到第一条链路的抖动评价值OT1(k-1)，然后执行步骤205；

步骤215：将第二条链路的基本时钟补偿值T2(k)和之前存储的第二条链路的基本时钟补偿值T2(k-1)进行比较，按照DT2(k)＝T2(k)-T2(k-1)计算获取第二条链路的抖动测量参数DT2(k)，然后执行步骤216，步骤217；

步骤217：根据抖动测量参数DT2(k)，及其之前存储的抖动测量参数DT2(k-1)，DT2(k-2)…DT2(k-m)，进行加权平均得到第二条链路的抖动评价值OT2(k-1)，然后执行步骤205。

如图2所示，本发明装置接在时钟源和终端设备之间，该装置包括接在时钟源和终端设备之间的多条链路，每条链路上设有两个节点，通过不同链路的抖动评价值比较方式，确定每次基本时钟补偿的修正值。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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的保护范围为准。

Claims

1.一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，该方法通过记录不同链路的基本时钟补偿，计算不同链路的抖动参数，并计算不同链路的链路抖动评价值，在对比不同链路的抖动评价值后，选择一条链路基本时钟补偿作为本次调整的时钟补偿值。

2.根据权利要求1所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，所述的不同链路的链路抖动评价值为通过加权平均的方式计算得到。

3.根据权利要求1所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，该方法同时选择多条链路进行基本时钟补偿。

4.根据权利要求1所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，该方法通过多链路择优进行时钟补偿。

5.根据权利要求1所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，该方法针对于每一个时钟补偿周期均进行处理，和时钟系统保持同步。

6.根据权利要求1所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤206：确定本周期基本时钟补偿的源，然后执行步骤209；

7.根据权利要求6所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，所述的步骤204中时钟源优先级采用IEEE1588规范进行对比。

8.根据权利要求6所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，所述的k表示第k个补偿周期。

9.根据权利要求6所述的一种基于PTP的多链路时延抖动优化方法，其特征在于，所述的m表示存储抖动测量参数的个数。

10.一种用于权利要求1所述基于PTP的多链路时延抖动优化方法的装置，该装置接在时钟源和终端设备之间，其特征在于，所述的装置包括接在时钟源和终端设备之间的多条链路，每条链路上设有两个节点，通过不同链路的抖动评价值比较方式，确定每次基本时钟补偿的修正值。