CN114553356A - 一种透传时钟在无线hub中的实现装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在具有ecpri接口的无线HUB中实现IEEE1588透传时钟的装置和方法,所述装置包括时钟模块、报文识别模块,报文缓存模块与报文修正模块,时钟模块分别与报文识别模块和报文修正模块连接,用于为报文识别模块和报文修正模块提供高精度时钟信息;报文识别模块,用于解析ecpri端口进来的报文,同时获取报文的进入装置的时间信息;报文修正模块,用于根据报文的输出信息,将当前时间信息与入口时间信息进行做差,并将结果累加至1588报文的修正字段,最终将报文输出;本发明可以有效地实现透传时钟模型,能够解决1588协议软件实现精度不高,软件计算复杂的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及到无线通信领域,具体地,涉及透传时钟在具有ECPRI接口无线HUB上的一种实现装置和方法。
背景技术
在无线通信领域,涉及到无线网络的中无线电设备控制REC和无线电设备RE之间的互通。由于RRU和BBU分开离的很远,连接和数据传递也会出现一定的问题。在2003年,由爱立信,诺西,阿朗,NEC,还有华为这几个厂家发起,定义了通用公共无线电接口CPRI的协议,CPRI对其它组织和厂家开放。CPRI是一种标准化协议,定义了无线基础设施基站的射频设备控制REC和射频设备RE之间的数字接口。然后随着5G时代的到来,传统的cpri已经无法满足大带宽的需求,从而产生了增强的通用公共无线电接口ecpri的接口标准,ecpri接口大幅度降低前传速率要求,可以支持10G或者25G的带宽。ecpri接口是基于以太网协议,在实际使用中可以实现流量与带宽的复用。总之,基于ecpri标准的无线通信,是以后的发展趋势。因此,具有ecpri接口的无线HUB被大规模应用。
在分布式以太网中,时钟同步技术是以太网技术中的关键技术之一,时钟同步的性能直接影响网络通信的实时性。目前,业界普遍使用IEEE 1588协议实现以太网设备的网络同步。IEEE1588的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”,其工作的基本原理,是通过主从节点之间进行同步数据帧的发送,记录数据帧的发送时间和接收时间信息进行,并且将该时间信息添加到该数据帧中。从节点获取这些时间信息,并计算从节点本地时钟与主时钟的时间偏差和网络节点之间的传输延时,对本地时钟进行纠正,使之与主节点时钟同步。
无线设备组网过程中,具有ECPRI接口的HUB被普遍应用,它可以将以太网报文进行转发至网络的其他设备。在IEEE1588协议标准中,存在一个透传时钟的模型与之对应。透传时钟节点可以不进行1588时钟同步算法,但需要能够对经过该节点的1588报文进行相应的处理与转发。该处理的目的是,精确获取1588事件报文在透传时钟节点的驻留时间,同时将该驻留时间修正1588协议报文,从而达到1588报文在透传时钟节点中“透明传输”的效果。驻留时间计算的精确性,直接影响整个无线网络中各种设备的时钟同步效果。
相关技术中只有本发明人在2008年申请的公开号为CN 101425890的发明专利,公开了一种透传时钟的实现装置和方法,通过装置获取数据在交换节点中的驻留时间信息,并根据该驻留时间信息对数据中携带的事件信息进行修正,能够有效的实现数据的透传时钟;但当时只是提供了一种设计思想,并没有涉及到某一种场景具体应用。并且当时带有ecrip接口的无线hub装置还没有出来,针对无线hub领域中的透传时钟的实现没有任何技术记载,并且对于三层1588报文udp校验结果计算方式,现有技术中也没有说明。
因此,迫切需要一种基于硬件实现方式的具有ECPRI接口无线HUB上透传时钟装置,以实现ECPRI接口无线hub的透传时钟模型,提供高精度的透传时钟实现装置。
发明内容
针对目前相关技术中缺乏无线HUB中实现1588报文透传时钟模型的问题,本发明的主要目的在于提供一种基于ECPRI接口无线hub中的透传时钟模型实现装置和方法,解决相关技术中的上述问题。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一方面,提供了一种基于ECPRI接口无线HUB的透传时钟实现装置,该装置位于无线HUB的各个ECPRI节点处,通过该装置可以在无线HUB上实现1588协议的透传时钟功能,降低无线HUB设备实现透传时钟的复杂度,提高透传时钟的精度,从而显著提高整个无线组网设备的时钟同步精度。
所述装置包括:时钟模块、报文识别模块,报文缓存模块与报文修正模块,其中,时钟模块分别与报文识别模块和报文修正模块连接,用于为报文识别模块和报文修正模块提供高精度时钟信息,该时间戳格式应符合IEEE1588标准;报文识别模块,用于解析ecpri端口进来的报文,同时获取报文的进入装置的时间信息;报文修正模块,用于根据报文的输出信息,将当前时间信息与入口时间信息进行做差,并将结果累加至1588报文的修正字段,最终将报文输出。同时,报文缓存模块负责报文识别模块与报文修正模块之间的报文与报文信息的交互与存储。
进一步地,时钟模块负责提供IEEE1588协议规定的标准时间信息,提供给该装置中的各个模块使用,从而保证该装置中,各个模块的时钟同步。同时,时钟模块的时钟源来自于无线HUB的基准时钟,这样保证了无线HUB各个节点的时钟信息保持同步。
进一步地,报文识别模块位于透传时钟设备的输入节点,该模块可以识别出进入节点报文类型并获取该报文进入节点的准确时间信息。如果进入节点的报文是1588报文(含二层1588报文与三层1588报文),则需要缓存报文信息以及报文进入无线节点的准确时间。
进一步地,报文缓存模块可以缓存报文识别模块的输出结果,这个结果包括了原始报文以及报文的相关信息,供报文修正模块使用,同时需要保证报文与报文信息相对应。
进一步地,报文修正模块位于透传时钟设备的输出节点,该模块可以识别出输出的1588报文并获取该报文离开节点的准确时间,最终修正1588报文,精确反应驻留时间信息。如果是三层1588报文,还需要保证UDP首部校验和修正正确。
另一方面,本发明还提供了一种基于无线HUB的透传时钟实现方法,使用上述装置,具体方法包括以下步骤:
步骤1:所述报文识别模块在无线HUB的各个节点的入口处检测报文类型以及获取入口时间戳信息;
步骤2:所述报文缓存模块将报文与报文信息在无线HUB内部进行下传递转发;
步骤3:所述报文修正模块在无线HUB的各个节点的出口处检测报文类型以及获取出口时间戳,最终修正1588报文。
进一步地,所述报文识别模块将对进入节点的报文进行识别分类,提取出1588报文中的事件消息。并在入口处获取该1588报文事件消息进入节点的准确时间戳,称之为入口时间戳。将报文与时间戳信息绑定并传递至报文缓存模块。
进一步地,所述报文缓存模块将对报文进行识别处理,根据报文的相关特征字段,转发报文至本发明装置的相关端口,同时报文缓存模块将维护报文与其入接口时间戳的对应关系,保证报文内容与报文信息一一对应。
进一步地,所述报文修正模块将对离开本装置的1588报文识别分类,提取出1588报文中的事件消息,并获取报文离开节点的准确时间戳,称之为出口时间戳。报文修正模块将出口时间戳减去入口时间戳,计算出报文在无线HUB中的驻留时间,并对报文进行修正,并将报文发出。
借助本发明的上述技术方案,使用硬件装置计算1588报文在无线HUB中的驻留时间,并正确地修正报文,从而精确地反应出报文在设备中驻留时间。本装置可以有效地实现透传时钟模型,能够解决1588协议软件实现精度不高,软件计算复杂的缺点。该纯硬件实现装置,可以达到提高1588系统时钟同步精度与降低系统复杂度的目的。
与现有的技术相比,本发明具有以下优点:
1.由于ecpri标准推出时间较短,相关的发明装置较少,随着5G设备的大规模使用,无线组网越来越复杂,1588时钟同步又是无线组网的基本要求。本装置可以有效地实现透传时钟模型,能够解决1588协议软件实现精度不高,软件计算复杂的缺点。
2.传统的1588处理,需要软件的参与,涉及到报文的转发与修改,这里会存在两个问题。一者,软件的参与1588报文的处理与修改,增加了处理器的负担。二者,软件获取接口时间戳,精度没有纯硬件实现的高。而本发明装置,采用硬件方式对报文进行实时处理,提供了效率;同时,在接口处,基于MAC的方案获取时间戳,极大的提高了时间戳精度。
3.本发明专利的装置易于扩展,支持多端口的无线HUB,实现方式简单,可以方便的进行基于时钟同步的多节点多端口的无线组网。
附图说明
图1是现有技术的1588时钟同步的网络结构图。
图2是本发明优选实施例透传时钟的实现装置的结构框图。
图3是图2所示的装置具体实现的硬件装置结构框图。
图4是本发明实施例的透传时钟的实现方法的流程图。
图5是本发明实施例的透传时钟的实现方法的处理流程图。
具体实施方式
考虑到相关技术中存在的1588协议数据时钟透传的精度不高,需要软件参与以及复杂度高等问题,本发明的实施例提出一种透传时钟的实现装置和方法,其中,使用硬件装置获取1588报文进入和离开无线HUB的时间,而从获取该报文在设备节点中的精确驻留时间,最终利用该驻留时间修正1588报文校正字段。该方法可以精确实现1588透传时钟模型,而且不需要软件进行参与。采用本发明专利,可以通过较小的成本,在无线网络组网环境中,实现高精度的1588时钟同步。
在对本发明的实施例进行说明之前,先对1588时钟同步网络进行说明,本图1是根据现有技术实现的无线设备组网示意图。如图1所示,该网络由主时钟设备,从时钟设备以及一系列交换节点(无线hub)组成,并且在整个网络中存在一个主时钟以及一个或多个从时钟,主从时钟通过1588报文进行时钟同步,而1588报文会穿越一个或者多个交换节点(无线hub)。因此,为了提供高精度的时钟同步效果,需要在交换节点精准的反应1588报文的驻留时间,并将该驻留时间累加至1588报文的校正字段,精确反应1588报文在无线HUB中的抖动,从而保证主从节点之间的同步精度。这样,才能方便的实现高精度1588组网。
下面将结合附图对本发明的实施例进行说明,根据本发明的实施例,提供了一种透传时钟在无线HUB中的实现装置,该装置位于无线HUB交换节点的各端口处,并且通过该装置来获取数据输入与离开交换节点的时间信息,进一步的,利用该时间信息对于1588协议报文事件消息的校正字段进行修正,从而实现透传时钟功能。
图2是根据本发明优选实施例透传时钟的实现装置的结构框图,根据本发明装置实施例的透传时钟的实现装置包括时钟模块201,报文识别模块202,报文缓存模块203,以及报文修正模块204。下面详述各个模块间的功能以及连接关系。
时钟模块201,分别与报文识别模块202,报文修正模块204相连接,用于为报文识别模块202,报文修正模块204提供时间信息。该时间信息应符合IEEE1588标准,即由48位秒和32位纳秒组成。优选地,交换节点各个端口处的透传时钟的实现装置中的时钟模块均保持同步,这种同步是通过硬件方式实现,以提高同步精度。在本发明装置中,一个交换节点中,只有一个时钟模块,所有端口的时间信息都从时钟模块获取,这样保证了所有端口的时钟同步。时钟模块可以是一个本地的计数器,它被本地的时钟脉冲信号所驱动,在一个时钟周期进行累加的操作。如前所述,为了尽可能准确地计算1588报文在交换节点地驻留时间,交换节点的所有端口的时钟脉冲信号必须同步,并保证各个端口在任何时刻的时间信息完全保持一致。简单的说,时钟模块提供了整个系统的基准时间信息,这是1588透传时钟的基础。因此,时钟模块的驱动时钟的质量尤为重要,一般是由一个高质量的晶振提供,以满足时钟精度要求。
报文识别模块202位于交换节点的入口处,它可以与主时钟或者从时钟设备相连接,也可以与其他交换节点相连接。一般的,报文经过交换节点,首先需要通过报文识别模块202,报文识别模块对进入无线HUB交换节点的报文进行监控。
报文识别模块202主要用来获取各种报文相关信息,进一步的,从时钟模块201获取该报文进入交换节点的准确时间。报文识别模块202主要获取以下几种基本信息。
第一,报文的类型,判断收到的以太网报文的帧类型,是否是二层封装的1588报文,或者,是否是以太网报文的帧类型是IP报文,且是三层封装的1588报文。第二,如果是1588报文,进一步判断是否是1588事件消息。第三,如果是三层的1588报文,还需要计算除了校正字段以外的校验和中间计算结果。第四,还需要从时钟模块201获取报文进入节点的准确时间值。
报文识别模块202将上述四种信息获取并存放至报文缓存模块203,报文缓存模块203最终将相关信息与报文相匹配。这样,报文进无线HUB之后,将同时携带着自身的相关信息,为后续转发以及1588透传时钟的处理做准备。报文识别模块202,将保证报文识别判断准确,同时时间戳提取精确。
报文缓存模块203,用于缓存报文识别模块202接收到的报文以及报文信息。优选地,报文缓存模块203可以由两个先进先出的队列组成,一个队列存放原始的报文原始数据,一个队列存放报文对应的信息数据。两个队列的数据来源都是报文识别模块202,而它们的去向是报文修正模块204。报文缓存模块203同时会根据报文的MAC地址或者IP地址的相关信息,决定报文的转发目的节点。该转发规则可以支持软件配置。在这里,报文缓存模块203中的队列可以以多种方式实现,不局限于FIFO,RAM等。该队列保证了报文数据的实时调度以及报文内容与信息的对应关系。报文缓存模块203设计的关键是保证两个队列的对应关系,不会对报文进行错误的处理。报文缓存模块203应该支持多端口的报文转发调度,提供整体转发的性能。
报文修正模块204交换节点的出口处,它可以与主时钟或者从时钟设备相连接,也可以与其他交换节点相连接。对于离开本装置的1588事件消息进行修正,并将所有报文发出。报文修正模块204需要从报文缓存模块203中获取出需要发送的原始报文以及报文的相关信息。
如果报文信息指示是1588报文,则需要进一步提取1588报文的相关信息,也就是报文识别模块所提供的信息。同时还需要从时钟模块201获取报文离开交换节点的准确时间,报文修正模块通过将报文离开节点的时间与进入节点的时间做差,得到1588事件报文在节点的准确驻留时间,进一步地,报文修正模块204将得到的驻留时间累加至报文的校正字段。如果该1588事件报文属于三层报文,还需要计算UDP的校验和。通过从报文缓存模块获取的校验和中间计算结果以及需要替换校正字段的具体数值,可以方便地计算出报文UDP校验和的最终结果。报文修正模块的主要功能即是,获取时间戳信息并修正1588报文。
其中,三层1588报文UDP校验和的计算过程主要分为两个步骤:
步骤一:文缓存模块针对三层的1588报文进行校验和的预处理,计算IP伪首部,UDP首部(除校验和以外)以及数据部分的32位的预计算结果。将结果与其他相关信息一起传递至报文缓存模块;
步骤:报文修正模块204从报文缓存模块203获取原始报文以及报文相关信息,如果是三层1588事件消息,则将更新后的校正字段与第一个步骤缓存的32位的预计算结果进行UDP校验和计算,得到最终16位UDP计算结果,修正1588事件消息的UDP首部中校正字段,并将报文发出。
借助于图2的硬件装置,可以对于经过无线HUB的1588事件消息进行正确的处理,实现透传时钟模型。
图3为图2所示的硬件装置的结构,如图3所示,该硬件装置30的结构具体包括:如图2所示的透传时钟装置20,位于每一个交换节点的PHY301,MAC302,PHY303,MAC304等。在无线HUB的所有交换节点处,均具有PHY与MAC设备,所有的PHY与MAC设备均具有报文传输与时间戳获取的功能,这是实现1588时钟同步的前提。进入透传时钟节点的报文,将提供其进入节点的时间戳,和输出进入节点的报文,发送至透传时钟装置30。透传时钟装置30会将报文与报文相关信息进行转发,保证了报文与报文相关信息的映射关系。最终报文会转发至出口处的设备PHY303,MAC304,出口处的MAC303,PHY304设备会提供报文的发送时间,传递至透传时钟装置20,透传时钟装置20会修改1588报文的校正字段。最终,MAC303,PHY304会将修改之后的报文发出。其中,透传时钟装置20的功能与图2所示的装置功能类似,此处不再赘述。利用所发明的硬件装置30,可以精确地在HUB上实现透传时钟模型,最终实现在无线组网中的时钟同步。
方法实施例
根据本发明地实施例,提供了一种透传时钟的实现方法,优选地,可以采用如图3的装置来实现该方法。
图4为根据本发明方法实施例的透传时钟的实现方法的流程,需要说明的是,在附图的流程图所示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行的指令或者硬件语言实现。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同与此处的顺序执行所描述的的步骤。
如图4所示,根据本发明方法实施例的实现方法包括步骤S401至S403。
步骤S401,从端口接收数据报文,并获取时间戳信息。
步骤S402,获取报文的基本信息,如果有需要,进一步计算三层报文的UDP校验和。
步骤S403,对进入交换节点的报文以及其相关信息进行存储与转发。
步骤S404,针对1588事件报文,计算正确的UDP校验和,修正报文的校正字段,并将报文发出。
下面详细说明上述处理过程的细节。
1步骤S401
上述透传时钟的实现装置,接收到进入节点的数据报文。其中,报文的入口时间戳信息会由MAC302提供。本发明装置中的报文识别模块202会缓存报文以及其对应的时间戳信息。
2步骤S402
上述透传时钟的实现装置,会对输入节点的报文进行检测识别。判断是否是1588报文,以及进一步判断是二层封装的1588报文还是三层封装的1588报文,判断是否是1588的事件消息。如果是1588事件消息,则需要存放该1588报文的入口时间戳。进一步,如果是三层报文的1588事件消息,则进步计算UDP校验和的中间结果。报文识别模块202将报文与相关信息进行通过报文缓存模块进行存放,供后续模块使用。
2步骤S403
报文修正模块204获取将被发送的报文以及报文信息,如果该报文是1588报文中的事件消息,将从出口处的MAC303,PHY304获取报文离开节点的准确时间戳。将出口时间戳减去报文信息里入口时间戳,得到的结果作为1588事件消息在交换节点的准确驻留时间。报文修正模块204将得到的驻留时间修正到1588事件消息的校正字段。如果1588事件消息是三层报文,那么报文消息里存放有UDP校验和的中间计算结果,报文修正模块204将UDP校验和中间计算结果与校正字段的更新值进一步计算,得到最新UDP校验和,更新报文的UDP校验和字段。最终将正确处理的结果输出至MAC303,PHY304。
至此,通过以上步骤,能够获取数据交换节点的驻留时间,并根据该时间信息对1588协议报文的事件消息的修正字段进行修正,可以实现透传时钟模型,提高整个网络中的时钟同步精度。
基于以上的描述,以对1588协议报文进行透传时钟的处理为例,图5进一步示出了使用如图3所示的装置实现如图4所示的方法处理流程,如图5所示,该处理流程包括以下过程:
步骤501,报文从网络节点的PHY301接收数据报文,PHY301转发报文至MAC302。
步骤502,MAC302提取报文至报文识别模块202,同时也提供出报文进入节点的准确时间。
步骤503,报文识别模块对报文类型进行判断,判断其是1588报文事件消息。
步骤504,如果是1588报文事件消息,还需判断是二层1588报文还是三层1588报文。
步骤505,如果是三层1588报文,需要计算除了校正字段的其它位置的UDP校验和的其他结果,并将结果进行缓存。
步骤506,报文识别模块完成报文的识别与相关报文信息的提取,将报文以及其相关信息发送至报文缓存模块。
步骤507,报文缓存模块将存放原始报文与报文信息,保证其对应关系。
步骤508,报文缓存模块依据一定的转发规则,将报文与其信息进行转发。
步骤509,报文与其信息转发至相关端口所在的报文修正模块。
步骤510,报文修正模块首先判断所处理的报文类型,如果非1588事件消息,则将该报文直接透传发出。
步骤511,对于1588事件消息,将获取报文发出的准确时间。
步骤512,将报文离开节点时间与报文进入节点时间做差,得到报文在交换节点的驻留时间。
步骤513,将得到的驻留时间和报文原始的校正字段进行累加。并回填至报文的校正字段,完成报文更新。
步骤514,如果是三层报文,获取UDP校验和的中间结果后,利用更新后的修正字段,计算最终的UDP校验和。
步骤515,将最终的UDP校验和,更新至UDP首部的校验和字段。
步骤516,报文修正模块,将最终的1588报文发出。
至此,完成了对于1588报文事件消息的处理。
综述所述,借助本发明的装置和方法,可以在无线HUB设备上,利用ECPRI接口的以太网属性,使用硬件装置获取1588事件消息在设备中的准确时间,对其做透传时钟处理。相比与软件实现方法,本发明所提及的方法具有时间精度高,设计简单,不需要软件参与等优点,从而能够解决相关技术中存在的数据透传时钟的精度不高,不稳定以及波动性大的问题,提高了整个无线网络中设备同步精度。
以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员而言,本发明可以有各种变化和更改。凡是在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种透传时钟在无线HUB中的实现装置,位于无线HUB的各个ECPRI节点处,其特征在于:包括时钟模块,报文识别模块,报文缓存模块和报文修正模块;
所述时钟模块,分别与所述报文识别模块和所述报文修正模块相连接,用于为所述报文识别模块和所述报文修正模块提供基准时钟信息;
所述报文识别模块,对输入方向进入节点的报文进行识别,判断是否为1588事件消息,若是,则提取报文信息以及报文进入无线节点的准确时间;
所述报文缓存模块,与所述报文识别模块相连接,将对报文识别模块输出的结果进行缓存,保证报文与报文信息的对应关系;同时,根据转发规则,将报文转发至目标节点的报文修正模块;
所述报文修正模块,与所述报文缓存模块相连接,将根据报文信息的相关内容做识别处理,从时钟模块获取出口时间戳;如果是1588事件消息,报文修正模块将获取报文离开节点的出口时间戳,利用报文缓存模块传递的入口时间戳,计算出报文再无线HUB中的驻留时间,修正报文内容,最终将报文发出。
2.根据权利要求1所述的一种透传时钟在无线HUB中的实现装置,其特征在于:所述时钟模块提供基准时间,所述基准时间信息应符合IEEE1588标准,即由48位秒和32位纳秒组成;所述时钟模块的时钟源自于无线HUB的基准时钟。
3.根据权利要求1所述的一种透传时钟在无线HUB中的实现装置,其特征在于:一个交换节点中,只有一个时钟模块,所有端口的时间信息都从时钟模块获取,各个端口处的时钟模块均保持同步,以提高同步精度。
4.根据权利要求1所述的一种透传时钟在无线HUB中的实现装置,其特征在于:所述报文识别模块位于透传时钟设备的输入节点,并从所述时钟模块获取报文进入交换节点的准确时间,所述报文识别模块能够判断收到的以太网报文的帧类型,是否是二层封装的1588报文,还是三层封装的1588报文;如果是二层封装的1588报文,继续判断是否是1588事件消息;如果是三层的1588报文,则需要计算除了校正字段以外的校验和中间计算结果。
5.根据权利要求1所述的一种透传时钟在无线HUB中的实现装置,其特征在于:所述报文缓存模块用于缓存报文识别模块接收到的报文以及报文信息;所述报文缓存模块由两个先进先出的队列组成,一个队列存放原始的报文原始数据,另一个队列存放报文对应的信息数据,两个队列的数据来源都是报文识别模块,去向都是报文修正模块;所述报文缓存模块根据报文的MAC地址或者IP地址的信息,决定报文的转发目的节点;所述报文缓存模块支持多端口的报文转发调度。
6.根据权利要求1所述的一种透传时钟在无线HUB中的实现装置,其特征在于:所述报文修正模块位于透传时钟设备的输出节点,该模块能够识别出输出的1588报文并获取该报文离开节点的准确时间,最终修正1588报文,精确反应驻留时间信息。
7.一种无线HUB中透传时钟的实现方法,其特征在于:使用权利要求1-6之一的装置,包括以下步骤:
步骤1:所述报文识别模块在无线HUB的各个节点的入口处检测报文类型以及获取入口时间戳信息;
步骤2:所述报文缓存模块将报文与报文信息在无线HUB内部进行下传递转发;
步骤3:所述报文修正模块在无线HUB的各个节点的出口处检测报文类型以及获取出口时间戳,最终修正1588报文。
8.根据权利要求7所述的一种无线HUB中透传时钟的实现方法,其特征在于,所述步骤1具体为:
对于进入无线HUB的报文进行识别,判断出是二层报文还是三层报文,进一步判断是否为1588事件消息;如果是三层1588报文事件消息,则需要计算UDP校验和的中间结果。
9.根据权利要求8所述的一种无线HUB中透传时钟的实现方法,其特征在于,所述UDP校验和的中间结果计算方法如下:
所述报文识别模块,会计算三层报文1588事件消息含IP伪首部,UDP首部以及1588报文的16位累计值,该结果为32位数据,作为UDP校验和的中间计算结果。
10.根据权利要求9所述的一种无线HUB中透传时钟的实现方法,其特征在于:所述步骤3具体为:所述报文修正模块获取将被发送的报文以及报文信息,如果该报文是1588报文中的事件消息,将从出口处获取报文离开节点的准确时间戳,将出口时间戳减去报文信息里入口时间戳,得到的结果作为1588事件消息在交换节点的准确驻留时间;然后所述报文修正模块将得到的驻留时间修正到1588事件消息的校正字段;如果1588事件消息是三层报文,那么报文消息里存放有UDP校验和的中间计算结果,所述报文修正模块将UDP校验和中间计算结果与校正字段的更新值进一步计算,得到最新UDP校验和,更新报文的UDP校验和字段,最终对报文进行修正。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115378535A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-22 | 国网智能电网研究院有限公司 | 边界透明时钟及虚拟电厂聚合调控通信网络时间同步方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080181112A1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-07-31 | Juergen Beck | Methods and Apparatus for Controlling Latency Variation in a Packet Transfer Network |
CN101404618A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-04-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 实现精确时钟同步协议中透传时钟的系统、装置及方法 |
CN101425890A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-05-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 透传时钟的实现装置和方法 |
KR20160014157A (ko) * | 2014-07-28 | 2016-02-11 | 주식회사 오이솔루션 | 광 트랜시버 |
CN105812117A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 面向工业异构网络的无线链路时延补偿装置和方法 |
CN113037417A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 昆高新芯微电子(江苏)有限公司 | 实现精确时间协议报文一步模式的方法、装置及存储介质 |
-
2022
- 2022-02-22 CN CN202210160607.0A patent/CN114553356A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080181112A1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-07-31 | Juergen Beck | Methods and Apparatus for Controlling Latency Variation in a Packet Transfer Network |
CN101404618A (zh) * | 2008-11-04 | 2009-04-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 实现精确时钟同步协议中透传时钟的系统、装置及方法 |
CN101425890A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-05-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 透传时钟的实现装置和方法 |
KR20160014157A (ko) * | 2014-07-28 | 2016-02-11 | 주식회사 오이솔루션 | 광 트랜시버 |
CN105812117A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 面向工业异构网络的无线链路时延补偿装置和方法 |
CN113037417A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 昆高新芯微电子(江苏)有限公司 | 实现精确时间协议报文一步模式的方法、装置及存储介质 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115378535A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-22 | 国网智能电网研究院有限公司 | 边界透明时钟及虚拟电厂聚合调控通信网络时间同步方法 |
CN115378535B (zh) * | 2022-08-04 | 2024-09-17 | 国网智能电网研究院有限公司 | 边界透明时钟及虚拟电厂聚合调控通信网络时间同步方法 |
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