WO2011143973A1 - 一种设备之间进行时钟同步的方法和装置 - Google Patents

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WO2011143973A1
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delay
local
response
local end
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PCT/CN2011/072214
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李习龙
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
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    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852—Delays
    • H04L43/0858—One way delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • H04L43/106—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route using time related information in packets, e.g. by adding timestamps

Definitions

  • the present invention relates to the field of network communication, and in particular, to a method and apparatus for clock synchronization between devices. Background technique
  • the Connection Fault Management (CFM) function can effectively check, isolate, and report connectivity faults on the virtual bridge LAN.
  • CFM management is network delay jitter calculation (ETH-DM, Ethernet Delay Measurement) function.
  • ETH-DM network delay jitter calculation
  • TWO-DM Two-way Delay Measurements
  • ONE-way frame delay measurement ONE-way frame delay measurement
  • the TWO-DM measurement is performed by sending a periodic ETH-DM frame to a peer maintenance maintenance point (MEP) and receiving a response information frame with ETH-DM from the peer MEP within the diagnostic interval.
  • MEP peer maintenance maintenance point
  • the MEP also expects to receive a response frame with ETH-DM information from the peer MEP.
  • TWO-DM the clock between the two devices can calculate an accurate delay value even if it is not synchronized.
  • the measurement process of TWO-DM is shown in Figure 1.
  • the local MEP sends a frame with ETH-DM request information.
  • the frame carries TxTimeStampf, and the peer MEP responds with a frame with ETH-DM reply information.
  • the frame has TxTimeStampf copied from the ETH-DM request information, and timestamp information received and sent by the peer MEP.
  • the local MEP receives the frame with the ETH-DM reply information, and performs frame delay calculation according to the four timestamps carried.
  • the timestamp is the timestamp when the peer sends the response packet, and the timestamp is the timestamp when the peer receives the local packet.
  • the measurement process of ONE-DM is shown in Figure 2.
  • the measurement of the unidirectional frame delay is calculated by the difference between the time when the peer receives the time and the time when the local end transmits.
  • the local MEP and the peer MEP are required. Clock synchronization.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for clock synchronization between devices to overcome the drawbacks of low precision of clock synchronization between devices in the prior art.
  • the technical solution of the present invention provides a method for performing clock synchronization between devices, where the method includes the following steps: A: performing coarse synchronization of a clock between the local end and the opposite end by using a network clock protocol, The accuracy of the coarse synchronization is accurate to the second level. B. The local end initiates the measurement of the two-way network delay, and obtains the time when the peer sends the response packet, the time when the local end receives the response packet, and the bidirectional frame delay. The half of the bidirectional frame delay is used as the unidirectional frame delay; C.
  • the step B is repeated according to the preset number of times, and the time when the response message is sent according to the obtained multiple peers, and the local end receives the response message
  • the time and the unidirectional frame delay are obtained, and the average value of the time when the peer end sends the response message, the average value of the time when the local end receives the response message, and the unidirectional frame average sum, and the local end receiving
  • the time value of the response time is subtracted to obtain a time correction value; E.
  • the local end acquires the local current time, and corrects the local current time according to the time correction value.
  • the step B includes: b, the local end sends a message to the peer end, the message carries the time when the local end sends the message; B2, the peer end returns a response message to the local end, The response message carries the time when the local end sends the message, the time when the peer receives the local message, and the time when the peer sends the response message. B3.
  • the local end receives the response message, and according to formula:
  • step C includes: Cl, repeating n-1 times, step B, performing a total of n times of bidirectional network delay measurement, where n is a preset number of times; C2, according to the formula:
  • TxTimeStampbaver ( TxTimeStampb i + TxTimeStampb 2 +... TxTimeStampb n ) ⁇ n, Calculate the average of the time when the peer sends a response message, where TxTimeStampb avCT is the average of the time when the peer sends a response message, TxTimeStampbi ,... TxTimeStampb n is the time when the response message is sent by the peer obtained each time; according to the formula:
  • step D includes: according to the formula:
  • Minus ( RxTimebaver - (TxTimeStampb aver + Delay aver ), calculate the time correction value, where Minus is the time correction value, RxTimeb avCT is the average value of the time when the end receives the response message, and TxTimeStampb avCT is the peer to send the response report.
  • the average value of the time of the text, Delay avCT is Unidirectional frame average delay.
  • the method further includes: initiating a two-way network delay measurement at the opposite end, and repeating steps B ⁇ E to correct the local current time of the opposite end.
  • the method further includes: the local end sends a unidirectional network delay measurement to obtain a unidirectional frame delay, and the method includes: the local end sends a packet to the opposite end, where The packet carries the time when the local end sends the packet; the peer receives the packet, and subtracts the time when the peer receives the time from the peer to obtain the unidirectional frame delay.
  • the technical solution of the present invention further provides a device for performing clock synchronization between devices, where the device includes: a coarse synchronization unit, configured to perform coarse synchronization on a clock between the local end and the opposite end by using a network clock protocol, where the coarse synchronization The accuracy is accurate to the second level; the two-way network delay measurement unit is used for the local end to initiate the two-way network delay measurement, the time when the peer sends the response, the time when the local end receives the response message, and the bidirectional frame time.
  • an average value obtaining unit configured to: time when the response message is sent according to the obtained multiple peers, and time when the local end receives the response message And the unidirectional frame delay, the average value of the time when the peer sends the response, the average of the time when the local end receives the response, and the unidirectional frame average delay; the time correction value acquisition unit The sum of the average value of the time when the peer end sends the response packet and the average time delay of the unidirectional frame, and the average of the time when the local end receives the response message Save, to give time correction value; a correction unit configured to obtain the local current local time, and the current value of the local time is corrected according to the time correction.
  • the device further includes: a unidirectional network delay measurement unit, configured to perform a unidirectional network delay measurement to obtain a unidirectional frame delay after the local current time of the local end and/or the opposite end is corrected.
  • a unidirectional network delay measurement unit configured to perform a unidirectional network delay measurement to obtain a unidirectional frame delay after the local current time of the local end and/or the opposite end is corrected.
  • the invention calculates the time delay between the devices by using the TWO-DM function, obtains the unidirectional frame average delay between the devices, and corrects the local current time by using the local current time of the device and the average delay of the unidirectional frame, thereby Clock synchronization between devices is achieved, and the accuracy of the clock synchronization is high enough to be accurate to the nanosecond level.
  • FIG. 1 is a flow chart of a measurement process of a TWO-DM in the prior art
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for clock synchronization between devices according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a structural diagram of an apparatus for performing clock synchronization between devices according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the flow of the method for performing clock synchronization between devices in the embodiment of the present invention is as shown in FIG. 3, and includes the following steps:
  • Step s301 Perform coarse synchronization on the clock between the local end and the opposite end by using a network clock protocol, and the precision of the coarse synchronization is accurate to the second level.
  • step s302 the local end initiates a two-way network delay measurement, obtains the time when the peer sends the response, the time when the local end receives the response, and the bidirectional frame delay, and takes half of the two-way frame delay as One-way frame delay. Specifically, the following steps are included:
  • the local end sends a ⁇ message to the peer end, where the ⁇ message carries the time when the local end sends the ⁇ T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T
  • the peer end returns a response to the local end, and the response message carries the time TxTimeStampf when the local end sends the message, and the time RxTimeStampf and the opposite end when the peer end receives the local message.
  • the RxTimeStampf is 17:10:15, 500060 nanoseconds
  • the TxTimeStampb is 17:10:17:500080 nanoseconds.
  • the local end receives the response packet.
  • the time RxTimeb when the local end receives the response packet is 17:10:27:60 nanoseconds, and the formula is:
  • Dual-Delay (RxTimeb - TxTimeStampf) -(TxTimeStampb - RxTimeStampf) Calculates the bidirectional frame delay Dual-Delay.
  • the Dual-Delay is calculated to be 20 seconds and 20 nanoseconds.
  • the step s302 is repeated according to the preset number of times, and the peer sends the response packet according to the time when the multiple peers send the response packet, the time when the local end receives the response packet, and the unidirectional frame delay.
  • the average of the time in response to the 4th message, the average of the time when the local end receives the response, and the average delay of the unidirectional frame are included:
  • n is assumed to be 20.
  • TxTimeStampbaver ( TxTimeStampb i + TxTimeStampb 2 +... TxTimeStampb n )
  • TxTimeStampb avCT is the average value of the time when the peer sends a response message
  • TxTimeStampbi is the peer obtained each time Time when the response message is sent; assumed to be calculated in this embodiment
  • TxTimeStampb aver is 17:10:17 and 500080 nanoseconds.
  • RxTimebaver ( RxTimeb 1+ RxTimeb 2 +... RxTimeb n ) ⁇ n, calculate the average value of the time when the local end receives the response message, where RxTimeb avCT is the average of the time when the local end receives the response message.
  • the value, RxTimebi, ... RxTimeb n is the time when the local end receives the response message every time; in this embodiment, it is assumed that the calculated RxTimeb avCT is 17:10:27. 60 nanoseconds.
  • Delay aver (Single-Delayi+ Single-Delay 2 + ... Single-Delay n ) ⁇ n, calculate the unidirectional frame average delay, where Delay aver is the unidirectional frame average delay, Single-Delay l ... Single-Delay n is the unidirectional frame delay obtained each time; in this embodiment, it is assumed that the Delay aver is calculated to be 10 seconds and 10 nanoseconds. The sum is subtracted from the average of the time when the local end receives the response, and the time correction value is obtained.
  • Minus ( RxTimebaver - (TxTimeStampb aver + Delay aver ), the time correction value Minus is calculated, and in this embodiment, the calculated Minus is -500030 nanoseconds.
  • Step s305 The local end acquires the local current time, and corrects the local current time according to the time correction value. Specifically, the following steps are included:
  • the local end obtains the local current time T.
  • the setting of ⁇ is 17:10:28:30 nanoseconds.
  • T S T -Minus
  • T s the corrected local current time
  • T the local current time before correction
  • Minus the time correction value.
  • the calculated T s is 17:10:28,500060 nanoseconds.
  • Step s306 Initiate two-way network delay measurement at the opposite end, and repeat steps s302 ⁇ s305 to correct the local current time of the peer end.
  • the accuracy reaches nanosecond level, which can meet the accuracy requirement of the measurement of the unidirectional frame delay in the Y.1731 protocol, so the ONE-DM function can be used in the application.
  • the specific process is as follows: First, the local end sends a message to the peer end, where the message carries the time TxTimeStampf when the local end sends the message; then, the peer end receives the message, and the time when the opposite end receives the message RxTimef minus the time TxTimeStampf sent by the local end, To the one-way frame delay Frame Delay.
  • a device for performing clock synchronization between devices in the embodiment of the present invention includes: a coarse synchronization unit, a bidirectional network delay measurement unit, an average value acquisition unit, a time correction value acquisition unit, a correction unit, and a single a network delay measurement unit; wherein, the two-way network delay measurement unit is respectively connected to the coarse synchronization unit and the average value acquisition unit, and the time correction value acquisition unit is respectively connected with the average value acquisition unit and the correction unit, and the correction unit and the one-way network The measurement unit is connected.
  • the coarse synchronization unit is configured to perform coarse synchronization on the clock between the local end and the opposite end by using a network clock protocol, and the precision of the coarse synchronization is accurate to the second level;
  • the two-way network delay measurement unit is used to initiate the two-way network delay at the local end. The measurement, the time when the peer sends the response packet, the time when the local end receives the response, and the bidirectional frame delay, and the half of the bidirectional frame delay is used as the unidirectional frame delay;
  • the unit is configured to obtain an average value of time when the peer sends the response packet according to the time when the response packet is sent by the peer, the time when the local end receives the response packet, and the unidirectional frame delay.
  • the unidirectional network delay measurement unit is configured to perform one-way network delay measurement to obtain a unidirectional frame after the local current time of the local end and/or the opposite end is corrected. Delay.
  • the invention calculates the delay between the devices by using the TWO-DM function of the Y.1731 protocol, and obtains the unidirectional frame average delay between the devices, and corrects the local current time and the unidirectional frame average delay of the device.
  • the local current time thus achieving clock synchronization between devices, the clock synchronization accuracy is high, and can be accurate to the nanosecond level.

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Description

一种设备之间进行时钟同步的方法和装置 技术领域
本发明涉及网络通信术领域， 特别是涉及一种设备之间进行时钟同步 的方法和装置。 背景技术
连接故障管理 ( CFM, Connectivity Fault Management )功能可以有效 地对虚拟桥局域网进行检查、 隔离、 以及连接性故障报告， 在 CFM管理中 有一个很重要的功能就是网络时延抖动计算 （ETH-DM , Ethernet Delay Measurement ) 功能。 在 Y.1731 协议中 ETH-DM 分为双向网络时延计算 ( TWO-DM , Two-way Delay Measurements ) 和单向网络时延计算 ( ONE-DM, One-way frame Delay Measurement ), 便于管理者在管理网络 时， 可以根据需要测算某两点之间的时延和数据链路的抖动。
TWO-DM测量是通过向对等维护边界点（ MEP, Maintenance End Point ) 发送周期的 ETH-DM帧， 并在诊断间隔内从对等 MEP接收带有 ETH-DM 的响应信息帧来完成。当一个 MEP产生带有 ETH-DM信息的帧时，该 MEP 也预期从对等的 MEP接收带有 ETH-DM信息的响应帧。 在使用 TWO-DM 时， 两台设备之间的时钟即使不同步也可以计算出一个精确的时延数值。 TWO-DM的测量过程如图 1所示， 本端 MEP发送一个带有 ETH-DM请求 信息的帧， 该帧携带 TxTimeStampf, 对端 MEP以一个带有 ETH-DM回复 信息的帧进行回应， 回复帧中有从 ETH-DM 请求信息中复制来的 TxTimeStampf, 以及对端 MEP接收和发送的时间戳信息。 本端 MEP接收 该带有 ETH-DM回复信息的帧，并根据携带的四个时间戳进行帧时延计算， 计算公式如下： Dual-Delay = (RxTimeb - TxTimeStampf) -(TxTimeStampb - RxTimeStampf) 其中， Dual-Delay为双向帧时延， RxTimeb 为本端接收响应才艮文时的 时间戳， TxTimeStampf为本端发送报文时的时间戳， TxTimeStampb为对端 发送响应报文时的时间戳， RxTimeStampf为对端收到本端报文时的时间戳。
ONE-DM的测量过程如图 2所示， 单向帧时延的测量是通过对端接收 时的时间和本端发送时的时间的差值来计算的，需要本端 MEP和对端 MEP 的时钟同步。
但是， 单向帧时延的测量结果要求的精度较高， 要求精确到纳秒级， 而现有的通过网络时钟协议对两台设备的时钟进行同步的方式， 其精度只 能精确到秒级， 不能满足要求， 使得 ONE-DM功能很难在应用中使用。 发明内容
本发明要解决的问题是提供一种设备之间进行时钟同步的方法和装 置， 以克服现有技术中设备之间进行时钟同步的精度低的缺陷。
为达到上述目的， 本发明的技术方案提供一种设备之间进行时钟同步 的方法， 所述方法包括以下步骤： A、 使用网络时钟协议对本端和对端之间 的时钟进行粗同步， 所述粗同步的精度精确到秒级； B、 本端发起双向网络 时延测量， 获取对端发送响应报文时的时间、 本端接收响应报文时的时间、 以及双向帧时延， 并将所述双向帧时延的一半作为单向帧时延； C、 按照预 先设定的次数重复步骤 B, 并根据获取的多个对端发送响应报文时的时间、 本端接收响应报文时的时间、 以及单向帧时延， 得到对端发送响应报文时 的时间的平均值、 本端接收响应 ^艮文时的时间的平均值、 以及单向帧平均 和，与所述本端接收响应 ^艮文时的时间的平均值相减，得到时间校正值； E、 本端获取本地当前时间， 并根据所述时间校正值对所述本地当前时间进行 校正。 进一步， 所述步骤 B, 包括： Bl、 本端向对端发送>¾文， 所述 ^艮文携 带本端发送报文时的时间； B2、 对端向本端返回响应报文， 所述响应报文 携带本端发送 ^艮文时的时间、 对端收到本端 ^艮文时的时间和对端发送响应 报文时的时间； B3、 本端接收所述响应报文， 并根据公式：
Dual-Delay = (RxTimeb - TxTimeStampf) -(TxTimeStampb - RxTimeStampf) 计算双向帧时延， 其中， Dual-Delay 为双向帧时延， RxTimeb 为本端接收 响应 4艮文时的时间 , TxTimeStampf 为本端发送 4艮文时的时间 , TxTimeStampb为对端发送响应 4艮文时的时间， RxTimeStampf为对端收到本 端报文时的时间； B4、 根据公式： Single-Delay = Dual-Delay÷2 , 计算单向 帧时延， 其中， Single-Delay为单向帧时延， Dual-Delay为双向帧时延。
进一步， 所述步骤 C包括： Cl、 重复 n-1次步骤 B, 共进行 n次双向 网络时延测量， 其中 n为预先设定的次数； C2、 根据公式：
TxTimeStampbaver = ( TxTimeStampb i + TxTimeStampb2 +... TxTimeStampbn ) ÷ n, 计算对端发送响应报文时的时间的平均值， 其中 TxTimeStampbavCT 为对端发送响应报文时的时间的平均值， TxTimeStampbi,... TxTimeStampbn 为每次获得的对端发送响应报文时的时间； 根据公式：
RxTimebaver = ( RxTimeb 1+ RxTimeb2 +... RxTimebn ) ÷ n, 计算本端接收 响应 4艮文时的时间的平均值， 其中 RxTimebavCT为本端接收响应 4艮文时的时 间的平均值， RxTimebi,... RxTimebn为每次获得的本端接收响应报文时的时 间； 才艮据公式: Delay aver = (Single-Delay Single-Delay2+ ··· Single-Delayn) ÷ n,计算单向帧平均时延，其中， Delayaver为单向帧平均时延， Single-Delay l ... Single-Delayn为每次获得的单向帧时延。
进一步， 所述步骤 D包括： 根据公式：
Minus =( RxTimebaver - (TxTimeStampbaver +Delayaver), 计算时间校正值， 其 中， Minus为时间校正值， RxTimebavCT为本端接收响应报文时的时间的平均 值， TxTimeStampbavCT为对端发送响应报文时的时间的平均值， DelayavCT为 单向帧平均时延。
进一步， 所述步骤 E包括： El、 本端获取本地当前时间 T; E2、 根据 公式： Ts = T -Minus对本地当前时间进行校正， 其中， Ts为校正后的本地 当前时间， T为校正前的本地当前时间， Minus为时间校正值。
进一步， 在所述步骤 E之后， 还包括： 在对端发起双向网络时延测量， 重复步骤 B~E, 对对端的本地当前时间进行校正。
进一步， 在本端和 /或对端的本地当前时间进行校正之后， 还包括本端 发起单向网络时延测量获取单向帧时延的步骤， 具体包括： 本端向对端发 送报文， 所述报文携带本端发送报文时的时间； 对端接收所述报文， 并将 对端接收时的时间减去本端发送时的时间， 得到单向帧时延。
本发明的技术方案还提供一种设备之间进行时钟同步的装置， 所述装 置包括： 粗同步单元， 用于使用网络时钟协议对本端和对端之间的时钟进 行粗同步， 所述粗同步的精度精确到秒级； 双向网络时延测量单元， 用于 本端发起双向网络时延测量， 获取对端发送响应 ^艮文时的时间、 本端接收 响应 文时的时间、 以及双向帧时延， 并将所述双向帧时延的一半作为单 向帧时延； 平均值获取单元， 用于根据获取的多个对端发送响应报文时的 时间、 本端接收响应报文时的时间、 以及单向帧时延， 得到对端发送响应 才艮文时的时间的平均值、 本端接收响应 ^艮文时的时间的平均值、 以及单向 帧平均时延； 时间校正值获取单元， 用于将所述对端发送响应报文时的时 间的平均值与单向帧平均时延的和， 与所述本端接收响应报文时的时间的 平均值相减， 得到时间校正值； 校正单元， 用于本端获取本地当前时间， 并根据所述时间校正值对所述本地当前时间进行校正。
进一步， 所述装置还包括： 单向网络时延测量单元， 用于在本端和 /或 对端的本地当前时间进行校正之后 , 本端发起单向网络时延测量获取单向 帧时延。 与现有技术相比， 本发明的有益效果如下：
本发明通过 TWO-DM功能多次计算设备之间的时延，获取设备之间的 单向帧平均时延， 并通过设备的本地当前时间和单向帧平均时延来校正本 地当前时间， 从而实现设备之间的时钟同步， 该时钟同步的精度高， 可以 精确到纳秒级。 附图说明
图 1是现有技术中 TWO-DM的测量过程的流程图；
图 2是现有技术中 ONE-DM的测量过程的流程图；
图 3是本发明实施例的一种设备之间进行时钟同步的方法的流程图； 图 4是本发明实施例的一种设备之间进行时钟同步的装置的结构图。 具体实施方式
下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 以下实施例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例的一种设备之间进行时钟同步的方法的流程如图 3所示， 包括以下步骤：
步骤 s301 , 使用网络时钟协议对本端和对端之间的时钟进行粗同步， 所述粗同步的精度精确到秒级。
步骤 s302, 本端发起双向网络时延测量， 获取对端发送响应 文时的 时间、 本端接收响应 ^艮文时的时间、 以及双向帧时延， 并将所述双向帧时 延的一半作为单向帧时延。 具体包括以下步骤：
53021 , 本端向对端发送 ^艮文， 所述 ^艮文携带本端发送 ^艮文时的时间 TxTimeStampfo本实施例中假设 TxTimeStampf为 17时 10分 5秒 20纳秒。
53022, 对端向本端返回响应 ^艮文， 所述响应 ^艮文携带本端发送 ^艮文时 的时间 TxTimeStampf、 对端收到本端报文时的时间 RxTimeStampf 和对端 发送响应才艮文时的时间 TxTimeStampb。 本实施例中 殳设 RxTimeStampf为 17时 10分 15秒 500060纳秒， TxTimeStampb为 17时 10分 17秒 500080 纳秒。
53023 , 本端接收所述响应报文， 本实施例中假设本端接收响应报文时 的时间 RxTimeb为 17时 10分 27秒 60纳秒， 并才艮据公式：
Dual-Delay = (RxTimeb - TxTimeStampf) -(TxTimeStampb - RxTimeStampf) 计算双向帧时延 Dual-Delay。 本实施例中， 经计算 Dual-Delay为 20秒 20 纳秒。
53024 , 根据公式： Single-Delay = Dual-Delay÷2 , 计算单向帧时延 Single-Delay, 经计算 Single-Delay为 10秒 10纳秒。
步骤 s303 , 按照预先设定的次数重复步骤 s302, 并根据获取的多个对 端发送响应报文时的时间、 本端接收响应报文时的时间、 以及单向帧时延， 得到对端发送响应 4艮文时的时间的平均值、 本端接收响应 ^艮文时的时间的 平均值、 以及单向帧平均时延。 具体包括以下步骤：
S3031 , 重复 n-1次步骤 302, 共进行 n次双向网络时延测量， 其中 n 为预先设定的次数。 本实施例中假设 n为 20。
S3032, 根据公式：
TxTimeStampbaver = ( TxTimeStampb i + TxTimeStampb2 +... TxTimeStampbn )
÷ n, 计算对端发送响应报文时的时间的平均值， 其中， TxTimeStampbavCT 为对端发送响应 4艮文时的时间的平均值， TxTimeStampbi,... TxTimeStampbn 为每次获得的对端发送响应报文时的时间； 本实施例中假设经计算
TxTimeStampbaver为 17时 10分 17秒 500080纳秒。
根据公式： RxTimebaver = ( RxTimeb 1+ RxTimeb2 +... RxTimebn ) ÷ n, 计算本端接收响应报文时的时间的平均值， 其中 RxTimebavCT为本端接收响 应报文时的时间的平均值， RxTimebi,... RxTimebn为每次获得的本端接收响 应报文时的时间； 本实施例中假设经计算 RxTimebavCT为 17时 10分 27秒 60纳秒。
根据公式： Delay aver = (Single-Delayi+ Single-Delay2+ ... Single-Delayn) ÷ n,计算单向帧平均时延，其中， Delayaver为单向帧平均时延， Single-Delay l ... Single-Delayn为每次获得的单向帧时延； 本实施例中假设经计算 Delayaver 为 10秒 10纳秒。 的和， 与本端接收响应 4艮文时的时间的平均值相减， 得到时间校正值。 本 实施例中 , 根据公式： Minus =( RxTimebaver - (TxTimeStampbaver +Delayaver), 计算时间校正值 Minus, 本实施例中经计算 Minus为 -500030纳秒。
步骤 s305 , 本端获取本地当前时间， 并根据时间校正值对本地当前时 间进行校正。 具体包括以下步骤：
53051 , 本端获取本地当前时间 T。 本实施例中 4叚设 Τ为 17时 10分 28 秒 30纳秒。
53052, 根据公式： TS = T -Minus, 对本地当前时间进行校正， 其中， Ts为校正后的本地当前时间， T为校正前的本地当前时间， Minus为时间校 正值。 本实施例中经计算 Ts为 17时 10分 28秒 500060纳秒。
步骤 s306, 在对端发起双向网络时延测量， 重复步骤 s302~ s305 , 对 对端的本地当前时间进行校正。
通过以上的校正过程， 实现了本端和对端的时钟的同步。 为了减少误 差， 在校正过程中， 尽量保持网络环境的稳定。
通过上述过程对本端和对端的时钟进行同步后， 其精度达到了纳秒级， 可以满足 Y.1731协议中单向帧时延的测量要求的精度， 因此可以在应用中 使用 ONE-DM功能。 其具体过程为： 首先， 本端向对端发送 ^艮文， 所述报 文携带本端发送报文时的时间 TxTimeStampf; 然后， 对端接收所述报文， 并将对端接收时的时间 RxTimef减去本端发送时的时间 TxTimeStampf, 得 到单向帧时延 Frame Delay。
本发明实施例的一种设备之间进行时钟同步的装置如图 4所示， 包括： 粗同步单元、 双向网络时延测量单元、 平均值获取单元、 时间校正值获取 单元、 校正单元、 以及单向网络时延测量单元； 其中， 双向网络时延测量 单元分别与粗同步单元及平均值获取单元连接， 时间校正值获取单元分别 与平均值获取单元及校正单元连接， 校正单元与单向网络时延测量单元连 接。
粗同步单元， 用于使用网络时钟协议对本端和对端之间的时钟进行粗 同步， 所述粗同步的精度精确到秒级； 双向网络时延测量单元， 用于本端 发起双向网络时延测量 , 获取对端发送响应报文时的时间、 本端接收响应 才艮文时的时间、 以及双向帧时延， 并将所述双向帧时延的一半作为单向帧 时延； 平均值获取单元， 用于根据获取的多个对端发送响应报文时的时间、 本端接收响应报文时的时间、 以及单向帧时延， 得到对端发送响应报文时 的时间的平均值、 本端接收响应 ^艮文时的时间的平均值、 以及单向帧平均 时延； 时间校正值获取单元， 用于将所述对端发送响应 4艮文时的时间的平 均值与单向帧平均时延的和， 与所述本端接收响应报文时的时间的平均值 相减， 得到时间校正值； 校正单元， 用于本端获取本地当前时间， 并根据 所述时间校正值对所述本地当前时间进行校正； 单向网络时延测量单元， 用于在本端和 /或对端的本地当前时间进行校正之后， 本端发起单向网络时 延测量获取单向帧时延。
本发明通过 Y.1731协议的 TWO-DM功能多次计算设备之间的时延， 获取设备之间的单向帧平均时延， 并通过设备的本地当前时间和单向帧平 均时延来校正本地当前时间， 从而实现设备之间的时钟同步， 该时钟同步 的精度高， 可以精确到纳秒级。
以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的 普通技术人员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干 改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围， 例如： 可以省 去了粗时钟同步过程， 而直接使用 TWO-DM来校正本地时钟， 从而达到使 用 ONE-DM的目的等。

Claims

权利要求书
1、 一种设备之间进行时钟同步的方法， 其特征在于， 所述方法包括以 下步骤：
A、使用网络时钟协议对本端和对端之间的时钟进行粗同步， 所述粗同 步的精度精确到秒级；
B、 本端发起双向网络时延测量， 获取对端发送响应报文时的时间、 本 端接收响应报文时的时间、 以及双向帧时延， 并将所述双向帧时延的一半 作为单向帧时延；
C、 按照预先设定的次数重复步骤 B, 并根据获取的多个对端发送响应 才艮文时的时间、 本端接收响应 ^艮文时的时间、 以及单向帧时延， 得到对端 发送响应 4艮文时的时间的平均值、 本端接收响应 ^艮文时的时间的平均值、 以及单向帧平均时延； 和， 与所述本端接收响应 ^艮文时的时间的平均值相减， 得到时间校正值；
E、 本端获取本地当前时间， 并根据所述时间校正值对所述本地当前时 间进行校正。
2、 如权利要求 1所述的设备之间进行时钟同步的方法， 其特征在于， 所述步骤 B, 包括：
Bl、 本端向对端发送 ^艮文， 所述 ^艮文携带本端发送 文时的时间； B2、 对端向本端返回响应 ^艮文， 所述响应^艮文携带本端发送^艮文时的 时间、 对端收到本端 ^艮文时的时间和对端发送响应 ^艮文时的时间；
B3、 本端接收所述响应报文， 并根据公式：
Dual-Delay = (RxTimeb - TxTimeStampf) -(TxTimeStampb - RxTimeStampf) 计算双向帧时延， 其中， Dual-Delay 为双向帧时延， RxTimeb 为本端接收 响应 4艮文时的时间， TxTimeStampf 为本端发送 4艮文时的时间， TxTimeStampb为对端发送响应 4艮文时的时间， RxTimeStampf为对端收到本 端才艮文时的时间；
B4、 根据公式： Single-Delay = Dual-Delay÷2, 计算单向帧时延， 其中， Single-Delay为单向帧时延， Dual-Delay为双向帧时延。
3、 如权利要求 2所述的设备之间进行时钟同步的方法， 其特征在于， 所述步骤 C包括：
Cl、 重复 n-1次步骤 B , 共进行 n次双向网络时延测量， 其中 n为预 先设定的次数；
C2、 根据公式：
TxTimeStampbaver = ( TxTimeStampb i + TxTimeStampb2 +... TxTimeStampbn ) ÷ n, 计算对端发送响应报文时的时间的平均值， 其中， TxTimeStampbavCT 为对端发送响应报文时的时间的平均值， TxTimeStampbi,... TxTimeStampbn 为每次获得的对端发送响应 文时的时间；
根据公式： RxTimebaver = ( RxTimebi + xTimeb2 +... RxTimebn ) ÷ n, 计算本端接收响应报文时的时间的平均值， 其中 RxTimebavCT为本端接收响 应报文时的时间的平均值， RxTimebi,... RxTimebn为每次获得的本端接收响 应才艮文时的时间；
根据公式： Delay aver = (Single-Delayi+ Single-Delay2+ ... Single-Delayn) ÷ n,计算单向帧平均时延，其中， Delayaver为单向帧平均时延， Single-Delay l ... Single-Delayn为每次获得的单向帧时延。
4、 如权利要求 3所述的设备之间进行时钟同步的方法， 其特征在于， 所述步骤 D包括：
根据公式： Minus =( RxTimebaver - (TxTimeStampbaver +Delayaver), 计算 时间校正值， 其中， Minus为时间校正值， RxTimebaver为本端接收响应报文 时的时间的平均值， TxTimeStampbavCT为对端发送响应报文时的时间的平均 值， DelayavCT为单向帧平均时延。
5、 如权利要求 4所述的设备之间进行时钟同步的方法， 其特征在于， 所述步骤 E包括：
E1、 本端获取本地当前时间 T;
E2、 根据公式： TS = T -Minus , 对本地当前时间进行校正， 其中， Ts 为校正后的本地当前时间， T为校正前的本地当前时间， Minus为时间校正 值。
6、 如权利要求 1所述的设备之间进行时钟同步的方法， 其特征在于， 在所述步骤 E之后， 还包括：
在对端发起双向网络时延测量， 重复步骤 B~E, 对对端的本地当前时 间进行校正。
7、 如权利要求 1至 6任一项所述的设备之间进行时钟同步的方法， 其 特征在于， 在本端和 /或对端的本地当前时间进行校正之后， 还包括本端发 起单向网络时延测量获取单向帧时延的步骤， 具体包括：
本端向对端发送 4艮文， 所述 ^艮文携带本端发送 文时的时间； 对端接收所述报文， 并将对端接收时的时间减去本端发送时的时间， 得到单向帧时延。
8、 一种设备之间进行时钟同步的装置， 其特征在于， 所述装置包括： 粗同步单元， 用于使用网络时钟协议对本端和对端之间的时钟进行粗 同步， 所述粗同步的精度精确到秒级；
双向网络时延测量单元， 用于本端发起双向网络时延测量， 获取对端 发送响应 4艮文时的时间、 本端接收响应 ^艮文时的时间、 以及双向帧时延， 并将所述双向帧时延的一半作为单向帧时延；
平均值获取单元， 用于根据获取的多个对端发送响应报文时的时间、 本端接收响应报文时的时间、 以及单向帧时延， 得到对端发送响应报文时 的时间的平均值、 本端接收响应 ^艮文时的时间的平均值、 以及单向帧平均 时延； 值与单向帧平均时延的和， 与所述本端接收响应报文时的时间的平均值相 减， 得到时间校正值；
校正单元， 用于本端获取本地当前时间， 并根据所述时间校正值对所 述本地当前时间进行校正。
9、 如权利要求 8所述的设备之间进行时钟同步的装置， 其特征在于， 所述装置还包括：
单向网络时延测量单元， 用于在本端和 /或对端的本地当前时间进行校 正之后， 本端发起单向网络时延测量获取单向帧时延。
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