一種基于e1鏈路的ieee1588時鐘同步方法、系統及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種基于E1鏈路的IEEE1588時鐘同步方法、系統及裝置，用以提高了時鐘同步的精度。該方法中與從時鐘設備保持時鐘同步的第二轉換設備，根據接收的多個E1報文中每個時間戳t1的時刻t2，確定第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時，并接收與主時鐘保持時鐘同步的第一轉換設備發送的第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時。由于在本發明實施例中通過與從時鐘保持時鐘同步的第二轉換設備進行時鐘同步，在轉換設備為出入的同步報文打上時間戳，通過發送多個攜帶時間戳的E1報文確定鏈路延時，避免了E1鏈路延時抖動的影響，提高了時鐘同步精度。
【專利說明】—種基于E1鏈路的IEEE1588時鐘同步方法、系統及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業以太網【技術領域】，尤其涉及一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步方法、系統及裝置。
【背景技術】
[0002]圖1為現有技術中在同步數字體系(Synchronous Digital Hierarchy, SDH)網絡上傳輸以太網承載的PTP報文的結構圖，主時鐘設備在通過SDH網絡向從時鐘設備傳輸PTP報文時，在該傳輸鏈路上增加了以太網與El轉換裝置，主時鐘設備將該PTP報文傳輸到以太網與El轉換裝置，該裝置將該PTP報文轉換為El報文，經過SDH網絡后，再將該El報文轉換為PTP報文發送到從時鐘設備，從而實現主、從時鐘設備間的對時，相應的從時鐘設備發送的時鐘同步報文經過與上述過程類似的過程，傳輸到主時鐘設備。
[0003]圖2為現有技術中基于El鏈路進行時鐘同步的具體結構圖，該圖2與圖1基本類似，在SDH網絡中傳輸PTP報文時，PTP報文中的時間戳是在進出以太網的主、從時鐘設備上的PHY打上的。主從時鐘設備在進行時鐘同步時，需要保證主時鐘設備到從時鐘設備的鏈路延時，與從時鐘設備到主時鐘設備的鏈路延時對等。但是，在上述圖2中，當報文在El鏈路和以太網鏈路間轉換時，以太網的數據傳輸速率較快，因此當時鐘同步報文轉換為以太網報文后，時鐘同步報文可以立即發送，而El鏈路的數據傳輸率較慢，時鐘同步報文轉換為El報文后，需要等待到該報文的發送時刻才能發送，而每次等待的時間需要根據當前El鏈路的傳輸情況而定，該等待的時間并不是固定的，因此該延時也被稱為抖動延時。
[0004]該抖動延時造成主時鐘設備到從時鐘設備的鏈路延時，與從時鐘設備到主時鐘設備的鏈路延時不對等，并且該抖動延時也不能從鏈路延時中分離出來，造成整個鏈路延時的抖動，再加上SDH鏈路上的延時抖動，使得整個鏈路的不穩定延時達到微妙級別，從而無法滿足對時精度納秒級的需要。
【發明內容】
[0005]鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步方法、系統及裝置。
[0006]本發明實施例提供了一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步方法，第一轉換設備與主時鐘設備保持時鐘同步，第二轉換設備與從時鐘保持時鐘同步，第一轉換設備和第二轉換設備用于實現以太網報文和El報文之間的轉換，該方法包括:
[0007]第二轉換設備根據接收到多個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，確定第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時，其中所述多個El報文為第一轉換設備接收到主時鐘設備發送的Sync報文后發送的，且每個El報文中攜帶至少一個時間戳tl ；
[0008]第二轉換設備接收第一轉換設備發送的第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，其中，所述第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，為所述第一轉換設備根據第二轉換設備發送的多個El報文中攜帶的每個時間戳t3，及接收到每個El報文的時間戳t3的時刻t4確定的；
[0009]所述第二轉換設備使從時鐘設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時。
[0010]進一步地，為了保證時鐘同步的精度，減少抖動延時對時鐘同步造成的影響，所述第一轉換設備發送第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時包括:
[0011]第二轉換設備接收到從時鐘設備發送的Delay_Req報文時，向第一轉換設備發送多個El報文，并在對應的每個El報文中添加至少一個時間戳t3 ；
[0012]第一轉換設備根據接收到每個El報文中的時間戳t3的每個時刻t4，確定第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，并將確定的第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時發送到第二轉換設備。
[0013]進一步地，為了保證時鐘同步的精度，減少抖動延時對時鐘同步造成的影響，所述第二轉換設備使從時鐘設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時包括:
[0014]所述第二轉換設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整，并將調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據所述時鐘信息調整自身的時鐘；或，
[0015]所述第二轉換設備將確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整。
[0016]進一步地，為了保證時鐘同步的精度，減少抖動延時對時鐘同步造成的影響，所述根據第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整包括:
[0017]根據確定的第一轉換設備到第二轉換設備的鏈路延時，及第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，確定平均鏈路延時；
[0018]根據確定的第一轉換設備到第二轉換設備的鏈路延時及平均鏈路延時，確定主時鐘設備和從時鐘設備的時間偏差；
[0019]根據確定的時間偏差，對自身的時鐘進行調整。
[0020]進一步地，為了提高報文的傳輸速率，提高時鐘同步的效率，所述方法還包括:
[0021]所述第二轉換設備和第一轉換設備將時鐘同步報文拆分為多個小段，插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送；或，
[0022]所述第二轉換設備和第一轉換設備將其他報文的信息插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送。
[0023]本發明實施例提供了一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步裝置，所述裝置包括:
[0024]鏈路延時確定模塊，用于根據接收到多個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，確定第一轉換設備到自身的鏈路延時，其中所述多個El報文為第一轉換設備接收到主時鐘設備發送的Sync報文后發送的，且每個El報文中攜帶至少一個時間戳tl ；
[0025]接收模塊，用于接收第一轉換設備發送的自身到第一轉換設備的鏈路延時，其中，所述自身到第一轉換設備的鏈路延時，為所述第一轉換設備根據第二轉換設備發送的多個El報文中攜帶的每個時間戳t3，及接收到每個El報文的時間戳t3的時刻t4確定的
[0026]時鐘同步模塊，用于使從時鐘設備根據確定的自身和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時。
[0027]進一步地，為了保證時鐘同步的精度，減少抖動延時對時鐘同步造成的影響，所述時鐘同步模塊，具體用于根據確定的第一轉換設備和自身的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整，并將調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據所述時鐘信息調整自身的時鐘；或，將確定的第一轉換設備和自身的鏈路延時發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據第一轉換設備和自身的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整。
[0028]進一步地，為了保證時鐘同步的精度，減少抖動延時對時鐘同步造成的影響，所述時鐘同步模塊，具體用于根據確定的第一轉換設備到自身的鏈路延時，及自身到第一轉換設備的鏈路延時，確定平均鏈路延時；根據確定的第一轉換設備到自身的鏈路延時及平均鏈路延時，確定主時鐘設備和從時鐘設備的時間偏差；根據確定的時間偏差，對自身的時鐘進行調整。
[0029]進一步地，為了提高報文的傳輸速率，提高時鐘同步的效率，所述裝置還包括:
[0030]發送模塊，用于將時鐘同步報文拆分為多個小段，插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送；或將其他報文的信息插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送。
[0031]本發明實施例提供了一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步方法、系統及裝置，該方法中與從時鐘設備保持時鐘同步的第二轉換設備，根據接收到的多個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，確定第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時，并接收與主時鐘保持時鐘同步的第一轉換設備發送的第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，使從時鐘設備對自身的時鐘進行對時。由于在本發明實施例中通過與從時鐘保持時鐘同步的第二轉換設備進行時鐘同步，在轉換設備為出入的同步報文打上時間戳，并通過發送多個攜帶時間戳的El報文確定鏈路的延時，從而避免了 El鏈路延時抖動的影響，提高了時鐘同步的精度。
[0032]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的【具體實施方式】。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0034]圖1為現有技術中在SDH網絡上傳輸以太網承載的PTP報文的結構圖；
[0035]圖2為現有技術中基于El鏈路進行時鐘同步的具體結構圖；
[0036]圖3為本發明實施例提供的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步系統結構圖；
[0037]圖4A為本發明實施例提供的基于上述圖3所示系統架構圖的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步過程；
[0038]圖4B為本發明實施例提供的一種El報文的組裝方式示意圖；
[0039]圖4C為本發明實施例提供的另一種El報文的組裝方式示意圖；
[0040]圖5為本發明實施例提供的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步詳細過程；
[0041]圖6為本發明實施例提供的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步裝置結構圖。
【具體實施方式】
[0042]為了避免了 El鏈路的抖動引起的延時，提高了時鐘同步的精度，本發明實施例提供了一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步方法、系統及裝置。
[0043]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0044]下面結合說明附圖，對本發明實施例進行說明。
[0045]圖3為本發明實施例提供的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步系統結構圖，該系統包括:主時鐘設備31、第一以太網和El轉換設備32、第二以太網和El轉換設備33和從時鐘設備34。其中，主時鐘設備31與第一以太網和El轉換設備32之間保持時鐘同步，第二以太網和El轉換設備33和從時鐘設備34之間保持時鐘同步。
[0046]為了實現主、從時鐘設備和轉換設備之間的時間同步，在第一以太網和El轉換設備32和第二以太網和El轉換設備33中設置有高精度時鐘，通過該高精度時鐘，保持轉換設備與主、從時鐘設備之間的時鐘同步。
[0047]第一以太網和El轉換設備32接收主時鐘設備31發送的以太網報文，判斷該以太網報文是否為Sync報文，當確定該以太網報文為Sync報文時，第一以太網和El轉換設備32發送多個連續的El報文,并在發送每個El報文時,在每個El報文中添加至少一個時間戳tl，每個時間戳tl為添加該時間戳的當前時刻。
[0048]第二以太網和El轉換設備33記錄接收到每個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，并根據每對對應的t2和tl，確定第一以太網和El轉換設備32到第二以太網和El轉換設備33的鏈路延時。
[0049]在本發明實施例中，第一以太網和El轉換設備32在將多個攜帶時間戳的El報文發送到第二以太網和El轉換設備33后，將接收到的Sync報文轉換成多個El報文，發送到第二以太網和El轉換設備33，通過第二以太網和El轉換設備33將該Sync報文轉發到從時鐘設備34。
[0050]第二以太網和El轉換設備33當確定接收到從時鐘設備34發送的Delay_Req報文時，向第一以太網和El轉換設備32發送多個連續的El報文，并在發送每個El報文時，在每個El報文中添加至少一個時間戳t3，每個時間戳t3為添加該時間戳的當前時刻。
[0051]第一以太網和El轉換設備32記錄接收第二以太網和El轉換設備33發送的每個El報文中每個時間戳t3的時刻t4，根據每對對應的t4和t3，確定第二以太網和El轉換設備33到第一以太網和El轉換設備32的鏈路延時，第一以太網和El轉換設備32將確定的第二以太網和El轉換設備33到第一以太網和El轉換設備32的鏈路延時發送到主時鐘設備31，當接收到主時鐘設備31發送的delay_reSp報文時，將確定的第二以太網和El轉換設備33到第一以太網和El轉換設備32的鏈路延時發送到第二以太網和El轉換設備33。
[0052]第二以太網和El轉換設備33使從時鐘設備根據確定的第一以太網和El轉換設備32和第二以太網和El轉換設備33間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時。
[0053]第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備的FPGA在El的出口將時間戳添加到El報文中。
[0054]具體的，在本發明實施例中由于從時鐘設備和第二以太網和El轉換設備之間保持時鐘同步，因此從時鐘設備在對自身的時鐘進行對時時，可以是第二以太網和El轉換設備先對自身的時鐘調整，后使從時鐘設備對自身的時鐘調整，也可以是第二以太網和El轉換設備將相應的鏈路延時信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據該鏈路延時信息對自身的時鐘調整。
[0055]所述第二轉換設備使從時鐘設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時包括:
[0056]所述第二轉換設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整，并將調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據所述時鐘信息調整自身的時鐘；或，
[0057]所述第二轉換設備將確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整。
[0058]當從時鐘設備根據鏈路延時調整自身的時鐘后，將調整后的時鐘信息發送到第二以太網和El轉換設備，第二以太網和El轉換設備根據該調整后的時鐘信息，對自身的時鐘進行調整。
[0059]圖4A為本發明實施例提供的基于上述圖3所示系統架構圖的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步過程，該過程包括以下步驟:
[0060]S401:第一以太網和El轉換設備接收主時鐘設備發送的以太網報文，判斷該以太網報文是否為Sync報文，當判斷結果為是時，進行步驟S402，否則，直接轉換該報文后發送。
[0061]S402:第一以太網和El轉換設備發送多個El報文,并在發送每個El報文時,在該El報文中添加至少一個時間戳tl，每個時間戳tl為當前添加該時間戳的時刻。
[0062]S403:第二以太網和El轉換設備接收第一以太網和El轉換設備發送的多個El報文，并根據接收到每個El報文中時間戳tl的時刻，確定接收每個時間戳的時刻t2，第二以太網和El轉換設備根據確定的多個對應的t2和tl，確定第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備間的鏈路延時。
[0063]S404:第二以太網和El轉換設備接收到從時鐘設備發送的以太網報文時，判斷該以太網報文是否為Delay_Req報文，當判斷結果為是時，進行步驟S405，否則，直接轉換該報文后發送。
[0064]S405:第二以太網和El轉換設備發送多個El報文，并在發送每個El報文時，在該El報文中添加至少一個時間戳t3，每個時間戳t3為當前添加該時間戳的時刻。
[0065]S406:第一以太網和El轉換設備接收第二以太網和El轉換設備發送的多個El報文，并根據接收到每個El報文中時間戳t3的時刻，確定接收每個時間戳的時刻t4，第一以太網和El轉換設備根據確定的多個對應的t4和t3，確定第二以太網和El轉換設備到第一以太網和El轉換設備間的鏈路延時。
[0066]S407:第一以太網和El轉換設備接收主時鐘發送的以太網報文，判斷該以太網報文是否為Delay_ReSp報文，當判斷結果為是時，進行步驟S408，否則，直接轉換該報文后發送。
[0067]S408:第一以太網和El轉換設備將確定的第二以太網和El轉換設備到第一以太網和El轉換設備間的鏈路延時，發送到第二以太網和El轉換設備。
[0068]S409:第二以太網和El轉換設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整，并將調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據該時鐘信息調整自身的時鐘。
[0069]在本發明實施例中為了在進行時鐘同步時，減小El鏈路延時抖動，當第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備判斷接收到時鐘同步報文時，向對端發送多個El報文，并且在發送的每個El報文中攜帶至少一個當前的時間戳信息，為了有效的減小El鏈路延時抖動，發送的多個El報文最好是連續的。
[0070]具體的，所述方法還包括:
[0071]所述第二轉換設備和第一轉換設備將時鐘同步報文拆分為多個小段，插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送；或，
[0072]所述第二轉換設備和第一轉換設備將其他報文的信息插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送。
[0073]該用于發送時間戳的El報文剩余的字節可以用來發送時鐘同步報文，也可以用來發送其他的以太網報文。
[0074]對于以太網和El轉換設備發送的一個完整的El報文，該報文的長度為32字節，但起始的第一個字節STO是用來同步的，不能用來攜帶任何數據。因此，每個El報文只有31字節可以用來攜帶數據，但每個時間戳需要8字節。所以在每個El報文中可以最多攜帶3個時間戳，當El報文中攜帶3個時間戳時，El報文還剩余7字節，當El報文中攜帶I個或2個時間戳時，El報文剩余的字節數更多，因此可以采用該El報文發送時間戳之外的其他數據，在本發明實施例中El報文中除時間戳之外的其他字節用來發送以太網報文數據。
[0075]為了使時間戳在報文中的位置固定，便于轉換設備識別計算鏈路的延時，在本發明實施例中可以采用幾種形式來組裝El報文。如圖4B所示的一種El報文的組裝方式示意圖，在該圖中STO后面,連續的放三個8字節的時間戳(origintimestamp),每個時間戳為當前放置該時間戳的時間，剩余的7字節用來傳輸其他以太網數據(data)。
[0076]或者，如圖4C所示的另一種El報文的組裝方式示意圖，在STO后面為一個8字節的時間戳(origintimestamp),再后為兩字節的以太網數據(data),再之后是一個8字節的時間戳(origintimestamp),再后為兩字節的以太網數據(data),然后再是一個8字節的時間戳(origintimestamp),再后為三字節的以太網數據(data),從而實現將三個時間戳封裝到一個El報文中。
[0077]再或者，當El報文中只攜帶一個時間戳時，在STO后面為一個8字節的時間戳，之后的23字節用于發送以太網報文數據；或者El報文的最后8字節為時間戳，其余的23字節用于發送以太網報文數據等等。本發明實施例中還可以采用其他的方式組裝El報文，只要保證每個時間戳在報文中的位置固定即可。
[0078]具體的，為了在保證時鐘同步的同時，提高數據傳輸效率，在本發明實施例中該用于攜帶時間戳的El報文，還可以用于傳輸以太網報文。在El報文中發送以太網報文時，將以太網報文拆分成多個小段，將每個小段插入到El報文中發送。如果當前的El報文攜帶時間戳信息，插入以太網報文后，還有空余位置，將空余位置設置為無效數據，例如二進制數據時，空余位置為全I。如果當前的El報文未攜帶時間戳信息，插入以太網報文后，攜帶時間戳信息的位置或攜帶報文信息的位置還有空余，將空余位置設置為無效數據。
[0079]在本發明實施例中當第二以太網和El轉換設備確定了 El報文中攜帶的每個時間戳tl，并根據接收到每個El報文中攜帶的時間戳tl的時刻t2，即可確定第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備的鏈路延時，第一以太網和El轉換設備確定了 El報文中攜帶的每個時間戳t3，并根據接收到每個El報文中攜帶的時間戳t3的時刻t4，即可確定第二以太網和El轉換設備到第一以太網和El轉換設備的鏈路延時。
[0080]具體的，所述確定第一轉換設備到第二轉換設備的鏈路延時包括:
[0081]去掉確定的多個鏈路延時中的若干個最大值及最小值,根據去掉最大值和最小值后的鏈路延時的平均值，確定第一轉換設備到第二轉換設備的鏈路延時；
[0082]所述確定第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時包括:
[0083]去掉確定的多個鏈路延時中的若干個最大值及最小值,根據去掉最大值和最小值后的鏈路延時的平均值，確定第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時。
[0084]在本發明實施例中由于在El報文中攜帶了多個時間戳，因此第二以太網和El轉換設備將會接收到多個時間戳，為了有效的減小El鏈路延時抖動對時鐘同步的影響，在本發明實施例中當第二以太網和El轉換設備確定了第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備的鏈路延時，以及第一以太網和El轉換設備確定了第二以太網和El轉換設備到第一以太網和El轉換設備的鏈路延時后，將鏈路延時中的若干個最大值和最小值去掉，剩余的鏈路延時可以認為是能夠基本反映El鏈路延時的，取剩余的各鏈路延時的平均值，即為第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備之間的鏈路延時。
[0085]當確定了第一以太網和El轉換設備和第二以太網和EI轉換設備之間的鏈路延時后，從時鐘對自身的時鐘進行對時包括:
[0086]根據確定的第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時，及第二轉換設備到第一轉換設備間的鏈路延時，確定平均鏈路延時；
[0087]根據確定的第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時及平均鏈路延時，確定主時鐘設備和從時鐘設備的時間偏差；
[0088]根據確定的時間偏差，對自身的時鐘進行調整。
[0089]例如，第一以太網和El轉換設備在確定接收到主時鐘設備發送的Sync報文后，向第二以太網和El轉換設備發送多個El報文，在每個El報文中攜帶至少一個時間戳信息，多個El報文中共攜帶2000個時間戳tl，該El報文中可以攜帶三個時間戳，可以攜帶兩個時間戳，也可以攜帶一個時間戳。相應的當第二以太網和El轉換設備根據接收到每個時間戳的時刻，確定了 2000個時間戳t2，根據每個t2與tl的差可以確定2000個delayl，即第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備的延時，在2000個delayl中去掉最大的20% (400個)，最小的20% (400個)，根據剩余的60%的delayl的平均值，確定第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備的延時。
[0090]圖5為本發明實施例提供的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步詳細過程，以接收Sync報文為例進行說明，該過程包括以下步驟:
[0091]S501:第二以太網和El轉換設備接收El報文，判斷該El報文中攜帶時間戳時，針對該El報文中的時間戳字節部分，進行步驟S502，其他字節部分，進行步驟S504。
[0092]S502:確定該時間戳有效時，根據接收該時間戳tl的時刻，確定接收時間戳t2。
[0093]S503:確定每個時間戳報文的收發時間差t2_tl,確定每個delayln,確定多個delayln中若干個最大值和最小值,確定剩余delayln的平均值,將該平均值作為第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備的鏈路延時delayl。
[0094]S504:將El報文組裝成以太網報文，并上送到自身的CPU。
[0095]S505:第二以太網和El轉換設備的CPU對該報文進行處理。
[0096]由于在本發明實施例中通過與從時鐘保持時鐘同步的第二轉換設備進行時鐘同步，在轉換裝置為出入的同步報文打上時間戳，并通過發送多個El報文確定鏈路的延時，從而避免了 El鏈路延時抖動的影響，提高了時鐘同步的精度。
[0097]下面結合一個具體的實施例進行說明。
[0098]第一以太網和El轉換設備接收到主時鐘設備發送的以太網報文時，根據該報文的類型，判斷該報文為時鐘同步報文中的Sync報文時，該第一以太網和El轉換設備中的FPGA發送多個El報文，并在每個El報文中攜帶至少一個時間戳tl，多個El報文中攜帶2000個時間戳tl。并且第一以太網和El轉換設備將接收到的Sync報文拆分為多個小段，將每個小段插入到El報文中發送。
[0099]第二以太網和El轉換設備接收第一以太網和El轉換設備發送的每個El報文，根據El報文中攜帶時間戳的位置是否為有效數據，確定該El報文是否攜帶有時間戳，當確定該El報文攜帶時間戳時，針對該報文中的時間戳字節部分，根據接收每個時間戳的時刻，由該第二以太網和El轉換設備的FPGA確定每個接收時間戳t2。針對該報文中的以太網報文部分，第二以太網和El轉換設備將該以太網報文部分重新打包，并發送到自身的CPU進行處理，之后將處理后的報文轉換后發送到從時鐘設備。
[0100]第二以太網和El轉換設備根據每對收發時間戳t2和tl的差，確定每個第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備的鏈路延時delayln，第二以太網和El轉換設備在得到的2000個delayln中，去掉最大和最小的delayln各20%個,確定剩余的1200個delayln的平均值，將該平均值作為第一以太網和El轉換設備到第二以太網和El轉換設備的鏈路延時delayl。
[0101]第二以太網和El轉換設備接收從時鐘設備發送的以太網報文時，根據該報文的類型，判斷該報文為時鐘同步報文中的Delay_Req報文時，該第二以太網和El轉換設備中的FPGA發送多個El報文，并在每個El報文中攜帶至少一個時間戳t3，多個El報文中攜帶2000個時間戳t3。并且第二以太網和E3轉換設備將接收到的Delay_Req報文拆分為多個小段，將每個小段插入到El報文中發送。
[0102]第一以太網和El轉換設備接收第二以太網和El轉換設備發送的每個El報文，根據El報文中攜帶時間戳的位置是否為有效數據，確定該El報文是否攜帶有時間戳，當確定該El報文攜帶時間戳時，針對該報文中的時間戳字節部分，根據接收每個時間戳的時刻，由該第一以太網和El轉換設備的FPGA確定每個接收時間戳t4。針對該報文中的以太網報文部分，第一以太網和El轉換設備將該以太網報文部分重新打包，并發送到自身的CPU進行處理，之后將處理后的報文轉換后發送到主時鐘設備。
[0103]第一以太網和El轉換設備根據每對收發時間戳t4和t3的差，確定每個第二以太網和El轉換設備到第一以太網和El轉換設備的鏈路延時delay2n，第一以太網和El轉換設備在得到的2000個delay2n中，去掉最大和最小的delayln各20%個,確定剩余的1200個delayln的平均值，將該平均值作為第二以太網和El轉換設備到第一以太網和El轉換設備的鏈路延時del ay 2。
[0104]第一以太網和El轉換設備接收到主時鐘設備發送的以太網報文時，根據該報文的類型，判斷該報文為時鐘同步報文中的Delay_ReSp報文時，該第一以太網和El轉換設備將確定的第二以太網和El轉換設備到第一以太網和El轉換設備的鏈路延時delay2發送到第二以太網和El轉換設備。
[0105]第二以太網和El轉換設備根據自身確定的delayl，及接收的第一以太網和El轉換設備發送的delay2的平均值，確定第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備間的鏈路延時delay。
[0106]第二以太網和El轉換設備確定了第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備間的鏈路延時delay后，由于自身的時鐘和從時鐘設備之間的時鐘同步，第一以太網和El轉換設備和主時鐘設置之間的時鐘同步，因此主時鐘設備和從時鐘設備之間的時間偏差，即為第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備之間的時間偏差。該時間偏差為delayl與delay的差，即第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時及平均鏈路延時的差。確定該時間偏差后，根據該時間偏差調整自身的時鐘，并將自身調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據該時鐘信息對自身的時鐘進行調整。
[0107]或者，第二以太網和El轉換設備確定了第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備間的鏈路延時delay后，將該第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備間的鏈路延時delay發送到從時鐘設備，從時鐘設備根據該第一以太網和El轉換設備和第二以太網和El轉換設備間的鏈路延時delay，對自身的時鐘進行調整，并且由于從時鐘設備和第二以太網和El轉換設備之間的時鐘保持同步，從時鐘設備將調整后的時鐘信息發送到第二以太網和El轉換設備，使第二以太網和El轉換設備根據該調整后的時鐘信息，對自身的時鐘進行調整。
[0108]圖6為本發明實施例提供的一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步裝置結構圖，該裝置包括:
[0109]鏈路延時確定模塊61，用于根據接收到多個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，確定第一轉換設備到自身的鏈路延時，其中所述多個El報文為第一轉換設備接收到主時鐘設備發送的Sync報文后發送的，且每個El報文中攜帶至少一個時間戳tl ；
[0110]接收模塊62，用于接收第一轉換設備發送的自身到第一轉換設備的鏈路延時，其中，所述自身到第一轉換設備的鏈路延時，為所述第一轉換設備根據第二轉換設備發送的多個El報文中攜帶的每個時間戳t3，及接收到每個El報文的時間戳t3的時刻t4確定的；
[0111]時鐘同步模塊63，用于使從時鐘設備根據確定的自身和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時。
[0112]所述時鐘同步模塊63，具體用于根據確定的第一轉換設備和自身的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整，并將調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據所述時鐘信息調整自身的時鐘；或，將確定的第一轉換設備和自身的鏈路延時發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據第一轉換設備和自身的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整。
[0113]所述時鐘同步模塊63，具體用于根據確定的第一轉換設備到自身的鏈路延時，及自身到第一轉換設備的鏈路延時，確定平均鏈路延時；根據確定的第一轉換設備到自身的鏈路延時及平均鏈路延時，確定主時鐘設備和從時鐘設備的時間偏差；根據確定的時間偏差，對自身的時鐘進行調整。
[0114]所述裝置還包括:
[0115]發送模塊64，用于將時鐘同步報文拆分為多個小段，插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送；或將其他報文的信息插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送。
[0116]所述鏈路延時確定模塊61,具體用于去掉確定的多個鏈路延時中的若干個最大值及最小值，根據去掉最大值和最小值后的鏈路延時的平均值，確定第一轉換設備到第二轉換設備的鏈路延時。
[0117]本發明實施例提供了一種基于EI鏈路的IEEE1588時鐘同步方法、系統及裝置，該方法中與從時鐘設備保持時鐘同步的第二轉換設備，根據接收到的多個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，確定第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時，并接收與主時鐘保持時鐘同步的第一轉換設備發送的第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，使從時鐘設備對自身的時鐘進行對時。由于在本發明實施例中通過與從時鐘保持時鐘同步的第二轉換設備進行時鐘同步，在轉換設備為出入的同步報文打上時間戳，并通過發送多個攜帶時間戳的El報文確定鏈路的延時，從而避免了 El鏈路延時抖動的影響，提高了時鐘同步的精度。
[0118]在此提供的算法和顯示不與任何特定計算機、虛擬系統或者其它設備固有相關。各種通用系統也可以與基于在此的示教一起使用。根據上面的描述，構造這類系統所要求的結構是顯而易見的。此外，本發明也不針對任何特定編程語言。應當明白，可以利用各種編程語言實現在此描述的本發明的內容，并且上面對特定語言所做的描述是為了披露本發明的最佳實施方式。
[0119]在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節。然而，能夠理解，本發明的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。
[0120]類似地，應當理解，為了精簡本公開并幫助理解各個發明方面中的一個或多個，在上面對本發明的示例性實施例的描述中，本發明的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖:即所要求保護的本發明要求比在每個權利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如下面的權利要求書所反映的那樣，發明方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此，遵循【具體實施方式】的權利要求書由此明確地并入該【具體實施方式】，其中每個權利要求本身都作為本發明的單獨實施例。
[0121 ] 本領域那些技術人員可以理解，可以對實施例中的設備中的模塊進行自適應性地改變并且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個設備中。可以把實施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。
[0122]此外，本領域的技術人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發明的范圍之內并且形成不同的實施例。例如，在下面的權利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。
[0123]本發明的各個部件實施例可以以硬件實現，或者以在一個或者多個處理器上運行的軟件模塊實現，或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解，可以在實踐中使用微處理器或者數字信號處理器(DSP)來實現根據本發明實施例的通過基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步裝置及系統，終端設備及系統中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發明還可以實現為用于執行這里所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如，計算機程序和計算機程序產品)。這樣的實現本發明的程序可以存儲在計算機可讀介質上，或者可以具有一個或者多個信號的形式。這樣的信號可以從因特網網站上下載得到，或者在載體信號上提供，或者以任何其他形式提供。
[0124]應該注意的是上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本發明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
[0125]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步方法，其特征在于，第一轉換設備與主時鐘設備保持時鐘同步，第二轉換設備與從時鐘保持時鐘同步，第一轉換設備和第二轉換設備用于實現以太網報文和El報文之間的轉換，該方法包括: 第二轉換設備根據接收到多個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，確定第一轉換設備到第二轉換設備的鏈路延時，其中所述多個El報文為第一轉換設備接收到主時鐘設備發送的Sync報文后發送的，且每個El報文中攜帶至少一個時間戳tl ； 第二轉換設備接收第一轉換設備發送的第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，其中，所述第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，為所述第一轉換設備根據第二轉換設備發送的多個El報文中攜帶的每個時間戳t3，及接收到每個El報文的時間戳t3的時刻t4確定的； 所述第二轉換設備使從時鐘設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一轉換設備發送第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時包括: 第二轉換設備接收到從時鐘設備發送的Delay_Req報文時，向第一轉換設備發送多個El報文，并在對應的每個El報文中添加至少一個時間戳t3 ； 第一轉換設備根據接收到每個El報文中的時間戳t3的每個時刻t4，確定第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，并將確定的第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時發送到第二轉換設備。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二轉換設備使從時鐘設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時包括: 所述第二轉換設備根據確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整，并將調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據所述時鐘信息調整自身的時鐘；或， 所述第二轉換設備將確定的第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整。
4.如權利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述根據第一轉換設備和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整包括: 根據確定的第一轉換設備到第二轉換設備的鏈路延時，及第二轉換設備到第一轉換設備的鏈路延時，確定平均鏈路延時； 根據確定的第一轉換設備到第二轉換設備間的鏈路延時及平均鏈路延時，確定主時鐘設備和從時鐘設備的時間偏差； 根據確定的時間偏差，對自身的時鐘進行調整。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 所述第二轉換設備和第一轉換設備將時鐘同步報文拆分為多個小段，插入到攜帶時間戳的每個El報文中發送；或， 所述第二轉換設備和第一轉換設備將其他報文的信息插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送。
6.一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步裝置，其特征在于，所述裝置包括: 鏈路延時確定模塊，用于根據接收到多個El報文中每個時間戳tl的時刻t2，確定第一轉換設備到自身的鏈路延時，其中所述多個El報文為第一轉換設備接收到主時鐘設備發送的Sync報文后發送的，且每個El報文中攜帶至少一個時間戳tl ； 接收模塊，用于接收第一轉換設備發送的自身到第一轉換設備的鏈路延時，其中，所述自身到第一轉換設備的鏈路延時，為所述第一轉換設備根據第二轉換設備發送的多個El報文中攜帶的每個時間戳t3，及接收到每個El報文的時間戳t3的時刻t4確定的； 時鐘同步模塊，用于使從時鐘設備根據確定的自身和第二轉換設備間的鏈路延時，對自身的時鐘進行對時。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述時鐘同步模塊，具體用于根據確定的第一轉換設備和自身的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整，并將調整后的時鐘信息發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據所述時鐘信息調整自身的時鐘；或，將確定的第一轉換設備和自身的鏈路延時發送到從時鐘設備，使從時鐘設備根據第一轉換設備和自身的鏈路延時，對自身的時鐘進行調整。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述時鐘同步模塊，具體用于根據確定的第一轉換設備到自身的鏈路延時，及自身到第一轉換設備的鏈路延時，確定平均鏈路延時；根據確定的第一轉換設備到自身的鏈路延時及平均鏈路延時，確定主時鐘設備和從時鐘設備的時間偏差；根據確定的時間偏差，對自身的時鐘進行調整。
9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 發送模塊，用于將時鐘同步報文拆分為多個小段，插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送；或將其他報文的信息插入到攜帶時間戳的多個El報文中發送。
10.一種基于El鏈路的IEEE1588時鐘同步系統，其特征在于，所述系統包括:如權利要求6?9任一所述的裝置，與所述裝置保持時鐘同步的從時鐘設備，第一轉換設備及與該第一轉換設備保持時鐘同步的主時鐘設備。
【文檔編號】H04L7/00GK104202137SQ201410326095
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】尹二飛, 薛百華, 張洪雁 申請人:北京東土科技股份有限公司