时间同步控制装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在多个远程站处提供准确且可预测的同步时钟信号的系统和方法。
【背景技术】
[0002]在很多交易和处理中存在对能够获得准确的时间指示以用于测量和监测等的日益增长的需要，例如，在针对商业和金融交易的控制情形中。为此，在法国建立了由国际度量衡局BIPM管理的中央协调世界时(UTC)参考。由多个计量实验室使用该参考，以在其区域内提供本地协调世界时(UTC)。在两个分离实体希望将其交易或工作同步在公共时钟上的情况下，来自一个UTC供应商的协调世界时被用作时间参考。使用GPS(使用GPS时间作为针对每个用户网络的单个源)执行对物理分离的和未连接的用户的同步。这是可行的，但是容易受到人工干扰和自然干扰，例如人为干扰、电子欺骗、模拟干扰和太阳风暴。附加地，由接收机链的每个组件(天线、电缆、放大器、配电系统、接收机等)引入的延迟均需要仔细校准，以了解必须实现的可追踪偏移。
[0003]在全球范围内的同步要求正变得越来越重要，特别是在例如金融交易部门的部门中。对例如闪电崩盘等的事件的审计追踪和取证分析对于了解这些事件的起因是重要的。
[0004]由上述延迟和弱点引起的本地时时钟的错误可能导致分离用户的本地时时钟通常相互偏移多达1毫秒并且有时相互偏移更多。这种性质的时钟同步的错误在许多交易环境中正在变得越来越关键。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一个方面，提供了一种用于在多个远程站处提供同步时钟信号的系统，包括:参考站处的参考时钟信号，每个远程站处的时钟信号指示器，所述参考站与每个远程站之间的双向直接通信连接，所述参考站处的处理单元，其中所述处理单元能够操作以通过每个通信连接确定时钟信号指示器中的至少一个延迟，并根据至少一个延迟确定每个远程站的远程站偏移，所述处理单元能够操作以存储每个远程站偏移，以及所述参考站能够操作以基于所述参考时钟和相关联的站偏移向每个远程站发送单独时钟信号，使得所有远程站的时钟信号指示器是同步的。
[0006]本发明的实施例提供了能够在多个远程站处提供准确且可预测的同步时钟信号、并避免已知系统的许多缺点的系统和装置。
[0007]实际上，系统可以提供闭环时间同步环境，在该闭环时间同步环境中，由参考站设置并控制多个分离的远程站中的每一个处的时间指示器。用这种方式，参考站能够确保远程站的本地时时钟都同步，而不论其单独的连接组件延迟。系统还能够关于参考站与远程站之间的通信(在优选实施例中，在其间使用直接电缆链路)是鲁棒的，由此避免现有系统经历的缺点。远程站不必参与同步时间信号的计算(它自身很可能不准确)，这是由于同步时间信号的整个控制和提供受参考站影响。实际上，参考站将针对每个远程站确定由接收机链的每个组件(天线、电缆、放大器、配电系统、接收机等)引入的延迟，并根据该延迟来产生特定于该远程站的定时偏移。
[0008]在一个实施例中，参考站与每个远程站之间的双向直接通信连接是有线连接。优选地，该连接是光纤连接。
[0009 ]有利地，参考站的处理单元能够操作以便以一定时间间隔重复对每个远程站的延迟的确定，并基于每个确定调整远程站偏移。
[0010]在优选实施例中，所述参考站能够操作以基于主时钟信号确定参考时钟信号的主偏移，并基于所确定的主偏移提供对参考时间信号的调整。在实际实施例中，主时钟信号是本地UTC，例如由英国的特丁顿的国家物理实验室管理的UTC(NPL)。因此，参考时钟可以与UTC紧密同步。
[0011 ]设想可能存在多个参考站，每个参考站与其自身的远程站集合连接，其中所述参考站能够操作以:基于多个参考站的参考时间之间的差值来确定参考时间偏移，所述参考站中的至少一个能够操作以基于所确定的参考时间偏移来调整其参考时间。因此，系统可以扩展至分离的位置，每个位置提供去往本地远程用户站的网络，所有远程用户站可以被准确地同步。实际上，每个参考站可以与本地UTC(x)同步，由此确保与世界时的精确同步。
[0012]在实施例中，存在多个参考站，每个参考站与其自身的远程站集合连接，所述多个参考站包括主参考站和至少一个从参考站;其中所述参考站能够操作以基于每个从参考站的参考时钟信号与主参考站的参考时钟信号之间的差值来确定该从参考站的参考时间偏移，每个从参考站能够操作以基于相应确定的参考时间偏移来调整其相应远程站的每个远程站偏移。
[0013]在一些实施例中，每个从参考站可操作以通过基于相应确定的参考时间偏移调整其参考时钟信号，来基于相应确定的参考时间偏移调整其相应远程站的每个远程站偏移。
[0014]根据本发明的一个方面，提供了如权利要求12所述的方法。
[0015]根据本发明的另一方面，提供了一种在多个远程站处提供同步时钟信号的方法，包括以下步骤:在参考站处提供参考时钟信号，在每个远程站处提供时钟信号指示器，在参考站与每个远程站之间提供双向直接通信连接，其中所述参考站通过每个通信连接确定时钟信号指示器中的至少一个延迟，并根据该至少一个延迟确定每个远程站的远程站偏移，以及所述参考站基于所述参考时钟和相关联的站偏移向每个远程站发送单独时钟信号，使得所有远程站的时钟信号指示器是同步的。
[0016]优选地，所述参考站与每个远程站之间的双向直接通信连接是有线连接，最优选地，是光纤连接。
[0017]在一个实施例中，所述参考站以一定时间间隔重复对每个远程站的延迟的确定，并基于每个确定调整远程站偏移。
[0018]在优选实施例中，所述参考站基于主时钟信号确定参考时钟信号的主偏移，并基于所确定的主偏移提供对参考时间信号的调整。
[0019]有利地，针对多个参考站，每个参考站与其自身的远程站集合连接，所述方法包括以下步骤:基于多个参考站的参考时间之间的差值来确定参考时间偏移，所述参考站中的至少一个基于所确定的参考时间偏移来调整其参考时间。
【附图说明】
[0020]以下仅通过示例的方式参照附图描述本发明的实施例，附图中:
[0021 ]图1是用于同步分尚用户时钟的现有时钟同步布置的不意图；
[0022]图2是根据本发明的系统的优选实施例的示意图；
[0023]图3是用于通过分离通用时钟的方式同步分离用户时钟的图2的系统的实施例的不意图；以及
[0024]图4是根据本发明的实施例的系统的示意图。
【具体实施方式】
[0025]首先参照图1，图1以示意性的形式示出了用于在分离的位置处提供同步时钟信号的现有装置和布置的示例。
[0026]如图1中的左手方框中的节点所示，第一系统(系统1)向多个本地用户提供参考时钟信号。使用GPS执行对(例如第二国家中的)物理分离且未连接的网络的同步。在这种情况下，系统使用GPS时间作为针对每个网络的单个源和世界时时钟。这是可行的，但是容易受到人工干扰和自然干扰，例如人为干扰、电子欺骗、模拟干扰和太阳风暴。附加地，由接收机链的每个组件(即天线、电缆、放大器、配电系统、接收机)引入的延迟均需要仔细校准，以了解必须实现的可追踪偏移。
[0027]在全球范围内的同步要求已经变得重要，特别是在例如金融交交易部门的部门中。对例如闪电崩盘等的事件的审计追踪和取证分析对于了解这些事件的起因是重要的。结果，图1的系统不再提供对于多