一种基于同步以太网的ptp时间同步装置的制造方法

文档序号:10372102阅读:461来源:国知局
一种基于同步以太网的ptp时间同步装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于网络通信领域,特别设及一种基于同步W太网的PTP时间同步装置。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信、软件无线电等技术的发展,分布式天线应用越来越广泛,基于软件 无线电尽量靠近天线的设计思想,AD采样模组需要尽量靠近天线端,运就产生了分布式采 集节点,每个采集节点都有其各自的本地时钟,在某些应用中必须确保数据的相关性,运就 要求各个节点满足一定的时间同步要求。而时间同步,指的就是既要保持各节点的时钟频 率同步,也要保证各节点的时钟相位相同。
[0003] 有一种简单可行的解决方案可W解决不同节点间的同步问题,那就是所有设备共 用一个物理振荡器,且振荡器到达各个节点距离相同,但是它的局限性非常大,例如,高频 时钟信号无法实现长距离可靠传输,而且,如果同步采集网络所需节点越多,则所连接的电 缆就越密集。运种方法仅对距离很近且节点较少的分布式系统可行。因此,在分布式数据同 步采集系统中大部分采用时钟同步技术,其可W大大提高系统中各个采集节点采集数据的 时间一致性和准确性,从而提高了分布式数据同步采集系统的稳定性和可靠性。
[0004] 目前分布式时间同步网络主要有S种:
[000引基于卫星导航的时间同步技术,基于卫星导航的时间同步是将所有节点的时钟同 步于整个导航系统,虽具有覆盖面广等特点,但安全性不能很好的保证。
[0006] 基于数据链路层和网络层的时钟同步技术,基于数据链路层和网络层的时钟同步 主要有NTP和PTP协议,主要应用于网络上的节点同步,NTP协议是基于应用层的时间同步协 议,其精度仅能达到毫秒等级,PTP的工作原理是在一个子网中,根据最佳时钟算法确定某 节点的时钟为主时钟,然后主时钟将周期性地发送同步报文,从时钟接受该同步报文,同时 也将随即发送延迟请求报文给主端时钟,然后通过同步算法来对自身时钟进行调整。PTP时 间戳的加盖与测量在链路层完成,时间同步精度不高。若将加盖时间戳在与物理层连接的 MII层实现还可进一步提高精度。
[0007] 基于IRIG-B码的时钟同步技术,IRIG-B码携带的信息经过译码后即可获得即时 的日、时、分、秒等时间信息,该编码已经具有国际通用性,其对时精度可达到微秒级别,但 基于IRIG-B码的同步装置结构复杂,需要专用同步链路。

【发明内容】

[0008] 针对现有技术的不足,本实用新型提供一种基于同步W太网的PTP时间同步装置, 该装置具有良好的安全性能,结构简单,成本低,传输距离远,时间同步精度高,可兼容现有 W太网络。
[0009] 实现本发明目的的技术方案是:
[0010] -种基于同步W太网的PTP时间同步装置,包括为主端时间同步部分、从端时间同 步部分和连接光纤;
[0011] 主端时间同步部分提供时钟参考并向从端时间同步部分发送同步报文,从端时间 同步部分将本地时钟同步于主端时间同步部分参考时钟,主端时间同步部分与从端时间同 步部分结构相同,主端时间同步部分通过连接光纤W点对点方式连接从端时间同步部分。
[0012] 主端时间同步部分,包括主端处理器、主端W太网MAC层模块、主端时间同步模块、 主端时钟模块、主端GTX模块和主端SFP模块;
[0013] 主端W太网MAC层模块分别与主端处理器、主端时间同步模块、主端GTX模块和主 端SFP模块相连接。
[0014] 从端时间同步部分,包括从端处理器、从端W太网MAC层模块、从端时间同步模块、 从端时钟模块、从端GTX模块和从端SFP模块;
[0015] 从端W太网MAC层模块分别与从端处理器、从端时间同步模块、从端Cl'S模块和从 端SFP模块相连接,从端时间同步模块与从端时钟模块相连接;从端将本地时钟同步于主端 参考时钟。
[0016]所述处理器用于实现网络协议找W及对W太网MAC层的控制,使用总线方式与W 太网MC层模块连接;
[0017] 所述W太网MAC层用于实现W太网数据链路层功能,与时间同步模块连接将接收 到的时间戳送入时间同步模块进行处理,与GTX模块连接用于将上层数据或时间同步信息 传入后续电路;
[0018] 所述时钟模块用于将与主端同步后的秒脉冲输出;
[0019] 所述GTX模块作用是实现高速并行数据与串行数据的转换,与SFP模块连接实现高 速串行数据的接收与发送;
[0020] 所述SFP模块实现平台内GTX模块与光纤链路连接,用于光电信号转换;
[0021 ]所述光纤链路将两端SFP模块连接,用于光信号传输。
[0022] 所述的主、从端时间同步部分,通过不同配置,可实现主、从端功能交换;
[0023] 有益效果
[0024] 本实用新型提供了一种基于同步W太网的PTP时间同步装置,该装置具有良好的 安全性能,结构简单,成本低,传输距离远,时间同步精度高,可兼容现有W太网络,使用光 纤作为传输媒介,在高速同步W太网基础上增加高精度远距离时间同步功能,在分布式同 步数据采集传输中,数据传输距离远、传输的时间同步精度高、数据的传输速率高同时保证 数据传输安全可靠,还可在单条链路上实现网络数据传输与时间同步。
[0025] 因此设计一种基于同步W太网的PTP时间同步装置,该装置将时间同步与高速数 据传输融合
[0026] 时间同步原理基于IE邸1588 PTP协议的硬件实现并改良,在物理层上加盖时间戳 提高时间精度,将测量计数器增加为两个相差半时钟周期的测量计数器,增加恢复时钟相 位测量能力,提高时间差测量精度。
【附图说明】
[0027] 图1本装置结构连接框图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明,但不是对本实用新型 的限定。
[0029] 如图1所示,
[0030] -种基于同步W太网的PTP时间同步装置,包括为主端时间同步部分1、从端时间 同步部分2和连接光纤9;
[0031 ]主端时间同步部分1通过连接光纤9W点对点方式连接从端时间同步部分2。
[0032] 主端时间同步部分1与从端时间同步部分2结构相同;
[0033] 主端时间同步部分1,包括主端处理器3、主端时钟模块4
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