一种基于同步以太网的ptp时间同步装置的制造方法_2

文档序号:10372102阅读:来源:国知局
、主端W太网MAC层模块5、 主端GTX模块6、主端时间同步模块7和主端SFP模块8;
[0034] 主端W太网MAC层模块5分别与主端处理器3、主端Cl'S模块6、主端时间同步模块7 和主端SFP模块相连接8,主端时间同步模块7与主端时钟模块4相连接;主端时间同步部分1 提供时钟参考并向从端时间同步部分2发送同步报文。
[003引从端时间同步部分2,包括从端时钟模块10、从端处理器11、从端时间同步模块 12、-从端SFP模块13、从端W太网MC层模块14和从端GTX模块15;
[0036] 从端W太网MAC层模块14分别与从端处理器11、从端时间同步模块12、从端SFP模 块13和从端GTX模块相连接15,从端时间同步模块12与从端时钟模块相10连接;从端时间同 步部分2将本地时钟同步于主端时间同步部分1参考时钟。
[0037] 主端时间同步部分1与从端时间同步部分2配置相同,W下进行统一叙述:
[0038] 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;
[0039] 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;
[0040] 所述时钟模块用于将与主端同步后的秒脉冲输出;
[0041] 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;
[0042] 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;
[0043] 所述光纤链路将两端SFP模块连接,用于光信号传输。
[0044] 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;
[0045] 本实用新型运用FPGA技术、网络通信技术和时间同步技术,采用光纤通信大大提 高传输距离,通过采用IEEE1588协议实现精准同步,通过物理时间戳W及双测量计数器设 计提高时间测量精度。
[0046] 本实用新型提供的基于PTP的时间同步网络模块,分为主、从端两个平台,两个平 台硬件配置相同。运行过程为:主端相隔一段时间向从端发送时间戳Tl,若从端支持时间同 步功能,则记录时间戳到达时间T2,从端向主端发送延迟请求报文并记录发送时间T3,主端 收到延迟请求报文时间为T4,并将T4发送给从端,从端根据得到的1'1^2^3、1'4计算出链路 延迟和时钟偏移量从而调整本地时钟。
[0047] 运行操作举例:假设有两套该新型时间同步部分,主端时间同步部分1在上升沿计 数器为10,下降沿计数器为10,发送时钟与本地时钟相位差180度,记录同步报文发送时间 Tl为10.5并将Tl发送给从端时间同步部分2;从端时间同步部分2在上升沿计数器为8,下降 沿计数器为7,接收恢复时钟与本地时钟相位差0度,接收到同步报文并得到Tl, T2记为8;从 端时间同步部分2在上升沿计数器为11,下降沿计数器为11,发送时钟与本地时钟相位差 180度,记下发送完成延迟请报文时间T3为11.5;主端时间同步部分1在上升沿计数器为17, 下降沿计数器为16收到延迟请求报文,接收恢复时钟与本地时钟相位差0度,记下时间T4为 17 ;主端时间同步部分1发送延迟响应报文将T4发给从端;从端时间同步部分2收到包含T4 的延迟响应报文后,由
计算得到S襄後誇二牢,将上升沿计 数器值强行增加4,无需进行本地时钟相位调整,就此完成主从端的一次同步过程。
[0048] 本新型设计的时间同步原理采用IE邸1588同步原理完成同步,在此基础上采用双 测量时钟设计,并增加了相位检测器,两个测量计数相差半时钟周期,测量同步数据帖到达 和离开时间的精度相较与单个测量计数器精度明显提高,并使调相器的相位调整范围较少 为正负半个本地时钟周期。
[0049] 本新型设计的同步对象为同样支持该同步方式的应用平台,仅支持点对点连接的 两个平台的时间同步,本新型设计同步装置若与普通网络平台连接则只能实现远距离高速 数据传输而无法实现时间同步。
【主权项】
1. 一种基于同步以太网的PTP时间同步装置,其特征在于,包括主端时间同步部分和从 端时间同步部分,所述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以点对点方式连接从端时 间同步部分。2. 根据权利要求1所述的基于同步以太网的ΡΤΡ时间同步装置,其特征在于,所述主端 时间同步部分包括主端处理器、主端时钟模块、主端以太网MAC层模块、主端GTX模块、主端 时间同步模块和主端SFP模块; 主端以太网MAC层模块分别与主端处理器、主端GTX模块、主端时间同步模块连接,主端 时间同步模块与主端时钟模块相连接,主端GTX模块与主端SFP模块连接; 所述从端时间同步部分包括从端时钟模块、从端处理器、从端时间同步模块、从端SFP 模块、从端以太网MAC层模块和从端GTX模块; 从端以太网MAC层模块分别与从端处理器、从端时间同步模块、从端GTX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GTX模块与从端SFP模块连接; 主端SFP模块与从端SFP模块连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于同步以太网的PTP时间同步装置,包括主端时间同步部分、从端时间同步部分和连接光纤;主端时间同步部分通过连接光纤以点对点方式连接从端时间同步部分;主端时间同步部分与从端时间同步部分结构相同;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,可兼容现有以太网络,使用光纤作为传输媒介,在高速以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。
【IPC分类】H04J3/06
【公开号】CN205283557
【申请号】CN201521119356
【发明人】唐智灵, 段彦亮
【申请人】桂林电子科技大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月30日
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