专利名称：时间同步方法、网络通信系统及其设备、时间服务器的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种时间同步方法、网络通信系统、网络通信设备以及时间服务器。
背景技术：
在通信网络中，时间同步技术是指时间服务器从时间源，例如全球卫星定位系统(GPS，Global Position System)获得标准时间，例如世界协调时(UTC，Universal Coordinated Time)后，将时间信息通过局间/局内时间分配链路发送到各种需要时间同步的客户端，即各种网络通信设备上。目前国际上比较通用的方法有国际仪表组织(IRIG，Inter Range Instrumentation Group)时间码、网络时间协议(NTP，Network Time Protocol)、秒脉冲(1PPS，1 Pulse Per Second)等几种方法，如果要远距离传送时间信号则一般用IRIG或者NTP。其中IRIG编码源于为磁带记录时间信息，带有明显的模拟技术色彩，从50年代起就作为时间传递标准而获得广泛应用；而NTP是基于IP网络的网络时间协议，受网络流量、路由等影响精度只能在毫秒级别。目前，IRIG采用IRIG-B时间码，其精度则可以达到纳秒级别，所以被广泛使用在高精度的时间同步网络中。
IRIG-B采用1KHz的正弦波作为载频进行幅度调制，对最近的1秒进行编码。IRIG-B的数据帧包括的内容有年、天、时、分、秒以及控制信息等，其占用最大通道带宽为3KHz。所以可以用普通的双绞线在楼内传输，也可在模拟电话网上进行远距离传输。直流电平携带码(DCLS，DC Level Shift)是IRIG-B码的另一种传输码形，用直流电位来携带码元信息，等效于IRIG-B调制码的包络。
如图1所示，为现有技术采用的时间同步方法原理示意图。一级时间服务器从GPS卫星获得UTC时间，通过IRIG-B时间码向需要精确时间的网络通信设备分发时间信息，一般至少有两个时间服务器互为备份，同时向各个网络通信设备分发时间，网络通信设备接收多个时间服务器的时间，在任何时候网络通信设备只采用一个时间服务器的时间，当前采用的时间服务器如果发生丢失，则采用另一个时间服务器的时间。
在进行本发明创造过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题网络通信设备只有在时间服务器的时间信息丢失的情况下才采用其他时间服务器的时间信息，而无法在时间服务器时间信息不丢失但时间不准确的情况下采用其他时间服务器的时间信息，例如当前时间服务器接收时间源信息出现故障、或者当前时间服务器中的锁相环出现故障，而导致时间服务器获得UTC时间精度降低，从而降低了网络通信设备获取的时间信息的准确性和可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出一种时间同步方法、网络通信系统、网络通信设备以及时间服务器，能够提高网络通信设备所获取的时间信息的准确性和可靠性。
本发明实施例提供一种时间同步方法，其包括网络通信设备接收从至少两个时间服务器发送的时间信息，所述时间信息携带时间服务器的时间同步状态信息；根据所述时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
本发明实施例还提供一种网络通信系统，其包括至少两个时间服务器，用于发送携带时间服务器的时间同步状态信息的时间信息；网络通信设备，用于接收从所述时间服务器发送过来的时间信息，并根据所述时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
本发明实施例还提供一种时间服务器，其包括时间同步状态信息单元，用于生成时间服务器的时间同步状态信息；发送单元，用于发送时间信息至网络通信设备，所述时间信息携带所述时间同步状态信息单元生成的时间同步状态信息。
本发明实施例还提供一种网络通信设备，其包括接收单元，用于接收时间服务器发送过来的携带时间同步状态信息的时间信息；
处理单元，用于根据接收单元接收的携带时间同步状态信息的时间信息，采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
通过本发明实施例提供的时间同步方法、网络通信系统、网络通信设备以及时间服务器，网络通信设备能够通过时间服务器发送的时间信息中携带的时间同步状态信息获知时间服务器的时间同步状态，因此能够根据时间服务器的时间同步状态，采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息，从而提高了网络通信设备所获取的时间信息的准确性和可靠性。
图1为现有技术时间同步方法的原理示意图；图2为本发明时间同步方法实施例的流程图；图3为本发明时间同步方法中时间服务器的时间同步状态表示方法第一实施例的流程图；图4为本发明时间同步方法中时间服务器的时间同步状态表示方法第二实施例的流程图；图5为本发明时间同步方法中时间服务器的时间同步状态表示方法第三实施例的流程图；图6为本发明网络通信系统实施例的结构图。
具体实施例方式
本发明实施例提供一种时间同步方法、网络通信系统、网络通信设备以及时间服务器。为使本发明的技术方案更加清楚明白，以下参照附图并列举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供一种时间同步方法，包括以下步骤网络通信设备接收从至少两个时间服务器发送过来的时间信息，时间信息携带时间服务器的时间同步状态信息；根据时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
请参照图2，为本发明时间同步方法另一实施例的流程图。所述时间同步方法具体包括步骤201至少两个时间服务器向网络通信设备发送时间信息，所述时间信息携带时间服务器的时间同步状态信息；所述时间信息携带时间服务器的时间同步状态信息具体方式为通过改变时间编码中的控制比特位来表示时间服务器的时间同步状态。
时间服务器采用的时间编码格式如下<sync>SS:MM:HH:DDD<control><binary seconds>
where<sync> is the on-time sync markerSS is the second of the minute
MM is the minute of the hour(00 to 59)HH is the hour of day in format(00 to 23)DDD is the day of year(001 to 366)<control> is a block of 27 binary control characters<binary seconds>is a 17b second of day in binary其中，control段是由27个比特(bit)组成的，其中的三个bit未规定用途，分别是bit 25，bit 26以及bit 27。
因此，可以在上述时间编码时未规定用途的三个控制比特中的一个或多个比特中插入对应的信息来表示时间服务器的时间同步状态，也可以在剩下的24个控制比特中选择时间编码时未被使用的一个或多个比特中插入对应的信息来表示时间服务器的时间同步状态。
步骤202根据所述时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息。
网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息具体包括步骤A网络通信设备解析所述时间服务器的时间同步状态信息，获得时间服务器的时间同步状态；步骤B根据获得的时间服务器的时间同步状态，采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息。
采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息具体方式为如果各时间服务器的时间同步状态一样好，则采用其中任一个时间服务器提供的时间信息；否则，采用时间同步状态最好的时间服务器提供的时间信息。
由于时间服务器的配置不同，时间服务器的时间同步准确性的高低也不同，例如时间服务器配置铷钟作为振荡器来跟踪GPS的时间，这类时间服务器的时间同步状态最好；时间服务器配置高等级恒温晶振作为振荡器来跟踪GPS的时间，这类时间服务器的时间同步状态次之。
请参照图3，为本发明时间同步方法中时间服务器的时间同步状态表示方法一实施例的流程图。本实施例中，在时间编码中的一个控制比特插入相应的信息来表示时间服务器的时间同步状态，具体包括步骤301检测时间服务器的时间同步状态是否劣化，如果是，则进行步骤302，如果否，则进行步骤303；步骤302在时间编码中的一个控制比特位插入1表示时间服务器的时间同步状态劣化；所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26或者bit 27中任意一个，也可以是其他在时间编码中未使用到的一个比特。
步骤303在时间编码中的一个控制比特位插入0表示时间服务器的时间同步状态正常。
所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26或者bit 27中任意一个，也可以是其他在时间编码中未使用到的一个比特。
而且也可以通过在时间编码中的一个控制比特位插入其他信息来表示时间服务器的时间同步状态。
请参照图4，为本发明时间同步方法中时间服务器的时间同步状态表示方法另一实施例的流程图。本实施例中，在时间编码中的两个控制比特插入相应的信息来表示时间服务器的时间同步状态，具体包括步骤401检测时间服务器的时间同步状态是否劣化，如果是，则进行步骤402，如果否，则进行步骤403；步骤402在时间编码中的两个控制比特位插入11表示时间服务器的时间同步状态劣化；所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26或者bit 27中任意两个，也可以是其他在时间编码中未使用到的两个比特。
步骤403判断时间服务器是否配置铷钟作为振荡器，如果是，则进行步骤404，如果否，则进行步骤405；针对时间服务器的时间同步准确性的高低，可以将时间服务器的时间同步状态分为三类一类是时间服务器配置铷钟作为振荡器来跟踪GPS的时间，这类时间同步状态最高；一类是时间服务器配置高等级恒温晶振作为振荡器来跟踪GPS的时间，这类时间同步状态次之；另一类是由于时间服务器的卫星跟踪障碍或者锁相环失锁，振荡器偏频等不利因素，导致时间服务器的时间同步状态劣化。
步骤404向时间编码中的两个控制比特位插入01表示时间服务器的时间同步状态最好。
所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26或者bit 27中任意两个，也可以是其他在时间编码中未使用到的两个比特。
步骤405向时间编码中的两个控制比特位插入10表示表示时间服务器的时间同步状态较好。
所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26或者bit 27中任意两个，也可以是其他在时间编码中未使用到的两个比特。
而且也可以通过在时间编码中的两个控制比特位插入其他信息来表示时间服务器的时间同步状态。
请参照图5，为本发明时间同步方法中时间服务器的时间同步状态表示方法又一实施例的流程图。本实施例中，在时间编码中的三个控制比特插入相应的信息来表示时间服务器的时间同步状态，具体包括步骤501检测时间服务器的时间同步状态是否劣化，如果是，则进行步骤502，如果否，则进行步骤503；步骤502在时间编码中的两个控制比特位插入111表示时间服务器的时间同步状态劣化；所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26以及bit 27，也可以是其他在时间编码中未使用到的三个比特。
步骤503判断时间服务器是否配置铷钟作为振荡器，如果是，则进行步骤504，如果否，则进行步骤505；针对时间服务器的时间同步准确性的高低，可以将时间服务器的时间同步状态分为三类一类是时间服务器配置铷钟作为振荡器来跟踪GPS的时间，这类时间同步状态最高；一类是时间服务器配置高等级恒温晶振作为振荡器来跟踪GPS的时间，这类时间同步状态次之；另一类是由于时间服务器的卫星跟踪障碍或者锁相环失锁，振荡器偏频等不利因素，导致时间服务器的时间同步状态劣化。
步骤504向时间编码中的三个控制比特位插入101表示时间服务器的时间同步状态最好。
所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26以及bit 27，也可以是其他在时间编码中未使用到的三个比特。
步骤505向时间编码中的两个控制比特位插入110表示表示时间服务器的时间同步状态较好。
所述控制比特位可以为未规定用途的control bit 25，bit 26以及bit 27，也可以是其他在时间编码中未使用到的三个比特。
而且也可以通过在时间编码中的三个控制比特位插入其他信息来表示时间服务器的时间同步状态。
本实施例提供的在时间编码中的三个控制比特位插入其他信息来表示时间服务器的时间同步状态的方法能够更加准确和可靠的表示时间服务器的时间同步的三种状态。
本发明实施例提供一种网络通信系统，包括至少两个时间服务器和网络通信设备，该至少两个时间服务器用于发送携带时间服务器的时间同步状态信息的时间信息；该网络通信设备用于接收从时间服务器发送过来的时间信息，并根据时间同步状态信息，采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
请参照图6，为本发明网络通信系统另一实施例的结构图。所述网络通信系统包括网络通信设备62和至少两个时间服务器61。
所述时间服务器61包括时间同步状态信息单元611和发送单元612。其中，所述时间同步状态信息单元611用于生成时间服务器61的时间同步状态信息，所述时间同步状态信息可以在时间编码中的控制比特插入相应的信息来表示；所述发送单元612用于发送时间信息至网络通信设备62，所述时间信息携带所述时间同步状态信息单元611生成的时间同步状态信息。
所述时间同步状态信息单元611包括检测单元6111和编码单元6112。所述检测单元6111，用于检测时间服务器61的时间同步状态；所述编码单元6112用于根据检测单元6111检测到的时间服务器61的时间同步状态，改变时间编码中的控制比特位，生成时间服务器61的时间同步状态信息。
所述网络通信设备62包括接收单元621和处理单元622。其中，所述接收单元621用于接收所述时间服务器61发送过来的携带时间同步状态信息的时间信息；所述处理单元622用于根据接收单元621接收的携带时间同步状态信息的时间信息，采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
所述处理单元622包括解析单元6221和选择单元6222。所述解析单元6221用于解析所述接收单元621收到的时间信息，获得时间服务器61的时间同步状态信息；所述选择单元6222用于根据解析单元6221获得的时间服务器61的时间同步状态信息，选择时间同步状态信息正常的时间服务器。
通过本发明实施例提供的时间同步方法、网络通信系统及其设备、时间服务器，能够通过时间服务器发送的时间信息中携带的时间同步状态信息获知时间服务器的时间同步状态，因此能够根据时间服务器的时间同步状态，采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息，从而提高了网络通信设备的获取的时间信息的准确性和可靠性。
以上对本发明所提供的时间同步方法、网络通信系统及其设备、时间服务器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种时间同步方法，其特征在于，包括网络通信设备接收从至少两个时间服务器发送的时间信息，所述时间信息携带时间服务器的时间同步状态信息；根据所述时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
2.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，所述时间同步状态信息利用插入在时间编码中的控制比特的相应的信息来表示时间服务器的时间同步状态。
3.根据权利要求2所述的时间同步方法，其特征在于，所述时间同步状态信息利用插入在时间编码中的控制比特的相应的信息来表示的具体方式为时间编码中的相应的一个控制比特为1则表示时间服务器的时间同步状态劣化，为0则表示时间服务器的时间同步状态正常。
4.根据权利要求2所述的时间同步方法，其特征在于，所述时间同步状态信息利用插入在时间编码中的控制比特的相应的信息来表示具体方式为时间编码中的相应的两个控制比特为11则表示时间服务器的时间同步状态劣化，为01则表示时间服务器的时间同步状态最好，为10则表示表示时间服务器的时间同步状态较好。
5.根据权利要求2所述的时间同步方法，其特征在于，所述时间同步状态信息利用插入在时间编码中的控制比特的相应的信息来表示具体方式为时间编码中的三个相应的控制比特位为111则表示时间服务器的时间同步状态劣化，为101则表示时间服务器的时间同步状态最好，为110则表示表示时间服务器的时间同步状态较好。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的时间同步方法，其特征在于，所述时间编码中的插入相应信息的控制比特为时间编码时未规定用途的控制比特或者为时间编码时未使用的控制比特。
7.根据权利要求4或5所述的时间同步方法，其特征在于，根据所述时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息具体方式为如果各时间服务器的时间同步状态一样好，则采用其中任一个时间服务器提供的时间信息；否则，采用时间同步状态最好的时间服务器提供的时间信息。
8.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，根据所述时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息具体包括网络通信设备解析所述时间服务器的时间同步状态信息，获得时间服务器的时间同步状态；根据获得的时间服务器的时间同步状态，采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息。
9.一种网络通信系统，其特征在于，包括至少两个时间服务器，用于发送携带所述时间服务器的时间同步状态信息的时间信息；网络通信设备，用于接收从所述时间服务器发送过来的时间信息，并根据所述时间同步状态信息，采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
10.根据权利要求9所述的网络通信系统，其特征在于，所述时间服务器包括时间同步状态信息单元，用于生成时间服务器的时间同步状态信息；发送单元，用于发送时间信息至网络通信设备，所述时间信息携带所述时间同步状态信息单元生成的时间同步状态信息。
11.根据权利要求10所述的网络通信系统，其特征在于，所述时间同步状态信息单元包括检测单元，用于检测时间服务器的时间同步状态；编码单元，用于根据检测单元检测到的时间服务器的时间同步状态，改变时间编码中的控制比特位，生成时间服务器的时间同步状态信息。
12.根据权利要求9所述的网络通信系统，其特征在于，所述网络通信设备包括接收单元，用于接收所述时间服务器发送过来的携带时间同步状态信息的时间信息；处理单元，用于根据接收单元接收的携带时间同步状态信息的时间信息，采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
13.根据权利要求12所述的网络通信系统，其特征在于，所述处理单元包括解析单元，用于解析所述接收单元收到的时间信息，获得时间服务器的时间同步状态信息；选择单元，用于根据解析单元获得的时间服务器的时间同步状态信息，选择时间同步状态信息正常的时间服务器。
14.一种时间服务器，其特征在于，包括时间同步状态信息单元，用于生成时间服务器的时间同步状态信息；发送单元，用于发送时间信息至网络通信设备，所述时间信息携带所述时间同步状态信息单元生成的时间同步状态信息。
15.根据权利要求14所述的时间服务器，其特征在于，所述时间同步状态信息单元包括检测单元，用于检测时间服务器的时间同步状态；编码单元，用于根据检测单元检测到的时间服务器的时间同步状态，改变时间编码中的控制比特位，生成时间服务器的时间同步状态信息。
16.一种网络通信设备，其特征在于，包括接收单元，用于接收时间服务器发送过来的携带时间同步状态信息的时间信息；处理单元，用于根据接收单元接收的携带时间同步状态信息的时间信息，采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。
17.根据权利要求16所述的网络通信设备，其特征在于，所述包括解析单元，用于解析所述接收单元收到的时间信息，获得时间服务器的时间同步状态信息；选择单元，用于根据解析单元获得的时间服务器的时间同步状态信息，选择时间同步状态信息正常的时间服务器。
全文摘要
本发明实施例提供了一种时间同步方法、网络通信系统、网络通信设备以及时间服务器。所述时间同步方法包括网络通信设备接收从至少两个时间服务器发送的时间信息，所述时间信息携带时间服务器的时间同步状态信息；根据所述时间同步状态信息，网络通信设备采用时间同步状态正常的时间服务器所提供的时间信息。通过本发明实施例提供的技术方案，网络通信设备能够根据时间服务器的时间同步状态，采用时间同步状态正常的时间服务器提供的时间信息，从而提高了网络通信设备的获取的时间信息的准确性和可靠性。
文档编号H04B7/26GK101068133SQ200710110849
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者洪治 申请人:华为技术有限公司