一种在sdh设备之间实现高精度时间同步的方法和系统的制作方法

专利名称：一种在sdh设备之间实现高精度时间同步的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯领域，尤其涉及 一 种在SDH ( Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)设备之间实现高精度时间同步的方法和系统。
背景技术：
在移动通讯中要求各基站之间的频率或时间偏差必须保持在一定范围 之内，即所谓的同步，以避免用户在基站之间进行切换时出现掉线、影响用 户使用的现象。对于GSM ( Global System for Mobile Communications,全球 移动通讯系统)/WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access,宽带码 分多址)网络，只需要保证基站间的频率同步就可以了 ；而对于CDMA( Code Division Multiple Access,码分多址)/TD-SCDMA( Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步的码分多址)/WiMax ( Worldwide Interoperability for Microwave Access,全球微波互联接入)/LTE (Long Term Evolution,长期演进)等网络，则需要保证基站间的时间同步。由于现有传 输网络只能提供频率同步功能，因此为了满足 CDMA/TD-SCDMA/WiMax/LTE等网络对时间同步的要求，必须建立一个时 间同步网络，目前时间同步主要有以下两种方法
方法一采用GPS ( Global Positioning System,全球定位系统)，GPS 授时是当前已部署的网络最常用时间同步方法。但采用GPS方案在工程上 对卫星天线的安装环境要求较高，更重要的是使用GPS卫星存在安全隐患， 一旦GPS卫星被人为操控便不能给通讯系统提供授时功能，整个通讯系统 将面临瘫痪；
方法二由传输网络提供时间同步功能。目前制定了从以太网提取时间 的方法，即PTP (Precision Time Protocol,高精度时间协议)，也称为IEEE 1588时间协议，通过PTP协议可以很方便地实现高精度时间的同步。但是当前SDH设备还是很通用的传输设备，包括IP报文等很多报文还 是在SDH设备上传输的，然而IEEE 1588 V2标准中并没有涉及在SDH设 备上实现高精度时间的同步方法。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在SDH设备之间实现高精度时间 同步的方法及系统，以解决现有无法进行SDH设备间的高精度时间同步问 题，摆脱对GPS的依赖。
为解决上述问题，本发明提供了一种在SDH设备之间实现高精度时间 同步的方法，包括
作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备利用SDH帧的段开 销中的空闲字节进行PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后， 利用该时间差校正所述从时钟。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
每一PTP报文利用多个连续SDH帧的段开销中的空闲字节来承载，且 每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节位置及空闲 字节个数相同；此外，在所述从时钟与主时钟进行PTP寺艮文交互之前，二 者已约定好每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节 位置及空闲字节个数信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特征
所述空闲字节为SDH段开销中的国内保留字节或国际保留字节。 进一步地，上述方法还可具有以下特征
所述主时钟将PTP通告报文或管理消息报文通过SDH帧的段开销发送 给所述从时钟，所述从时钟从SDH帧的段开销中相应地提取该PTP通告报 文或管理消息纟艮文。
进一步地，上述方法可具体包括以下步骤
所述主时钟将PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发 送给所述AU于钟，且记录该同步才艮文离开本端的时间tl;所述从时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述同步报文，并记 录所述同步报文到达本端的时间t2;
所述主时钟将PTP跟随报文插入到多个连续SDH帧的l殳开销中，并发 送给所述从时钟，其中，所述PTP跟踪报文中携带有所述tl;
所述从时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP跟随报文并 记录所述tl;
所述从时钟将PTP延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中， 并发送给所述主时钟，且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;
所述主时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP延时请求报 文，并记录所述PTP延时请求报文到达时间t4;
所述主时钟将PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中， 并发送给从时钟，其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;
所迷从时钟从接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应报文携 带的t4后，根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与Master端的时间偏差offset, 并利用该offset的值校正本地时间，其中，
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进一步地，上述方法还可具体包括以下步骤
所述主时钟将PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发 送给所述从时钟，且将该同步报文离开本端的时间tl添加到所述PTP同步 报文中；
所述从时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP同步报文携 带的tl,并记录所述同步报文到达本端的时间t2;
所述从时钟将PTP延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中， 并发送给所述主时钟，且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;
所述主时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP延时请求报 文，并记录所述PTP延时请求4艮文到达时间t4;
所述主时钟将PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给从时钟，其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;
所述从时钟/人接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应报文携 带的t4后，根据11 、 t2 、 t3 、 t4的值计算出本端与Master端的时间偏差offset, 并利用该offset的值冲交正本地时间，其中，
为解决上述问题，本发明还提供了一种在SDH设备之间实现高精度时 间同步的系统，包括作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备；
所述从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述主时钟进行 PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后，利用该时间差校正所述 从时钟；
所述主时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述从时钟进行 PTP报文的交互。
进一步地，上述系统还可具有以下特征
每一PTP报文利用多个连续SDH帧的段开销中的空闲字节来承载，且 每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节位置及空闲 字节个数相同；此外，在所述从时钟与主时钟进行PTP报文交互之前，二 者已约定好每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节 位置及空闲字节个数信息。
进一步地，上述系统还可具有以下特征
所述空闲字节为S DH帧段开销中的国内保留字节或国际保留字节。 进一步地，上述系统还可具有以下特征
所述主时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述从时钟进行 PTP报文的交互是指所述主时钟用于将PTP同步报文插入到多个连续SDH 帧的段开销中，并发送给所述从时钟，且记录该同步报文离开本端的时间tl; 还用于将PTP跟随报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述 从时钟，其中，所述PTP跟踪报文中携带有所述tl;还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文，并记录所述PTP延时请求报文到 达时间t4;还用于将PTP延时响应4艮文插入到多个连续SDH帧的4爻开销中， 并发送给从时钟，其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;
所述从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述主时钟进行 PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后，利用该时间差校正所述 从时钟是指所述从时钟用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述同 步报文，并记录所述同步l艮文到达本端的时间t2;还用于从接收到的SDH 帧的段开销中提取出所述PTP跟随报文并记录所述tl;还用于将所述PTP 延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述主时钟， 且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;还用于从接收到的SDH 的段开销提取出所述PTP延时响应报文携带的t4后，根据tl、 t2、 t3、 t4 的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用该offset的值校正 本地时间，其中，
J2-""3)。 进一步地，上述系统还可具有以下特征
所述主时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述从时钟进行 PTP报文的交互是指所述主时钟用于将PTP同步报文插入到多个连续SDH 帧的段开销中，并发送给所述从时钟，且将该同步报文离开本端的时间tl 添加到所述PTP同步报文中；还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出 PTP延时请求报文，并记录所述PTP延时请求报文到达时间t4;还用于将 PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给乂人时钟， 其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;
所述从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述主时钟进行 PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后，利用该时间差校正所述 从时钟是指所述从时钟用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述同 步报文携带的所述tl,并记录所述同步报文到达本端的时间t2;还用于将所 述PTP延时请求才艮文插入到多个连续SDH帧的^殳开销中，并发送给所述主 时钟，且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;还用于从接收到 的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应报文携带的t4后，根据tl 、 t2、t3、 t4的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用该offset的值 才吏正本地时间，其中，
= i——-i 。
进一步地，上述系统还可具有以下特征
所述作为主时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块、PTP报文插入 提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；
所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；
所述PTP报文插入提取模块用于将所述中央控制模块通过所述访问接 口模块发来的PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给 所述从时钟，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断 控制模块发送中断触发信号；还用于将所述中央控制模块通过所述访问接口 模块发来的PTP跟随报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所 述从时钟；还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文 后，向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发 送中断触发信号；还用于将所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的 所述PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述 从时钟；
所述时间戳记录模块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读耳又所述同步报文离开本端的时间tl或所述PTP延 时i貪求寺艮文到达时间t4;
所述中断控制模块用于在收到所述中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；
所述中央控制模块用于将PTP同步报文通过所述访问接口模块发送给 所述PTP报文插入提取模块；还用于在收到所述中断控制模块向其发送的 通知时，通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提取出tl,并将tl 封装在所述PTP跟随报文中，并通过所述访问接口模块发送给所述PTP报 文插入提取模块；还用于通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提 耳又出t4，并将t4封装在所述PTP延时响应报文，并通过所述访问接口模块发送给所述PTP报文插入提取模块。
进一步地，上述系统还可具有以下特征
所述作为从时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块、PTP报文插入 提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；
所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；
所述PTP报文插入提取模块用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出 所述同步报文，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中 断控制模块发送中断触发信号；还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取 出所述PTP跟随报文并通过所述访问接口模块将该报文发送给所述中央控 制模块；还用于在接收到所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的 PTP延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述主时 钟，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块 发送中断触发信号；还用于从接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时 响应报文并发送给所述中央控制模块；
所述时间戳记录模块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读取所述同步报文到达本端的时间t2或所述PTP延 时^"求l艮文离开本端的时间t3;
所述中断控制模块用于在收到所迷中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；
所述中央控制模块用于在收到所述中断控制模块向其发送的通知时，相 应地通过所述访问接口才莫块从所述时间戳记录才莫块中提取出t2或t3;还用 于在接收到所述PTP跟随报文后，提取出其中的tl值；还用于产生PTP延 时请求报文并通过所述访问接口模块发送给所述PTP报文插入提取模块； 还用于在接收到所述PTP延时响应报文后，从中提取出所述t4的值，然后 根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用 该offset的值校正所述实时时间计数才莫块。
进一步地，上述系统还可具有以下特征
所述作为主时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块、PTP报文插入提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；
所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；
所述PTP报文插入提取模块用于将所述中央控制模块通过所述访问接 口模块发来的PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给 所述从时钟，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断 控制模块发送中断触发信号，并将所述中央控制模块通过所述访问接口模块 发来的该同步报文离开本端的时间tl添加到该同步报文中；还用于从4妻收 到的SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文后，向所述时间戳记录模 块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发送中断触发信号；还用于 将所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的所述PTP延时响应报文 插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述从时钟；
所述时间戳记录模块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读取所述同步才艮文离开本端的时间tl或所述PTP延 时请求才艮文到达时间t4;
所述中断控制模块用于在收到所述中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；
所述中央控制模块用于将PTP同步报文通过所述访问接口模块发送给 所述PTP报文插入提取模块；还用于在收到所述中断控制模块向其发送的 通知时，通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提取出tl并发送 给所述PTP报文插入提取模块；还用于通过所述访问接口模块从所述时间 戳记录模块中提取出t4,并将t4封装在所述PTP延时响应报文，并通过所 述访问接口模块发送给所述PTP才艮文插入提取模块。
进一步地，上述系统还可具有以下特征
所述作为从时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块、PTP报文插入 提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；
所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；
所述PTP报文插入提取模块用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出 所述同步报文并通过所述访问接口模块发送给所述中央控制模块，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发送中断触发 信号；还用于在接收到所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的PTP
延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述主时钟，
且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发送
中断触发信号；还用于从接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应 报文并发送给所述中央控制模块；
所述时间戳记录模块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读取所述同步报文到达本端的时间t2或所述PTP延 时请求报文离开本端的时间t3;
所述中断控制模块用于在收到所述中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；
所述中央控制模块用于在收到所述中断控制模块向其发送的通知时，相 应地通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提取出t2或t3;还用 于在接收到所述PTP同步报文后，提取出其中的tl值；还用于产生PTP延 时请求报文并通过所述访问接口模块发送给所述PTP报文插入提取模块； 还用于在接收到所述PTP延时响应报文后，从中提取出所述t4的值，然后 根据U、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用 该offset的值校正所述实时时间计数才莫块。
与现有的通过中央控制器来解析时间报文内容、记录时戳带来的精度不 高，无法适用于所有制式的移动通讯系统的时间同步方法相比，本发明通过 硬件电路产生精确时戳，保证了 SDH设备间实现高精度的时间同步，可以 满足现阶段所有移动通讯系统的要求。本发明所采用的技术方案完全可以替 代GPS系统，从而解决了卫星天线布署的困扰，同时解决了GPS系统的安 全隐患。


图1为本发明实施例中STM-N帧结构示意图；图2为本发明实施例中STM-1帧头开销示意图； 图3为本发明实施例中PTP消息格式示意图4为本发明实施例中主从时钟间通过两步钟实现PTP时间同步的方 法示意图5为本发明实施例中主从时钟间通过单步钟实现PTP时间同步的方 法示意图6为本发明实施例中SDH装置的结构示意图7为本发明实施例中PTP报文发送端的处理示意图8为本发明实施例中PTP报文接收端的处理示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
本发明的基本构思是作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设 备利用SDH帧的段开销的空闲字节进行PTP报文的交互，计算出与主时钟 的时间差后，利用该时间差校正该从时钟，即完成了 SDH设备间的高精度 时间同步。
如图1所示，在SDH帧结构中，STM-N( Synchronous Transport Module, 同步传送模块，N=l， 4， 16, 64)的每个帧的长度是9行、270xN列。且 每一帧由SOH (Section Overhead,段开销)、PAYLOAD (信息净负荷，其 中包含POH ( Path Overhead,通道开销))及AU PTR ( Administrative Unit Pointer,管理单元指4十)组成。
STM-N的帧头开销是9xN列。在该9xN列的帧头开销中，主要定义 了一些帧同步字l殳、APS ( Automatic Protection Switched,自动保护倒换) 倒换等国际公认的字段，所有SDH设备必须遵守这些字段的定义原则和使 用方法。图2是STM-1的帧头开销示意图，前3行的前9个字节为再生段 开销(Regenerator Section Overhead, RSOH),第4行的前9个字节为AU PTR， 最后5行的前9个字节为复用段开销(Multiplex Section Overhead, MSOH)。 其中，A表示与传输媒质相关的特征字节，x表示国内保留字节，*表示不加扰码字节，所有未标记字节预留给未来国际标准使用。
因此，每一PTP报文可以利用多个连续SDH帧的段开销中的空闲字节 来承载(即每一个SDH帧仅用于承载部分PTP报文)，且每一部分PTP报 文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节位置及空闲字节个数相同。 如图2所示，可以采用多个连续的SDH帧_险开销中PI位置的字节来传送 PTP报文，或采用多个连续的SDH帧段开销中位置相同的多个字节来传送 PTP报文，如同SDH帧开销中的B2或D2字段。 一般情况下， 一个国家的 通讯网络的时钟不会/人另一个国家去取时间，因此可以优选采用SDH帧,殳 开销中的x字节来传送PTP报文，但也可以采用国际保留字节来传送PTP 报文。
如图3所示，利用SDH帧的段开销传送的PTP报文中包含消息头、消 息体和消息后缀，且在PTP消息前还设有一 PTP消息标记，主从时钟节点 在发送PTP报文时均需携带这个标记，以方便接收端处理。这个消息标记 类似于PTP over UDP (User Datagram Protocol,用户数据报协议)的IP地 址、UDP头及端口号，接收端只有收到了这个标记，才会解析消息头并对 消息估支相应的处理。
在IEEE 1588 V2规范中将PTP报文分成两类， 一类是事件报文， 一类 是普通报文，事件报文主要包括PTP同步(Sync)报文、PTP跟随 (Follow—Up)报文、PTP延时请求(Delay—Req)报文及PTP延时响应 (Delay—Resp )报文等，普通报文主要包括PTP通告(Announce )报文、管 理(Management)报文等。其中，收发端在收发事件报文时需要记录该报 文的收发时间戳，而在收发送普通报文时不需要记录时间戳。
通告报文主要用于时钟节点向外部通告时钟属性，其它时钟节点接收到 通告报文后，提取通告报文中的属性参数并根据最佳主时钟算法(Best MasterClock, BMC )确定该时钟各端口的主、从状态。管理消息用于查询、 更改时钟节点的配置参数。SDH设备间交互普通消息的主要步骤包括
步骤1:发送端将PTP报文按顺序插入到SDH帧的段开销中，并发送 出SDH接口；
步骤2:接收端从SDH接口中接收SDH帧，从SDH帧的段开销中提取PTP报文，并将其上送给时钟节点的处理器。
从上可以看出对普通报文的处理，发送端只需要将PTP报文插入到SDH 的段开销中，接收端只需要从SDH帧的段开销中提取出PTP报文即可。但 对于事件报文，处理过程则要相对复杂一些，图4是本发明对two-step (两 步)钟报文在SDH设备中处理流程示意图，包括以下步骤
步骤1:在SDH设备收发两端各启动一个定时器，用于保存设备的时 间，SDH设备的记数精度达到纳秒级，且收发两端的计数时钟频率需要保 持一致；此外，该SDH设备收发两端已约定好PTP报文在各SDH帧段开销 中所占用的字节位置及数量信息；
步骤2:作为Master Clock Time (主时钟)端的SDH设备(以下简称 Master端)将PTP同步(Sync)报文按照字节的顺序插入到连续的多个SDH 帧的段开销中，发送给作为Slave Clock Time (从时钟)端的SDH设备，且 记录该Sync报文离开本端的时间tl ，其中，各SDH帧中承载PTP报文的 字节位置及数量相同；
步骤3: Slave端从接收到的SDH帧的段开销中提取出Sync报文，并记 录Sync报文到达本端的时间t2;
步骤4: Master端将PTP跟随(Follow—Up )报文按照字节的顺序插入 到连续的多个SDH帧的段开销中，并发送给Slave端，其中，该Follow—Up 报文中携带有上述Sync报文离开Master端的时间tl;
步骤5: Slave端从接收到的SDH的段开销中提取出Follow—Up报文并 记录tl;
步骤6: Slave端将PTP延时请求(Delay—Req)才艮文按照字节的顺序插 入到连续的多个SDH帧的l爻开销中，并发送给Master端，且记录该 Delay—Req离开本端的时间t3;
步骤7: Master端从接收到的SDH帧的段开销中提取出Delay—Req报 文，并记录Delay—Req才艮文到达本Master端的时间t4;
步骤8: Master端将PTP延时响应(Delay—Resp )报文按照字节的顺序 插入到连续的多个SDH帧的^殳开销中，并发送症合Slave端，其中，该Dday一Resp报文中携带有Delay—Req消息到达本Master端的时间t4;
步骤9: Slave端从接收到的SDH帧的段开销中提取出Delay一Resp报文 携带的t4后，根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与Master端的时间偏差 offset,并利用offset的值4吏正本地时间，达到与Master端的时间同步。计 算方法遵循IEEE 1588 V2 ^见范中的算法，即
如图5所示，本发明的SDH设备间的时钟同步除了支持两步钟同步之 夕卜，还支持one-step (单步)钟同步，包括以下步骤
步骤1:在SDH设备收发两端各启动一个定时器，用于保存设备的时 间，SDH设备的记数精度达到纳秒级，且收发两端的计数时钟频率需要保 持一致；此外，该SDH设备收发两端已约定好PTP报文在各SDH帧段开销 中所占用的字节位置及数量信息；
步骤2: Master端将PTP同步(Sync )报文按照字节的顺序插入到连 续的多个SDH帧的段开销中，发送给作为Slave Clock Time (从时钟)端的 SDH设备，且将该Sync报文离开本端的时间tl加到该报文中，其中，各 SDH帧中承载PTP报文的字节位置及数量相同；
步骤3: Slave端从接收到的SDH帧的段开销中4是取出tl,并记录Sync 才艮文到达本端的时间t2;
步骤4: Slave端将PTP延时请求(Delay—Req)报文按照字节的顺序插 入到连续的多个SDH帧的^更开销中，并发送给Master端，且记录该 Delay—Req离开本端的时间t3;
步骤5: Master端从接收到的SDH帧的段开销中提取出Delay—Req报 文，并记录Delay—R叫才艮文到达本Master端的时间t4;
步骤6: Master端将PTP延时响应(Delay—Resp )报文按照字节的顺序 插入到连续的多个SDH帧的段开销中，并发送给Slave端，其中，该 Delay—Resp报文中携带有Delay—Req消息到达本Master端的时间t4;
步骤7: Slave端从接收到的SDH帧的段开销中提取出Delay一Resp报文 携带的t4后，根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与Master端的时间偏差offset,并利用offset的值校正本地时间，达到与Master端的时间同步。计 算方法遵循IEEE 1588 V2 ^见范中的算法，即
相应地，在SDH设备之间实现高精度时间同步的系统，包括作为从 时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备。该从时钟用于利用SDH帧的 段开销中的空闲字节与主时钟进行PTP报文的交互，计算出与主时钟的时 间差后，利用该时间差校正该从时钟；主时钟用于利用SDH帧的段开销中 的空闲字节与从时钟进行PTP报文的交互。
其中，每一 PTP报文利用多个连续SDH帧的段开销中的空闲字节来承 载，且每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节位置 及空闲字节个数相同；此外，在从时钟与主时钟进行PTP报文交互之前， 二者已约定好每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字 节位置及空闲字节个数信息。该空闲字节可以为SDH帧段开销中的国内保 留字节或国际保留字节。
进一步地，釆用两步钟同步方法时，主时钟用于利用SDH帧的段开销 中的空闲字节与从时钟进行PTP报文的交互是指主时钟用于将PTP同步 报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给从时钟，且记录该同步 报文离开本端的时间tl;还用于将PTP跟随报文插入到多个连续SDH帧的 段开销中，并发送给从时钟，其中，PTP跟随报文中携带有tl;还用于从 接收到的SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文，并记录PTP延时请 求报文到达时间t4;还用于将PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的 段开销中，并发送给从时钟，其中，PTP延时响应报文中携带有t4;
从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与主时钟进行PTP报文 的交互，计算出与主时钟的时间差后，利用该时间差校正从时钟是指从时 钟用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出同步报文，并记录同步报文到 达本端的时间t2;还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出PTP跟随报 文并记录tl;还用于将PTP延时请求才艮文插入到多个连续SDH帧的段开销 中，并发送给主时钟，且记录PTP延时请求报文离开本端的时间t3;还用t2、 t3、 t4的值计算出本端与主时钟的时间偏差offset,并利用该offset的值 校正本地时间，其中，
。#" = -^-^ 。
Slave端要计算出其与Master端的时间偏差offset,必须保i正其能获得 时间t2和t3的精确值，Master端能获得时间tl和t4的精确值。在此种情况 下，如图6所示，作为主时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块601、 PTP报文插入提取模块602、时间戳记录模块603、中断控制模块604、访 问接口模块605及中央控制模块606;
实时时间计数模块601用于提供本端当前时间；其是一个高精度的实时 时钟，在本发明实例中采用64位时钟，记数时钟频率为25M。这个时钟可 以取自通信系统的高精度时钟分发板，时钟源头可以取自于GPS的PP1S (Pulse Per Second,每秒脉冲)或高精度的BITS (Building Integrated Timing Supply System,通信楼综合定时供给系统)时钟，也可以取自于系统的El 或SDH接口板，或者来自于同步以太网接口板，并经过逻辑处理后生成， 时钟的相位抖动较小。因此实时时间计数模块601的记数精度可以达到纳秒 级；
PTP报文插入提取模块602用于将中央控制模块606通过访问接口模块 605发来的PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给从 时钟，且向时间戳记录模块603发送时戳记录触发信号，向中断控制模块 604发送中断触发信号；还用于将中央控制模块606通过访问接口模块605 发来的PTP跟随报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给从时钟； 还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文后，向时间 戳记录模块603发送时戳记录触发信号，向中断控制模块604发送中断触发 信号；还用于将中央控制模块606通过访问接口模块605发来的PTP延时 响应报文插入到多个连续SDH帧的革爻开销中，并发送给从时钟；
时间戳记录模块603用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从实 时时间计数模块601中读取所述同步报文离开本端的时间tl或所述PTP延 时请求l艮文到达时间t4;中断控制模块604用于在收到中断触发信号后，产生中断，通过访问接
口模块605通知所述中央控制模块606;
中央控制模块606用于将PTP同步报文通过访问接口模块605发送给 PTP报文插入提取模块；还用于在收到中断控制模块604向其发送的通知时， 通过访问接口模块605从所述时间戳记录模块603中提取出tl，并将tl封 装在PTP跟随报文中，并通过访问接口模块605发送给PTP报文插入提取 模块；还用于通过访问接口模块605从时间戳记录模块中提取出t4，并将t4 封装在PTP延时响应报文，并通过访问接口模块605发送给PTP报文插入 提取模块602。此外，该中央控制模块606还可负责其它PTP协议的处理， 这些协议包括时钟通告消息、管理消息、最佳主时钟算法、PTP状态机等的 处理，这些协议的处理遵循IEEE-1558 V2规范，不是本发明涉及的范围， 因此不再进行赘述。
而作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备结构相同，其中也 包括实时时间计数模块601、 PTP报文插入提取模块602、时间戳记录模块 603、中断控制模块604、访问接口模块605及中央控制模块606。该从时钟 中各模块的功能简述如下
实时时间计数模块601用于提供本端当前时间；
PTP报文插入提取模块602用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出 同步报文，且向时间戳记录模块603发送时戳记录触发信号，向中断控制模 块604发送中断触发信号；还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出PTP 跟随报文并通过访问接口模块605将该报文发送给中央控制模块606;还用 于在接收到中央控制模块606通过访问接口模块605发来的PTP延时请求 报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给主时钟，且向时间戳记 录模块603发送时戳记录触发信号，向中断控制模块604发送中断触发信号；
制模块606;
时间戳记录模块603用于在收到时戳记录触发信号后，相应地从实时时 间计数模块601中读取同步报文到达本端的时间t2或PTP延时请求报文离 开本端的时间t3;所述中断控制模块用于在收到中断触发信号后，产生中断，通过访问接
口 ^t块605通知中央控制^^莫块606;
中央控制模块606用于在收到中断控制模块504向其发送的通知时，相 应地通过访问接口模块605从时间戳记录模块603中提取出t2或t3;还用 于在接收到PTP跟随报文后，提取出其中的tl值；还用于产生PTP延时请 求报文并通过访问接口模块605发送给PTP才艮文插入提取^f莫块602;还用于 在接收到PTP延时响应报文后，从中提取出t4的值，然后根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与主时钟的时间偏差offset,并利用该offset的值校正实 时时间计数模块601。
进一步地，采用单步钟同步方法时，主时钟用于利用SDH帧的段开销 中的空闲字节与从时钟进行PTP报文的交互是指主时钟用于将PTP同步 报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给从时钟，且将该同步报 文离开本端的时间tl添加到PTP同步报文中；还用于从接收到的SDH帧的 段开销中提取出PTP延时请求报文，并记录PTP延时请求报文到达时间t4; 还用于将PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给 从时钟，其中，PTP延时响应报文中携带有t4;
从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与主时钟进行PTP报文 的交互，计算出与主时钟的时间差后，利用该时间差校正从时钟是指从时 钟用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出同步报文携带的tl,并记录同 步报文到达本端的时间t2;还用于将PTP延时请求报文插入到多个连续SDH 帧的段开销中，并发送给主时钟，且记录PTP延时请求报文离开本端的时 间t3;还用于从接收到的SDH的段开销提取出PTP延时响应报文携带的t4 后，根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与主时钟的时间偏差offset,并利用 该offset的值4吏正本地时间。
在此种情况下，作为主时钟的SDH设备中也可包括实时时间计数模块 601、 PTP报文插入提取模块602、时间戳记录冲莫块603、中断控制模块604、 访问接口模块605及中央控制模块606;
实时时间计数模块601用于提供本端当前时间；PTP报文插入提取模块602用于将中央控制模块606通过访问接口模块 605发来的PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给从 时钟，且向时间戳记录模块603发送时戳记录触发信号，向中断控制模块 604发送中断触发信号，并将中央控制模块606通过访问接口模块605发来 的该同步报文离开本端的时间tl添加到该同步报文中；还用于从接收到的 SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文后，向时间戳记录模块604发 送时戳记录触发信号，向中断控制模块604发送中断触发信号；还用于将中 央控制模块606通过访问接口模块605发来的PTP延时响应报文插入到多 个连续SDH帧的段开销中，并发送给从时钟；
时间戳记录模块603用于在收到时戳记录触发信号后，相应地从实时时 间计数模块601中读取同步报文离开本端的时间tl或PTP延时请求报文到 达时间t4;
中断控制模块604用于在收到中断触发信号后，产生中断，通过访问接 口模块605通知中央控制才莫块606;
中央控制模块606用于将PTP同步报文通过访问接口模块605发送给 PTP报文插入提取模块602;还用于在收到中断控制模块604向其发送的通 知时，通过访问接口模块605从时间戳记录模块603中提取出tl并发送给 PTP报文插入提取模块602;还用于通过访问接口模块605从时间戳记录模 块603中提取出t4，并将t4封装在PTP延时响应报文，并通过访问接口模 块605发送给PTP报文插入提取模块602。
而作为从时钟的SDH设备中也包括实时时间计数模块601、PTP报文插 入提取模块602、时间戳记录模块603、中断控制模块604、访问接口模块 605及中央控制才莫块606。
实时时间计数模块601用于提供本端当前时间；
PTP报文插入提取模块602用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出 同步报文并通过访问接口模块605发送给中央控制模块606,且向时间戳记 录模块603发送时戳记录触发信号，向中断控制模块604发送中断触发信号； 还用于在接收到中央控制才莫块606通过访问接口;f莫块605发来的PTP延时 请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给主时钟，且向时间戳记录模块603发送时戳记录触发信号，向中断控制模块604发送中断触发 信号；还用于从接收到的SDH的段开销提取出PTP延时响应报文并发送给 中央控制模块606;
时间戳记录模块603用于在收到时戳记录触发信号后，相应地从实时时 间计数才莫块中601读耳又同步寺艮文到达本端的时间t2或述PTP延时请求报文 离开本端的时间t3;
中断控制模块604用于在收到中断触发信号后，产生中断，通过访问接 口模块605通知所述中央控制模块606;
所述中央控制模块606用于在收到中断控制模块向其发送的通知时，相 应地通过访问接口模块605从时间戳记录模块603中提取出t2或t3;还用 于在接收到PTP同步报文后，提取出其中的tl值；还用于产生PTP延时请 求报文并通过访问接口模块605发送述PTP报文插入提取模块602;还用于 在接收到PTP延时响应报文后，从中提取出t4的值，然后根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与主时钟的时间偏差offset,并利用该offset的值校正实 时时间计数模块601。
图7是本发明中Master端和Slave端PTP报文插入提取模块602向SDH 的段开销中插入PTP报文的更为详细的示意图。PTP报文插入提取模块602 首先要对SDH帧做帧定界处理，找到帧的同步字节A1、 A2。确定了Al、 A2字节后，就识别了 SDH帧的起始位置，从而就可以定位到PTP报文字节 Pl。当PTP报文离开模块进入线路侧时，产生中断触发信号给中断控制模 块，由中断控制模块产生软件中断通知中央控制器来做后续相关的协议处 理。如果PTP报文是事件消息，会同时产生时戳记录触发信号以便记录报 文离开接口的时间戳，如果PTP报文是单步钟Sync报文，还需要将时戳加 入到同步报文的对应字段中。在插入PTP时间P1字节后，需要重新计算每 一 SDH帧的BIP-24,并利用下一帧的复用段B2字节传送给其它时钟节点。
图8是本发明Master端和Slave端PTP报文插入才是取模块602从SDH 段开销P1提取PTP报文的示意图。与发送端一样，PTP报文插入提取模块 602首先要做帧定界，找到帧同步字节Al、 A2,从而找到PI字，并提取P1构成PTP报文。构成完整的PTP报文后，产生中断触发信号给中断控制
模块产生软件中断给中央处理模块，通知其来接收PTP报文。如果PTP报
文是事件消息，会同时产生时戳记录触发信号以便记录报文进入接口的时间戳。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的 形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种在同步数字系列SDH设备之间实现高精度时间同步的方法，其特征在于，作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备利用SDH帧的段开销中的空闲字节进行PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后，利用该时间差校正所述从时钟。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，每一PTP报文利用多个连续SDH帧的段开销中的空闲字节来承载，且 每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节位置及空闲 字节个数相同；此外，在所述从时钟与主时钟进行PTP报文交互之前，二 者已约定好每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节 位置及空闲字节个数信息。
3、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述空闲字节为S DH段开销中的国内保留字节或国际保留字节。
4、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主时钟将PTP通告报文或管理消息报文通过SDH帧的段开销发送 给所述从时钟，所述从时钟从SDH帧的段开销中相应地提取该PTP通告报 文或管理消息报文。
5、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤所述主时钟将PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发 送给所述从时钟，且记录该同步报文离开本端的时间tl;所述从时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述同步报文，并记 录所述同步报文到达本端的时间t2;所述主时钟将PTP跟随报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发 送给所述从时钟，其中，所述PTP跟踪报文中携带有所述tl;所述从时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP跟随报文并记录所述tl;所述从时钟将PTP延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中， 并发送给所述主时钟，且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;所述主时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP延时请求报 文，并记录所述PTP延时请求报文到达时间t4;所述主时钟将PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中， 并发送给从时钟，其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;所述从时钟从接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应报文携 带的t4后，根据tl 、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与Master端的时间偏差offset, 并利用该offset的值4交正本地时间，其中，
6、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤所述主时钟将PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发 送给所述从时钟，且将该同步报文离开本端的时间tl添加到所述PTP同步 报文中；所述从时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP同步报文携 带的tl ，并记录所述同步报文到达本端的时间t2;所述从时钟将PTP延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中， 并发送给所述主时钟，且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;所述主时钟从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述PTP延时请求报 文，并记录所述PTP延时请求报文到达时间t4;所述主时钟将PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中， 并发送给从时钟，其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;所述从时钟从接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应报文携 带的t4后，根据tl 、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与Master端的时间偏差offset, 并利用该offset的值校正本地时间，其中，
7、 一种在同步数字系列SDH设备之间实现高精度时间同步的系统， 其特征在于，包括作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备；所述从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述主时钟进行 PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后，利用该时间差校正所述 从时钟；所述主时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述从时钟进行 PTP报文的交互。
8、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，每一PTP报文利用多个连续SDH帧的段开销中的空闲字节来承载，且 每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节位置及空闲 字节个数相同；此外，在所述从时钟与主时钟进行PTP报文交互之前，二 者已约定好每一部分PTP报文在各对应SDH帧的段开销中所占的空闲字节位置及空闲字节个数信息。
9、 如冲又利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述空闲字节为S DH帧段开销中的国内保留字节或国际保留字节。
10、 如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述主时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述从时钟进行 PTP报文的交互是指所述主时钟用于将PTP同步报文插入到多个连续SDH 帧的段开销中，并发送给所述从时钟，且记录该同步报文离开本端的时间tl; 还用于将PTP跟随^良文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述 从时钟，其中，所述PTP跟踪报文中携带有所述tl;还用于从接收到的SDH 帧的段开销中提取出PTP延时请求报文，并记录所述PTP延时请求报文到 达时间t4;还用于将PTP延时响应净艮文插入到多个连续SDH帧的4炎开销中， 并发送给从时钟，其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;所述从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述主时钟进行PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后，利用该时间差校正所述从时钟是指所述从时钟用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述同 步报文，并记录所述同步报文到达本端的时间t2;还用于从接收到的SDH 帧的段开销中提取出所述PTP跟随报文并记录所述tl;还用于将所述PTP 延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述主时钟， 且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;还用于从接收到的SDH 的段开销提取出所述PTP延时响应报文携带的t4后，根据tl、 t2、 t3、 t4 的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用该offset的值校正 本地时间，其中，<formula>formula see original document page 5</formula>
11、 如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述主时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述从时钟进行 PTP报文的交互是指所述主时钟用于将PTP同步报文插入到多个连续SDH 帧的段开销中，并发送给所述从时钟，且将该同步报文离开本端的时间tl 添加到所述PTP同步报文中；还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出 PTP延时请求报文，并记录所述PTP延时请求l艮文到达时间t4;还用于将 PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给从时钟， 其中，所述PTP延时响应报文中携带有t4;所述从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与所述主时钟进行 PTP报文的交互，计算出与所述主时钟的时间差后，利用该时间差校正所述 从时钟是指所述从时钟用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述同 步报文携带的所述tl，并记录所述同步报文到达本端的时间t2;还用于将所 述PTP延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述主 时钟，且记录所述PTP延时请求报文离开本端的时间t3;还用于从接收到 的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应报文携带的t4后，根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用该offset的值 才交正本i也时间，其中，<formula>formula see original document page 5</formula>
12、 如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述作为主时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块、PTP报文插入 提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；所述PTP报文插入提取模块用于将所述中央控制模块通过所述访问接 口模块发来的PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给 所述从时钟，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断 控制模块发送中断触发信号；还用于将所述中央控制模块通过所述访问接口 模块发来的PTP跟随报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所 述从时钟；还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文 后，向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发 送中断触发信号；还用于将所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的 所述PTP延时响应报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述 从时钟；所述时间戳记录^^块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读取所述同步报文离开本端的时间tl或所述PTP延 时请求报文到达时间t4;所述中断控制模块用于在收到所述中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；所述中央控制模块用于将PTP同步报文通过所述访问接口模块发送给 所述PTP报文插入提取模块；还用于在收到所述中断控制模块向其发送的 通知时，通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提取出tl，并将tl 封装在所述PTP跟随报文中，并通过所述访问接口模块发送给所述PTP报 文插入提取模块；还用于通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提 取出t4,并将t4封装在所述PTP延时响应报文，并通过所述访问接口模块 发送给所述PTP报文插入提取模块。
13、 如权利要求IO所述的系统，其特征在于，所述作为从时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块、PTP报文插入提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；所述PTP报文插入提取模块用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出所述同步报文，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发送中断触发信号；还用于从接收到的SDH帧的段开销中提取 出所述PTP跟随报文并通过所述访问接口模块将该报文发送给所述中央控 制模块；还用于在接收到所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的 PTP延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述主时 钟，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块 发送中断触发信号；还用于从接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时 响应报文并发送给所述中央控制模块；所述时间戳记录模块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读取所述同步报文到达本端的时间t2或所述PTP延 时请求报文离开本端的时间t3;所述中断控制模块用于在收到所述中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；所述中央控制模块用于在收到所述中断控制模块向其发送的通知时，相 应地通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提取出t2或t3;还用 于在接收到所述PTP跟随报文后，提取出其中的tl值；还用于产生PTP延 时请求报文并通过所述访问接口模块发送给所述PTP报文插入提取模块； 还用于在接收到所述PTP延时响应报文后，从中提取出所述t4的值，然后 根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用 该offset的值校正所述实时时间计数模块。
14、 如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述作为主时钟的SDH设备中包括实时时间计数模块、PTP报文插入 提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；所述PTP报文插入提取模块用于将所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的PTP同步报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给 所述从时钟，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断 控制模块发送中断触发信号，并将所述中央控制模块通过所述访问接口模块 发来的该同步报文离开本端的时间tl添加到该同步报文中；还用于从接收 到的SDH帧的段开销中提取出PTP延时请求报文后，向所述时间戳记录模 块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发送中断触发信号；还用于 将所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的所述PTP延时响应报文 插入到多个连续SDH帧的^殳开销中，并发送给所述从时钟；所述时间戳记录模块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读取所述同步报文离开本端的时间tl或所述PTP延 时请求报文到达时间t4;所述中断控制模块用于在收到所述中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；所述中央控制模块用于将PTP同步报文通过所述访问接口模块发送给 所述PTP报文插入提取模块；还用于在收到所述中断控制模块向其发送的 通知时，通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提取出tl并发送 给所述PTP报文插入提取;f莫块；还用于通过所述访问接口模块从所述时间 戳记录模块中提取出t4，并将t4封装在所述PTP延时响应报文，并通过所 述访问接口模块发送给所述PTP报文插入提取模块。
15、 如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述作为从时钟的SDH设备中包括实时时间计数才莫块、PTP才艮文插入 提取模块、时间戳记录模块、中断控制模块、访问接口模块及中央控制模块；所述实时时间计数模块用于提供本端当前时间；所述PTP报文插入提取模块用于从接收到的SDH帧的段开销中提取出 所述同步报文并通过所述访问接口模块发送给所述中央控制模块，且向所述 时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发送中断触发 信号；还用于在接收到所述中央控制模块通过所述访问接口模块发来的PTP 延时请求报文插入到多个连续SDH帧的段开销中，并发送给所述主时钟，且向所述时间戳记录模块发送时戳记录触发信号，向所述中断控制模块发送中断触发信号；还用于从接收到的SDH的段开销提取出所述PTP延时响应 报文并发送给所述中央控制模块；所述时间戳记录模块用于在收到所述时戳记录触发信号后，相应地从所 述实时时间计数模块中读取所述同步报文到达本端的时间t2或所述PTP延 时请求才艮文离开本端的时间t3;所述中断控制模块用于在收到所述中断触发信号后，产生中断，通过所 述访问接口模块通知所述中央控制模块；所述中央控制模块用于在收到所述中断控制模块向其发送的通知时，相 应地通过所述访问接口模块从所述时间戳记录模块中提取出t2或t3;还用 于在接收到所述PTP同步报文后，提取出其中的tl值；还用于产生PTP延 时请求报文并通过所述访问接口模块发送给所述PTP报文插入提取模块； 还用于在接收到所述PTP延时响应报文后，从中提取出所述t4的值，然后 根据tl、 t2、 t3、 t4的值计算出本端与所述主时钟的时间偏差offset,并利用 该offset的值校正所述实时时间计数模块。
全文摘要
一种在同步数字系列SDH设备之间实现高精度时间同步的方法，包括作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备利用SDH帧的段开销中的空闲字节进行PTP报文的交互，计算出与主时钟的时间差后，利用该时间差校正从时钟。而在SDH设备之间实现高精度时间同步的系统，包括作为从时钟的SDH设备与作为主时钟的SDH设备；从时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与主时钟进行PTP报文的交互，计算出与主时钟的时间差后，利用该时间差校正从时钟；主时钟用于利用SDH帧的段开销中的空闲字节与从时钟进行PTP报文的交互。采用本发明可保证SDH设备间实现高精度的时间同步，可以满足现阶段所有移动通讯系统的要求。
文档编号H04J3/06GK101582733SQ200910150028
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月18日 优先权日2009年6月18日
发明者徐正霞, 凯 赵, 邵贵阳 申请人:中兴通讯股份有限公司