一种ieee1588主时钟实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种IEEE1588主时钟实现方法，所述方法包括：接收以太报文，并对所述以太报文进行识别分类；将需要打时间戳的报文数据进行接收时间戳插入操作；将插入时间戳后的报文数据进行报文解析，提取生成回复报文所需的第一参数；根据所述第一参数，生成PTP协议回复报文；将生成的所述PTP协议回复报文进行缓存，将接收到的报文数据进行缓存，并在发送调度控制下发送缓存的以太报文；对所述缓存的以太报文进行识别分类，获得分类报文数据；当在两步模式时，将生成两步PTP协议报文，并将所有以太报文发送到PHY发送接口；当在一步模式时，将处理后的PTP协议报文和不需要处理的以太报文发送到PHY发送接口。
【专利说明】—种IEEE1588主时钟实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息技术处理领域，尤其涉及一种IEEE1588主时钟实现方法。
【背景技术】
[0002]以太网作为一种应用最广泛的通信网络，以其优越的性价比、技术成熟度高和高传输速率等优势，成为通信承载网的主要发展方向。随着网络的发展，网络的组网形态、业务类型和应用场合等已发生了深刻的变化，在以太网走向网络融合的过程中，许多业务的正常运行都要求精确的时钟同步，因此对时钟同步的需求提出了越来越高的需求。例如，在3G、4G移动通信网络中，基站间不仅要求频率同步，而且对时间同步的要求也越来越严格，如仅通过GPS、BD卫星系统来满足此要求，成本较高。
[0003]IEEE1588是精密时间同步协议(PTP)，可在主、从设备间提供基于以太网络连接时间同步功能。PTP协议采用软硬件相结合的方式，在物理层由硬件打时间戳，主、从设备间的同步精度可达微秒级。
[0004]PTP的主、从时钟设备间通过PTP协议报文的交换过程中获取时间戳，根据时间戳可以计算得到两个时钟设备间的时延和时间偏差，根据计算结果来调整从时钟设备的时间输出，从而实现主时钟和从时钟的网络时钟同步。一般情况下，主时钟设备通过网络同时向多个从时钟设备授时，即同时与多个从时钟设备进行PTP协议报文的定时发送、PTP协议报文的接收以及PTP协议报文回复，来实现网络中的主、从时钟设备的时钟同步。通常为了加快时间同步的速率，可以通过提高PTP协议报文的发包率，即提高测量的频次，从而加快主、从时钟同步的收敛。从前所述,PTP网络中主时钟设备收、发报文的数量最多，因此主时钟设备对PTP协议报文的处理能力决定整个网络时间同步系统的同步速率和同步质量。在现有的技术中主要通过硬件打时间戳和软件实现PTP协议栈的方式来实现PTP同步系统。当PTP主时钟连接的从时钟的端口数增加及报文的发包频率增加的情况下，CPU处理报文的数量会大增，甚至倍增，这样会导致系统同步性能的下降或CPU成本增加。因此，在不增加CPU成本的基础上，设法提高PTP主时钟设备的报文处理能力，对PTP时间同步网络的应用具有很强的现实意义。
[0005]PTP时间同步系统中主时钟处理的协议报文的类型如下表I。
[0006]表I
【权利要求】
1.一种IEEE1588主时钟实现方法，其特征在于，所述方法包括: 接收以太报文，并对所述以太报文进行识别分类，获得不同类别的报文数据； 将需要打时间戳的报文数据进行接收时间戳插入操作； 将插入时间戳后的报文数据进行报文解析，提取生成回复报文所需的第一参数； 根据所述第一参数，生成PTP协议回复报文； 将生成的所述PTP协议回复报文进行缓存，将接收到的报文数据进行缓存，并在发送调度控制下发送缓存的以太报文； 对所述缓存的以太报文进行识别分类，获得分类报文数据； 当在两步模式时，将生成两步PTP协议报文和其他所有以太报文发送到PHY发送接Π ； 当在一步模式时，将处理后的PTP协议报文和不需要处理的以太报文发送到PHY发送接口。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收以太报文，并对所述以太报文进行识别分类，获得不同类别的报文数据具体为:接收以太报文，并对所述以太报文进行识别分类，获得第一数据与第二数据，其中，所述第一数据为需要打时间戳的PTP协议报文数据，所述第二数据为不需要打时间戳的报文数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述以太报文进行识别分类具体为:根据PTP报文类型和网络参数对所述以太报文进行识别分类。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将需要打时间戳的的报文数据进行接收时间戳插入操作具体为:将所述第一数据的接收时间戳插入PTP协议报文的PTP帧头的保留位置处，并获得第三数据，并将所述第二数据发到MAC接收接口。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将插入时间戳后的报文数据进行报文解析，提取生成回复报文所需的第一参数具体为:将所述第三数据进行报文解析，提取生成回复报文所需的第一参数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一参数包括但不限于:PTP协议报文的网络参数、序列ID、端口 ID。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将生成的所述PTP协议回复报文进行缓存，将接收到的报文数据进行缓存，并在发送调度控制下发送缓存的以太报文具体为:将生成的所述PTP协议回复报文进行缓存；同时将来自MAC发送接口的所有数据进行缓存，并在发送调度控制下发送缓存的以太报文。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述缓存的以太报文进行识别分类，获得分类报文数据具体为:对所述缓存的以太报文进行识别分类，识别出第一报文、第二报文以及第三报文，其中，所述第一报文为需要打时间戳的PTP协议报文，所述第二报文为需要对修正域进行处理的PTP协议报文，所述第三报文为不需要处理的以太报文。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述当在两步模式时，将生成的两步PTP协议报文和不需要处理的以太报文发送到PHY发送接口具体为:记录所述第一报文的发送时间戳或根据所述第二报文的发送时间戳计算出驻留时间数据，产生两步报文生成参数；根据所述两步报文生成参数生成两步PTP协议报文，将所有报文发送到PHY发送接口。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述当在一步模式时，将处理后的PTP协议报文和不需要处理的以太报文发送到PHY发送接口具体为:当在一步模式时，将所述第一报文进行发送时间戳的插入控制；将所述第二报文根据发送时间戳计算出新修正域的数据并进行数据插入控制，并将 处理后的PTP协议报文和所述第三报文发送到PHY发送接口。
【文档编号】H04L7/00GK103701581SQ201310650280
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】何定高, 王广才, 楚鹰军 申请人:电信科学技术第五研究所