时钟时间同步的方法、设备及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及通信领域的光传送网的网元内数据传送，尤其涉及一种时钟时间同步的方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

随着通信技术的不断发展，光传送网(简称“otn”)作为电信网进行信息传输主要形式之一，其相关设备均具有高精度时间同步的需求。现有技术是采用主控网元获取gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)的时钟时间信息，然后按照时间传送协议通过不同的端口在设备之间进行时间传送，构建时间同步网络。通过时钟端口进行时钟传送，构建时钟同步网络，最终实现时钟时间同步。

时间同步在时钟同步的基础上完成，根据两种机制完成，时钟同步应用广泛的是物理层同步，采用同步以太网synce，时间同步采用的是高精度时间同步1588v2。

网元内时钟时间的同步独立完成，采用不同的通道，分别传送时钟和时间信息，如图1所示，时钟时间单元与多个业务单元通过移动的标准协议1pps+tod(pulsepersecond+timeofdate)实现时间的传送，通过时钟通道以及时钟优先级通道两个单独通道实现时钟频率以及时钟等级信息的传送。在实施时，获取本节点以及相邻节点的时戳，从而获取两个节点的时间差，进而对本节点进行时间补偿。时钟在硬件上留出专门的通道传送，需要的通道分别为时钟频率通道实现时钟同步，时钟优先等级esmc(ethernetsynchronizationmessagingchannel)信息传送通道，实现时钟优先等级计算。

此外还可以采用集中式的传送方式实现时钟时间同步，如图2所示，时间信息以及时钟优先等级信息通过交换机实现数据的交互，时钟则需要专门的通道进行传送，对于硬件则需要网元内的时钟时间单元以及业务单元添加交换芯片。在实施时，将本地时间封装到ptp(precisiontimeprotocol)报文中，在包尾添加一个本地时戳，通过以太网口传送给交换机，由交换机传送给业务单元。由于数据在交换机内的时间不固定，需要计算校准域，即线路延时时间。通过包尾的本地时戳以及业务单元接收报文后打的时戳，可以计算出报文传递时的线路延时时间，将计算的延时时间放到报文内的校准域内。实现ptp报文的传递从而实现网元内主从节点的校时。esmc报文传递方式和ptp报文一致。时钟频率的传递需要单独的硬件走线实现。

上述的两种方案都需要时钟时间单独传递，增加了硬件走线或者需要添加额外的硬件器件，成本会有不同程度的增加，浪费资源。当然不止时钟时间同步时需要单独建立时钟通道，对于其他需要另设通道进行传输的数据都存在着同样的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种时钟时间同步的方法、设备及计算机可读存储介质，以解决需要另设通道(例如时钟通道)进行传输的数据增加硬件走线或器件的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供的一种时钟时间同步的方法，包括：

获取时钟时间信息，

将所述时钟时间信息以二进制数进行编码；

将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号。

在一个可能的设计中，所述将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号包括：

将所述调制信号的帧头的指示信号与二进制数“1”使用同样的占空比表示；将所述调制信号的帧尾与二进制数“0”使用同样的占空比表示；或

所述调制信号的帧头的指示信号与二进制数“0”使用同样的占空比表示；所述调制信号的帧尾与二进制数“1”使用同样的占空比表示。

在一个可能的设计中，所述将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号包括：

将所述时钟时间信息的消息类型以二进制的形式调制到所述调制信号中。

在一个可能的设计中，所述将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号包括：

分频出占空比为第一预设值的帧头及占空比为第二预设值的时钟周期；

对所述时钟周期进行计数，获取个数为预设周期数的时钟周期；

在所述帧头后的预设位置填充所述时钟时间信息中的至少一个子信息。

在一个可能的设计中，所述时钟时间信息为时钟时间信息，所述时钟时间信息的子信息包括：时钟频点信息、时钟优先等级信息、时间锁存信息。

在一个可能的设计中，所述将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号之后，包括：

获取所述调制信号；

通过倍频获取同步系统时钟；

检测所述调制信号的帧头，并在所述帧头后的预设位置提取所述编码后的时钟时间信息的至少一个子信息；

提取所述编码后的时钟时间信息的所有子信息，并进行解码。

根据本发明的另一个方面的一种设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序被所述处理器执行以实现本发明提供的时钟时间同步的方法的步骤。

根据本发明的再一个方面的一种设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

获取所述调制信号；

通过倍频获取同步系统时钟；

检测所述调制信号的帧头，并在所述帧头后的预设位置提取所述编码后的时钟时间信息的至少一个子信息；

提取所述编码后的时钟时间信息的所有子信息，并进行解码。

根据本发明的又一个方面，提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的时钟时间同步的方法的步骤。

根据本发明的又一个方面，提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取所述调制信号；

通过倍频获取同步系统时钟；

检测所述调制信号的帧头，并在所述帧头后的预设位置提取所述编码后的时钟时间信息的至少一个子信息；

提取所述编码后的时钟时间信息的所有子信息，并进行解码。

本发明实施例的一种时钟时间同步的方法、设备及计算机可读存储介质，将时钟时间信息义二进制数进行编码以不同占空比的脉冲信号并以节省了背板走线，同时简化了网元内的信息传递。

附图说明

图1为现有技术中采用1pps+tod的方式实现时钟时间同步的示意图；

图2为现有技术中采用集中式交换方式实现时钟时间同步的示意图；

图3为本发明实施例的时钟时间同步的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例的获得调制信号的步骤流程示意图；

图5为本发明实施例的通过占空比描述二进制数的示意图；

图6为本发明实施例的将时钟时间信息通过占空比调制的示意图；

图7为本发明实施例的采用时钟占空比方式实现时钟时间同步的示意图；

图8为本发明实施例的对调制信号进行解调的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图3，本发明第一实施例提供的一种时钟时间同步的方法，包括：

301、开始。

302、获取时钟时间信息。

一般地，时钟信息包括多个子信息，包括：时钟频点信息、时钟优先等级信息、时间锁存信息。

303、将所述时钟时间信息以二进制数进行编码。

也就是说，将时钟时间信息以“0”和“1”进行编码，在具体实施，还可以将时钟时间信息的子消息的消息类型也以二进制数进行编码，编码后的消息类型可以设置在其对应的编码后的子消息之前，共同组成编码后的时钟消息。当然，若每个消息类型在后续调制信号中的位置是固定的，或是依据预设规则制定的，也可不对时钟时间信息的子消息的消息类型以二进制数进行编码。

304、将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号。

在进行调制时，每一帧数据可以只包括一个子消息，也可以包括两个或两个以上的子消息；

305、结束。

在图3对应的实施例的基础上，请同时参照图4，在本发明的一个实施例中，所：

401、开始。

402、分频出占空比为第一预设值的帧头及占空比为第二预设值的时钟周期；

以系统时钟为155.52m为例，通过系统时钟首先分频出占空比为1/4的帧头信息，时钟频率为19.44m。获取帧头后，继续分频出占空比为3/4的时钟周期。更具体地，在占空比定义中，每510个19.44m背板时钟周期就会有一个帧头信号。帧头信号复用在背板时钟上，因此背板的19.44m时钟不是一个占空比正好为50％的时钟。在本发明的一个实施例中，如图5所示，采用系统时钟分频产生背板时钟时，非帧头位置的背板时钟可以使用2个系统时钟为低6个系统时钟为高的方式，即占空比为75％的时钟周期，其对应的二进制数可以为“0”；帧头指示信号的背板时钟使用6个系统时钟为低2个系统时钟为高来表示，即占空比为25％的时钟周期，其对应的二进制数可以为“1”。如此，业务板检测到低电平持续时间大于4个155.52m时钟周期时下一个背板系统时钟的上升沿就是系统帧头的位置。

403、对所述时钟周期进行计数，获取个数为预设周期数的时钟周期与所述帧头作为一帧数据；

3/4的时钟周期计数到510时，开始调制下一个1/4的帧头，最终获取510个19.44m时钟周期间隔的帧头脉冲；

404、在每帧数据的帧头后的预设位置填充所述时钟时间信息中的至少一个子信息。

请同时参照图5，在本实施例中，每帧数据包括510个时钟周期；该预设位置可以是帧头后的第10个时钟周期，也就是说，在帧头后的第10个时钟周期填入时间同步编码信息；本实施例中，时间同步编码信息包括编码后时钟优先等级信息、时间锁存信息的其中一个，在没有填充时间同步编码信息的后面的255个时钟周期内，其对应的二进制数可以为“0”。

在具体实施时，可以通过系统时钟检测帧头脉冲的高低电平的比例关系，获取帧头的指示信号。然后按照定时机制，规定周期内，检测到的第一个帧头为时间信息填充帧头，检测到帧头后，在帧头之后的固定位置，例如10个19.44m时钟周期后，将时间信息封装的报文，通过字节的高低位，以二进制的形式填充进帧头脉冲。时间信息填充完毕后，下一个帧头信息为时钟优先级信息填充帧头，填充方式和时间信息填充方式一致。时间信息以及时钟信息调制完毕后，就下发业务单元。

405、结束。

在上述任一实施例的基础上，所述将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号包括：

将所述调制信号的帧头的指示信号与二进制数“1”使用同样的占空比表示；将所述调制信号的帧尾与二进制数“0”使用同样的占空比表示；或

所述调制信号的帧头的指示信号与二进制数“0”使用同样的占空比表示；所述调制信号的帧尾与二进制数“1”使用同样的占空比表示。

帧头的指示信号与帧尾采用不同的占空比表示，如此，帧头和帧尾能更好地被检测到。

本发明实施例还提供一种设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序被所述处理器执行以实现上述任一实施例提供的时钟时间同步的方法的步骤。

需要说明的是，上述计算机可读存储介质上的时钟时间同步程序程序实施例与上述任一方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

另，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序被处理器执行以实现上述任一实施例提供的时钟时间同步的方法的步骤。

需要说明的是，上述计算机可读存储介质上的时钟时间同步程序程序实施例与上述任一方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。

如图7所示，本发明提供的一种时钟时间同步的方法，时钟时间单元701与n个业务单元702可以通过时钟占空比通道完成时钟时间同步，时钟时间单元701执行上述任一实施例中的步骤，以获取调制信号，调制信号通过时钟占空比通道到达业务单元，业务单元702对调制信号进行解调处理后，即可完成时钟时间的同步。其中，业务单元702可以使用如图3至图6对应的任一实施例提供的方法步骤获取调制信号。

在业务单元702接收到调制信号后，需要对其进行解调，也就是说，所述将编码后的时钟时间信息以不同占空比的脉冲信号进行调制获得调制信号之后，如图8所示，还包括：

801、开始。

802、获取所述调制信号。

803、通过倍频获取同步系统时钟。

以19.44m时钟为例，通过倍频即可获取155.52m的同步系统时钟。

804、检测所述调制信号的帧头，并在所述帧头后的预设位置提取所述编码后的时钟时间信息的至少一个子信息。

在具体操作时，可以通过同步系统时钟检测占空比为1/4的帧头，并对帧头之后的占空比为3/4的时钟周期计数，获取间隔为510个时钟周期的帧头信息。

在帧头后的10个19.44m时钟位置检测消息类型。通过消息类型区分消息类型，如果标志信息显示为时间信息，则将时间信息放入到缓存空间。如果标志信息显示为时钟优先级信息，则将时钟优先级信息放入到缓存空间。

805、提取所述编码后的时钟时间信息的所有子信息，并进行解码。

更具体地，解码后，可以通过获取的时间信息，以及数据帧头锁存的本地时间，获取远端以及近端的时间差，从而实现时间同步。通过时钟优先级信息，获取最优时钟，实现时钟同步。

806、结束。

本发明实施例还提供一种设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序被所述处理器执行以实现以下步骤：

获取所述调制信号。

通过倍频获取同步系统时钟。以19.44m时钟为例，通过倍频即可获取155.52m的同步系统时钟。

检测所述调制信号的帧头，并在所述帧头后的预设位置提取所述编码后的时钟时间信息的至少一个子信息。在具体操作时，可以通过同步系统时钟检测占空比为1/4的帧头，并对帧头之后的占空比为3/4的时钟周期计数，获取间隔为510个时钟周期的帧头信息。在帧头后的10个19.44m时钟位置检测消息类型。通过消息类型区分消息类型，如果标志信息显示为时间信息，则将时间信息放入到缓存空间。如果标志信息显示为时钟优先级信息，则将时钟优先级信息放入到缓存空间。

提取所述编码后的时钟时间信息的所有子信息，并进行解码。更具体地，解码后，可以通过获取的时间信息，以及数据帧头锁存的本地时间，获取远端以及近端的时间差，从而实现时间同步。通过时钟优先级信息，获取最优时钟，实现时钟同步。

另，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有时钟时间同步程序，所述时钟时间同步程序被处理器执行以实现以下步骤：

获取所述调制信号。

通过倍频获取同步系统时钟。以19.44m时钟为例，通过倍频即可获取155.52m的同步系统时钟。

检测所述调制信号的帧头，并在所述帧头后的预设位置提取所述编码后的时钟时间信息的至少一个子信息。在具体操作时，可以通过同步系统时钟检测占空比为1/4的帧头，并对帧头之后的占空比为3/4的时钟周期计数，获取间隔为510个时钟周期的帧头信息。在帧头后的10个19.44m时钟位置检测消息类型。通过消息类型区分消息类型，如果标志信息显示为时间信息，则将时间信息放入到缓存空间。如果标志信息显示为时钟优先级信息，则将时钟优先级信息放入到缓存空间。

提取所述编码后的时钟时间信息的所有子信息，并进行解码。更具体地，解码后，可以通过获取的时间信息，以及数据帧头锁存的本地时间，获取远端以及近端的时间差，从而实现时间同步。通过时钟优先级信息，获取最优时钟，实现时钟同步。

本发明实施例提供了一种时钟时间同步的方法、设备及计算机可读存储介质，将时钟优先级信息和时间信息采用同一通道实现传递，以不同的数据帧头来调制码型，将数据位的比特高低电平，通过时钟占空比的方式传递出去，在从节点获取相应信息。修改时钟占空比，时钟的频率信息不变，则时钟频点通过单通道传递到下游，从而实现时钟以及时间信息的单通道传递。

本发明实施例实现了时钟时间采用串行通道传送，不需要高速接口进行串并转换，或通过交换机进行数据的交互，只需将传送消息编码，通过时钟占空比传递相关信息即可。本发明实施例能够将多位宽的时间信息以及时钟等级信息转换为串行数据，通过时钟通道传递给下游，同时保留了时钟的频率信息，实现时钟时间信息通过同一通道传输，节省了背板走线，同时简化了网元内的信息传递。同时本通道为一开放性通道，通过定义数据内的数据标识，可以实现任何信息的传递，本通道的复用功能可以实现不同数据的传输。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。