一种应用于时间触发FC网络的时间同步方法与流程

本发明涉及fc网络通信技术，尤其涉及应用于时间触发fc网络的时间同步方法。

背景技术：

随着分布式系统的发展，系统中设备之间数据交互的实时性、可靠性以及高安全性需求变得更加迫切。时间触发网络最大的优点是能够使网络中的关键消息都能够按照确定的时间进行传输。

光纤通道（fiberchannel，缩写为fc）在1988年由国际信息技术标准委员会（incits）提出。由于fc协议具有高吞吐率、低延时、低误码率以及光纤介质不受电磁波干扰等高可靠性特性，得到了航空电子（avionicsenvironment,ae）领域的关注。为此光纤通道标准组织专门成立了航空电子分会（ansifc-ae），制定了一系列fc-ae相关的协议内容作为fc协议的扩充部分。这些协议标准主要用来规定航空电子环境下各设备之间数据通信。具备高速率、高可靠性、低延时等优点的光纤通信，在航天、船舶、车辆等军工通信网络中也得到了广泛使用。但是，现有的fc协议中并没有时间触发相关的规范和定义，这使得fc网络中关键性消息无法按照确定时间进行传输。

现有技术中，由fc-ae发布的fc-fs协议中推荐了两种时间同步方式，网络中的一个fc节点或交换机作为时钟服务器，其余fc节点作为时钟同步客户端。第一种同步方式为时钟原语同步方式，由于原语仅限于fc网络相邻两个节点间传输，故原语时间同步方式不能穿越fc交换机，只能逐级逐层进行时间同步。第二种为els帧同步方式，客户端的应用层发送时间同步的请求帧(csrels)，时钟同步服务器接收后发送时间更新帧(csuels)，时间同步可选择在物理层更新时间戳，经fc网络层转发到客户端，由于els帧传输需要在缓存中排队，将导致时间客户端收到时钟信息存在较大抖动。这两中时间同步方式都为单时钟源同步方式，只能使用逐级逐层的同步方式进行网络时间同步，同步精度低，容错能力差。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种应用于时间触发fc网络的时间同步方法，以解决解决时间同步精度低，容错能力差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种应用于时间触发fc网络的时间同步方法，步骤包括：

各时钟源定时以插帧发送方式在fc网络内传输时间同步信息，以供同步主机获取，并经同步主机处理后校正本地时钟，籍此建立全局时钟基准；

同步主机以插帧发送方式向fc网络内传输全局时钟基准，以供各时钟源及同步客户机获取并以此做基准处理来同步本地时钟。

在可能的优选实施方式下，其中所述时间同步信息包括：sco原语，其中所述sco原语包括：时间同步信息发送时所在的集成周期信息；静态配置的比特向量表；sco原语类型信息；透明时钟参数，且所述透明时钟参数记录有sco原语传输的累积延迟数据。

在可能的优选实施方式下，该应用于时间触发fc网络的时间同步方法，步骤还包括：同步客户机在fc网络中获取全局时钟基准时，更新透明时钟参数的累积延迟数据后，向连接的时钟源或其它同步客户机中的至少一个转发。

在可能的优选实施方式下，其中所述插帧发送方式步骤包括：使用sco原语以通过替换fc帧间间隔中相同个数的连续原语序列，以允许sco原语序列插入在fc帧之间发送。

在可能的优选实施方式下，其中同步主机处理所述时间同步信息的步骤包括：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各sco原语中的透明时钟参数及同步主机接收sco原语的到达时间，计算出各时钟源发送的soc原语的原始发送时间，从而固化成sco原语时间点；

-a2完成整合计算，步骤包括：收集阶段：所述同步主机开启观测窗口，以根据sco原语时间点，筛选出落入所述观测窗口筛选范围内的各sco原语；计算阶段：计算筛选出的各sco原语中每个sco原语时间点与当前时间点排序最早的sco原语时间点的时间差，并取总中值，以得出修正值；延时阶段：在所述修正值的基础上增加计算阶段的时间开销，以得出当前时钟基准；

-a3完成时钟矫正计算，步骤包括：同步主机根据当前时钟基准，校准本地时钟，并以校准后的本地时钟为基准，以建立全局时钟基准，其中所述全局时钟基准包括：时钟基准sco原语。

在可能的优选实施方式下，其中同步主机处理所述时间同步信息的步骤还包括：

-a0完成sco原语检测，步骤包括：分析sco原语的格式及携带的co原语类型信息，以验证sco原语有效性，并允许有效sco原语进入步骤a1。

在可能的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a1完成时钟矫正计算，步骤包括：根据最近一次收到的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟；

在可能的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各时钟基准sco原语中的透明时钟参数及接收时钟基准sco原语的到达时间，计算出各时钟基准sco原语的原始发送时间，从而固化成时钟基准sco原语时间点；

-a2完成时钟矫正计算，步骤包括：根据步骤a1的时钟基准sco原语时间点的先发顺序选择对应的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟。

在可能的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各时钟基准sco原语中的透明时钟参数及接收时钟基准sco原语的到达时间，计算出各时钟基准sco原语的原始发送时间，从而固化成时钟基准sco原语时间点；

-a2完成整合计算，步骤包括：开启观测窗口，以根据时钟基准sco原语时间点，筛选出落入所述观测窗口筛选范围内的各时钟基准sco原语；

-a3完成时钟矫正计算，步骤包括：根据步骤a2的时钟基准sco原语时间点的先发顺序，选择对应的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟。

在可能的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a0完成sco原语检测，步骤包括：分析时钟基准sco原语的格式及携带的sco原语类型信息，以验证时钟基准sco原语有效性，并允许有效的时钟基准sco原语进入步骤a1。

通过本发明提供的应用于时间触发fc网络的时间同步方法，解决了现有fc网络时间同步容错能力不强的问题，及时间同步时占用有效数据带宽等问题，使得本案的fc网络能够同时具备时间同步精确性更高，容错性更强，传输效率更优等优势，因此极具实际应用及推广价值。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的应用于时间触发fc网络的时间同步方法中示例网络构架示意图；

图2为本发明的应用于时间触发fc网络的时间同步方法中，sco原语序列插帧结构示意图；

图3为本发明的应用于时间触发fc网络的时间同步方法中示例网络构架示意图；

图4为本发明的应用于时间触发fc网络的时间同步方法中时间同步处理流程示意图；

图5为本发明的应用于时间触发fc网络的时间同步方法中同步主机cm处理时间同步信息的示例步骤图；

图6为本发明的应用于时间触发fc网络的时间同步方法中基准处理步骤示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

（一）

请参阅图1至图4，为了实现发明目的，本发明提供的该应用于时间触发fc网络的时间同步方法，步骤包括：各时钟源定时以插帧发送方式在fc网络内传输时间同步信息，以供同步主机获取，并经同步主机处理后校正本地时钟，籍此建立全局时钟基准；同步主机以插帧发送方式向fc网络内传输全局时钟基准，以供各时钟源及同步客户机获取并以此做基准处理来同步本地时钟。

其中首先需要定义的是，本案中的时钟源(以下简称sm)，同步主机（以下简称cm），同步客户机（以下简称sc），仅代指设备所处当前该时间触发fc网络中的功能角色，而非对设备本身的类型加以限制，本领域技术人员可以根据系统构架时钟精度需求，来决定设备的功能角色，如在可选的实施方式中，可以将终端系统/设备配置为时钟源或同步客户机，将交换机配置为同步主机或同步客户机，而在其他可选示例实施方式中，例如还可以，配置网络中其中一台或多台终端系统为同步主机，将其中一台或多台交换机配置为时钟源，而网络中剩余的设备可以被配置成为同步客户机，因此可见本方案中的时钟源，同步主机，同步客户机仅为角色而非固定设备类型，因此任何采用本案发明构思所做出的同等替换实施方案，皆落入本案的揭露范围。

如图1所示，仅为一个简单且仅用于示例说明本发明方案的fc网络的同步数据传输基本过程的图示，其中各sm/sc与cm双向连接后，由各sm向cm发送时间同步原语数据sco，并由cm处理后向sm及sc反馈全局时钟基准以供sm/sc/cm同步时间。

另一方面，所述时间同步信息包括：sco原语（synchronizationcontrolorder，简称sco原语），本案fc网络中各个sm、sc和cm之间通过传递用于时钟同步控制的sco原语来计算出各个设备的本地时钟与同步时钟之间的偏差，据此实现时间同步。

具体来说，所述sco原语包括：

-时间同步信息发送时所在的集成周期信息：表示整合周期值。系统中的设备处于不同步状态时，整合周期值默认为0，处于同步状态时，整合周期随着时间同步过程累加，其上限值是可配置的。

-静态配置的比特向量表：记载了各sm成员向量。

-sco原语类型信息：本实施例下设定了3种类型，其中cs用于冷启动过程的发起，ca用于冷启动过程的应答，in用于同步过程同步信息的交互。

其中，在非同步操作期间（例如，冷启动或重启时间触发fc网络），时钟源发送冷启动和冷启动确认的专用sco原语。同步主机收集冷启动sco原语和冷启动确认sco原语。基于前述原语的输入及其在同步主机中的当前状态机状态，同步主机判断后决定是否发送冷启sco原语或冷启动确认sco原语到时间源和同步客户机。

-透明时钟参数：主要存储各类sco原语从发送、中继、最后到达接收节点的延时累加。

此外在其他的优选实施方式中，若本案用于多域的fc网络中时，该sco原语还可以包括：时间同步域信息：用以标识能够彼此同步的设备集，处于相同同步域的fc网络中的设备才能进行sco原语的交互以及时间同步，以便于sm\cm\sc识别。

此外在其他的优选实施方式中，所述sco原语还包括：

-时间同步优先级信息：表示时间触发fc网络的各个sm、cm只能使用预先定义好的同步优先级来发送sco原语序列。cm只能接收与定义优先级相同的sco原语，而sm和sc根据配置，也可以接收/转发不是它们自己优先级的sco原语。

其中，为了说明本案中该插帧发送方式的步骤，首先需对传输的数据形式进行定义，如图2所示，以syn及其下标a至d来表示各sco原语，而根据实际网络需求及协议等情况，该若干个sco原语可以组成sco原语序列，如图2中示例以4个sco原语syna、synb、sync、synd、来组成sco原语序列，从而携带sco原语数据，以供插帧发送。

具体来说，本发明中为了实现在时间同步时不占用有效数据带宽的功能，及进一步提高时间同步的精确性，发明人巧妙的通过采用sco原语序列替换fc帧间间隔中相同个数的连续原语序列来启动时钟同步事件，如图2所示，在本优选实施例下，需满足fc帧与帧之间至少间隔6个原语周期的协议规定，同时应确保同步原语序列的两端至少有两个空闲原语连接在一起，同时，发送端发送的sco原语序列和接收端接收到的sco原语序列应遵循该设定的序列格式，否则认为该序列无效。从而解决了带宽占用问题。此外需要说明的是，本实施例中以4个sco原语组成sco原语序列，且fc帧与帧之间至少间隔6个原语周期的协议规定仅为示例说明，而并未对本实施例的实施方式进行任何限制，在合理的替换实施方式下，本领域技术人员可以根据具体的传输协议标准，调整sco原语序列的组成数量，及间隔帧空闲的数量，因此任何采用本发明实施例构思下的插帧发送方法，皆属于本实施例的揭露范围。

另一方面，为了定义设备间的原语交换功能，在本实施例中，设备（交换机或终端设备）可根据每个sco原语中的类型信息进行判断，如当接收到指定类型的sco原语或原语序列时，便解析数据进行原语交换，以对接收到的sco原语或原语序列按需求进行更新或不更新数据信息等预设操作逻辑，重新组装为相应类型的sco原语或原语序列，如，更新sco原语中的透明时钟参数，加入链路延时数据后，重新组装sco原语，从而在该sco原语中记载累积的延迟数据，以本实施例为例，则同步客户机在fc网络中获取全局时钟基准时，更新透明时钟参数的累积延迟数据后，向连接的时钟源转发，此外在其它实施例中也可以向与其连接的其它同步客户机转发。

因此本领域技术人员应当理解，前述示例并未对本实施例进行限制，实施者也可以根据相应的需求来对该sco原语的其他信息/参数进行更新，之后更新或未更新的sco原语将再按预设原语发送规则从指定的一个或多个端口重新发送/转送，从而完成原语交换，以根据该规则在本发明的时间同步网络中传输sco原语。

为了便于理解，如图3所示，提供了一种fc网络示例，在该示例的时间触发的fc网络中。它由6个终端/设备系统101~106和2个交换机201、202组成，其中各终端设备/系统通过双向fc通信链路110连接到交换机201、202。同样，交换机通过双向fc通信链路110相互连接。其中在本实施例中，该终端设备101~105配置为时钟源sm；终端系统106及交换机201配置为同步客户机sc；只有交换机202配置为同步主机（cm）。在具体的sco原语传输过程中：

其中时钟源sm：在请求时间同步过程时，当进入同步状态后周期调度发送sco原语序列（本地时钟信息），sco原语序列信息中的透明时钟参数记录了sco原语序列传输的累积延迟。而当sm收到时钟基准sco原语序列后，sm将对该原语序列进行序列检测、各字段信息检测（如优先级和同步域检测等），以验证sco原语有效后，使用基准处理步骤来对其中的信息进行处理，从而使sm对本地时间进行同步操作。

其中同步客户机sc：其配置信息中包含cm所对应的物理端口号，这里简称cm对应的交换机物理端口为cm端口。sc同步客户机收到非cm端口发送的sco原语序列，将会把该原语序列携带的信息拷贝到本地，当cm端口的帧间隔时间到来时，sc重新将该信息以sco原语序列形式从配置的cm端口发送出去，在发送前sc会更新该信息的透明时钟字段数据。如果sc收到从cm端口发送的sco原语序列，即时钟基准sco原语序列时，则sc会使用该原语序列携带的信息，通过基准处理步骤使sc对本地时间进行同步；同时sc将会重新组建时钟基准sco原语序列并在非cm端口的帧间间隔发送出去，在发送前sc会把转发延时加到时钟基准sco原语序列中的透明时钟参数中。如果sc为终端设备，且所有端口都为cm端口，则sc为时钟基准sco原语的纯使用者。

如图4至图5所示，其中同步主机cm：当其收到各个端口发送的sco原语序列后，会对接收到的sco原语序列信息进行处理，以得到时钟基准用于同步本地时间，并籍此建立全局时钟基准，以通过时钟基准sco原语，在调度时刻到来时，将新的时钟基准sco原语序列发送出去，用于同步sm和sc。

具体来说，在优选的实施方式下，时钟源sm在同步周期调度时刻生成sco原语，以向目标同步主机cm发送，当该cm接收后，根据以下步骤处理该sco原语：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各sco原语中的透明时钟参数及同步主机接收sco原语的到达时间，计算出各时钟源发送的soc原语的原始发送时间，以确定原始发送顺序，从而固化成sco原语时间点。

-a2完成整合计算，步骤包括：收集阶段：当cm收到sco原语后cm会开启观测窗口，以根据a1步骤中确定的各sco原语的sco原语时间点，筛选出落入所述观测窗口筛选范围内的各sco原语，其中在本实施例中，如可以筛选去除因为网络传输延时过久到达的sco原语，也可以筛选去除到达时间点过早的sco原语，因为一方面不具有参考性，另一方面该数据可能有误，或会拉低/拉高整体时间同步的误差。

之后，为了进一步提高时间同步的容错性，在优选方案中，还可以在筛选后的sco原语中分别去除至少一个最早及最晚的sco原语时间点的sco原语；

之后进入计算阶段：计算筛选出的各sco原语中每个sco原语时间点与当前时间点排序最早的sco原语时间点的时间差，并取总中值，以得出修正值，当然本领域技术人员也可以根据具体的容错或时间同步精度要求，以求筛选后的sco原语时间点平均值等方式，通过其他现有时间计算方式来获取修正值，因此本实施例并未进行限制，任何符合本发明构思的相关实施替换实施方式，皆属于本发明的揭露范围；

之后进入计算延时阶段：在所述修正值的基础上增加计算阶段的时间开销，以得出当前时钟基准；

-a3完成时钟矫正计算，步骤包括：同步主机根据当前时钟基准，校准本地时钟，并以校准后的本地时钟为基准，以建立全局时钟基准，其中所述全局时钟基准包括：时钟基准sco原语。

此外为了筛除无效数据，在优选实施方式中，在a1步骤前还可以包括步骤：

-a0完成sco原语检测，步骤包括：分析sco原语的格式及携带的时间同步优先级信息、sco原语类型信息，以验证sco原语有效性，并允许有效sco原语进入步骤a1。

当得到该时钟基准sco原语后，各sm及sc将进入接收及同步过程中，如在优选实施方式下，sm/sc收到该时钟基准sco原语后，将进入基准处理步骤，具体包括：

-a1完成时钟矫正计算，步骤包括：根据最近一次收到的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟。

在可选的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各时钟基准sco原语中的透明时钟参数及接收时钟基准sco原语的到达时间，计算出各时钟基准sco原语的原始发送时间，从而固化成时钟基准sco原语时间点。

-a2完成时钟矫正计算，步骤包括：根据步骤a1的时钟基准sco原语时间点的先发顺序选择对应的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟

请参阅图6在可选的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各时钟基准sco原语中的透明时钟参数及接收时钟基准sco原语的到达时间，计算出各时钟基准sco原语的原始发送时间，从而固化成时钟基准sco原语时间点。

-a2完成整合计算，步骤包括：开启观测窗口，以根据时钟基准sco原语时间点，筛选出落入所述观测窗口筛选范围内的各时钟基准sco原语；

-a3完成时钟矫正计算，步骤包括：根据步骤a2的时钟基准sco原语时间点的先发顺序，选择对应的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟。

在可选的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a0完成sco原语检测，步骤包括：分析时钟基准sco原语的格式及携带的时间同步优先级信息、sco原语类型等信息，以验证时钟基准sco原语有效性，并允许有效的时钟基准sco原语进入步骤a1。

籍此，通过上述实施例提供的应用于时间触发fc网络的时间同步方法，解决了现有fc网络时间同步容错能力不强的问题，及时间同步时占用有效数据带宽等问题。同时还实现了在时间触发网络中，使用多时钟源进行网络时间同步的功效，因此具有较好的容错能力，相比现有技术同步精确性更高，传输效率更优。

（二）

为了实现发明目的，本发明另一方面还提供了一种应用于时间触发fc网络的时间同步方法，步骤包括：各时钟源定时以插帧发送方式在fc网络内传输时间同步信息，以供同步主机获取，并经同步主机处理后校正本地时钟，籍此建立全局时钟基准；同步主机以插帧发送方式向fc网络内传输全局时钟基准，以供各时钟源及同步客户机获取并以此做基准处理来同步本地时钟。

其中首先需要定义的是，本案中的时钟源(以下简称sm)，同步主机（以下简称cm），同步客户机（以下简称sc），仅代指设备所处当前该时间触发fc网络中的功能角色，而非对设备本身的类型加以限制，本领域技术人员可以根据系统构架时钟精度需求，来决定设备的功能角色，如在可选的实施方式中，可以将终端系统/设备配置为时钟源或同步客户机，将交换机配置为同步主机或同步客户机，而在其他可选示例实施方式中，例如还可以，配置网络中其中一台或多台终端系统为同步主机，将其中一台或多台交换机配置为时钟源，而网络中剩余的设备可以被配置成为同步客户机，因此可见本方案中的时钟源，同步主机，同步客户机仅为角色而非固定设备类型，因此任何采用本案发明构思所做出的同等替换实施方案，皆落入本案的揭露范围。

其中所述时间同步信息包括：sco原语（synchronizationcontrolorder，简称sco原语），本案fc网络中各个sm、sc和cm之间通过传递用于时钟同步控制的sco原语来计算出各个设备的本地时钟与同步时钟之间的偏差，据此实现时间同步。

具体来说，所述sco原语包括：

-时间同步信息发送时所在的集成周期信息：表示整合周期值。系统中的设备处于不同步状态时，整合周期值默认为0，处于同步状态时，整合周期随着时间同步过程累加，其上限值是可配置的。

-静态配置的比特向量表：记载了各sm成员向量。

-时间同步优先级信息：表示时间触发fc网络的各个sm、cm只能使用预先定义好的同步优先级来发送sco原语序列。cm只能接收与定义优先级相同的sco原语，而sm和sc根据配置，也可以接收/转发不是它们自己优先级的sco原语。

-sco原语类型信息：本实施例下设定了3种类型，其中cs用于冷启动过程的发起，ca用于冷启动过程的应答，in用于同步过程同步信息的交互。

其中，在非同步操作期间（例如，冷启动或重启时间触发fc网络），时钟源发送冷启动和冷启动确认的专用sco原语。同步主机收集冷启动sco原语和冷启动确认sco原语。基于前述原语的输入及其在同步主机中的当前状态机状态，同步主机判断后决定是否发送冷启sco原语或冷启动确认sco原语到时间源和同步客户机。

-透明时钟参数：主要存储各类sco原语从发送、中继、最后到达接收节点的延时累加。

如在优选实施方式下为了提高时间同步的精确性，搜集的延时数据可以包括：动态延时、静态延时和链路延时。

-其中动态延时中，为了进一步提高延时计算的精确性，其优选可包括：

-动态发送延时：即调度设备（时钟源或同步主机）当时钟计时到预先设定好的调度时间点时。派发一组sco原语形成sco原语序列，当调度设备正在发送一个fc帧时，sco原语序列将被阻塞到该fc帧发送完成后的帧间隔发送。

-动态中继延时：调度设备与接收设备间的中继设备会引起sco原语序列重新发送延时。由于原语只能在端对端设备中传输，当sco原语序列需要经过交换机时，交换机将sco原语序列有效数据记录到本地后，再从目的端口发送出去，当目的端口正在传输fc帧时，sco原语序列将被阻塞到该帧传输完成后的帧间格传输。

-动态接收延时：硬件限制可能需要sco原语序列的接收与接收设备的其它内部动作按一定的顺序进行所产生的延时。在计算固化sco原语时间点时，以将这种额外延迟的补偿添加到sco原语中。因此该动态接收延迟具体指sco原语在接收时刻点与开始被时间点固化函数进行固化之间的时间差。

-其中静态延时：除了以上各种动态延时以外，静态延时也会影响sco原语序列的传输。这些静态延时在优选实施方式下，可以包括：静态发送延时、静态中继延时、静态接收延时，这些延时主要是由硬件处理逻辑所引入的延时。

-其中链路延时：每个设备还为其连接的每个通信链路维护一个链路延时。该链路延时主要补偿了静态的线路延迟。链路延时指定两个直接连接的设备之间的连线延迟。当sco原语从sco原语的生产者流向sco原语的消费者时，总线路延迟是由单个线路延迟(链路延时)之和计算出来的。在发生连接长度变化时，只需要设备本地重新配置即可。

此外在其他的优选实施方式中，若本案用于多域的fc网络中时，该sco原语还可以包括：时间同步域信息：用以标识能够彼此同步的设备集，处于相同同步域的fc网络中的设备才能进行sco原语的交互以及时间同步，以便于sm\cm\sc识别。

其中，为了说明本案中该插帧发送方式的步骤，首先需对传输的数据形式进行定义，如图2所示，以syn及其下标a至d来表示各sco原语，而根据实际网络需求及协议等情况，该若干个sco原语可以组成sco原语序列，如图2中示例以4个sco原语syna、synb、sync、synd、来组成sco原语序列，从而携带sco原语数据，以供插帧发送。

具体来说，本发明中为了实现在时间同步时不占用有效数据带宽的功能，及进一步提高时间同步的精确性，发明人巧妙的通过采用sco原语序列替换fc帧间间隔中相同个数的连续原语序列来启动时钟同步事件，如图2所示，在本优选实施例下，需满足fc帧与帧之间至少间隔6个原语周期的协议规定，同时应确保同步原语序列的两端至少有两个空闲原语连接在一起，同时，发送端发送的sco原语序列和接收端接收到的sco原语序列应遵循该设定的序列格式，否则认为该序列无效。从而解决了带宽占用问题。此外需要说明的是，本实施例中以4个sco原语组成sco原语序列，且fc帧与帧之间至少间隔6个原语周期的协议规定仅为示例说明，而并未对本实施例的实施方式进行任何限制，在合理的替换实施方式下，本领域技术人员可以根据具体的传输协议标准，调整sco原语序列的组成数量，及间隔帧空闲的数量，因此任何采用本发明实施例构思下的插帧发送方法，皆属于本实施例的揭露范围。

另一方面，为了定义设备间的原语交换功能，在本实施例中，设备（交换机或终端设备）可根据每个sco原语中的类型信息进行判断，如当接收到指定类型的sco原语或原语序列时，便解析数据进行原语交换，以对接收到的sco原语或原语序列按需求进行更新或不更新数据信息等预设操作逻辑，重新组装为相应类型的sco原语或原语序列，如，更新sco原语中的透明时钟参数，加入链路延时数据后，重新组装sco原语，从而在该sco原语中记载累积的延迟数据，以本实施例为例，则同步客户机在fc网络中获取全局时钟基准时，更新透明时钟参数的累积延迟数据后，向连接的时钟源转发，此外在其它实施例中也可以向与其连接的其它同步客户机转发。

因此本领域技术人员应当理解，前述示例并未对本实施例进行限制，实施者也可以根据相应的需求来对该sco原语的其他信息/参数进行更新，之后更新或未更新的sco原语将再按预设原语发送规则从指定的一个或多个端口重新发送/转送，从而完成原语交换，以根据该规则在本发明的时间同步网络中传输sco原语。

为了便于理解，如图3所示，提供了一种fc网络示例，在该示例的时间触发的fc网络中。它由6个终端/设备系统101~106和2个交换机201、202组成，其中各终端设备/系统通过双向fc通信链路110连接到交换机201、202。同样，交换机通过双向fc通信链路110相互连接。其中在本实施例中，该终端设备101~105配置为时钟源sm；终端系统106及交换机201配置为同步客户机sc；只有交换机202配置为同步主机（cm）。在具体的sco原语传输过程中：

其中时钟源sm：在请求时间同步过程时，当进入同步状态后周期调度发送sco原语序列（本地时钟信息），sco原语序列信息中的透明时钟参数记录了sco原语序列传输的累积延迟。而当sm收到时钟基准sco原语序列后，sm将对该原语序列进行序列检测、各字段信息检测（如优先级和同步域检测等）和团集检测等操作，以验证sco原语有效后，使用基准处理步骤来对其中的信息进行处理，从而使sm对本地时间进行同步操作。

其中同步客户机sc：其配置信息中包含cm所对应的物理端口号，这里简称cm对应的交换机物理端口为cm端口。sc同步客户机收到非cm端口发送的sco原语序列，将会把该原语序列携带的信息拷贝到本地，当cm端口的帧间隔时间到来时，sc重新将该信息以sco原语序列形式从配置的cm端口发送出去，在发送前sc会更新该信息的透明时钟字段数据。如果sc收到从cm端口发送的sco原语序列，即时钟基准sco原语序列时，则sc会使用该原语序列携带的信息，通过基准处理步骤使sc对本地时间进行同步；同时sc将会重新组建时钟基准sco原语序列并在非cm端口的帧间间隔发送出去，在发送前sc会把转发延时加到时钟基准sco原语序列中的透明时钟参数中。如果sc为终端设备，且所有端口都为cm端口，则sc为时钟基准sco原语的纯使用者。

其中同步主机cm：当其收到各个端口发送的sco原语序列后，会对接收到的sco原语序列信息进行处理，以得到时钟基准用于同步本地时间，并籍此建立全局时钟基准，以通过时钟基准sco原语，在调度时刻到来时，将新的时钟基准sco原语序列发送出去，用于同步sm和sc。

具体来说，如图4至图5所示，在优选的实施方式下，时钟源sm在同步周期调度时刻生成sco原语，以向目标同步主机cm发送，当该cm接收后，根据以下步骤处理该sco原语：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各sco原语中的透明时钟参数及同步主机接收sco原语的到达时间，计算出各时钟源发送的soc原语的原始发送时间，以确定原始发送顺序，从而固化成sco原语时间点。

-a2完成整合计算，步骤包括：收集阶段：当cm收到sco原语后cm会开启观测窗口，以根据a1步骤中确定的各sco原语的sco原语时间点，筛选出落入所述观测窗口筛选范围内的各sco原语，其中在本实施例中，如可以筛选去除因为网络传输延时过久到达的sco原语，也可以筛选去除到达时间点过早的sco原语，因为一方面不具有参考性，另一方面该数据可能有误，或会拉低/拉高整体时间同步的误差。

之后，为了进一步提高时间同步的容错性，在优选方案中，还可以在筛选后的sco原语中分别去除至少一个最早及最晚的sco原语时间点的sco原语；

之后进入计算阶段：计算筛选出的各sco原语中每个sco原语时间点与当前时间点排序最早的sco原语时间点的时间差，并取总中值，以得出修正值，当然本领域技术人员也可以根据具体的容错或时间同步精度要求，以求筛选后的sco原语时间点平均值等方式，通过其他现有时间计算方式来获取修正值，因此本实施例并未进行限制，任何符合本发明构思的相关实施替换实施方式，皆属于本发明的揭露范围；

之后进入计算延时阶段：在所述修正值的基础上增加计算阶段的时间开销，以得出当前时钟基准；

-a3完成时钟矫正计算，步骤包括：同步主机根据当前时钟基准，校准本地时钟，并以校准后的本地时钟为基准，以建立全局时钟基准，其中所述全局时钟基准包括：时钟基准sco原语。

此外为了筛除无效数据，在优选实施方式中，在a1步骤前还可以包括步骤：

-a0完成sco原语检测，步骤包括：分析sco原语的格式及携带的时间同步优先级信息、sco原语类型信息，以验证sco原语有效性，并允许有效sco原语进入步骤a1。

当得到该时钟基准sco原语后，各sm及sc将进入接收及同步过程中，如在优选实施方式下，sm/sc收到该时钟基准sco原语后，将进入基准处理步骤，具体包括：

-a1完成时钟矫正计算，步骤包括：根据最近一次收到的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟。

在可选的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各时钟基准sco原语中的透明时钟参数及接收时钟基准sco原语的到达时间，计算出各时钟基准sco原语的原始发送时间，从而固化成时钟基准sco原语时间点。

-a2完成时钟矫正计算，步骤包括：根据步骤a1的时钟基准sco原语时间点的先发顺序选择对应的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟

如图6所示，在可选的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a1完成时序保持计算，步骤包括：根据各时钟基准sco原语中的透明时钟参数及接收时钟基准sco原语的到达时间，计算出各时钟基准sco原语的原始发送时间，从而固化成时钟基准sco原语时间点。

-a2完成整合计算，步骤包括：开启观测窗口，以根据时钟基准sco原语时间点，筛选出落入所述观测窗口筛选范围内的各时钟基准sco原语；

-a3完成时钟矫正计算，步骤包括：根据步骤a2的时钟基准sco原语时间点的先发顺序，选择对应的所述时钟基准sco原语，校准本地时钟以同步本地时钟。

在可选的优选实施方式下，其中所述的基准处理步骤包括：

-a0完成sco原语检测，步骤包括：分析时钟基准sco原语的格式及携带的时间同步优先级信息、sco原语类型等信息，以验证时钟基准sco原语有效性，并允许有效的时钟基准sco原语进入步骤a1。

此外值得一提的是，本实施例中所包含的团集检测步骤，主要用于检测fc网络在时间同步过程中，可能存在小团集问题，即少数时间触发fc设备形成小的同步网络，导致其他设备的本地时间无法进行时间同步的现象。因此在sm与cm进行周期性时间同步过程中，在每个同步周期内，加入团集检测函数，对处于同步状态和不处于同步状态的fc网络中设备数，分别进行检测，以消除时间触发fc网络中小团集的产生，保障时间触发fc网络时间同步的稳定性。

其中在优选实施方式下，该团集检测函数可以包括：同步团集检测、异步团集检测和相对团集检测函数。它们作用于时间触发fc设备不同的同步状态和不同同步时刻下本地成员变量值。

同步团集检测：首先设定同步设备阈值，一般由cpu配置；然后当网络处于同步状态且fc设备接收窗口关闭时刻，检测当前同步网络中处于同步状态的fc设备数是否小于预先设定同步设备阈值。若小于，则时间触发fc网络中存在小团集，需执行重启动过程，重新对时间触发fc网络中设备进行时间同步。

异步团集检测：与同步团集检测刚好相反，检测当前同步网络中处于非同步状态的时间触发fc设备数是否大于预先设定非同步设备阈值。其中非同步状态tt-fc设备主要包括通过固化时间点或者压缩时间点不在接收窗口内和在接收窗口内同步周期值与当前tt-fc（时间触发fc）设备同步周期不同两种情况。因此异步团集检测可以定义两个本地变量用于记录这两种情况下不同步的tt-fc设备数。

若不同步的tt-fc设备数大于非同步设备阈值，则异步团集检测成功；否则，检测不成功。

相对团集检测：只执行于sm同步周期开始时刻，用于检测同步sm数量是否小于等于非同步sm数量。

依据该团集检测判断结果，在优选实施方式中，还可以通过调整sco原语中的原语类型参数，如cs用于冷启动过程的发起，ca用于冷启动过程的应答，而在非同步操作期间（例如，冷启动或重启时间触发fc网络），时钟源sm发送冷启动和冷启动确认的专用sco原语。同步主机收集冷启动sco原语和冷启动确认sco原语。基于此输入及其在同步主机中的当前状态机状态，同步主机决定是否发送冷启sco原语或冷启动确认sco原语到各时钟源sm和/或同步客户机sc，完成重启，从而解决团集问题，保障时间触发fc网络时间同步的稳定性。

综上所述，通过本发明提供的应用于时间触发fc网络的时间同步方法，解决了现有fc网络时间同步容错能力不强的问题，及时间同步时占用有效数据带宽等问题，使得本案的fc网络能够同时具备时间同步精确性更高，容错性更强，传输效率更优等优势，因此极具实际应用及推广价值。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员可以理解，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

此外实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-onlymemory）、随机存取存储器（ram，randomaccessmemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。