一種基于sdh-e1網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)ptp納秒級精度傳輸?shù)姆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高精度的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步傳輸，具體涉及一種基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的El通道傳輸PTP時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)時(shí)間偏差補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)納秒級(亞微秒級)時(shí)間精度傳輸。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各種時(shí)間同步裝置在各種行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，如地鐵系統(tǒng)、高鐵系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、智能醫(yī)院、智能交通、智能城市、金融銀行系統(tǒng)等。每個(gè)行業(yè)根據(jù)所處的環(huán)境和需求，需要的時(shí)間同步精度也是各不相同。
[0003]近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對網(wǎng)絡(luò)授時(shí)精度提出了越來越高的要求，IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)提出了一種精密的時(shí)間協(xié)議(PTP)，采用這種協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)非常精確的同步。
[0004]電力系統(tǒng)對時(shí)間同步的精度要求越來越高，已經(jīng)達(dá)到了亞微秒級的需求，傳統(tǒng)的時(shí)間傳輸方式和協(xié)議都不能滿足這樣的需求，因此電力系統(tǒng)目前對于GPS和北斗衛(wèi)星這種無線接收機(jī)的依賴非常嚴(yán)重，對地面可靠的高精度的有線路由的需求越來越迫切。因此通過電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)El通道的PTP傳輸實(shí)現(xiàn)納秒級(亞微秒級)時(shí)間精度的傳輸也成為近期的研究熱點(diǎn)。然而，由于基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)El通道的存在著嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)不對稱性和SDH網(wǎng)絡(luò)自愈功能導(dǎo)致路由的不固定二者引起的時(shí)間偏差很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的El通道傳輸PTP時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)時(shí)間偏差補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)納秒級(亞微秒級)時(shí)間精度傳輸段落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的，在與提供一種基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的El通道傳輸PTP時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)時(shí)間偏差補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)納秒級(亞微秒級)時(shí)間精度傳輸。圖2是目前通常采用的基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)El通道傳輸PTP時(shí)間信號(hào)的方法，具體說明如下；PTP主時(shí)鐘跟蹤GPS或者北斗衛(wèi)星信號(hào)獲取高精度的時(shí)間源，PTP主時(shí)鐘的輸出PTP信號(hào)精度通常優(yōu)于土 100納秒，輸出PTP信號(hào)經(jīng)過以太網(wǎng)/El轉(zhuǎn)換器后，進(jìn)入SDH網(wǎng)絡(luò)；在PTP從鐘端，El信號(hào)經(jīng)過El/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器后恢復(fù)為PTP時(shí)間信號(hào)，從鐘跟蹤這個(gè)PTP信號(hào)，PTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議是基于主時(shí)鐘和從時(shí)鐘之間的網(wǎng)絡(luò)是對稱這個(gè)前提才能達(dá)到協(xié)議本身能達(dá)到的亞微秒級時(shí)間精度，但是由于基于SDH的El通道傳輸加協(xié)議轉(zhuǎn)換器的傳輸通道存在網(wǎng)絡(luò)上的嚴(yán)重不對稱性和El路由隨著SDH網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)整帶來的路由的不固定，使得PTP從鐘恢復(fù)的時(shí)間存在系統(tǒng)性的時(shí)間偏差，這個(gè)時(shí)間偏差隨著SDH網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)整帶來的路由的不固定而發(fā)生改變，而且時(shí)間偏差隨著SDH網(wǎng)絡(luò)的El路由的節(jié)點(diǎn)數(shù)量、距離而發(fā)生改變，存在不確定性和易變性。圖1是本發(fā)明采用的基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)El通道傳輸PTP時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)時(shí)間補(bǔ)償方法。PTP從鐘采用了相同的SDH的El通道傳輸加協(xié)議轉(zhuǎn)換器的傳輸通道傳輸PTP時(shí)間到PTP主鐘的PTP監(jiān)測卡進(jìn)行反饋時(shí)間監(jiān)測的方法，將監(jiān)測卡監(jiān)測到PTP固定偏差的一半動(dòng)態(tài)補(bǔ)償給PTP從鐘，從而消除了目前方法網(wǎng)絡(luò)上的嚴(yán)重不對稱性和El路由隨著SDH網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)整帶來的路由的不固定，使得PTP從鐘恢復(fù)時(shí)間的系統(tǒng)性的時(shí)間偏差被消除，這個(gè)補(bǔ)償時(shí)間偏差隨著SDH網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)整帶來的路由不固定而動(dòng)態(tài)改變，從而消除了從鐘時(shí)間隨著SDH網(wǎng)絡(luò)的El路由的節(jié)點(diǎn)數(shù)量、距離而發(fā)生改變的影響。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
[0008]圖2為目前基于SDH網(wǎng)絡(luò)El通道PTP傳輸?shù)南到y(tǒng)框圖。
[0009]圖3為發(fā)明裝置的主模塊功能模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0011]本發(fā)明的方法適合多路實(shí)時(shí)監(jiān)測，監(jiān)測容量和監(jiān)測時(shí)間同步信號(hào)可根據(jù)需要靈活配置多個(gè)監(jiān)控卡來完成，監(jiān)測卡采用可編程器件+ARM。本發(fā)明提供的PTP主時(shí)鐘除了提供PTP主時(shí)鐘的所有功能外，增加了 PTP時(shí)間同步監(jiān)測卡，其包含了測量數(shù)據(jù)接收模塊，測量數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，測量數(shù)據(jù)處理模塊，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間獲取產(chǎn)生模塊，以及報(bào)警模塊，如圖3。
[0012]本發(fā)明中時(shí)間同步監(jiān)測卡的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間獲取模塊是從PTP主鐘獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，使得作為監(jiān)測卡的時(shí)間源和被監(jiān)測PTP從鐘的時(shí)間源是同一個(gè)時(shí)間源，從而保證監(jiān)測的準(zhǔn)確性。對于PTP主鐘通常采用GPS和北斗衛(wèi)星接收信號(hào)作為精確輸入源，產(chǎn)生本地標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間PPS+T0D,本地標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間通過通信總線傳遞給每塊監(jiān)控卡。
[0013]本發(fā)明中時(shí)間同步監(jiān)測卡的測量數(shù)據(jù)處理模塊實(shí)時(shí)讀取接收的PTP時(shí)間數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理模塊和本地標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行比較，獲得一個(gè)時(shí)間偏差，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將其一半時(shí)間偏差通過自定義的通信協(xié)議發(fā)送給PTP從鐘，PTP從鐘接收到這個(gè)時(shí)間偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間補(bǔ)償，從而消除了由于SDH傳輸網(wǎng)路不對稱性造成的固定時(shí)間偏差?？ㄉ嫌袌?bào)警裝置，在監(jiān)測到接收時(shí)間信號(hào)異常的時(shí)候，能夠發(fā)生報(bào)警信號(hào)。
[0014]在經(jīng)過解碼模塊，根據(jù)得到的外部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，處理模塊會(huì)將外部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間與本地標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間做比較，在監(jiān)測輸入端就實(shí)時(shí)的計(jì)算外部時(shí)間同步信號(hào)的時(shí)間誤差，最大程度的減小了系統(tǒng)的測量誤差。
[0015]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I )、采用從時(shí)鐘給主時(shí)鐘反饋PTP時(shí)間信號(hào)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)消除路由不對稱性引起的時(shí)間偏差；
(2)、提供了并行通道的實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，確保多通道測量的準(zhǔn)確性；
(3)、自定的系統(tǒng)內(nèi)部通信協(xié)議，為各種系統(tǒng)靈活配置監(jiān)測容量和監(jiān)測時(shí)間同步信號(hào)類型。
[0016]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.在一種基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的El通道傳輸PTP時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)時(shí)間偏差補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)納秒級(亞微秒級)時(shí)間精度傳輸，其特征在于:實(shí)現(xiàn)了 PTP從鐘由于傳輸路由不對稱性和路由變動(dòng)引起PTP時(shí)間偏差的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償。2.在一種實(shí)時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償PTP時(shí)間偏差的動(dòng)方法，其特征是通過在PTP從鐘上增加的PTP輸出模塊輸出PTP信號(hào)，在PTP主時(shí)鐘上增加PTP輸入監(jiān)測模塊，在PTP主時(shí)鐘上測量PTP監(jiān)測模塊的時(shí)間偏差來完成的。3.根據(jù)權(quán)利2所述，PTP偏差監(jiān)測信號(hào)需要的是和PTP時(shí)間傳輸El通道獨(dú)立的El通道或者同一通道，獨(dú)立通道是El的所有路由相同的El通道，從而保證了 PTP偏差監(jiān)測信號(hào)El通道和PTP時(shí)間傳輸El通道的對稱性。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的E1通道傳輸PTP時(shí)間信號(hào)的動(dòng)態(tài)時(shí)間偏差補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)納秒級（亞微秒級）時(shí)間精度傳輸，解決了當(dāng)前電力系統(tǒng)通過有線傳輸實(shí)現(xiàn)長距離傳輸亞微秒級高精度時(shí)間信號(hào)的問題，大大提高了電力的時(shí)間同步網(wǎng)的精度和可靠性、安全性。
【IPC分類】H04J3/06
【公開號(hào)】CN105119678
【申請?zhí)枴緾N201510568721
【發(fā)明人】管曉權(quán)
【申請人】浙江賽思電子科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月9日