一種分布式系統(tǒng)中的設備及其同步方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡領域，尤其涉及一種分布式系統(tǒng)中的設備及其同步方法。
【背景技術】
[0002]當分組承載網(wǎng)逐步取代]3DH(PlesiC)Chronous Digital Hierarchy，準數(shù)字同步層次結構)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字層次結構)網(wǎng)絡時，除了業(yè)務(比如但不限于語音業(yè)務)承載網(wǎng)絡外，原有的時鐘同步網(wǎng)絡也需要利用分組承載設備來分發(fā)時鐘。針對GPS(Global Posit1ning System，全球定位系統(tǒng))存在成本過高和軍事風險等問題，目前比較通用的解決方案是:通過同步以太網(wǎng)技術在物理層實現(xiàn)全網(wǎng)設備的頻率同步，通過基于IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣和電子工程師協(xié)會)的1588v2協(xié)議同步全網(wǎng)設備的相位，該協(xié)議又稱為PTP(Precis1n TimeSynchronizat1n Protocol，精確時間同步協(xié)議)。在分組業(yè)務通過OTN(OpticalTransportNetwork，光傳送網(wǎng)絡)承載時，設備也需要支持同步以太網(wǎng)或PTP協(xié)議的相關功能。
[0003]現(xiàn)有技術方案實現(xiàn)1588協(xié)議都是集中式的(有CPU參與)，通過交換芯片或者外接PHY(physical layer，物理層)芯片給1588報文打時間戳，CPU負責發(fā)送和接收1588報文，同時提取1588報文的時間戳信息，然后進行協(xié)議計算，進行時鐘同步處理。這種方案有兩個缺點:1、由于是集中式設備，不管用戶是否需要1588協(xié)議的功能，這個設備本身都會帶上1588協(xié)議的功能，硬件成本會增加。2、CPU既要實現(xiàn)1588協(xié)議的配置功能，又要實現(xiàn)1588協(xié)議的業(yè)務功能(比如時間戳提取和協(xié)議計算、同步)，加重了 CPU的負擔，由于CPU處理能力有限，對于下掛多個slave(從)設備的情況下，slave設備的個數(shù)和1588報文速率都會有限制，因此限制了同步性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是如何在采用分布式時鐘盤的情況下實現(xiàn)設備1588協(xié)議的功能。
[0005]為了解決上述問題，采用如下技術方案。
[0006]—種分布式系統(tǒng)中的設備，包括:主交換盤、一個或多個業(yè)務盤；
[0007]時鐘盤，用于產(chǎn)生1588報文，經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述業(yè)務盤;從所述主交換盤接收1588報文，根據(jù)1588協(xié)議處理所接收的1588報文；
[0008]所述業(yè)務盤用于將從所述主交換盤接收的1588報文輸出到所述設備的外部;將從所述設備的外部接收的1588報文經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述時鐘盤。
[0009]可選地，所述時鐘盤包括:
[0010]處理芯片及第一物理層PHY芯片；
[0011]所述處理芯片用于產(chǎn)生1588報文發(fā)送給所述第一 PHY芯片，根據(jù)1588協(xié)議處理從所述第一 PHY芯片所接收的1588報文；
[0012]所述第一PHY芯片用于將從所述處理芯片收到的1588報文經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述業(yè)務盤;將從所述主交換盤收到的1588報文轉發(fā)給所述處理芯片；
[0013]所述業(yè)務盤包括:
[0014]第二PHY芯片，用于將從所述主交換盤收到的1588報文輸出到所述設備的外部；當從所述設備的外部接收到1588報文時，將該1588報文經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述第一PHY芯片。
[0015]可選地，所述主交換盤還用于在第一時刻發(fā)送幀同步信號給所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片；
[0016]所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片還用于將從同一時鐘源接收的頻率信號作為工作頻率，當接收到所述幀同步信號時將時間基準校準到預定時刻。
[0017]可選地，所述第一時刻由所述時鐘盤、主交換盤及業(yè)務盤通過板間通信協(xié)商確定。
[0018]可選地，所述預定時刻為所述第一PHY芯片或第二 PHY芯片收到所述幀同步信號時，本芯片所保存的時刻;所保存的時刻為默認時刻，或通過板間通信收到的時刻。
[0019]可選地，所述的設備還包括:
[0020]現(xiàn)場可編程門陣列FPGA;
[0021]所述主交換盤還用于當所述設備中在位的盤都正常啟動后，輸出系統(tǒng)時鐘給所述FPGA ；
[0022]所述FPGA用于對所述系統(tǒng)時鐘進行分頻，產(chǎn)生所述頻率信號，發(fā)送給所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片。
[0023]可選地，所述第一PHY芯片還用于在收到所述處理芯片發(fā)送的1588報文時，在該1588報文中記錄第一接收時刻；在收到所述主交換盤轉發(fā)的1588報文時記錄第二發(fā)送時亥IJ，并計算所述第二發(fā)送時刻和第二接收時刻相隔的時間長度，將計算結果填充到該1588報文的CF域中；
[0024]所述第二PHY芯片還用于在收到所述主交換盤轉發(fā)的1588報文時記錄第一發(fā)送時亥IJ，并計算第一發(fā)送時刻和所述第一接收時刻相隔的時間長度，將計算結果填充到該1588報文的CF域中；當從所述設備的外部接收到1588報文時，在該1588報文中記錄所述第二接收時刻。
[0025]可選地，所述第一PHY芯片還用于當所述設備插入新的業(yè)務盤時，獲取本PHY芯片的時間戳，在所獲取的時間戳上加上預定的時間長度得到預計時刻，將預計時刻通過板間通信發(fā)送給所述新的業(yè)務盤的第二 PHY芯片;在所述預計時刻到達時，發(fā)送幀同步信號給所述新的業(yè)務盤的第二 PHY芯片。
[0026]可選地，所述第一PHY芯片、第二PHY芯片分別包括:用于接收頻率信號的第一同步管腳、用于接收幀同步信號的第二同步管腳；
[0027]所述第一PHY芯片的第二同步管腳還用于在所述預計時刻到達時，發(fā)送所述第一PHY芯片產(chǎn)生的幀同步信號給所述新的業(yè)務盤的第二 PHY芯片。
[0028]—種分布式系統(tǒng)中的設備的同步方法，應用于上述的設備中，包括:
[0029]所述時鐘盤產(chǎn)生1588報文，經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述業(yè)務盤；
[0030]所述業(yè)務盤將從所述主交換盤接收的1588報文輸出到所述設備的外部；
[0031]所述業(yè)務盤將從所述設備的外部接收的1588報文經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述時鐘盤；
[0032]所述時鐘盤根據(jù)1588協(xié)議處理從所述主交換盤接收的1588報文。
[0033]可選地，所述的方法還包括:
[0034]所述主交換盤在第一時刻發(fā)送幀同步信號;所述時鐘盤的第一物理層PHY芯片、和所述業(yè)務盤的第二 PHY芯片當接收到所述幀同步信號時將時間基準校準到預定時刻；
[0035]所述第一PHY芯片和第二PHY芯片從同一時鐘源接收頻率信號，以所述頻率信號作為工作頻率。
[0036]可選地，所述主交換盤在第一時刻發(fā)送幀同步信號前還包括:
[0037]所述時鐘盤、主交換盤及業(yè)務盤通過板間通信協(xié)商確定所述第一時刻。
[0038]可選地，所述預定時刻為所述第一PHY芯片或第二 PHY芯片收到所述幀同步信號時，本芯片所保存的時刻;所保存的時刻為默認時刻，或通過板間通信收到的時刻。
[0039]可選地，所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片從同一時鐘源接收的頻率信號前還包括:
[0040]所述主交換盤當所述設備中在位的盤都正常啟動后，輸出系統(tǒng)時鐘；
[0041]所述設備中的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA對所述系統(tǒng)時鐘進行分頻，產(chǎn)生所述頻率信號，發(fā)送給所述第一 PHY芯片和第二 PHY芯片。
[0042]可選地，所述時鐘盤產(chǎn)生1588報文，經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述業(yè)務盤包括:所述時鐘盤的處理芯片產(chǎn)生1588報文發(fā)送給所述時鐘盤的第一 PHY芯片;所述第一 PHY芯片在收到所述處理芯片發(fā)送的1588報文時，在該1588報文中記錄第一接收時刻，將該1588報文經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述業(yè)務盤；
[0043]所述業(yè)務盤將從所述主交換盤接收的1588報文輸出到所述設備的外部包括:所述業(yè)務盤的第二 PHY芯片在收到所述主交換盤轉發(fā)的1588報文時記錄第一發(fā)送時刻，并計算第一發(fā)送時刻和所述第一接收時刻相隔的時間長度，將計算結果填充到該1588報文的CF域中，將該1588報文輸出到所述設備的外部；
[0044]所述業(yè)務盤將從所述設備的外部接收的1588報文經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述時鐘盤包括:所述第二 PHY芯片當從所述設備的外部接收到1588報文時，在該1588報文中記錄所述第二接收時刻，將該1588報文經(jīng)過所述主交換盤轉發(fā)給所述第一 PHY芯片；
[0045]所述時鐘盤從所述主交換盤接收1588報文后，根據(jù)1588協(xié)議處理所接收的1588報文前還包括:所述第一 PHY芯片在收到所述主交換盤轉發(fā)的1588報文時記錄第二發(fā)送時刻，并計算所述第二發(fā)送時刻和第二接收時刻相隔的時間長度，將計算結果填充到該1588報文的CF域中，將該1588報文轉發(fā)給所述處理芯片。
[0046]可選地，所述的方法還包括:
[0047]當所述設備插入新的業(yè)務盤時，所述時鐘盤的第一PHY芯片獲取本PHY芯片的時間戳，在所獲取的時間戳上加上預定的時間長度得到預計時刻，將預計時刻通過板間通信發(fā)送給所述新的業(yè)務盤的第二 PHY芯片;所述新的業(yè)務盤的第二 PHY芯片保存通過板間通信收到的所述預計時刻；
[0048]所述第一PHY芯片在所述預計時刻到達時，發(fā)送幀同步信號給所述新的業(yè)務盤的第二 PHY芯片；所述新的業(yè)務盤的第二 PHY芯片當收到所述幀同步信號時，將時間基準校準到所保存的所述預計時刻。
[0049]本發(fā)明實施例提供的方案中，1588協(xié)議的業(yè)務功能由時鐘盤來實現(xiàn)，這樣大大減少了主控盤的CPU負擔，使其可以專注于1588協(xié)議的配置功能和其它業(yè)務功能，提高了同步性能；而且可以保護用