一種基于ip光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種時(shí)間同步監(jiān)測(cè)方法，基于IP光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)方法，該方法包括了多中心同步狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法和同步異常處理機(jī)制。本發(fā)明面向的衛(wèi)星授時(shí)節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的主要部分為時(shí)間服務(wù)器，時(shí)間服務(wù)器之間通過(guò)以太網(wǎng)和直通光纖連接，構(gòu)建同步監(jiān)測(cè)專用的光網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)多中心同步監(jiān)測(cè)方法監(jiān)測(cè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的同步效果，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生同步異常后根據(jù)同步異常處理機(jī)制選擇同步主時(shí)鐘，通過(guò)地面?zhèn)浞莨饩W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的同步。本發(fā)明可以監(jiān)測(cè)到單節(jié)點(diǎn)和多節(jié)點(diǎn)同步異常，并提供異常節(jié)點(diǎn)的處理機(jī)制，提高衛(wèi)星同步系統(tǒng)的容災(zāi)抗毀能力。
【專利說(shuō)明】-種基于IP光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星時(shí)間同步【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種基于IP光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié) 點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星授時(shí)是指地面節(jié)點(diǎn)通過(guò)GPS、化ONASS、伽利略和北斗等衛(wèi)星系統(tǒng)獲取時(shí)間的 過(guò)程。衛(wèi)星授時(shí)包括單向授時(shí)和雙向授時(shí)兩種，單向授時(shí)無(wú)需接收機(jī)發(fā)送本地信息，只是被 動(dòng)接收來(lái)自衛(wèi)星的廣播信息，接收機(jī)根據(jù)導(dǎo)航電文及相關(guān)信息，自主計(jì)算鐘差，修正本地時(shí) 間；雙向授時(shí)需要接收機(jī)通過(guò)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)，向地面中屯、站發(fā)送位置等本地信息，中屯、通過(guò)大氣 模型、星歷誤差等參數(shù)解算出接收機(jī)的時(shí)間，并通過(guò)衛(wèi)星鏈路回傳給本地接收機(jī)。
[0003] W北斗二號(hào)為例，單向授時(shí)精度為50ns，雙向授時(shí)精度為10ns，當(dāng)前的衛(wèi)星同步 系統(tǒng)一般認(rèn)為衛(wèi)星是絕對(duì)準(zhǔn)確的，但是如果衛(wèi)星信號(hào)受到干擾或者衛(wèi)星本身發(fā)生故障，時(shí) 間基準(zhǔn)就會(huì)被拉偏，導(dǎo)致時(shí)間體系無(wú)法同步。該種情況在對(duì)時(shí)間同步穩(wěn)定性要求非常高的 軍用、民用系統(tǒng)中是無(wú)法接受的，很可能導(dǎo)致極大的經(jīng)濟(jì)、政治損失。
[0004] 為了監(jiān)測(cè)不同節(jié)點(diǎn)之間的同步情況，一般可W借助光纖雙向時(shí)間比對(duì)系統(tǒng)來(lái)實(shí) 現(xiàn)。光纖雙向時(shí)間比對(duì)系統(tǒng)通過(guò)B碼和PPS接收本地時(shí)間服務(wù)器時(shí)間，將時(shí)間信息通過(guò)脈 寬調(diào)制加載到lOMHz的信號(hào)上，最后通過(guò)光端機(jī)和直通光纖傳遞到對(duì)端，通過(guò)對(duì)時(shí)報(bào)文的 收發(fā)計(jì)算出兩個(gè)端機(jī)之間的同步偏差。但是光纖雙向時(shí)間比對(duì)系統(tǒng)需要很大的投入成本， 而且其星型的對(duì)時(shí)結(jié)構(gòu)不夠靈活，發(fā)現(xiàn)失步節(jié)點(diǎn)后缺乏補(bǔ)救措施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的；本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于IP 光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于IP光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié)點(diǎn)同 步監(jiān)測(cè)方法，衛(wèi)星授時(shí)節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)包括兩種節(jié)點(diǎn)，分別是邊緣節(jié)點(diǎn)和中央節(jié)點(diǎn)，邊緣 節(jié)點(diǎn)指只有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，中央節(jié)點(diǎn)指有兩個(gè)W上鄰居節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的包 括時(shí)間服務(wù)器，節(jié)點(diǎn)之間的路由器通過(guò)E1接口（30路脈碼調(diào)制PCM)和光端機(jī)直連，光端機(jī) 之間直通光纖，同步監(jiān)測(cè)過(guò)程包含W下步驟：
[0007] 1)給各個(gè)同步節(jié)點(diǎn)配置監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)列表；
[000引 2)各個(gè)同步節(jié)點(diǎn)之間互相收發(fā)監(jiān)測(cè)報(bào)文，生成相對(duì)于其他監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)之間的時(shí) 間偏差；
[0009] 3)同步節(jié)點(diǎn)A W從時(shí)鐘的角色接收其所有監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)的同步消息，記錄接收時(shí) 間戳tl、t2 ;
[0010] 4)步驟3中的同步節(jié)點(diǎn)A給所有監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送同步消息確認(rèn)報(bào)文，并記錄發(fā) 送時(shí)間戳t3;
[0011] 5)所有的監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)收到同步消息確認(rèn)報(bào)文時(shí)記錄時(shí)間戳t4,并向步驟4中同 步節(jié)點(diǎn)A發(fā)送含有時(shí)間戳t4的報(bào)文；
[0012] 6)根據(jù)四個(gè)時(shí)間戳tl、t2、口、t4,計(jì)算主從偏差off set，
[001 引

【權(quán)利要求】
1. 一種基于IP光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，衛(wèi)星授時(shí)節(jié)點(diǎn)同 步監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)包括兩種節(jié)點(diǎn)，分別是邊緣節(jié)點(diǎn)和中央節(jié)點(diǎn)，邊緣節(jié)點(diǎn)指只有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)，中央節(jié)點(diǎn)指有兩個(gè)以上鄰居節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的包括時(shí)間服務(wù)器，節(jié)點(diǎn)之間的路 由器通過(guò)E1接口和光端機(jī)直連，光端機(jī)之間直通光纖，同步監(jiān)測(cè)過(guò)程包含以下步驟： 1) 給各個(gè)同步節(jié)點(diǎn)配置監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)列表； 2) 各個(gè)同步節(jié)點(diǎn)之間互相收發(fā)監(jiān)測(cè)報(bào)文，生成相對(duì)于其他監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間偏 差； 3) 同步節(jié)點(diǎn)A以從時(shí)鐘的角色接收其所有監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)的同步消息，記錄接收時(shí)間戳 tl、t2 ; 4) 步驟3中的同步節(jié)點(diǎn)A給所有監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送同步消息確認(rèn)報(bào)文，并記錄發(fā)送時(shí) 間戳t3 ; 5) 所有的監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)收到同步消息確認(rèn)報(bào)文時(shí)記錄時(shí)間戳t4,并向步驟4中同步節(jié) 點(diǎn)A發(fā)送含有時(shí)間戳t4的報(bào)文； 6) 根據(jù)四個(gè)時(shí)間戳tl、t2、t3、t4,計(jì)算主從偏差offset，
通過(guò)濾波生成同步節(jié)點(diǎn)A和其所有監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)的偏差； 7) 若一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)i有n個(gè)監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)，則對(duì)應(yīng)產(chǎn)生n個(gè)主從偏差，中央節(jié)點(diǎn)i本身 的主從偏差〇打^&設(shè)為0,計(jì)算本中央節(jié)點(diǎn)i及其監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)的主從偏差的離差ep
如果中央節(jié)點(diǎn)i的離差超過(guò)50ns，貝判定中央節(jié)點(diǎn)i發(fā)生同步異常，offsetk表示第k個(gè)監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)的主從偏差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IP光傳輸?shù)男l(wèi)星授時(shí)多節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)方法，其特征在 于：在發(fā)生同步異常的情況下，同步異常處理機(jī)制包括以下步驟： 21) 給整個(gè)衛(wèi)星授時(shí)節(jié)點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)配置靜態(tài)同步主從關(guān)系，作為整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)不用衛(wèi)星信號(hào)情況下的地面?zhèn)浞萃绞侄危? 22) 給各個(gè)同步節(jié)點(diǎn)配置監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)列表和各節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)鄰居節(jié)點(diǎn)列表； 23) 各個(gè)中央節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)列表計(jì)算自己到其他所有中央節(jié)點(diǎn)的總延時(shí)和總跳數(shù)，生 成節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，并向時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他所有中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送； 24) 各個(gè)中央節(jié)點(diǎn)根據(jù)其他中央節(jié)點(diǎn)質(zhì)量生成優(yōu)先級(jí)列表； 25) 把異常節(jié)點(diǎn)的默認(rèn)同步衛(wèi)星同步狀態(tài)切換為光纖同步； 26) 如果是單個(gè)節(jié)點(diǎn)異常： a) 如果邊緣節(jié)點(diǎn)異常，則邊緣節(jié)點(diǎn)選擇和自己直連的中央節(jié)點(diǎn)作為自己的主時(shí)鐘進(jìn)行 對(duì)時(shí)； b) 如果中央節(jié)點(diǎn)異常，則中央節(jié)點(diǎn)根據(jù)優(yōu)先級(jí)列表選擇優(yōu)先級(jí)最高且同步正常的節(jié)點(diǎn) 作為同步主時(shí)鐘； 如果是多個(gè)節(jié)點(diǎn)異常，則根據(jù)21)中提到的靜態(tài)同步主從關(guān)系實(shí)現(xiàn)地面網(wǎng)絡(luò)同步。
【文檔編號(hào)】H04J3/06GK104486017SQ201410624026
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】陳鵬, 司健 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所