一種基于同步以太網(wǎng)的ptp時(shí)間同步裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，特別設(shè)及一種基于同步W太網(wǎng)的PTP時(shí)間同步裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信、軟件無線電等技術(shù)的發(fā)展，分布式天線應(yīng)用越來越廣泛，基于軟件 無線電盡量靠近天線的設(shè)計(jì)思想，AD采樣模組需要盡量靠近天線端，運(yùn)就產(chǎn)生了分布式采 集節(jié)點(diǎn)，每個(gè)采集節(jié)點(diǎn)都有其各自的本地時(shí)鐘，在某些應(yīng)用中必須確保數(shù)據(jù)的相關(guān)性，運(yùn)就 要求各個(gè)節(jié)點(diǎn)滿足一定的時(shí)間同步要求。而時(shí)間同步，指的就是既要保持各節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘頻 率同步，也要保證各節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘相位相同。
[0003] 有一種簡(jiǎn)單可行的解決方案可W解決不同節(jié)點(diǎn)間的同步問題，那就是所有設(shè)備共 用一個(gè)物理振蕩器，且振蕩器到達(dá)各個(gè)節(jié)點(diǎn)距離相同，但是它的局限性非常大，例如，高頻 時(shí)鐘信號(hào)無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離可靠傳輸，而且，如果同步采集網(wǎng)絡(luò)所需節(jié)點(diǎn)越多，則所連接的電 纜就越密集。運(yùn)種方法僅對(duì)距離很近且節(jié)點(diǎn)較少的分布式系統(tǒng)可行。因此，在分布式數(shù)據(jù)同 步采集系統(tǒng)中大部分采用時(shí)鐘同步技術(shù)，其可W大大提高系統(tǒng)中各個(gè)采集節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的 時(shí)間一致性和準(zhǔn)確性，從而提高了分布式數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0004] 目前分布式時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)主要有S種：
[000引基于衛(wèi)星導(dǎo)航的時(shí)間同步技術(shù)，基于衛(wèi)星導(dǎo)航的時(shí)間同步是將所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘同 步于整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)，雖具有覆蓋面廣等特點(diǎn)，但安全性不能很好的保證。
[0006] 基于數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的時(shí)鐘同步技術(shù)，基于數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的時(shí)鐘同步 主要有NTP和PTP協(xié)議，主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)同步，NTP協(xié)議是基于應(yīng)用層的時(shí)間同步協(xié) 議，其精度僅能達(dá)到毫秒等級(jí)，PTP的工作原理是在一個(gè)子網(wǎng)中，根據(jù)最佳時(shí)鐘算法確定某 節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘為主時(shí)鐘，然后主時(shí)鐘將周期性地發(fā)送同步報(bào)文，從時(shí)鐘接受該同步報(bào)文，同時(shí) 也將隨即發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文給主端時(shí)鐘，然后通過同步算法來對(duì)自身時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)整。PTP時(shí) 間戳的加蓋與測(cè)量在鏈路層完成，時(shí)間同步精度不高。若將加蓋時(shí)間戳在與物理層連接的 MII層實(shí)現(xiàn)還可進(jìn)一步提高精度。
[0007] 基于IRIG-B碼的時(shí)鐘同步技術(shù)，IRIG-B碼攜帶的信息經(jīng)過譯碼后即可獲得即時(shí) 的日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，該編碼已經(jīng)具有國(guó)際通用性，其對(duì)時(shí)精度可達(dá)到微秒級(jí)別，但 基于IRIG-B碼的同步裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要專用同步鏈路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于同步W太網(wǎng)的PTP時(shí)間同步裝置， 該裝置具有良好的安全性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，傳輸距離遠(yuǎn)，時(shí)間同步精度高，可兼容現(xiàn)有 W太網(wǎng)絡(luò)。
[0009] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：
[0010] -種基于同步W太網(wǎng)的PTP時(shí)間同步裝置，包括為主端時(shí)間同步部分、從端時(shí)間同 步部分和連接光纖；
[0011] 主端時(shí)間同步部分提供時(shí)鐘參考并向從端時(shí)間同步部分發(fā)送同步報(bào)文，從端時(shí)間 同步部分將本地時(shí)鐘同步于主端時(shí)間同步部分參考時(shí)鐘，主端時(shí)間同步部分與從端時(shí)間同 步部分結(jié)構(gòu)相同，主端時(shí)間同步部分通過連接光纖W點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式連接從端時(shí)間同步部分。
[0012] 主端時(shí)間同步部分，包括主端處理器、主端W太網(wǎng)MAC層模塊、主端時(shí)間同步模塊、 主端時(shí)鐘模塊、主端GTX模塊和主端SFP模塊；
[0013] 主端W太網(wǎng)MAC層模塊分別與主端處理器、主端時(shí)間同步模塊、主端GTX模塊和主 端SFP模塊相連接。
[0014] 從端時(shí)間同步部分，包括從端處理器、從端W太網(wǎng)MAC層模塊、從端時(shí)間同步模塊、 從端時(shí)鐘模塊、從端GTX模塊和從端SFP模塊；
[0015] 從端W太網(wǎng)MAC層模塊分別與從端處理器、從端時(shí)間同步模塊、從端Cl'S模塊和從 端SFP模塊相連接，從端時(shí)間同步模塊與從端時(shí)鐘模塊相連接;從端將本地時(shí)鐘同步于主端 參考時(shí)鐘。
[0016]所述處理器用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議找W及對(duì)W太網(wǎng)MAC層的控制，使用總線方式與W 太網(wǎng)MC層模塊連接；
[0017] 所述W太網(wǎng)MAC層用于實(shí)現(xiàn)W太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層功能，與時(shí)間同步模塊連接將接收 到的時(shí)間戳送入時(shí)間同步模塊進(jìn)行處理，與GTX模塊連接用于將上層數(shù)據(jù)或時(shí)間同步信息 傳入后續(xù)電路；
[0018] 所述時(shí)鐘模塊用于將與主端同步后的秒脈沖輸出；
[0019] 所述GTX模塊作用是實(shí)現(xiàn)高速并行數(shù)據(jù)與串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，與SFP模塊連接實(shí)現(xiàn)高 速串行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送；
[0020] 所述SFP模塊實(shí)現(xiàn)平臺(tái)內(nèi)GTX模塊與光纖鏈路連接，用于光電信號(hào)轉(zhuǎn)換；
[0021 ]所述光纖鏈路將兩端SFP模塊連接，用于光信號(hào)傳輸。
[0022] 所述的主、從端時(shí)間同步部分，通過不同配置，可實(shí)現(xiàn)主、從端功能交換；
[0023] 有益效果
[0024] 本實(shí)用新型提供了一種基于同步W太網(wǎng)的PTP時(shí)間同步裝置，該裝置具有良好的 安全性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，傳輸距離遠(yuǎn)，時(shí)間同步精度高，可兼容現(xiàn)有W太網(wǎng)絡(luò)，使用光 纖作為傳輸媒介，在高速同步W太網(wǎng)基礎(chǔ)上增加高精度遠(yuǎn)距離時(shí)間同步功能，在分布式同 步數(shù)據(jù)采集傳輸中，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸?shù)臅r(shí)間同步精度高、數(shù)據(jù)的傳輸速率高同時(shí)保證 數(shù)據(jù)傳輸安全可靠，還可在單條鏈路上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與時(shí)間同步。
[0025] 因此設(shè)計(jì)一種基于同步W太網(wǎng)的PTP時(shí)間同步裝置，該裝置將時(shí)間同步與高速數(shù) 據(jù)傳輸融合
[0026] 時(shí)間同步原理基于IE邸1588 PTP協(xié)議的硬件實(shí)現(xiàn)并改良，在物理層上加蓋時(shí)間戳 提高時(shí)間精度，將測(cè)量計(jì)數(shù)器增加為兩個(gè)相差半時(shí)鐘周期的測(cè)量計(jì)數(shù)器，增加恢復(fù)時(shí)鐘相 位測(cè)量能力，提高時(shí)間差測(cè)量精度。
【附圖說明】
[0027] 圖1本裝置結(jié)構(gòu)連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不是對(duì)本實(shí)用新型 的限定。
[0029] 如圖1所示，
[0030] -種基于同步W太網(wǎng)的PTP時(shí)間同步裝置，包括為主端時(shí)間同步部分1、從端時(shí)間 同步部分2和連接光纖9;
[0031 ]主端時(shí)間同步部分1通過連接光纖9W點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式連接從端時(shí)間同步部分2。
[0032] 主端時(shí)間同步部分1與從端時(shí)間同步部分2結(jié)構(gòu)相同；
[0033] 主端時(shí)間同步部分1，包括主端處理器3、主端時(shí)鐘模塊4