一種基于同步以太網(wǎng)的ptp時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)計思想，AD采樣模組需要盡量靠近天線端，運就產(chǎn)生了分布式采 集節(jié)點，每個采集節(jié)點都有其各自的本地時鐘，在某些應(yīng)用中必須確保數(shù)據(jù)的相關(guān)性，運就 要求各個節(jié)點滿足一定的時間同步要求。而時間同步，指的就是既要保持各節(jié)點的時鐘頻 率同步，也要保證各節(jié)點的時鐘相位相同。
[0003] 有一種簡單可行的解決方案可W解決不同節(jié)點間的同步問題，那就是所有設(shè)備共 用一個物理振蕩器，且振蕩器到達各個節(jié)點距離相同，但是它的局限性非常大，例如，高頻 時鐘信號無法實現(xiàn)長距離可靠傳輸，而且，如果同步采集網(wǎng)絡(luò)所需節(jié)點越多，則所連接的電 纜就越密集。運種方法僅對距離很近且節(jié)點較少的分布式系統(tǒng)可行。因此，在分布式數(shù)據(jù)同 步采集系統(tǒng)中大部分采用時鐘同步技術(shù)，其可W大大提高系統(tǒng)中各個采集節(jié)點采集數(shù)據(jù)的 時間一致性和準確性，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] 目前分布式時間同步網(wǎng)絡(luò)主要有S種：
[000引基于衛(wèi)星導航的時間同步技術(shù)，基于衛(wèi)星導航的時間同步是將所有節(jié)點的時鐘同 步于整個導航系統(tǒng)，雖具有覆蓋面廣等特點，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)層的時鐘同步技術(shù)，基于數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的時鐘同步 主要有NTP和PTP協(xié)議，主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點同步，NTP協(xié)議是基于應(yīng)用層的時間同步協(xié) 議，其精度僅能達到毫秒等級，PTP的工作原理是在一個子網(wǎng)中，根據(jù)最佳時鐘算法確定某 節(jié)點的時鐘為主時鐘，然后主時鐘將周期性地發(fā)送同步報文，從時鐘接受該同步報文，同時 也將隨即發(fā)送延遲請求報文給主端時鐘，然后通過同步算法來對自身時鐘進行調(diào)整。PTP時 間戳的加蓋與測量在鏈路層完成，時間同步精度不高。若將加蓋時間戳在與物理層連接的 MII層實現(xiàn)還可進一步提高精度。
[0007] 基于IRIG-B碼的時鐘同步技術(shù)，IRIG-B碼攜帶的信息經(jīng)過譯碼后即可獲得即時 的日、時、分、秒等時間信息，該編碼已經(jīng)具有國際通用性，其對時精度可達到微秒級別，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] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種基于同步W太網(wǎng)的PTP時間同步裝置， 該裝置具有良好的安全性能，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳輸距離遠，時間同步精度高，可兼容現(xiàn)有 W太網(wǎng)絡(luò)。
[0009] 實現(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時間同步裝置，包括為主端時間同步部分、從端時間同 步部分和連接光纖；
[0011] 主端時間同步部分提供時鐘參考并向從端時間同步部分發(fā)送同步報文，從端時間 同步部分將本地時鐘同步于主端時間同步部分參考時鐘，主端時間同步部分與從端時間同 步部分結(jié)構(gòu)相同，主端時間同步部分通過連接光纖W點對點方式連接從端時間同步部分。
[0012] 主端時間同步部分，包括主端處理器、主端W太網(wǎng)MAC層模塊、主端時間同步模塊、 主端時鐘模塊、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、主端時間同步模塊、主端GTX模塊和主 端SFP模塊相連接。
[0014] 從端時間同步部分，包括從端處理器、從端W太網(wǎng)MAC層模塊、從端時間同步模塊、 從端時鐘模塊、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、從端時間同步模塊、從端Cl'S模塊和從 端SFP模塊相連接，從端時間同步模塊與從端時鐘模塊相連接;從端將本地時鐘同步于主端 參考時鐘。
[0016]所述處理器用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議找W及對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層用于實現(xiàn)W太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層功能，與時間同步模塊連接將接收 到的時間戳送入時間同步模塊進行處理，與GTX模塊連接用于將上層數(shù)據(jù)或時間同步信息 傳入后續(xù)電路；
[0018] 所述時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模塊連接實現(xiàn)高 速串行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送；
[0020] 所述SFP模塊實現(xiàn)平臺內(nèi)GTX模塊與光纖鏈路連接，用于光電信號轉(zhuǎn)換；
[0021 ]所述光纖鏈路將兩端SFP模塊連接，用于光信號傳輸。
[0022] 所述的主、從端時間同步部分，通過不同配置，可實現(xiàn)主、從端功能交換；
[0023] 有益效果
[0024] 本實用新型提供了一種基于同步W太網(wǎng)的PTP時間同步裝置，該裝置具有良好的 安全性能，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳輸距離遠，時間同步精度高，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)上增加高精度遠距離時間同步功能，在分布式同 步數(shù)據(jù)采集傳輸中，數(shù)據(jù)傳輸距離遠、傳輸?shù)臅r間同步精度高、數(shù)據(jù)的傳輸速率高同時保證 數(shù)據(jù)傳輸安全可靠，還可在單條鏈路上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與時間同步。
[0025] 因此設(shè)計一種基于同步W太網(wǎng)的PTP時間同步裝置，該裝置將時間同步與高速數(shù) 據(jù)傳輸融合
[0026] 時間同步原理基于IE邸1588 PTP協(xié)議的硬件實現(xiàn)并改良，在物理層上加蓋時間戳 提高時間精度，將測量計數(shù)器增加為兩個相差半時鐘周期的測量計數(shù)器，增加恢復(fù)時鐘相 位測量能力，提高時間差測量精度。
【附圖說明】
[0027] 圖1本裝置結(jié)構(gòu)連接框圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行進一步詳細說明，但不是對本實用新型 的限定。
[0029] 如圖1所示，
[0030] -種基于同步W太網(wǎng)的PTP時間同步裝置，包括為主端時間同步部分1、從端時間 同步部分2和連接光纖9;
[0031 ]主端時間同步部分1通過連接光纖9W點對點方式連接從端時間同步部分2。
[0032] 主端時間同步部分1與從端時間同步部分2結(jié)構(gòu)相同；
[0033] 主端時間同步部分1，包括主端處理器3、主端時鐘模塊4