專(zhuān)利名稱(chēng)：時(shí)間同步裝置、時(shí)間同步系統(tǒng)和時(shí)間同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種時(shí)間同步裝置、 一種時(shí)間同步 系統(tǒng)和一種時(shí)間同步方法。
背景技術(shù)：
在向NGN (下一代網(wǎng)絡(luò))轉(zhuǎn)型的過(guò)程當(dāng)中，各網(wǎng)絡(luò)(包括移動(dòng)網(wǎng)、固定 網(wǎng)等)以及網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層面(包括核心網(wǎng)、傳送網(wǎng)、接入網(wǎng)等)都對(duì)時(shí)間同 步提出了新的要求。例如，在采用CDMA2000和TD—SCDMA兩種標(biāo)準(zhǔn)的 3G網(wǎng)絡(luò)中，為了保證通話連接的建立，基站系統(tǒng)之間需要高精度的時(shí)間同 步(優(yōu)于10w);再例如，WCDMA網(wǎng)絡(luò)為了提供某些增值業(yè)務(wù)，比如基于 基站的高精度位置定位服務(wù)，其各基站設(shè)備間需要進(jìn)行高精度(ps量級(jí))的 時(shí)間同步。為了說(shuō)明方便，上述這些需要進(jìn)行時(shí)間同步的設(shè)備可以簡(jiǎn)稱(chēng)為時(shí) 間同步設(shè)備。
為了滿足網(wǎng)絡(luò)中各時(shí)間同步設(shè)備的時(shí)間同步需要，現(xiàn)有技術(shù)主要提供了 以下兩種類(lèi)型的同步方式 一種是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步，另一種是無(wú)線時(shí)間同步。
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步而言，于2002年提出的高精度時(shí)間協(xié)議(Precision Time Protocol,簡(jiǎn)稱(chēng)PTP)能夠?yàn)闀r(shí)間同步設(shè)備、特別是遠(yuǎn)距離的時(shí)間同步 設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步。由于該協(xié)議無(wú)需建立特別的網(wǎng)絡(luò)，而是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò) 基礎(chǔ)上通過(guò)添加僅占用少量網(wǎng)絡(luò)資源的時(shí)間同步報(bào)文來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此得以在時(shí) 間同步領(lǐng)域得以快速推廣。該P(yáng)TP協(xié)議的具體工作原理請(qǐng)參考IEEE 1588標(biāo) 準(zhǔn)，主要包括每個(gè)參與同步的節(jié)點(diǎn)的以太網(wǎng)端口硬件測(cè)定PTP數(shù)據(jù)包離開(kāi) 的精確時(shí)間和到達(dá)的精確時(shí)間，本節(jié)點(diǎn)計(jì)算出鏈路傳輸時(shí)延和數(shù)據(jù)包在本節(jié) 點(diǎn)停留時(shí)間，并通過(guò)PTP數(shù)據(jù)包與相鄰節(jié)點(diǎn)交換這些實(shí)際測(cè)定和計(jì)算的信 息。
對(duì)于無(wú)線時(shí)間同步而言，其一般通過(guò)GPS廣播的基準(zhǔn)信號(hào)使得時(shí)間同步 設(shè)備間保持時(shí)鐘同步，優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；如圖1所示，其具體工作原理包括:GPS接收機(jī)作為Master接收GPS授時(shí)，并通過(guò)本地同步端口向作為Slave 的時(shí)間同步設(shè)備提供PPS (Pulse Per Second,秒脈沖)同步脈沖信號(hào)和攜帶 每個(gè)秒脈沖對(duì)應(yīng)時(shí)間戳(Timestamp)的時(shí)間戳傳遞信號(hào)，比如，可以由本 地同步端口的PPS接口發(fā)送PPS同步脈沖信號(hào)，通過(guò)RS-232/RS-485串口發(fā) 送時(shí)間戳傳遞信號(hào)；作為Slave的時(shí)間同步設(shè)備采樣PPS同步脈沖信號(hào)沿獲 得該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)跳變時(shí)的本地時(shí)間，接收時(shí)間戳傳遞信號(hào)獲得相應(yīng) PPS同步脈沖信號(hào)的Master時(shí)間，類(lèi)似的，可以由本地同步端口的PPS接口 接收PPS同步脈沖信號(hào)，通過(guò)RS-232/RS-485串口接收時(shí)間戳傳遞信號(hào)；通 過(guò)對(duì)該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的本地時(shí)間和Master時(shí)間加以比較，就能夠調(diào)整 本地時(shí)間，使其與Master時(shí)間精確同步。
但是，對(duì)于時(shí)間同步設(shè)備而言，上述兩種方式又各自存在不足
如果時(shí)間同步設(shè)備按照IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，則必然要求為 其提供普通以太網(wǎng)幀中繼的交換設(shè)備也支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)，即其交換設(shè)備 的每個(gè)端口都需要一套硬件時(shí)間戳生成單元，且該交換設(shè)備的CPU必須能 夠支持與處理普通以太網(wǎng)幀有較大差別的PTP協(xié)議的處理。而事實(shí)上，由于 交換設(shè)備本身并不需要進(jìn)行時(shí)間同步，因此對(duì)于目前已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中使用的大 量交換設(shè)備都是普通以太網(wǎng)交換設(shè)備，其端口和CPU都難以實(shí)現(xiàn)到支持 IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)，因此無(wú)法為時(shí)間同步設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步支持。
如果按照GPS基準(zhǔn)進(jìn)行無(wú)線時(shí)間同步，由于一般難以在所有需要時(shí)間同 步的設(shè)備處都安裝GPS接收機(jī)，且GPS接收機(jī)對(duì)外提供時(shí)間同步所采用的、 用于傳輸PPS和時(shí)間戳的線纜具有一定的長(zhǎng)度限制，因此實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的范 圍有限，尤其難以為異地的時(shí)間同步設(shè)備的提供支持；特別是，無(wú)線時(shí)間同 步需要專(zhuān)門(mén)的線路來(lái)傳遞同步脈沖，且該線路不能傳遞其它業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，因此 線路利用率低，難以在較大的范圍內(nèi)加以應(yīng)用。
基于上述原因，現(xiàn)有技術(shù)往往采用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步和無(wú)線時(shí)間同步相結(jié)合 的方式，即如果交換設(shè)備支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)(可稱(chēng)為IEEE1588以太網(wǎng)交換 設(shè)備)，則其所連接的時(shí)間同步設(shè)備可以采用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步；如果交換設(shè)備 不支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)，則其所連接的時(shí)間同步設(shè)備需要專(zhuān)門(mén)設(shè)置GPS接收 機(jī)進(jìn)行無(wú)線時(shí)間同步。
可以看出，上述時(shí)間同步方案僅是進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步和無(wú)線時(shí)間同步的簡(jiǎn)單組合，并沒(méi)有克服上述兩種同步方式各自存在的缺陷。舉例來(lái)說(shuō)，如
果交換設(shè)備無(wú)法支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)，就不得不另外架設(shè)無(wú)線同步線路來(lái)接 收GPS信號(hào)，即浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源，也不利于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，無(wú)法使包括現(xiàn)有普 通以太網(wǎng)交換設(shè)備的非時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)升級(jí)兼容為時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例旨在提供一種時(shí)間同步方案，以基于現(xiàn)有的普通以太網(wǎng) 交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)從非時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)到時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)的平滑升級(jí)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種時(shí)間同步裝置，設(shè)有一一 對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口和正EE1588以太網(wǎng)端口；該時(shí)間同步裝置通過(guò)其 IEEE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太網(wǎng)幀，該以太 網(wǎng)幀包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；通過(guò)其普通以太網(wǎng)端 口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，其中，該非PTP類(lèi)型 以太網(wǎng)幀由該普通以太網(wǎng)交換設(shè)備處理；以及，根據(jù)該P(yáng)TP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn) 行IEEE1588以太網(wǎng)端口與以太網(wǎng)的時(shí)間同步。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種時(shí)間同步系統(tǒng)，包括以太網(wǎng)和普通以太網(wǎng) 交換設(shè)備，該普通以太網(wǎng)交換設(shè)備用于處理非PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀；該時(shí)間 同步系統(tǒng)還包括如上所述的時(shí)間同步裝置，該時(shí)間同步裝置設(shè)置在該普通以 太網(wǎng)交換設(shè)備和該以太網(wǎng)之間。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了 一種時(shí)間同步方法，適用于如上所述的時(shí)間 同步裝置，該時(shí)間同步裝置設(shè)有一一對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口和IEEE1588 以太網(wǎng)端口，執(zhí)行以下步驟
通過(guò)該IEEE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太網(wǎng) 幀，包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；
通過(guò)該普通以太網(wǎng)端口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互該非PTP類(lèi)型以 太網(wǎng)幀，使其由普通以太網(wǎng)交換設(shè)備執(zhí)行處理；
根據(jù)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行IEEE1588端口與以太網(wǎng)的時(shí)間同步。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)提供成對(duì)的IEEE1588以太 網(wǎng)端口和普通以太網(wǎng)端口，將PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的處理和非PTP類(lèi)型以太 網(wǎng)幀的處理分離，具有以下有益效果1、 透明傳輸非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，保持普通以太網(wǎng)交換設(shè)備的非PTP 類(lèi)型以太網(wǎng)幀交換功能；
2、 支持對(duì)于PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的處理，從而基于現(xiàn)有的普通以太網(wǎng)交 換設(shè)備實(shí)現(xiàn)從非時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)到時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)的平滑升級(jí)；
3、 PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀融合傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng) 絡(luò)資源的充分利用；
4、 進(jìn)一步的，能夠結(jié)合正EE1588網(wǎng)絡(luò)同步和PPS授時(shí)同步的優(yōu)點(diǎn)，提 供全網(wǎng)的時(shí)間同步。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的上述以及其它目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)線時(shí)間同步的工作原理示意圖2為本發(fā)明所提供的時(shí)間同步裝置的一實(shí)施例的框圖3A為圖2所示時(shí)間同步裝置中IEEE1588端口一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖3B為圖2所示時(shí)間同步裝置中復(fù)用/解復(fù)用單元一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框
圖4為本發(fā)明所提供的時(shí)間同步裝置的另一實(shí)施例的框圖； 圖5A為圖4所示時(shí)間同步裝置中IEEE1588端口一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖5B為圖4所示時(shí)間同步裝置中時(shí)間同步單元一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖6為本發(fā)明所提供的時(shí)間同步系統(tǒng)的一實(shí)施例的框圖； 圖7A為由IEEE1588以太網(wǎng)端口輸入以太網(wǎng)幀的處理流程圖； 圖7B為由IEEE1588以太網(wǎng)端口輸出以太網(wǎng)幀的處理流程圖； 圖8為本發(fā)明所提供的時(shí)間同步方法中，進(jìn)行本地時(shí)間設(shè)備同步的實(shí)施 例的流程圖9A為圖8所示方法中，同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘的實(shí)施例的流程圖; 圖9B為圖8所示方法中，根據(jù)第二內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行同步的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施例只 用于舉例說(shuō)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明的基本技術(shù)構(gòu)思在于，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系加以改變，而 是基于已有的普通以太網(wǎng)交換設(shè)備和以太網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接，通過(guò)添加必要
的組件將以太網(wǎng)中的IEEE1588協(xié)議的處理與普通以太網(wǎng)幀的處理分離，從 而既保持普通以太網(wǎng)交換設(shè)備對(duì)于非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的處理，又能夠支持 PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的處理，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)的兼 容。
具體的，上述必要的組件是本發(fā)明所提供的時(shí)間同步裝置100，該時(shí)間 同步裝置100用于與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備組合設(shè)置。其中，該普通以太網(wǎng)交 換設(shè)備原有功能保持不變，即用于交換本地的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，并不參 與網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步，無(wú)需進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的改進(jìn)；同時(shí)，該時(shí)間同步裝置100 提供支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的端口 。
艮口，該時(shí)間同步裝置100設(shè)有——對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口和IEEE1588 以太網(wǎng)端口；通過(guò)其IEEE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交 互以太網(wǎng)幀，該以太網(wǎng)幀包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀； 通過(guò)其普通以太網(wǎng)端口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，其 中，該非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀由普通以太網(wǎng)交換設(shè)備處理；以及，根據(jù)該P(yáng)TP 類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行正EE1588以太網(wǎng)端口與以太網(wǎng)的時(shí)間同步。
如圖2所示，顯示了本發(fā)明所提供的時(shí)間同步裝置100的一實(shí)施例的框 圖，包括以太網(wǎng)端口對(duì)110、復(fù)用/解復(fù)用單元120和中央處理單元130。
對(duì)于以太網(wǎng)端口對(duì)110而言，其數(shù)目至少為一個(gè)。較佳的實(shí)施例為 多個(gè)，根據(jù)該普通以太網(wǎng)交換設(shè)備端口實(shí)際使用情況，使用相應(yīng)數(shù)目的 端口對(duì)。舉例來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)普通以太網(wǎng)交換設(shè)備通過(guò)三個(gè)普通端口 Al、 A2和A3與本地設(shè)備，包括需要進(jìn)行時(shí)間同步的設(shè)備和不需要進(jìn)行時(shí)間 同步的設(shè)備，進(jìn)行非PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀交換，那么本發(fā)明所提供的時(shí) 間同步裝置100需要相應(yīng)采用3組以太網(wǎng)端口對(duì)；
其中，每一以太網(wǎng)端口對(duì)110包括相互對(duì)應(yīng)的一IEEE1588以太網(wǎng)端 口 111和一普通以太網(wǎng)端口 112;該IEEE1588以太網(wǎng)端口 111用于接入 以太網(wǎng)，為PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀生成時(shí)間戳；該普通以太網(wǎng)端口 112用于與該普通以太網(wǎng)交換設(shè)備連接；以上面提到的例子來(lái)說(shuō)，就是將三組以太 網(wǎng)端口對(duì)的普通以太網(wǎng)端口 112的端口 Al、 A2和A3分別與該普通以太 網(wǎng)交換設(shè)備連接，將相應(yīng)的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111分別接入以太網(wǎng)與 遠(yuǎn)程的IEEE1588設(shè)備連接。
以太網(wǎng)端口對(duì)110中的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的結(jié)構(gòu)如圖3A所示，
包括
以太網(wǎng)幀收發(fā)模塊llll，通過(guò)電路或光纖接入以太網(wǎng)，通過(guò)MAC接口 連接復(fù)用/解復(fù)用單元120，用于輸入/輸出以太網(wǎng)幀； 一般來(lái)說(shuō)，該以太網(wǎng)幀 收發(fā)模塊1111可以采用Mil (Media Independent Interface,媒體獨(dú)立接口 ) 或者GMII (Gigabit Media Independent Interface,千兆媒體獨(dú)立接口)；
第一內(nèi)部時(shí)鐘1112，用于記錄所在IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的本地時(shí)
間；
第一時(shí)間戳生成模塊1113，與第一內(nèi)部時(shí)鐘1112和以太網(wǎng)幀收發(fā)模塊 1111連接，用于根據(jù)第一內(nèi)部時(shí)鐘1112表示的本地時(shí)間，為輸入/輸出的PTP 類(lèi)型以太網(wǎng)幀生成時(shí)間戳；
通常的，該第一時(shí)間戳生成模塊1113為硬件時(shí)間戳生成單元，設(shè)置在 每一個(gè)IEEE1588以太網(wǎng)端口 111中，以達(dá)到小于微秒級(jí)的同步誤差；其可 以通過(guò)在MAC或者在物理層(PHY)或者是在MAC和PHY之間的MII/GMII 接口上盤(pán)掛FPGA (Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)加 以實(shí)現(xiàn)。
第一CPU接口 1114，與第一時(shí)間戳生成模塊1113和第一內(nèi)部時(shí)鐘1112 連接(圖中未示)，用于將第一時(shí)間戳生成模塊1113生成的時(shí)間戳發(fā)送給 中央處理單元130進(jìn)行處理，以及向第一內(nèi)部時(shí)鐘1112轉(zhuǎn)發(fā)中央處理單元 130的控制指令，以調(diào)節(jié)該第一內(nèi)部時(shí)鐘1112。
可以看出，IEEE1588以太網(wǎng)端口 111本身既能夠作為Slave通過(guò)以 太網(wǎng)線路收發(fā)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀以實(shí)現(xiàn)與上級(jí)Master節(jié)點(diǎn)同步，又能夠 作為Master時(shí)將時(shí)間信息傳遞給下級(jí)Slave節(jié)點(diǎn)。
對(duì)于復(fù)用/解復(fù)用單元120而言，其設(shè)置在該以太網(wǎng)端口對(duì)110的 IEEE1588以太網(wǎng)端口 lll和普通以太網(wǎng)端口 112之間，用于識(shí)別并分離 IEEE1588以太網(wǎng)端口 111接收到的以太網(wǎng)幀，將輸入的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀傳輸給普通以太網(wǎng)端口 112，將輸入的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀傳輸給中 央處理單元130，以及將來(lái)自普通以太網(wǎng)端口 112和中央處理單元130 的輸出以太網(wǎng)幀通過(guò)IEEE1588以太網(wǎng)端口 111發(fā)送給以太網(wǎng)；
可以看出，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中普通以太網(wǎng)交換設(shè)備無(wú)法處理PTP類(lèi) 型的以太網(wǎng)幀而言，時(shí)間同步裝置100通過(guò)復(fù)用/解復(fù)用單元120分離這 兩種類(lèi)型的以太網(wǎng)幀，并分別加以處理，從而提供了對(duì)于PTP類(lèi)型以太 網(wǎng)幀的支持。
具體的，復(fù)用/解復(fù)用單元120結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例如圖3B所示，包括
第三CPU接口1201，與中央處理單元130連接，用于提供復(fù)用/解復(fù)用 單元120與中央處理單元130之間的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀收發(fā)接口；
解復(fù)用判別模塊1202，與以太網(wǎng)端口對(duì)110的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111 連接，用于對(duì)該IEEE1588以太網(wǎng)端口 111接收到的以太網(wǎng)幀加以識(shí)別， 并分別發(fā)送給以太網(wǎng)端口對(duì)110所對(duì)應(yīng)的PTP接收隊(duì)列1203和非PTP 接收隊(duì)列1204加以緩存；
分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)110的PTP接收隊(duì)列1203，與第三CPU 接口 1201連接(圖中未示)，用于將本隊(duì)列中緩存的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀 通過(guò)第三CPU接口 1201發(fā)送給中央處理單元130;
分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)IIO的非PTP接收隊(duì)列1204，與相應(yīng)以太 網(wǎng)端口對(duì)IIO的普通以太網(wǎng)端口 112連接，用于將本隊(duì)列中緩存的非PTP 類(lèi)型以太網(wǎng)幀通過(guò)相應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口 112發(fā)送給相連接的普通以太 網(wǎng)交換設(shè)備，由其進(jìn)行正常的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)交換；
分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)110的PTP發(fā)送隊(duì)列1205，與第三CPU 接口 1201連接(圖中未示)，用于緩存中央處理單元130通過(guò)第三CPU 接口 1201發(fā)送的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀；
分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)110的非PTP發(fā)送隊(duì)列1206，與相應(yīng)以太 網(wǎng)端口對(duì)110的普通以太網(wǎng)端口 112連接，用于緩存該普通以太網(wǎng)交換設(shè) 備通過(guò)該普通以太網(wǎng)端口 112發(fā)送的非PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀；
復(fù)用調(diào)度模塊1207，與該P(yáng)TP發(fā)送隊(duì)列1205、非PTP發(fā)送隊(duì)列1206 以及該以太網(wǎng)端口對(duì)110的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111連接，用于根據(jù)中央 處理單元130設(shè)置的發(fā)送策略，相應(yīng)調(diào)度PTP發(fā)送隊(duì)列1205或者非PTP發(fā)送隊(duì)列1206的以太網(wǎng)幀并通過(guò)相應(yīng)的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111輸出，即發(fā) 送給以太網(wǎng)。
在上述提供的復(fù)用/解復(fù)用單元120中， 一般的，解復(fù)用判別模塊1202 是通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層的媒體接入控制器(MAC)從IEEE1588以太網(wǎng)端口 111 接收輸入以太網(wǎng)幀，復(fù)用調(diào)度模塊1207是通過(guò)MAC向IEEE1588以太網(wǎng)端 口 111發(fā)送輸出以太網(wǎng)幀，非PTP接收隊(duì)列1204和非PTP發(fā)送隊(duì)列1206 也通過(guò)MAC與普通以太網(wǎng)端口 1120進(jìn)行非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的交互，如 圖3B所示。
進(jìn)一步需要指出的，是圖3B所示復(fù)用/解復(fù)用單元120的實(shí)施例中，僅 顯示了復(fù)用/解復(fù)用單元120相應(yīng)于一以太網(wǎng)端口對(duì)110的結(jié)構(gòu)，但本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員可以了解，該復(fù)用/解復(fù)用單元120可以為多以太網(wǎng)端口對(duì)110 提供轉(zhuǎn)發(fā)處理的支持，只要設(shè)置相應(yīng)數(shù)目的PTP接收隊(duì)列1203、非PTP接 收隊(duì)列1204、 PTP發(fā)送隊(duì)列1205以及非PTP發(fā)送隊(duì)列1206即可，同時(shí)， 解復(fù)用判別模塊1202分別與多個(gè)IEEE1588以太網(wǎng)端口 111、 PTP接收隊(duì)列 1203和非PTP接收隊(duì)列1204連接，復(fù)用調(diào)度模塊1207分別與多個(gè)PTP發(fā) 送隊(duì)列1205、非PTP發(fā)送隊(duì)列1206以及正EE以太網(wǎng)1588端口 111連接。
對(duì)于中央處理單元130而言，它能夠設(shè)置和讀取時(shí)間同步裝置100中各 個(gè)組成部分的狀態(tài)，特別是其與復(fù)用/解復(fù)用單元120和以太網(wǎng)端口對(duì)110 的IEEE1588端口 lll連接，用于基于PTP協(xié)議，根據(jù)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的 時(shí)間戳調(diào)節(jié)該以太網(wǎng)端口對(duì)110的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的內(nèi)部時(shí)鐘； 必要時(shí)，還生成和輸出相應(yīng)的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；
其中，中央處理單元130與IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的連接并未在圖 中示出，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以了解，中央處理單元130與IEEE1588 以太網(wǎng)端口 111之間存在連接關(guān)系，以進(jìn)行IEEE1588以太網(wǎng)端口 111內(nèi)部 時(shí)鐘的調(diào)節(jié)。具體的，中央處理單元130根據(jù)時(shí)間戳調(diào)節(jié)IEEE1588以太網(wǎng) 端口 111的第一內(nèi)部時(shí)鐘1112的操作可以按照現(xiàn)有技術(shù)中IEEE1588以太網(wǎng) 端口的時(shí)鐘同步加以實(shí)現(xiàn)。
綜上所述可以看出，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例所提供的時(shí)間同步裝置100，能 夠基于現(xiàn)有的普通以太網(wǎng)交換設(shè)備，透明傳輸非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，保持普 通以太網(wǎng)交換設(shè)備的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的交換功能；以及，提供對(duì)于PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的處理，實(shí)現(xiàn)從非時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)到時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)的平滑升級(jí)； 從而，支持以太網(wǎng)中PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的融合傳輸， 避免現(xiàn)有技術(shù)中以太網(wǎng)中PTP類(lèi)型數(shù)據(jù)幀無(wú)法得到處理所造成的網(wǎng)絡(luò)資源 浪費(fèi)，且無(wú)需對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系進(jìn)行修改，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的充 分利用。
較佳的，本發(fā)明所提供的時(shí)間同步裝置可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)時(shí)間同步，請(qǐng) 結(jié)合圖4，顯示了本發(fā)明所提供的時(shí)間同步裝置100另一實(shí)施例的框圖。
在圖4所示實(shí)施例中，時(shí)間同步裝置100在以太網(wǎng)端口對(duì)110、復(fù)用/解 復(fù)用單元120和中央處理單元130的基礎(chǔ)上，還包括時(shí)間同步單元和用于與 本地時(shí)間同步設(shè)備連接的、收/發(fā)PPS同步脈沖信號(hào)和時(shí)間戳傳遞信號(hào)的本 地同步端口 150，該時(shí)間同步單元140與以太網(wǎng)端口對(duì)110的IEEE1588以 太網(wǎng)端口 111、本地同步端口 150以及中央處理單元130連接。
該中央處理單元130用于根據(jù)選定的、已取得時(shí)間同步的IEEE1588以 太網(wǎng)端口 111的第一內(nèi)部時(shí)鐘1112或者選定的本地同步端口 150所連接的 本地時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘，同步時(shí)間同步單元140內(nèi)的第二內(nèi)部時(shí)鐘； 以及根據(jù)已取得時(shí)間同步的第二內(nèi)部時(shí)鐘，同步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的第一內(nèi)部時(shí)鐘1112以及本地同步端口 150所連接本地時(shí)間同步設(shè)備的 內(nèi)部時(shí)鐘。
其中，本地同步端口 150所連接的本地時(shí)間同步設(shè)備也可以作為時(shí)間基 準(zhǔn)，該本地時(shí)間同步設(shè)備可以包括需要進(jìn)行時(shí)間同步的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由 器、3G機(jī)站，也可以包括GPS接收機(jī)等提供時(shí)間基準(zhǔn)的設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述本地時(shí)間同步，該正EE1588以太網(wǎng)端口 111如圖5A所示， 還包括
與第一內(nèi)部時(shí)鐘1112連接的第一脈沖觸發(fā)模塊1115，與第一 CPU 接口 114連接(圖中未示)，用于根據(jù)中央處理單元130通過(guò)第一CPU 接口 1114的設(shè)置，產(chǎn)生PPS同步脈沖信號(hào)并輸出給時(shí)間同步單元140， 讀取該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳并發(fā)送給中央處理單元130;
與第一內(nèi)部時(shí)鐘1112連接的第一脈沖捕獲模塊1116，與第一 CPU接口 114連接(圖中未示)，用于接收時(shí)間同步單元140輸入的PPS同步脈沖信 號(hào)，根據(jù)中央處理單元130通過(guò)第一CPU接口 1114設(shè)定的有效觸發(fā)邊沿讀取該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳并發(fā)送給中央處理單元130。
需要指出的是，上述第一脈沖觸發(fā)模塊1115和第一脈沖捕獲模塊1116
本身具有時(shí)間戳生成的功能，其與第一內(nèi)部時(shí)鐘1112連接，基于本地時(shí)間
生成時(shí)間戳并通過(guò)第一CPU接口 1114發(fā)送給中央處理單元130進(jìn)行處理。 相對(duì)應(yīng)的，如圖5B所示，顯示了本發(fā)明實(shí)施例所提供的時(shí)間同步單元
140—具體實(shí)施例的框圖，包括
第二CPU接口1401，與中央處理單元130連接；
第二內(nèi)部時(shí)鐘1402，用于記錄時(shí)間同步單元140的本地時(shí)間；該第二內(nèi) 部時(shí)鐘1402通過(guò)第二 CPU接口 1401與中央處理單元130連接(圖中未示)， 用于根據(jù)中央處理單元130通過(guò)第二CPU接口 1401的設(shè)置，調(diào)整時(shí)間同步 單元140的本地時(shí)間； 一般的，該第二內(nèi)部時(shí)鐘1402可以為一組計(jì)數(shù)器， 計(jì)數(shù)器可以由中央處理單元130加以控制，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘快慢的調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn) 與上級(jí)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步；
與第二內(nèi)部時(shí)鐘1402連接的第二脈沖觸發(fā)模塊1403，與第二 CPU 接口 1401連接(圖中未示)，用于根據(jù)中央處理單元130通過(guò)第二CPU 接口 1401的設(shè)置，產(chǎn)生PPS同步脈沖信號(hào)，并分別發(fā)送給IEEE1588以太 網(wǎng)端口 111和本地同步端口 150，以及，生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的 時(shí)間戳并通過(guò)第二CPU接口 1401發(fā)送給中央處理單元130;
與第二內(nèi)部時(shí)鐘1402連接的第二脈沖捕獲模塊1404，與第二 CPU接 口 1401連接(圖中未示)，用于接收IEEE1588以太網(wǎng)端口 111和本地同步 端口 150輸入的PPS同步脈沖信號(hào)，根據(jù)中央處理單元130通過(guò)第二 CPU 接口 1401設(shè)定的有效觸發(fā)邊沿生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳并 發(fā)送給中央處理單元130;
時(shí)間戳收發(fā)模塊1405，與該本地同步端口 150連接，用于收/發(fā)時(shí)間 戳傳遞信號(hào)，該時(shí)間戳傳遞信號(hào)攜帶時(shí)間戳；
則為了實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的時(shí)間同步，中央處理單元130執(zhí)行以下操作
如果以一IEEE1588以太網(wǎng)端口 111為基準(zhǔn)時(shí)間源的情況下，中央處 理單元130用于比較分別從被選定的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的第一脈 沖觸發(fā)模塊1115和時(shí)間同步單元140的第二脈沖捕獲模塊1404讀取的 同一個(gè)PPS同步脈沖信號(hào)的不同時(shí)間戳，通過(guò)第二CPU接口 1401調(diào)整時(shí)間同步單元140的第二內(nèi)部時(shí)鐘1402;
如果以一本地同步端口 150為基準(zhǔn)時(shí)間源的情況下，中央處理單元 130用于比較被選定的本地同步端口 150的PPS同步脈沖信號(hào)在第二脈沖 捕獲模塊1404生成的時(shí)間戳和該時(shí)間戳收發(fā)模塊1405獲取的相應(yīng)時(shí)間戳， 通過(guò)第二CPU接口 1401調(diào)整時(shí)間同步單元140的第二內(nèi)部時(shí)鐘1402。
無(wú)論選定哪一個(gè)端口，在第二內(nèi)部時(shí)鐘已取得時(shí)間同步后，中央處理 單元130還用于比較分別從IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的第一脈沖捕獲模 塊1116和時(shí)間同步單元140的第二脈沖觸發(fā)模塊1403讀取的同一個(gè)PPS 同步脈沖信號(hào)的不同時(shí)間戳，并分別通過(guò)第一 CPU接口 1114調(diào)整 IEEE1588以太網(wǎng)端口 111的第一內(nèi)部時(shí)鐘1112;以及，指令第二脈沖觸 發(fā)模塊1403通過(guò)本地同步端口 150向其它本地時(shí)間同步設(shè)備發(fā)送PPS同步 脈沖信號(hào)，并指令時(shí)間戳收發(fā)模塊1405通過(guò)該本地同步端口 150的時(shí)間戳 傳遞信號(hào)發(fā)送對(duì)應(yīng)時(shí)間戳。
可以看出，在引入了時(shí)間同步單元140和本地同步端口 150之后，本發(fā) 明實(shí)施例所提供的時(shí)間同步裝置100能夠進(jìn)一步為本地時(shí)間同步設(shè)備提供 PPS授時(shí)。由于普通以太網(wǎng)交換設(shè)備與本地時(shí)間同步設(shè)備之間屬于近距離連 接，因此，在實(shí)際應(yīng)用中采用本地同步端口 150是方便可行的，且具有便于 實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。而異地之間時(shí)間同步設(shè)備的時(shí)間同步，則通過(guò)時(shí)間同步裝置100 提供的正EE1588以太網(wǎng)端口 111實(shí)現(xiàn)既可。這樣，遠(yuǎn)距離節(jié)點(diǎn)之間采用 IEEE1588網(wǎng)絡(luò)同步方式，本地節(jié)點(diǎn)中近距離的多臺(tái)設(shè)備間采用PPS授時(shí)同 步方式，能夠充分利用正EE1588標(biāo)準(zhǔn)同步工作距離長(zhǎng)和PPS同步實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單 的優(yōu)點(diǎn)。
需要指出的是，在圖5B中，僅以時(shí)間同步單元140與一個(gè)IEEE1588 以太網(wǎng)端口 111及一個(gè)本地同步端口 150的連接關(guān)系為例加以說(shuō)明，但本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員可以理解，該時(shí)間同步單元140往往與多個(gè)IEEE1588以太 網(wǎng)端口 111連接，即第二脈沖捕獲模塊1404能夠從不同的IEEE1588以太網(wǎng) 端口 111和多個(gè)本地同步端口 150捕獲多路PPS同步脈沖信號(hào)，第二脈沖觸 發(fā)模塊發(fā)送多路PPS同步脈沖信號(hào)給不同的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111和多 個(gè)本地同步端口 150，以及，時(shí)間戳收發(fā)模塊1405同時(shí)與多個(gè)本地同步端口 150進(jìn)行時(shí)間戳傳遞信號(hào)的收發(fā)。進(jìn)一步的，由于上述圖2或圖4所示的時(shí)間同步裝置100通過(guò)多個(gè) IEEE1588以太網(wǎng)端口接入以太網(wǎng)，還可能通過(guò)多個(gè)本地同步端口與本地時(shí) 間同步設(shè)備連接，而且上述涉及的內(nèi)部時(shí)鐘頻率往往存在不同，因此如果各 方都完全按照本地內(nèi)部時(shí)鐘頻率進(jìn)行同步脈沖的發(fā)送同步，可能導(dǎo)致時(shí)間同 步過(guò)程的抖動(dòng)。
為了克服這一問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例所提供的時(shí)間同步單元140進(jìn)一步可 以包括時(shí)鐘變換模塊1406,與IEEE1588以太網(wǎng)端口 111、本地同步端口 150 以及第二內(nèi)部時(shí)鐘1402進(jìn)行輸入和/或輸出頻率同步時(shí)鐘信號(hào)的交互，用于 將被選擇為基準(zhǔn)時(shí)間源的IEEE1588以太網(wǎng)端口 111或本地同步端口 150的 頻率同步時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘信號(hào)，提供給其它IEEE1588以太網(wǎng)端 口 111、其它本地同步端口 150和第二內(nèi)部時(shí)鐘1402，作為各自的時(shí)鐘工作 頻率。這樣，可以降低時(shí)間同步過(guò)程中的抖動(dòng)，提高同步精度。
相應(yīng)的，本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種時(shí)間同步系統(tǒng)IO，如圖6所示， 包括
以太網(wǎng)200，該以太網(wǎng)200支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)楫惖毓?jié)點(diǎn)提供 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步；其中，以太網(wǎng)上傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)幀包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非 PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；
普通以太網(wǎng)交換設(shè)備300，進(jìn)行時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)中非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的 處理；
上述實(shí)施例中描述的時(shí)間同步裝置100，設(shè)置在普通以太網(wǎng)交換設(shè)備300 和時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)200之間，通過(guò)透?jìng)鞣荘TP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和處理PTP類(lèi)型 以太網(wǎng)幀，實(shí)現(xiàn)了基于普通以太網(wǎng)交換設(shè)備300的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。
較佳的，還包括與時(shí)間同步裝置100連接的本地時(shí)間同步設(shè)備400，由 時(shí)間同步裝置100進(jìn)行本地時(shí)間同步設(shè)備400與以太網(wǎng)200之間的時(shí)間同步；
其中，時(shí)間同步裝置100即可以作為下級(jí)節(jié)點(diǎn)獲得時(shí)間同步，也可以作 為上級(jí)節(jié)點(diǎn)同步以太網(wǎng)200內(nèi)的其它時(shí)間同步設(shè)備。
具體的，該時(shí)間同步裝置IOO可以通過(guò)本地同步端口與本地時(shí)間同步設(shè) 備400連接。
下面對(duì)這一時(shí)間同步系統(tǒng)10的優(yōu)點(diǎn)加以對(duì)比說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)中，本地時(shí)間同步設(shè)備400通過(guò)普通以太網(wǎng)交換設(shè)備300接入以太網(wǎng)，但由于普通以太網(wǎng)交換設(shè)備300無(wú)法處理PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，因此僅非PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀能得以傳輸。這種情況下，不僅浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源，而且對(duì)需要進(jìn)行時(shí)間同步的本地時(shí)間同步設(shè)備400而言，必須為其在一定范圍之內(nèi)相應(yīng)架設(shè)GPS接收機(jī)。
但在本實(shí)施例中，保持原有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不變，由時(shí)間同步裝置100透?jìng)鞣荘TP類(lèi)型以太網(wǎng)幀給普通以太網(wǎng)交換設(shè)備300進(jìn)行處理，而時(shí)間同步裝置100本身支持PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的處理，通過(guò)PPS授時(shí)與本地時(shí)間同步設(shè)備400連接，實(shí)現(xiàn)本地時(shí)間同步設(shè)備300的時(shí)間同步，從而支持以太網(wǎng)中PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的傳輸和處理，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)線路資源的充分利用，無(wú)需額外架設(shè)接收裝置。
相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種時(shí)間同步方法，適用于上述的時(shí)間同步裝置，該時(shí)間同步裝置設(shè)有一一對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口和IEEE1588以太網(wǎng)端口，即支持與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備的組合，又可以接入支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)。
作為該時(shí)間同步方法的一實(shí)施例，時(shí)間同步裝置執(zhí)行以下步驟
通過(guò)IEEE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太網(wǎng)幀，包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；
通過(guò)對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，使其由普通以太網(wǎng)交換設(shè)備執(zhí)行處理；
以及，根據(jù)所述PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行所述IEEE1588端口與所述以太網(wǎng)的時(shí)間同步。
上述步驟支持了 PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的復(fù)用/解復(fù)用處理，從而實(shí)現(xiàn)了非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的透明傳輸，以及對(duì)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的處理。
其中，從IEEE1588以太網(wǎng)端口到普通以太網(wǎng)端口方向，其具體解復(fù)用處理方式可以參考圖7A，包括
Sll、通過(guò)IEEE1588以太網(wǎng)端口從支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接收以太網(wǎng)幀， 一般的，是MAC從MII接口接收以太網(wǎng)線路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀；512、 根據(jù)以太網(wǎng)幀的幀頭進(jìn)行類(lèi)型識(shí)別，包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；具體的識(shí)別規(guī)則可由預(yù)先設(shè)置，比如具有特定的組播MAC地址或者特定的組播IP地址的以太網(wǎng)幀即為PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀；
513、 緩存輸入的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；當(dāng)發(fā)生CPU査詢或者執(zhí)行中斷時(shí)，執(zhí)行步驟S15;這也就意味著，PTP以太網(wǎng)幀的緩存狀態(tài)可供CPU查詢或者以中斷方式通知CPU,以便CPU進(jìn)行PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的讀??；
514、 緩存輸入的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，并在達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)目時(shí)(比如IO個(gè)字節(jié))，通過(guò)對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口發(fā)送給普通以太網(wǎng)交換設(shè)備，由該以太網(wǎng)交換設(shè)備執(zhí)行處理；
515、 按照PTP協(xié)議進(jìn)行內(nèi)部處理，必要的時(shí)候，可以生成輸出的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀。
可以看出，通過(guò)上述步驟S11 S15，本發(fā)明所提供的時(shí)間同步方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的解復(fù)用接收。
相應(yīng)的，本發(fā)明所提供的時(shí)間同步方法同樣支持從IEEE1588以太網(wǎng)端口向外輸出以太網(wǎng)幀，即PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀從IEEE1588以太網(wǎng)端口輸出的復(fù)用處理，其具體復(fù)用處理方式可以參考圖7B，包括
Sll'、通過(guò)普通以太網(wǎng)端口接收普通以太網(wǎng)交換設(shè)備輸出的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀并緩存； 一般的，是MAC從MII接口接收非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；
S12'、緩存處理輸出的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；需要指出，該P(yáng)TP類(lèi)型以太網(wǎng)幀是由時(shí)間同步裝置內(nèi)部執(zhí)行處理的；
S13'、監(jiān)控緩存的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀是否達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)目，是則執(zhí)行步驟S14'，否則執(zhí)行步驟S15';
需要指出的是，本步驟S13'中的監(jiān)控一般根據(jù)預(yù)先設(shè)置的發(fā)送優(yōu)先規(guī)則，以及非PTP以太網(wǎng)幀和PTP以太網(wǎng)幀的緩存狀態(tài)來(lái)確定發(fā)送對(duì)象的。 一般的，為了保證普通以太網(wǎng)端口通信基本不受影響，都設(shè)置優(yōu)先發(fā)送所緩存的非PTP以太網(wǎng)幀，即在上一幀發(fā)送完成時(shí)先判斷所緩存的非PTP以太網(wǎng)幀，只要緩存有一定字節(jié)數(shù)目(如設(shè)定為IO字節(jié))的數(shù)據(jù)，就發(fā)送一個(gè)或指定數(shù)目的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，如步驟S14'所示；否則判斷是否緩存有至少有一個(gè)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，如果是，即一個(gè)或指定數(shù)目的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，否則不發(fā)送，繼續(xù)等待并持續(xù)重復(fù)判斷，如步驟S15'所示。
S14'、向支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)輸出非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的至
少一個(gè)；
S15'、監(jiān)控是否緩存有PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，是則執(zhí)行步驟S16'，否則重新執(zhí)行步驟S13';
S16'、向支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)輸出PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的至少一個(gè)，并重新執(zhí)行步驟S13'。
可以看出，上述步驟S11' S16'支持了從IEEE1588端口的以太網(wǎng)幀復(fù)用輸出。
需要指出，所緩存的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的狀態(tài)可供CPU查詢或者以中斷方式通知CPU其空間是否足夠，以便CPU采取相應(yīng)的調(diào)控措施。
進(jìn)一步的，正EE1588以太網(wǎng)端口發(fā)送的以太網(wǎng)幀包括來(lái)自普通以太網(wǎng)端口的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和內(nèi)部處理產(chǎn)生的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，為了保證在普通以太網(wǎng)端口滿線路速率工作時(shí)，IEEE1588以太網(wǎng)端口仍然還有少量帶寬用來(lái)發(fā)送PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，較佳的，可以設(shè)置與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互的以太網(wǎng)幀間隔(如8字節(jié))小于與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互的以太網(wǎng)幀間隔(如12個(gè)字節(jié))。
需要指出，在上述實(shí)施例中根據(jù)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行IEEE1588端口與以太網(wǎng)的時(shí)間同步的步驟包括IEEE1588以太網(wǎng)端口為收/發(fā)的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀生成時(shí)間戳，并根據(jù)時(shí)間戳調(diào)節(jié)IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘，從而實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)的時(shí)間同步。
較佳的，當(dāng)時(shí)間同步裝置設(shè)有本地第二內(nèi)部時(shí)鐘且通過(guò)本地同步端口與本地時(shí)間同步設(shè)備連接時(shí)，時(shí)間同步裝置還執(zhí)行如圖8所示步驟，以實(shí)現(xiàn)本地時(shí)間同步設(shè)備與以太網(wǎng)的時(shí)間同步
521、 選定其IEEE1588以太網(wǎng)端口之一或者其本地同步端口之一為基準(zhǔn)時(shí)間源；
522、 根據(jù)正EE1588以太網(wǎng)端口第一內(nèi)部時(shí)鐘或者本地同步端口所連接本地時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘；
523、 當(dāng)?shù)诙?nèi)部時(shí)鐘取得時(shí)間同步后，根據(jù)所述第二內(nèi)部時(shí)鐘同步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘以及其他本地同步端口所連接本地
時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘。
這樣，可以通過(guò)將時(shí)間同步裝置作為Master節(jié)點(diǎn)或者Slave節(jié)點(diǎn)，
實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的時(shí)間同步。
具體的，如圖9A所示，同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘的步驟包括當(dāng)選定IEEE1588以太網(wǎng)端口之一為基準(zhǔn)時(shí)間源時(shí)，執(zhí)行
5221、 該選定的IEEE1588以太網(wǎng)端口輸出PPS同步脈沖信號(hào)，并基于第一內(nèi)部時(shí)鐘生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳T11;
5222、 時(shí)間同步裝置基于第二內(nèi)部時(shí)鐘生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳丁12;
5223、 比較T 和T12，根據(jù)偏差調(diào)整時(shí)鐘，以同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘。
當(dāng)選定本地同步端口之一為基準(zhǔn)時(shí)間源時(shí)，執(zhí)行S221'、通過(guò)本地同步端口接收所連接的本地時(shí)間同步設(shè)備發(fā)送的PPS同步脈沖信號(hào)和時(shí)間戳傳遞信號(hào)；
S222'、生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳；
S223'、比較時(shí)間戳傳遞信號(hào)提供的時(shí)間戳和該生成的時(shí)間戳，同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘。
如圖9B所示，同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘的步驟包括同步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘，如下
5231、 時(shí)間同步裝置輸出PPS同步脈沖信號(hào)，并基于本地第二內(nèi)部時(shí)鐘生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳丁22;
5232、 接收到該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的其他IEEE1588以太網(wǎng)端口，分別基于第一內(nèi)部時(shí)鐘生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳T21;
5233、 比較T"和丁22，根據(jù)偏差調(diào)整時(shí)鐘，以同步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘。
以及，同步其他本地同步端口所連接本地時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘，如
下
S231'、根據(jù)第二內(nèi)部時(shí)鐘生成PPS同步脈沖信號(hào)和該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳；S232'、通過(guò)其他本地同步端口將該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)和攜帶該時(shí)間戳的時(shí)間戳傳遞信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)的本地時(shí)間同步設(shè)備。
較佳的，在上述過(guò)程中，為了降低時(shí)間同步過(guò)程的抖動(dòng)，提高同步精度，時(shí)間同步裝置還可以執(zhí)行以下步驟
將被選擇為基準(zhǔn)時(shí)間源的所述IEEE1588以太網(wǎng)端口或所述本地同步端口的頻率同步時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘信號(hào)，發(fā)送給其它所述IEEE1588以太網(wǎng)端口、其它所述本地同步端口和第二內(nèi)部時(shí)鐘，作為其時(shí)鐘工作頻率。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括如下步驟
通過(guò)所述正EE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太網(wǎng)幀，包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；
通過(guò)所述普通以太網(wǎng)端口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互所述非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，使其由所述普通以太網(wǎng)交換設(shè)備執(zhí)行處理；
根據(jù)所述PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行所述IEEE1588端口與所述以太網(wǎng)的時(shí)間同步。
所述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括ROM/RAM (Read Only Memory/Random-AccessMemory,只讀存儲(chǔ)器/隨機(jī)訪問(wèn)內(nèi)存)、磁碟或者光盤(pán)等。
雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語(yǔ)是說(shuō)明和示例性、而非限制性的術(shù)語(yǔ)。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋?zhuān)虼寺淙霗?quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1. 一種時(shí)間同步裝置，其特征在于，設(shè)有一一對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口和IEEE1588以太網(wǎng)端口；所述時(shí)間同步裝置通過(guò)其IEEE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太網(wǎng)幀，所述以太網(wǎng)幀包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；通過(guò)其普通以太網(wǎng)端口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，其中，所述非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀由所述普通以太網(wǎng)交換設(shè)備處理；以及，根據(jù)所述PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行所述IEEE1588以太網(wǎng)端口與所述以太網(wǎng)的時(shí)間同步。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述時(shí)間同 步裝置包括以太網(wǎng)端口對(duì)；其中，每一以太網(wǎng)端口對(duì)包括相互對(duì)應(yīng)的一所述 IEEE1588以太網(wǎng)端口和一所述普通以太網(wǎng)端口；其中，所述IEEE1588 以太網(wǎng)端口為PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀生成時(shí)間戳；復(fù)用/解復(fù)用單元，設(shè)置在所述以太網(wǎng)端口對(duì)的IEEE1588以太網(wǎng)端 口和普通以太網(wǎng)端口之間，用于識(shí)別并分離所述IEEE1588以太網(wǎng)端口接 收到的以太網(wǎng)幀，將輸入的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀傳輸給所述普通以太網(wǎng) 端口，將輸入的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀傳輸給中央處理單元，以及將來(lái)自所 述普通以太網(wǎng)端口和所述中央處理單元的輸出以太網(wǎng)幀發(fā)送給所述 IEEE1588以太網(wǎng)端口，以輸出給所述以太網(wǎng)；中央處理單元，與所述復(fù)用/解復(fù)用單元和所述IEEE1588以太網(wǎng)端 口連接，用于基于PTP協(xié)議，根據(jù)PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀的時(shí)間戳調(diào)節(jié)所述 IEEE1588以太網(wǎng)端口的內(nèi)部時(shí)鐘。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述以太網(wǎng)端口 對(duì)中的正EE1588以太網(wǎng)端口包括以太網(wǎng)幀收發(fā)模塊，通過(guò)電纜或光纖接入所述以太網(wǎng)，通過(guò)MAC接口連接所述復(fù)用/解復(fù)用單元，用于輸入/輸出以太網(wǎng)幀；第一內(nèi)部時(shí)鐘，用于記錄所在IEEE1588以太網(wǎng)端口的本地時(shí)間； 第一時(shí)間戳生成模塊，與所述第一內(nèi)部時(shí)鐘和所述以太網(wǎng)幀收發(fā)模塊連接，用于根據(jù)所述第一內(nèi)部時(shí)鐘表示的本地時(shí)間，為輸入/輸出的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀生成時(shí)間戳；第一 CPU接口，與所述第一時(shí)間戳生成模塊和第一內(nèi)部時(shí)鐘連接，用 于將生成的時(shí)間戳發(fā)送給所述中央處理單元，以及向所述第一內(nèi)部時(shí)鐘轉(zhuǎn)發(fā) 所述中央處理單元的控制指令，以調(diào)節(jié)所述第一內(nèi)部時(shí)鐘。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述復(fù)用/解復(fù) 用單元包括第三CPU接口，與所述中央處理單元連接，用于提供所述復(fù)用/解復(fù)用 單元與所述中央處理單元之間的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀收發(fā)接口 ；解復(fù)用判別模塊，與所述IEEE1588以太網(wǎng)端口連接，用于對(duì)所述 IEEE1588以太網(wǎng)端口接收到的輸入以太網(wǎng)幀加以識(shí)別，并分別發(fā)送給所 述以太網(wǎng)端口對(duì)所對(duì)應(yīng)的PTP接收隊(duì)列和非PTP接收隊(duì)列加以緩存；分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)的PTP接收隊(duì)歹U，與所述第三CPU接口連 接，用于將本隊(duì)列中緩存的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀通過(guò)所述第三CPU接口發(fā) 送給所述中央處理單元；分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)的非PTP接收隊(duì)列，與相應(yīng)的普通以太網(wǎng) 端口連接，用于將本隊(duì)列中緩存的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀通過(guò)相應(yīng)的普通 以太網(wǎng)端口發(fā)送給相連接的普通以太網(wǎng)交換設(shè)備；分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)的PTP發(fā)送隊(duì)列，與所述第三CPU接口連 接，用于緩存中央處理單元通過(guò)所述第三CPU接口發(fā)送的PTP類(lèi)型的以 太網(wǎng)幀；分別對(duì)應(yīng)各以太網(wǎng)端口對(duì)的非PTP發(fā)送隊(duì)列，與相應(yīng)的普通以太網(wǎng) 端口連接，用于緩存所述普通以太網(wǎng)交換設(shè)備通過(guò)所述普通以太網(wǎng)端口 發(fā)送的非PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀；復(fù)用調(diào)度模塊，與所述PTP發(fā)送隊(duì)列、非PTP發(fā)送隊(duì)列以及所述 IEEE1588以太網(wǎng)端口連接，用于根據(jù)所述中央處理單元設(shè)置的發(fā)送策略， 相應(yīng)調(diào)度所述PTP發(fā)送隊(duì)列或者非PTP發(fā)送隊(duì)列的以太網(wǎng)幀并通過(guò)相應(yīng) 的IEEE1588以太網(wǎng)端口輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述時(shí) 間同步裝置還包括時(shí)間同步單元和用于與本地時(shí)間同步設(shè)備連接的、收/發(fā) PPS同步脈沖信號(hào)和時(shí)間戳傳遞信號(hào)的本地同步端口，所述時(shí)間同步單元與所述以太網(wǎng)端口對(duì)的IEEE1588以太網(wǎng)端口、所述本地同步端口以及所述中 央處理單元連接；所述中央處理單元用于根據(jù)選定的、已取得時(shí)間同步的 IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘或者選定的本地同步端口所連接的本 地時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘，同步所述時(shí)間同步單元內(nèi)第二內(nèi)部時(shí)鐘；以及 根據(jù)已取得時(shí)間同步的第二內(nèi)部時(shí)鐘，同步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口的第 一內(nèi)部時(shí)鐘以及本地同步端口所連接本地時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述IEEE1588 以太網(wǎng)端口還包括與所述第一內(nèi)部時(shí)鐘連接的第一脈沖觸發(fā)模塊，用于根據(jù)所述中央 處理單元通過(guò)所述第一CPU接口的設(shè)置，產(chǎn)生PPS同步脈沖信號(hào)并輸出 給所述時(shí)間同步單元，讀取所述PPS同步脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳并發(fā)送 給所述中央處理單元；與所述第一內(nèi)部時(shí)鐘連接的第一脈沖捕獲模塊，用于接收所述時(shí)間同步 單元輸入的PPS同步脈沖信號(hào)，根據(jù)所述中央處理單元通過(guò)所述第一 CPU接口設(shè)定的有效觸發(fā)邊沿生成所述輸入的PPS同步脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的 時(shí)間戳并發(fā)送給所述中央處理單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述時(shí)間同步單 元包括第二CPU接口，與所述中央處理單元連接；第二內(nèi)部時(shí)鐘，用于記錄所述時(shí)間同步單元的本地時(shí)間，本地時(shí)間能夠由所述中央處理單元通過(guò)所述第二 CPU接口進(jìn)行調(diào)整；與所述第二內(nèi)部時(shí)鐘連接的第二脈沖觸發(fā)模塊，用于根據(jù)所述中央處理單元通過(guò)所述第二CPU接口的設(shè)置，產(chǎn)生PPS同步脈沖信號(hào)并分別 發(fā)送給IEEE1588以太網(wǎng)端口和本地同步端口，以及，生成所述PPS同步脈 沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳并通過(guò)所述第二 CPU接口發(fā)送給所述中央處理單 元；與所述第二內(nèi)部時(shí)鐘連接的第二脈沖捕獲模塊，用于接收IEEE1588以 太網(wǎng)端口和本地同步端口輸入的PPS同步脈沖信號(hào)，根據(jù)所述中央處理單元 通過(guò)所述第二 CPU接口設(shè)定的有效觸發(fā)邊沿生成所述PPS同步脈沖信號(hào) 對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳并發(fā)送給所述中央處理單元；時(shí)間戳收發(fā)模塊，與所述本地同步端口連接，用于收/發(fā)所述時(shí)間戳傳遞信號(hào)，所述時(shí)間戳傳遞信號(hào)攜帶時(shí)間戳；貝U，在選定一IEEE1588以太網(wǎng)端口為基準(zhǔn)時(shí)間源的情況下，所述中 央處理單元用于比較分別從被選定的IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一脈沖 觸發(fā)模塊和時(shí)間同步單元的第二脈沖捕獲模塊讀取的同一個(gè)PPS同步脈沖 信號(hào)的不同時(shí)間戳，通過(guò)所述第二CPU接口調(diào)整所述時(shí)間同步單元的第 二內(nèi)部時(shí)鐘；在選定一本地同步端口為基準(zhǔn)時(shí)間源的情況下，所述中央處理單元 用于比較被選定的本地同步端口的PPS同步脈沖信號(hào)在第二脈沖捕獲模塊 生成的時(shí)間戳和所述時(shí)間戳收發(fā)模塊獲取的相應(yīng)時(shí)間戳，通過(guò)所述第二 CPU接口調(diào)整所述時(shí)間同步單元的第二內(nèi)部時(shí)鐘；以及，所述中央處理單元用于根據(jù)所述已取得時(shí)間同步的第二內(nèi)部時(shí) 鐘，比較從IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一脈沖捕獲模塊和時(shí)間同步單元的 第二脈沖觸發(fā)模塊讀取的同一個(gè)PPS同步脈沖信號(hào)的不同時(shí)間戳，并分 別通過(guò)第一 CPU接口調(diào)整所述IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘； 以及，指令所述第二脈沖觸發(fā)模塊通過(guò)所述本地同步端口向其它本地時(shí)間 同步設(shè)備發(fā)送PPS同步脈沖信號(hào)，并指令所述時(shí)間戳收發(fā)模塊通過(guò)所述本 地同步端口的時(shí)間戳傳遞信號(hào)發(fā)送對(duì)應(yīng)時(shí)間戳。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述時(shí)間同步單 元還包括時(shí)鐘變換模塊，與所述IEEE1588以太網(wǎng)端口、所述本地同步端口 以及所述第二內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行輸入和/或輸出頻率同步時(shí)鐘信號(hào)的交互，用于將 被選擇為基準(zhǔn)時(shí)間源的所述IEEE1588以太網(wǎng)端口或所述本地同步端口的頻 率同步時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘信號(hào)，提供給其它所述IEEE1588以太網(wǎng) 端口、其它所述本地同步端口和第二內(nèi)部時(shí)鐘，作為其時(shí)鐘工作頻率。
9. 一種時(shí)間同步系統(tǒng)，包括以太網(wǎng)和普通以太網(wǎng)交換設(shè)備，所述普 通以太網(wǎng)交換設(shè)備用于處理非PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀；其特征在于，所述 時(shí)間同步系統(tǒng)還包括如權(quán)利要求1-8任一所述時(shí)間同步裝置，該時(shí)間同 步裝置設(shè)置在所述普通以太網(wǎng)交換設(shè)備和所述以太網(wǎng)之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的時(shí)間同步系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述 時(shí)間同步裝置連接的本地時(shí)間同步設(shè)備，由所述時(shí)間同步裝置進(jìn)行所述本地時(shí)間同步設(shè)備與以太網(wǎng)之間的時(shí)間同步。
11. 一種時(shí)間同步方法，適用于如權(quán)利要求l-8任一所述的時(shí)間同步裝 置，所述時(shí)間同步裝置設(shè)有一一對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口和IEEE1588以太 網(wǎng)端口；其特征在于，所述時(shí)間同步裝置執(zhí)行以下步驟通過(guò)所述正EE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太 網(wǎng)幀，包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；通過(guò)所述普通以太網(wǎng)端口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互所述非PTP類(lèi) 型以太網(wǎng)幀，使其由所述普通以太網(wǎng)交換設(shè)備執(zhí)行處理；根據(jù)所述PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行所述IEEE1588端口與所述以太網(wǎng)的 時(shí)間同步。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的時(shí)間同步方法，其特征在于，所述通過(guò) IEEE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太網(wǎng)幀的步驟包 括s11、 通過(guò)所述IEEE1588以太網(wǎng)端口從所述支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太 網(wǎng)接收以太網(wǎng)幀；s12、 根據(jù)所述以太網(wǎng)幀的幀頭進(jìn)行類(lèi)型識(shí)別，包括PTP類(lèi)型的以太網(wǎng) 幀和非PTP類(lèi)型的以太網(wǎng)幀；s13、 緩存所述輸入的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，當(dāng)發(fā)生CPU査詢或者執(zhí)行中 斷時(shí)，執(zhí)行步驟S15;s14、 緩存所述輸入的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，并在達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)目時(shí)， 通過(guò)對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口發(fā)送給所述普通以太網(wǎng)交換設(shè)備；s15、 按照PTP協(xié)議進(jìn)行內(nèi)部處理； 以及，Sll'、通過(guò)所述普通以太網(wǎng)端口接收所述普通以太網(wǎng)交換設(shè)備輸出的非 PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀并緩存；S12'、緩存處理輸出的PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；S13'、監(jiān)控所述緩存的非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀是否達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)目， 是則執(zhí)行步驟S14'，否則執(zhí)行步驟S15';S14'、向所述支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)輸出所述非PTP類(lèi)型以太 網(wǎng)幀的至少一個(gè)；S15'、監(jiān)控是否緩存有PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀，是則執(zhí)行步驟S16'，否 則重新執(zhí)行步驟S13';S16'、向所述支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)輸出所述PTP類(lèi)型以太網(wǎng) 幀的至少一個(gè)，并重新執(zhí)行步驟S13'。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的時(shí)間同步方法，其特征在于，上述步 驟中，與所述支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互的以太網(wǎng)幀間隔小于與所述 普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互的以太網(wǎng)幀間隔。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的時(shí)間同步方法，其特征在于，當(dāng)所述 時(shí)間同步裝置設(shè)有本地第二內(nèi)部時(shí)鐘且通過(guò)本地同步端口與本地時(shí)間同步 設(shè)備連接時(shí)，所述時(shí)間同步裝置還執(zhí)行以下步驟，以實(shí)現(xiàn)本地時(shí)間同步設(shè)備 與以太網(wǎng)之間的時(shí)間同步，包括S21、 選定其IEEE1588以太網(wǎng)端口之一或者其本地同步端口之一為基準(zhǔn) 時(shí)間源；S22、 根據(jù)所述IEEE1588以太網(wǎng)端口第一內(nèi)部時(shí)鐘或者所述本地同步端 口所連接本地時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘；S23、 當(dāng)所述第二內(nèi)部時(shí)鐘取得時(shí)間同步后，根據(jù)所述第二內(nèi)部時(shí)鐘同 步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘以及其他本地同步端口所連接 本地時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的時(shí)間同步方法，其特征在于，如果選定 IEEE1588以太網(wǎng)端口之一為基準(zhǔn)時(shí)間源，則所述步驟S22包括S221、 所述IEEE1588以太網(wǎng)端口輸出PPS同步脈沖信號(hào)，并基于 第一內(nèi)部時(shí)鐘生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳Tn;S222、 時(shí)間同步裝置基于第二內(nèi)部時(shí)鐘生成所述PPS同步脈沖信號(hào) 的時(shí)間戳Tn;S223、 比較Tu和丁12，同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘； 如果選定本地同步端口之一為基準(zhǔn)時(shí)間源，則所述步驟S22包括 S221'、通過(guò)所述本地同步端口接收所連接的本地時(shí)間同步設(shè)備發(fā)送的PPS同步脈沖信號(hào)和時(shí)間戳傳遞信號(hào)；S222'、生成所述PPS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳；S223'、比較所述時(shí)間戳傳遞信號(hào)提供的時(shí)間戳和所述生成的時(shí)間戳，同步本地的第二內(nèi)部時(shí)鐘。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的時(shí)間同步方法，其特征在于，所述步驟S23 中根據(jù)所述第二內(nèi)部時(shí)鐘同步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部時(shí)鐘的 步驟包括5231、 時(shí)間同步裝置輸出PPS同步脈沖信號(hào)，并基于本地第二內(nèi)部 時(shí)鐘生成該P(yáng)PS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳T22;5232、 接收到所述PPS同步脈沖信號(hào)的所述其他IEEE1588以太網(wǎng)端 口，分別基于第一內(nèi)部時(shí)鐘生成所述PPS同步脈沖信號(hào)的時(shí)間戳丁21;5233、 比較Tu和T!2，同步其他IEEE1588以太網(wǎng)端口的第一內(nèi)部 時(shí)鐘；步驟S23中根據(jù)所述第二內(nèi)部時(shí)鐘同步其他本地同步端口所連接本地 時(shí)間同步設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘的步驟包括S231'、根據(jù)所述第二內(nèi)部時(shí)鐘生成PPS同步脈沖信號(hào)和所述PPS同步 脈沖信號(hào)的時(shí)間戳；S232'、通過(guò)其他本地同步端口將所述PPS同步脈沖信號(hào)和攜帶所述時(shí) 間戳的時(shí)間戳傳遞信號(hào)發(fā)送給相應(yīng)的本地時(shí)間同步設(shè)備。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的時(shí)間同步方法，其特征在于，所述時(shí)間同步 裝置還執(zhí)行以下步驟將被選擇為基準(zhǔn)時(shí)間源的所述IEEE1588以太網(wǎng)端口或所述本地同步端 口的頻率同步時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn)頻率時(shí)鐘信號(hào)，發(fā)送給其它所述正EE1588 以太網(wǎng)端口、其它所述本地同步端口和第二內(nèi)部時(shí)鐘，作為其時(shí)鐘工作頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種時(shí)間同步裝置、時(shí)間同步系統(tǒng)和時(shí)間同步方法。該時(shí)間同步裝置設(shè)有一一對(duì)應(yīng)的普通以太網(wǎng)端口和IEEE1588以太網(wǎng)端口；該時(shí)間同步裝置通過(guò)其IEEE1588以太網(wǎng)端口與支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交互以太網(wǎng)幀，包括PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀和非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；通過(guò)其普通以太網(wǎng)端口與普通以太網(wǎng)交換設(shè)備交互非PTP類(lèi)型以太網(wǎng)幀；以及，根據(jù)該P(yáng)TP類(lèi)型以太網(wǎng)幀進(jìn)行IEEE1588以太網(wǎng)端口與以太網(wǎng)的時(shí)間同步。進(jìn)一步的，該時(shí)間同步裝置還可以通過(guò)本地同步端口，實(shí)現(xiàn)本地時(shí)間同步設(shè)備和以太網(wǎng)的時(shí)間同步。通過(guò)本發(fā)明，基于現(xiàn)有的普通以太網(wǎng)交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)從非時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)到時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)的平滑升級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用，支持進(jìn)一步的全網(wǎng)時(shí)間同步。
文檔編號(hào)H04L7/00GK101547083SQ20081008517
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
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