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自动补偿1588链路非对称性时延的实现方法及系统

发明公布  有效
申请(专利)号:CN201110228386.8国省代码:广东 44
申请(专利权)人:中兴通讯股份有限公司
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摘要:
本发明公开了一种自动补偿1588链路非对称性时延的实现方法及系统,该方法包括:测量计算1588链路的上下行链路非对称性时延的值;当非对称性时延的值超出设定的同步偏差范围时,则进行非对称性时延补偿;否则,继续1588正常时间同步。采用本发明,能够自动修正非对称时延,确保1588时间同步的质量。

主权项:
一种自动补偿1588链路非对称性时延的实现方法,其特征在于,测量计算1588链路的上下行链路非对称性时延的值;当所述非对称性时延的值超出设定的同步偏差范围时,则进行非对称性时延补偿;否则,继续1588正常时间同步。


说明书

自动补偿1588链路非对称性时延的实现方法及系统

技术领域

本发明涉及1588时钟网络技术领域,尤其涉及一种自动补偿1588链路
非对称性时延的实现方法及系统。

背景技术

随着3G(3rd Generation,第三代移动通信技术)网络的高速发展,1588
时间同步协议在通讯网络中得到越来越多的重视和应用。国内外运营商不断
的使用1588协议进行时间同步,逐步替换使用GPS(Global Positioning 
System,全球定位系统)进行时间同步。

如图1所示,1588时间同步中,同步方法如下:

由图1中可以得出下式:

A=t1-t0=Delay+Offset;(1)

B=t3-t2=Delay-Offset;(2)

进而根据上式(1)和(2),可以得出:

延时(Delay)的计算公式:Delay=(A+B)/2=((t1-t0)+(t3-t2))/2;

时间偏差(Offset)的计算公式:Offset=(A-B)/2=((t1-t0)-(t3-t2))/2。

其中,上述公式是假设上下行链路时延是相等的。1588时间同步的基础,
是要求上下行链路传输延时对称。如果上下行链路传输有非对称性,即上下
行链路的传输延时不相等时,如图2所示,在这种情况下,使用1588协议计
算时间偏差,非对称性一半的误差值没有计算到偏差值中去,使得时间偏差
得不到正确的修正,降低时间同步质量。在非对称性延时严重情况下,甚至
会导致时间基本上无法同步。

目前,已有技术中基本上都是使用专用测试仪器测量1588上下行链路的
时延,测量出非对称性时延的实际值,然后通过1588非对称时延补偿方法,
进行时延非对称性进行补偿。但这种方法不但耗费人力物力,并且当链路发
生变化时,设备无法自动测量出真实的非对称时延,从而降低了时间同步的
质量。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种自动补偿1588链路非对称性时延的
实现方法及系统,能够自动修正非对称时延,确保1588时间同步的质量。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种自动补偿1588链路非对称性时
延的实现方法,

测量计算1588链路的上下行链路非对称性时延的值;

当所述非对称性时延的值超出设定的同步偏差范围时,则进行非对称性
时延补偿;否则,继续1588正常时间同步。

进一步地,所述测量计算1588链路的上下行链路非对称性时延的值,具
体包括:

启动1588时间同步计算;

第一次计算时间偏差,并根据所述1588链路的上下行链路的实际时延对
所述时间偏差进行修正;

暂停时间偏差的计算和修正,并记录1588时间同步时间戳,包括:Sync
报文发送的T1时间戳,Sync报文接收的的T2时间戳,Delay_req报文发送
的T3时间戳,Delay_req报文接收的T4时间戳;

根据公式:D1-D2=((T2-T1)-(T4-T3))/2计算非对称时延;

其中,D1为下行链路时延,D2为上行链路时延。

进一步地,所述根据所述1588链路的上下行链路的实际时延对所述时间
偏差进行修正,具体是指:

1588协议中的时间偏差的计算公式为:Offset=((T2-T1)-(T4-T3))/2;

考虑所述1588链路的上下行链路的实际时延的时间偏差的计算公式为:
Offset=((T2-T1)-(T4-T3))/2+(D2-D1)/2;

根据上述两式,即可得到第一次修正时间偏差后的时间偏差为:
Offset=-(D2-D1)/2=(D1-D2)/2。

进一步地,所述进行非对称性时延补偿,是指:利用1588协议的非对称
修正方法,进行非对称时延补偿。

进一步地,根据配置的非对称性测量周期,周期性测量计算所述1588
链路的上下行链路非对称性时延的值。

本发明还提供了一种自动补偿1588链路非对称性时延的实现系统,所述
系统包括:

非对称性测量模块,用于检测计算1588上下行链路非对称性时延的值;

非对称性补偿模块,用于当所述非对称性时延的值超出设定的同步偏差
范围时,进行非对称性时延补偿。

进一步地,所述系统还包括:

设备同步精度配置模块,用于配置设备的1588时间同步偏差范围,即在
无1588上下行链路非对称性时延情况下,设备的时间同步精度;

1588协议处理模块,用于1588协议的配置、发送、接收和时间戳处理,
以及时间偏差的计算。

进一步地,所述1588协议处理模块用于,在启动1588时间同步计算后,
进行第一次时间偏差计算,并根据1588链路的上下行链路的实际时延对所述
时间偏差进行修正;暂停时间偏差的计算和修正,并记录1588时间同步时间
戳,包括:Sync报文发送的T1时间戳,Sync报文接收的的T2时间戳,
Delay_req报文发送的T3时间戳,Delay_req报文接收的T4时间戳;

所述非对称性测量模块用于,根据公式:D1-D2=((T2-T1)-(T4-T3))/2计
算非对称时延;其中,D1为下行链路时延,D2为上行链路时延。

进一步地,所述系统还包括:

非对称性测量周期配置模块,用于配置非对称性测量周期;

所述非对称性测量模块用于,根据所述非对称性测量周期配置模块配置
的非对称性测量周期,周期性测量计算1588上下行链路非对称性时延的值。

与现有技术相比较,本发明在现有1588时间同步算法的基础上,提出一
种简单有效的计算方法,自动测量出1588时间同步的上下行链路非对称性时
延,解决了人工通过特殊测试仪器检测,并且在链路发生变化时,又要重新
进行测量等问题。由于本发明是在现有的硬件设备基础上实现的,不增加额
外的成本,对软件的成本增加也不大,但却有效的达到有效的解决了1588
时间同步的非对称性问题,大大节约了开通1588时间同步工程上的人力物力
成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部
分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的
不当限定。在附图中:

图1是1588协议计算时间偏差的流程示意图;

图2是受非对称性时延影响的1588协议时间同步出现偏差的示意图;

图3是本发明自动测量1588上下行链路非对称时延的流程图。

具体实施方式

本实施方式的自动补偿1588上下行链路时延非对称性的实现方法,包括
以下步骤:

步骤A.配置设备时间同步偏差门限。

步骤B.启动1588时间同步计算。

步骤C.计算出第一次同步的时间偏差值(Offset),并根据实际的链路
时延修正时间偏差,同时暂停1588时间同步偏差的计算和修正。

步骤D.记录1588时间同步时间戳。

步骤E.根据公式D1-D2=((T2-T1)-(T4-T3))/2计算出非对称时延。

步骤F.当发现非对称时延(D1-D2)超出设备时间同步偏差范围时,利用
1588非对称时延补偿方法,自动完成非对称时延的补偿,否则,执行步骤H。

步骤H.如果无非对称时延情况下,则继续1588正常时间同步,等待下
一个非对称性测量周期。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图
对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申
请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一

结合图2所示,1588时间同步协议中,时间偏差的计算公式为:
Offset=((T2-T1)-(T4-T3))/2,这个公式的假设是上下行链路时延是相等的。

如果考虑上行链路时延(D2)和下行链路时延(D1),则实际的计算公式为:
Offset=((T2-T1)-(T4-T3))/2+(D2-D1)/2。

因此,二者计算出来的时间偏差相差了(D2-D1)/2。

结合以上内容,本实施例提供的自动补偿1588上下行链路时延非对称性
的实现方法,主要包括如下步骤:

步骤1.配置时间同步偏差范围;

即在无非对称时延情况下,设备时间同步的精度,单位纳秒。

步骤2.配置1588从时钟,同步主时钟时间。

步骤3.运行1588时间同步协议,计算出时间偏差Offset。

步骤4.根据时间偏差Offset值修正从时钟时间。

步骤5.停止时间偏差值修正从时钟时间,保存Sync报文发送的T1时间
戳,接收的T2时间戳。保存Delay req报文发送的T3时间戳,接收的T4
时间戳。

步骤6.根据1588时间同步公式:T2-T1=D1+Offset,T4-T3=D2-Offset。

第一次修正时间偏差之后,Offset=-(D2-D1)/2=(D1-D2)/2。将该式代入上
述公式中:

T2-T1=(3D1-D2)/2,T4-T3=(3D2-D1)/2。

步骤7.从上述公式中,可以推导出,D1-D2=((T2-T1)-(T4-T3))/2。

步骤8,考虑到硬件的限制,根据设备本身的同步精度,当非对称时延
D1-D2的值相差超过设定的同步偏差范围时,则认为存在非对称时延,利用
1588协议中的非对称修正方法,进行非对称时延补偿。

实施例二

如图3所示,,本发明实施例中提供的一种自动补偿1588上下行链路非
对称性时延的实现系统,主要包括以下模块:

设备同步精度配置模块:主要负责配置设备的1588时间同步偏差范围,
即在无1588上下行链路非对称性时延情况下,设备的时间同步精度。

非对称性测量周期配置模块:负责配置非对称性测量周期。

1588协议处理模块:主要负责1588协议的配置,发送,接收和时间戳
处理,以及时间偏差和链路延迟的计算。

非对称性测量模块:主要负责根据配置的非对称测量周期,周期性检测
1588上下行链路非对称性时延的大小。

非对称性补偿模块:主要负责配置补偿1588上下行链路的非对称时延。

非对称性测量模块,用于检测计算1588上下行链路非对称性时延的值;

非对称性补偿模块,用于当所述非对称性时延的值超出设定的同步偏差
范围时,进行非对称性时延补偿。

进一步地,1588协议处理模块用于,在启动1588时间同步计算后,进
行第一次时间偏差计算,并根据1588链路的上下行链路的实际时延对所述时
间偏差进行修正;暂停时间偏差的计算和修正,并记录1588时间同步时间戳,
包括:Sync报文发送的T1时间戳,Sync报文接收的的T2时间戳,Delay_req
报文发送的T3时间戳,Delay_req报文接收的T4时间戳;

非对称性测量模块用于,根据公式:D1-D2=((T2-T1)-(T4-T3))/2计算非
对称时延。

具体地,本实施例的自动补偿1588上下行链路非对称性时延的实现如
下:

步骤301,通过设备同步精度配置模块,配置设备在无非对称时延情况
下的时间同步精度范围。

步骤302,通过非对称性测量周期配置模块,配置非对称性测量周期。

步骤303,通过1588协议处理模块,计算出时间偏差。

步骤304,通过非对称性测量模块,定时计算1588时间同步上下行链路
非对称时延。

步骤305,通过非对称性补偿模块,自动补偿非对称时延。

以上仅为本发明的优选实施案例而已,并不用于限制本发明,本发明还
可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域
的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和
变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可
以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布
在多个计算装...

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图1
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