网络设备、时间同步方法及其网络系统技术方案

本发明专利技术公开了一种网络设备、时间同步方法及其网络系统。所述网络设备包含通讯单元和处理单元。通讯单元用以与主要时钟设备进行时间同步流程。处理单元耦接于通讯单元，其用以控制通讯单元进行时间同步流程，以得到网络设备相对于主要时钟设备的时间偏移。处理单元更计算进行时间同步流程时所经过的处理时间，并根据计算网络设备的系统时间、时间偏移与处理时间来得到校正时间。本发明专利技术可使更新后的系统时间更为精确。此外，依照本发明专利技术所产生的同步脉冲信号可传输至其他通讯设备，使得这些通讯设备更新的系统时间更为精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是指一种可提供高时间同步精确度的网络设备、时间同步方法及其网络系统。
技术介绍
随着网络技术的发展，已可实现各式各样的网络应用。就一些网络应用而言(例如自动化控制、仪器量测、即时影像监控等)，其要求较高的时间同步精确度。然而，网络中的各节点和终端的设备会受到所处环境的影响，导致其所产生的振荡频率产生不同程度的偏移，而造成各个网络设备的系统时间的同步精确度降低。如何使网络中各个设备达成精确的系统时间同步，为相关领域技术人士所致力的目标之一。图1是绘示主要时钟110与从属时钟120在时间同步流程时所进行的信息传递的示意图。主要时钟对应主要时钟设备，而从属时钟120对应连接至主要时钟设备的网络设备或终端设备。或者，主要时钟对应网络设备，而从属时钟对应连接至此网络设备的下一级网络设备或终端设备。主要时钟110和从属时钟120是使用由IEEE所制定的精确时间协定(PrecisionTimeProtocol；PTP)来进行彼此之间的信息传递。如图1所示，根据精确时间协定，首先主要时钟110在时间T1时送出同步信息(synchronizationmessage)M1至从属时钟120，且记录送出同步信息M1的时间T1。在送出同步信息M1后，主要时钟110产生包含时间T1的数据的补充信息(follow-upmessage)M2，接着送出补充信息M2至从属时钟120。从属时钟120收到同步信息M1后，记录收到同步信息M1的时间T2。接着，从属时钟120收到补充信息M2，并取出在补充信息M2中的时间T1，从而计算出时间T1与T2之间的时间差(T21＝T2-T1)。此时间差T21即为从属时钟120相对于主要时钟110的时间偏移(timeoffset)TO加上主要时钟110送出信息至从属时钟120的传递延迟(propagationdelay)TD1。接着，从属时钟120在时间T3时送出请求延迟信息(delayrequestmessage)M3至主要时钟110，且记录送出延迟请求信息M3的时间T3。主要时钟110收到请求延迟信息M3后，记录收到延迟请求信息M3的时间T4，接着产生包含时间T4的数据的延迟应答信息(delayresponsemessage)M4，并送出延迟应答信息M4至从属时钟120。从属时钟120收到延迟应答信息M4后，取出在延迟应答信息M4中的时间T4，从而计算出时间T3与T4之间的时间差(T43＝T4-T3)。此时间差T43即为从属时钟120相对于主要时钟110的时间偏移TO减去从属时钟120送出信息至主要时钟110的传递延迟TD2。通过进行上述时间同步流程，可得到时间差T21及T43，其分别为T21＝TO+TD1及T43＝TO-TD2。假设主要时钟110送出信息至从属时钟120的传递延迟TD1与从属时钟120送出信息至主要时钟110的传递延迟TD2相等，时间差T21及T43的平均值即为从属时钟120相对于主要时钟110的时间偏移TO。将从属时钟120的系统时间减去时间偏移TO后，可同步从属时钟120的系统时间与主要时钟110的系统时间。然而，从属时钟120需花费一些时间来计算时间偏移TO。若是不减去在计算时间偏移TO时所消耗的时间，则从属时钟120的系统时间在时间同步流程后仍与主要时钟110的系统时间具有相当误差。
技术实现思路
本专利技术提供一种网络设备、时间同步方法及其网络系统，其通过减去在计算与主要时钟设备进行时间同步流程时所消耗的时间，可使更新后的系统时间更为精确。此外，依照本专利技术所产生的同步脉冲信号可传输至其他通讯设备，以对这些通讯设备进行系统时间的同步，使得这些通讯设备更新的系统时间更为精确。本专利技术的一方面是在于提供一种网络设备，此网络设备包含通讯单元和处理单元。通讯单元用以与主要时钟设备进行时间同步流程。处理单元耦接于通讯单元，其用以控制通讯单元进行时间同步流程，以得到网络设备相对于主要时钟设备的时间偏移，且处理单元计算进行时间同步流程时所经过的处理时间，并通过计算网络设备的系统时间、时间偏移以及处理时间来得到校正时间。在一或多个实施例中，上述网络设备还包含计数单元，耦接于处理单元，此计数单元通过校正时间来设定网络设备的同步脉冲信号的计数时间。在一或多个实施例中，上述网络设备还包含输出端口，耦接于计数单元，此输出端口用以将同步脉冲信号传输至通讯设备。在一或多个实施例中，上述处理单元更通过将校正时间减去网络设备的传输延迟时间来更新校正时间。在一或多个实施例中，上述时间同步流程是精确时间协定(PrecisionTimeProtocol；PTP)流程，且上述处理时间是经由处理单元将在计算出时间偏移时所对应的系统时间减去接收到补充信息(Follow-upmessage)时所对应的系统时间而得到。本专利技术的另一方面是在于提供一种使用于网络设备的时间同步方法。此时间同步方法包含下列步骤。首先，与主要时钟设备进行精确时间协定流程，以得到网络设备相对于主要时钟设备的时间偏移。接着，将在计算出时间偏移时所对应的网络设备的系统时间减去网络设备接收到补充信息时所对应的系统时间，以得到网络设备计算进行精确时间协定流程时所经过的处理时间。接着，通过计算网络设备的系统时间、时间偏移以及处理时间来得到校正时间。之后，通过校正时间来设定网络设备的同步脉冲信号的计数时间。在一或多个实施例中，上述时间同步方法还包含经由网络设备的输出端口将同步脉冲信号传输至通讯设备。在一或多个实施例中，上述时间同步方法还包含通过校正时间减去网络设备的传输延迟时间来更新校正时间。本专利技术的又一方面是在于提供一种网络系统，此网络系统包含主要时钟设备和网络设备。网络设备用以与主要时钟设备通讯连接，且与主要时钟设备进行时间同步流程，以得到网络设备相对于主要时钟设备的时间偏移。网络设备更计算进行时间同步流程时所经过的处理时间，并根据该时间偏移与处理时间来得到校正时间，以通过校正时间来设定网络设备的同步脉冲信号的计数时间。在一或多个实施例中，上述网络设备是交换器。本专利技术的优点在于，通过减去在计算与主要时钟设备进行时间同步流程时所消耗的时间，可使更新后的系统时间更为精确。此外，依照本专利技术所产生的同步脉冲信号可传输至其他通讯设备，以对这些通讯设备进行系统时间的同步，使得这些通讯设备更新的系统时间更为精确。附图说明为了更完整了解实施例及其优点，现参照结合所附附图所做的下列描述，其中：图1是绘示主要时钟(masterclock)与从属时钟(slaveclock)在时间同步流程时所进行的信息传递的示意图；图2是绘示依据本专利技术一些实施例的网络系统的示意图；图3是绘示依据本专利技术一些实施例的网络设备的示意图；以及图4是绘示依据本专利技术一些实施例的时间同步方法的流程图。具体实施方式以下将以附图及详细叙述清楚说明本专利技术的精神，任何所属
中具有通常知识者在了解本专利技术的较佳实施例后，当可由本专利技术所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本专利技术的精神与范围。关于本文中所使用的“耦接”一词，可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而“耦接”还可指二或多个元件元件相互操作或动作。图2是绘示依据本专利技术一些实施例的网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络设备，其特征在于，包含：一通讯单元，用以与一主要时钟设备进行一时间同步流程；以及一处理单元，耦接于该通讯单元，该处理单元用以控制该通讯单元进行该时间同步流程，以得到该网络设备相对于该主要时钟设备的一时间偏移，且该处理单元计算进行该时间同步流程时所经过的一处理时间，并通过计算该网络设备的一系统时间、该时间偏移以及该处理时间来得到一校正时间。

【技术特征摘要】
2015.10.27 TW 1041352601.一种网络设备，其特征在于，包含：一通讯单元，用以与一主要时钟设备进行一时间同步流程；以及一处理单元，耦接于该通讯单元，该处理单元用以控制该通讯单元进行该时间同步流程，以得到该网络设备相对于该主要时钟设备的一时间偏移，且该处理单元计算进行该时间同步流程时所经过的一处理时间，并通过计算该网络设备的一系统时间、该时间偏移以及该处理时间来得到一校正时间。2.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，还包含：一计数单元，耦接于该处理单元，该处理单元依据该校正时间来设定该计数单元的一计数时间，该计数单元依据该计数时间产生一同步脉冲信号。3.根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于，还包含：一输出端口，耦接于该计数单元，该输出端口用以将该同步脉冲信号传输至一通讯设备。4.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，该处理单元更通过将该校正时间减去该网络设备的一传输延迟时间来更新该校正时间。5.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，该时间同步流程是一精确时间协定流程，且该处理时间是经由该处理单元将在计算出该时间偏移时所对应的该系统时间减去接收到一补充信息时所对应的该系统时间而得到。6.一种时间同步方法，适用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑振昌，
申请(专利权)人：智邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71