一种FC-AE-1553网络中的时钟同步方法技术

本发明专利技术涉及一种FC‑AE‑1553网络中的时钟同步方法，包括步骤：FC‑AE‑1553网络的主时钟接收时间信息，根据时间信息完成主时钟的时钟同步，经过时钟同步的主时钟记为BMC；FC‑AE‑1553网络内部的其他节点根据BMC、基于时间同步帧进行时钟同步。上述时钟同步包括频率同步和时间同步，通过频率同步实现对自身频偏的估计和矫正，通过时间同步实现延时时间的补偿。FC‑AE‑1553网络中的时钟同步方式进一步包括逐级同步方式、边界时钟/透明时钟交换机同步方式和透明时钟交换机方式。通过FC‑AE‑1553网络中时钟同步方式的设计解决了现有技术中时间同步精度低，需要铺设专门硬件设备，导致投入成本高的问题，能满足大部分新一代载荷的时同需求。

【技术实现步骤摘要】
一种FC-AE-1553网络中的时钟同步方法
本专利技术涉及FC-AE-1553网络通信
，尤其涉及一种FC-AE-1553网络中的时钟同步方法。
技术介绍
现代通信网络对于同步的需求主要包括频率同步和时间同步两类需求。频率同步，又称之为时钟同步，是指信号之间的频率或相位上保持某种严格的特定关系，其相对应的有效瞬间以同一平均速率出现，以维持通信网络中所有的设备以相同的速率运行。时钟同步(频率同步)后，两个时钟的相位/时间仍是不相同的。时间同步又称为相位同步，经过时间同步的两个网络节点，其频率相同，且时间/相位也相同。光纤通道技术凭借高带宽、低延迟、高可靠的特点，在国内外航空航天领域的应用越来越广泛。FC-AE发布了FC-AE-1553、FC-AE-ASM、FC-AE-RDMA等5种面向航空电子的协议标准，其中FC-AE-1553与FC-AE-ASM协议在国内外均有大量应用。目前，FC-AE在FC-FS协议规范发布的时间同步方式有两种，一种是单向的、依托于FC底层原语的时间同步机制；另外一种是依据逐级逐层同步的ELS帧方式。FC-AE在这两种时间同步机制中均假定传输延时不重要，相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FC‑AE‑1553网络中的时钟同步方法，其特征在于，包括步骤：步骤S1.FC‑AE‑1553网络的主时钟接收时间信息，根据时间信息完成主时钟的时钟同步，经过时钟同步的主时钟记为BMC；步骤S2.FC‑AE‑1553网络内部的其他节点根据BMC、基于时间同步帧进行时钟同步；步骤S1和S2中的时钟同步包括频率同步和时间同步；频率同步实现对自身频偏的估计和矫正；时间同步实现延时时间的补偿。

【技术特征摘要】
1.一种FC-AE-1553网络中的时钟同步方法，其特征在于，包括步骤：步骤S1.FC-AE-1553网络的主时钟接收时间信息，根据时间信息完成主时钟的时钟同步，经过时钟同步的主时钟记为BMC；步骤S2.FC-AE-1553网络内部的其他节点根据BMC、基于时间同步帧进行时钟同步；步骤S1和S2中的时钟同步包括频率同步和时间同步；频率同步实现对自身频偏的估计和矫正；时间同步实现延时时间的补偿。2.根据权利要求1所述的FC-AE-1553网络中的时钟同步方法，其特征在于，所述主时钟接收的时间信息来源于GPS接收模块输出的GPS信号。3.根据权利要求1所述的FC-AE-1553网络中的时钟同步方法，其特征在于，所述FC-AE-1553网络包括主时钟、边界时钟、透明时钟、普通时钟这4种网络模型，其中，网络控制器/网络终端对应主时钟或普通时钟，网络交换机对应透明时钟或边界时钟；主时钟是NC或者NT，通过接收时间信息，对自身进行时钟同步；边界时钟是FC-AE-1553网络中的一种交换机，交换机的一端口作为从端口，接收主时钟发送的时间信息，完成对交换机自身的时钟同步，边界时钟交换机的其他端口作为主端口对相连接的设备进行时钟同步；透明时钟是FC-AE-1553网络中的一种交换机，交换机的一端口接受到时间同步帧后，通过另一端口转发，并将时间同步帧在交换机内的停留时间计算出来，填充在该时间同步帧中；普通时钟是FC-AE-1553网络中的从时钟节点，普通时钟通过接收和发送时间同步帧，对自身进行时钟同步，并输出时间信息；所述时间同步帧包括以下格式：在FC-FS帧的通用帧头的最前端，设置标识，用于标识该帧为时间同步帧；FC-FS帧中数据域包括有效时间标签标识、TC个数、时间标签和TC时间；有效时间标签标识中包含当前发送时间帧的主时钟的层级、当前时钟是否已经同步上、所含时间标签的个数；TC个数中记录当前帧共经过了几个透明时钟；时间标签中记录时间同步帧的发送和到达的时间；TC时间中记录时间同步帧在透明时钟内停留的时间；其中，针对所述时间同步帧，采用优先发送的处理方式。4.根据权利要求3所述的FC-AE-1553网络中的时钟同步方法，其特征在于，步骤S2中，FC-AE-1553网络内部其他节点的时钟同步采用逐级同步方式，所述逐级同步方式为：将BMC作为主时钟，BMC的相邻节点作为从时钟，由主时钟对从时钟进行时钟同步；经过同步的从时钟进一步作为主时钟，将相邻节点作为从时钟，由主时钟对从时钟进行时钟同步，以此方式进行逐级同步，直至FC-AE-1553网络中的所有节点均完成时钟同步。5.根据权利要求4所述的FC-AE-1553网络中的时钟同步方法，其特征在于，采用逐级同步方式的时钟同步包括以下通信过程：由主时钟先发送Sync帧给从时钟，Sync帧中包括该帧离开主时钟时的时间t1；从时钟接收到Sync帧后，记录t1和Sync帧到达的时间t2，并立即发送Delay_Req帧给主时钟，从时钟记录Delay_Req帧离开时间t3；主时钟收到Delay_Req帧后，记录Delay_Req帧到达时间t4，并通过发送Delay_Resp帧把t4发送给从时钟，由从时钟记录t4；其中，Sync帧、Delay_Req帧、Delay_Resp帧为时间同步帧。6.根据权利要求5所述的FC-AE-1553网络中的时钟同步方法，其特征在于，所述逐级同步方式下，从时钟的频率同步是通过对相邻两次发送Sync帧间隔进行计时，并通过本地计时时间差与两个Sync帧中包含的两个t1时间差进行本地频偏估计，将多个频偏估计进行卡尔曼滤波或平滑滤波，得到偏移估计量，并纠正频率偏移；从时钟的时间同步是在从时钟端设置时间同步的阈值；当主时钟对从时钟的时间差大于等于阈值，则从时钟直接补偿Offset值；当主时钟对从...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔旷怡，何建华，畅响，曹素芝，展月英，张莹，魏玮，李龙，许辉，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：北京,11