通信设备的高精度时钟同步方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通信设备的高精度时钟同步方法及系统，涉及时钟同步领域。该方法的步骤包括：通信设备的时钟单元向业务盘下发传输时延值，传输时延值根据时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号，与业务盘上传至时钟单元的时钟信号的时钟相位差得到；业务盘根据传输时延值对时钟发送信号进行相位补偿后，形成与时钟发送信号的时钟相位基本一致的时钟信号。本发明专利技术通过接收传输时延值对时钟信号进行相位补偿后，能够使得补偿后的时钟信号与时钟发送信号的输出相位对齐，以此消除了现有技术中因时钟信号的传输时延带来的影响，进而大幅度提高了时钟同步精度。

High Precision Clock Synchronization Method and System for Communication Equipment

The invention discloses a high-precision clock synchronization method and system for communication equipment, which relates to the field of clock synchronization. The steps of the method include: the clock unit of the communication equipment sends the transmission delay value to the service disk, the transmission delay value transmits the signal to the service disk according to the clock unit, and obtains the clock phase difference between the clock signal uploaded to the service disk and the clock signal uploaded to the service disk; the service disk compensates the phase of the clock transmission signal according to the transmission delay value, and forms the time of the clock transmission signal. Clock signals with basically identical clock phases. After receiving transmission delay value to compensate the phase of clock signal, the compensated clock signal can be aligned with the output phase of clock transmission signal, thereby eliminating the influence of transmission delay of clock signal in the prior art, thereby greatly improving the clock synchronization accuracy.

【技术实现步骤摘要】
通信设备的高精度时钟同步方法及系统
本专利技术涉及时钟同步领域，具体涉及一种通信设备的高精度时钟同步方法及系统。
技术介绍
随着通信技术的发展，移动回传网络伴随着移动网络的发展而不断升级，新业务的应用对5G(5th-generation，第五代移动通信技术)技术指标提出更高的要求；超高精度时钟同步是5G承载关键技术之一，其要求单站点的频率和时间输出偏差在5ns以内。但是，目前的通信设备难以满足上述超高精度时钟同步要求，其原因为：通信设备的时钟单元和业务盘通过1组背板总线相连，1组背板总线包括上行时钟总线、下行时钟总线和通信总线，时钟单元通过下行时钟总线将时钟信号传输至业务盘，业务盘通过上行时钟总线将反馈的时钟信号传输至时钟单元。时钟信号在传输的过程中不可避免的会存在时延；与此同时，硬件器件的老化及温飘都会带来时钟信号传输中相位的变化，这些都会增大单站点的频率和时间的输出偏差；进而导致难以满足高精度时钟同步要求。此外，随着通信设备的集成度的提高，功能需求越来越多，背板的端子也越来越紧张；然而现有的时钟单元通过多组物理总线与多块业务盘相连，1组物理总线对应1块业务盘，多组物理总线占用的背板端子较多，进而可能导致背板出现端子不够用的情形。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术解决的技术问题为：如何对时钟信号进行相位补偿，进而提高时钟同步精度。为达到以上目的，本专利技术提供的通信设备的高精度时钟同步方法，该方法包括以下步骤：通信设备的时钟单元向业务盘下发传输时延值，传输时延值根据时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号，与业务盘上传至时钟单元的时钟信号的时钟相位差得到；业务盘根据传输时延值对时钟发送信号进行相位补偿后，形成与时钟发送信号的时钟相位基本一致的时钟信号。在上述技术方案的基础上，所述时钟单元向业务盘下发传输时延值的流程包括：时钟单元周期性的选择1块业务盘；该业务盘检测到可以与时钟单元进行时钟信号传输时，向时钟单元上传时钟信号；时钟单元收到时钟信号后向该业务盘下发对应的传输时延值。在上述技术方案的基础上，所述传输时延值的获取流程包括：当所述时钟发送信号和时钟信号的传输时延相同、且业务盘的初始输出时钟与输入时钟的相位保持一致时，传输时延值T的计算公式为：T＝T1/2，T1为时钟单元下发的时钟发送信号，与业务盘上传的时钟信号的时钟相位差。本专利技术提供的通信设备的高精度时钟同步系统，包括1块时钟单元和多块业务盘，时钟单元包括相位测量模块和时钟逻辑控制模块，业务盘包括相位补偿模块和线路逻辑控制模块；相位测量模块用于：根据时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号，与业务盘上传至时钟单元的时钟信号的时钟相位差，得到传输时延值；时钟逻辑控制模块用于：将相位测量模块得到的传输时延值下发至线路逻辑控制模块；线路逻辑控制模块用于：将时钟逻辑控制模块下发的传输时延值发送至相位补偿模块；相位补偿模块用于：根据线路逻辑控制模块发送的传输时延值，对时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号进行相位补偿后，形成与时钟发送信号的时钟相位基本一致的时钟信号。在上述技术方案的基础上，所述时钟单元还包括时钟发送模块和时钟接收模块，所述业务盘还包括时钟输入模块和时钟输出模块；时钟发送模块用于：将时钟发送信号发送至相位测量模块，向业务盘下发时钟发送信号；时钟输入模块用于：将时钟发送模块下发的时钟发送信号发送至相位补偿模块；时钟输出模块用于：将相位补偿模块形成的时钟信号上传至时钟单元；时钟接收模块用于：将时钟输出模块上传的时钟信号，发送至相位测量模块。在上述技术方案的基础上，所述时钟单元通过1组背板总线与业务盘相连，背板总线包括用于传输时钟信号的上行时钟总线、以及用于传输时钟发送信号的下行时钟总线。在上述技术方案的基础上，所述背板总线还包括通信总线，所述时钟逻辑控制模块与线路逻辑控制模块的通信路径的选取方式为：判断是否存在未被占用的通信总线，若是，则使用未被占用的通信总线作为通信路径；否则在时钟逻辑控制模块与线路逻辑控制模块之间建立数据通道作为通信路径。在上述技术方案的基础上，所述线路逻辑控制模块的工作流程包括：当上行时钟总线未被占用时，控制业务盘上传时钟信号；所述时钟逻辑控制模块的工作流程包括：周期性的选择1块业务盘、并向该业务盘的线路逻辑控制模块发送时钟传输信号；收到相位测量模块发送的该业务盘的传输时延值后，将传输时延值发送至该业务盘的线路逻辑控制模块。在上述技术方案的基础上，所述时钟逻辑控制模块向线路逻辑控制模块发送时钟传输信号时，还需要携带业务盘槽位信息；所述线路逻辑控制模块还用于：向时钟逻辑控制模块发送以下信息：本业务盘类型信息、本业务盘槽位信息、本业务盘是否首次上电信息、以及本业务盘是否支持相位补偿信息。在上述技术方案的基础上，所述相位测量模块测量传输时延值的流程包括：当时钟发送信号和时钟信号的传输时延相同、且业务盘的初始输出时钟与输入时钟的相位保持一致时，传输时延值T的计算公式为：T＝T1/2，T1为时钟单元下发的时钟发送信号，与业务盘上传的时钟信号的时钟相位差。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)参见本专利技术的方法和系统可知，本专利技术能够根据钟盘下发的时钟发送信号和业务盘上传的时钟信号的时钟相位差，来得到时钟信号在下发和上传过程中的传输时延值，在此基础上业务盘通过接收的传输时延值对时钟信号进行相位补偿后，能够使得补偿后的时钟信号与时钟发送信号的输出相位对齐，以此消除了现有技术中因时钟信号的传输时延带来的影响，进而大幅度提高了时钟同步精度。(2)参见本专利技术的方法和系统可知，本专利技术每次只对1块业务盘下发传输时延值并进行相位补偿，其相位补偿逻辑比较简单，耦合度较低，便于人们使用；与此同时，参见本专利技术的方法和系统可知，本专利技术会周期性的对业务盘的时钟信号进行相位补偿，即经过一段时间就会时钟信号的相位进行重新校准，进而避免了现有技术中因硬件器件的老化及温飘，带来的时钟信号在传输过程中产生的相位变化，而且实现了相位的实时可调。与此同时，参见本专利技术的系统可知，每次只对1块业务盘下发传输时延值并进行相位补偿，能够实现同一时间段内上行时钟总线上只有1块特定业务盘的时钟信号传输，保证了时钟信号完整性和可靠性，进而提高了传输时延值的测量精度。(3)参见本专利技术的系统可知，与现有技术中的时钟单元通过多组物理总线与多块业务盘相连相比，本专利技术的时钟单元通过1组背板总线分别与所有业务盘相连，这大幅度节省了背板端子，显著提高了背板端子的利用率，进而最大化的避免了背板出现端子不够用的情形。与此同时，本专利技术在时钟单元和业务盘存在多余通信总线的情况下，能够直接复用通信总线来实现时钟逻辑控制模块与线路逻辑控制模块的通信，进而节省了背板的总线资源。附图说明图1为本专利技术实施例中通信设备的高精度时钟同步系统工作流程框图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术实施例中的通信设备的高精度时钟同步方法，包括以下步骤：通信设备的时钟单元向业务盘下发传输时延值，传输时延值根据时钟单元(在实际应用中，时钟单元可以单独存在，也可以集成在主控盘、公共盘或其他盘上)下发至业务盘的时钟发送信号，与业务盘上传至时钟单元的时钟信号的时钟相位差得到；业务盘根据传输时延值对时钟发送信号进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信设备的高精度时钟同步方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：通信设备的时钟单元向业务盘下发传输时延值，传输时延值根据时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号，与业务盘上传至时钟单元的时钟信号的时钟相位差得到；业务盘根据传输时延值对时钟发送信号进行相位补偿后，形成与时钟发送信号的时钟相位基本一致的时钟信号。

【技术特征摘要】
1.一种通信设备的高精度时钟同步方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：通信设备的时钟单元向业务盘下发传输时延值，传输时延值根据时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号，与业务盘上传至时钟单元的时钟信号的时钟相位差得到；业务盘根据传输时延值对时钟发送信号进行相位补偿后，形成与时钟发送信号的时钟相位基本一致的时钟信号。2.如权利要求1所述的通信设备的高精度时钟同步方法，其特征在于，所述时钟单元向业务盘下发传输时延值的流程包括：时钟单元周期性的选择1块业务盘；该业务盘检测到可以与时钟单元进行时钟信号传输时，向时钟单元上传时钟信号；时钟单元收到时钟信号后向该业务盘下发对应的传输时延值。3.如权利要求1或2所述的通信设备的高精度时钟同步方法，其特征在于，所述传输时延值的获取流程包括：当所述时钟发送信号和时钟信号的传输时延相同、且业务盘的初始输出时钟与输入时钟的相位保持一致时，传输时延值T的计算公式为：T＝T1/2，T1为时钟单元下发的时钟发送信号，与业务盘上传的时钟信号的时钟相位差。4.一种通信设备的高精度时钟同步系统，包括1块时钟单元和多块业务盘，其特征在于：时钟单元包括相位测量模块和时钟逻辑控制模块，业务盘包括相位补偿模块和线路逻辑控制模块；相位测量模块用于：根据时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号，与业务盘上传至时钟单元的时钟信号的时钟相位差，得到传输时延值；时钟逻辑控制模块用于：将相位测量模块得到的传输时延值下发至线路逻辑控制模块；线路逻辑控制模块用于：将时钟逻辑控制模块下发的传输时延值发送至相位补偿模块；相位补偿模块用于：根据线路逻辑控制模块发送的传输时延值，对时钟单元下发至业务盘的时钟发送信号进行相位补偿后，形成与时钟发送信号的时钟相位基本一致的时钟信号。5.如权利要求4所述的通信设备的高精度时钟同步系统，其特征在于：所述时钟单元还包括时钟发送模块和时钟接收模块，所述业务盘还包括时钟输入模块和时钟输出模块；时钟发送模块用于：将时钟发送信号发送至相位测量模块，向业...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春天，许文龙，杜虎，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42