一种网络路径延迟测量方法及其装置与时间同步系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种网络路径延迟测量方法及其装置与时间同步系统，包括获取触发数据；获取预设状态机信息表；根据所述触发数据从所述预设状态机信息表中获取状态机，并根据所述状态机生成反馈信息；在任务队列中对所述反馈信息进行排队处理，得到排队结果，根据预设时间对所述排队结果进行检测，得到检测结果；根据所述检测结果对所述状态机进行状态处理，以获取时间戳，并根据所述时间戳计算路径延迟测量数据。本发明专利技术通过任务定时队列调度将延迟测量中的所有状态机状态统一跳转接口，并在任定时务队列中启用任务定时器定时处理，从而减少了系统调用延迟的不确定性，最终提高了系统的执行效率，提高了路径延迟测量和时间同步的时间精度。

A Network Path Delay Measurement Method and Its Device and Time Synchronization System

The invention relates to a network path delay measurement method and its device and time synchronization system, including acquiring trigger data, acquiring preset state machine information table, acquiring state machine from preset state machine information table according to the trigger data, generating feedback information according to the state machine, queuing the feedback information in task queue and obtaining queuing results. According to the preset time, the queuing results are detected and the detection results are obtained. According to the detection results, the state machine is processed to obtain the time stamp, and the path delay measurement data is calculated according to the time stamp. The invention unifies all state machine states in delay measurement by task timing queue scheduling, and enables task timer timing processing in any time service queue, thereby reducing the uncertainty of system call delay, ultimately improving the execution efficiency of the system, and improving the time precision of path delay measurement and time synchronization.

【技术实现步骤摘要】
一种网络路径延迟测量方法及其装置与时间同步系统
本专利技术属于电子与通信领域，具体涉及一种网络路径延迟测量方法及其装置与时间同步系统。
技术介绍
随着多媒体娱乐系统和辅助驾驶系统的应用，大量的音视频等时间敏感报文数据需要通过以太网传输，这对时间敏感网络的时间同步提出了更高的要求。时间同步技术通过将各传输节点的时间校准到一个较小的范围内，减小时钟抖动和传输延迟带来的影响，从而提高了网络的传输质量，是实现高清音视频和实时数据传输的关键技术。而IEEE802.1工作组制定的IEEE802.1AS时间同步协议，IEEE802.1AS定义了广义的精确时钟同步协议(generalizedprecisiontimeprotocol，简称gPTP)，它通过将网络各个传输节点的时间同步到一个共同的最佳主时钟，从而保障时间敏感网络报文数据传输的低延迟和时间同步，其包含有时间敏感应用接口，能够方便地给音频、视频等时间敏感的多媒体网络应用提供时间戳和定时等服务。然而该协议在实施中通常会遇到一个比较严重的问题：路径延迟测量容易受到操作系统调用延迟不确定的影响，产生较大的测量误差，从而影响时间同步的精度。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种网络路径延迟测量方法及其装置与时间同步系统。本专利技术实施例提供了一种网络路径延迟测量方法，包括：获取触发数据；获取预设状态机信息表；根据所述触发数据从所述预设状态机信息表中获取状态机，并根据所述状态机生成反馈信息；在任务队列中对所述反馈信息进行排队处理，得到排队结果，根据预设时间对所述排队结果进行检测，得到检测结果；根据所述检测结果对所述状态机进行状态处理，以获取时间戳，并根据所述时间戳计算路径延迟测量数据。在本专利技术的一个实施例中，根据所述预设时间对所述排队结果进行检测，得到检测结果，包括：获取当前状态跳转标志；获取下一状态跳转标志；根据所述预设时间检测所述排队结果中所述状态机的状态转跳结果，若所述状态转跳结果为当前状态跳转标志未更新为下一状态跳转标志，则继续检测所述状态机的状态转跳结果，若所述状态转跳结果为当前状态跳转标志更新为下一状态跳转标志，则输出所述检测结果。在本专利技术的一个实施例中，根据所述检测结果对所述状态机进行状态处理，以获取时间戳，包括，根据所述检测结果对所述状态机的第一状态机进行第一状态处理，以获取第一时间戳；根据所述检测结果对所述状态机的第二状态机进行第二状态处理，以获取第二时间戳。在本专利技术的一个实施例中，根据所述检测结果对所述状态机的第一状态机进行第一状态处理，以获取第一时间戳，包括，根据端口使能标志，在时延请求发送初始态发送时延请求报文数据，则读取第一子时间戳，读取所述第一子时间戳之后更新状态转跳标志为时间戳读取成功标志；根据所述时间戳读取成功标志，在时延响应等待态接收时延响应报文数据，则读取第四子时间戳，当读取所述第四子时间戳之后则从所述时延响应报文数据中解析出第二子时间戳，解析出所述第二子时间戳之后更新所述状态跳转标志时延响应接收标志；根据所述时延响应接收标志，在时延响应跟随等待态接收时延响应跟随报文数据，则从所述时延响应跟随报文数据中解析出第三子时间戳，解析出第三子时间戳之后更新所述状态跳转标志为时延响应跟随接收标志；根据所述时延响应跟随接收标志，在时延请求间隔等待态接收时延请求等待定时信息，则更新所述状态跳转标志为时延请求发送间隔标志；根据所述时延请求发送间隔标志，在时延请求等待态发送所述时延请求报文数据，则读取所述第一子时间戳，读取所述第一子时间戳后更新所述状态跳转标志，直至所述第一时间戳满足预设阈值要求；根据所述第一子时间戳和所述第四子时间戳得到第一时间戳。在本专利技术的一个实施例中，根据所述检测结果对所述状态机的第二状态机进行第二状态处理，以获取第二时间戳，包括，根据所述端口使能标志，在时延请求初始等待态接收所述时延请求报文数据，则更新所述状态跳转标志为时延请求接收标志；根据所述时延请求接收标志，在时延响应时间戳等待态读取第二子时间戳，则将所述第二子时间戳填充于所述时延响应报文数据，将所述第二时间戳填充之后发送所述时延响应报文数据，则读取第三子时间戳，读取所述第三子时间戳之后更新所述状态跳转标志为时间戳读取成功标志；根据所述时间戳读取成功标志，在时延请求等待态将所述第三子时间戳填充于所述时延响应跟随报文数据，则发送所述时延响应跟随报文数据，所述时延响应跟随报文数据发送之后接收所述时延请求报文数据，则更新所述状态跳转标志，直至所述第二时间戳满足预设阈值要求；根据所述第二子时间戳和所述第三子时间戳获取第二时间戳。在本专利技术的一个实施例中，根据所述时间戳计算路径延迟测量数据，包括，根据所述第一子时间戳、所述第二子时间戳、所述第三子时间戳和所述第四子时间戳计算所述路径延迟测量数据。本专利技术实施例提供了一种网络路径延迟测量装置，包括触发模块、状态存储模块、状态获取模块、任务定时队列模块、状态处理模块，其中，所述触发模块，用于获取所述触发数据；所述状态存储模块，用于存储所述预设状态机信息表；所述状态获取模块，用于根据所述触发数据从所述预设状态机信息表中获取所述状态机，并根据所述状态机生成所述反馈信息；所述任务定时队列模块，用于在任务队列中对所述反馈信息进行排队处理，得到所述排队结果，根据所述预设时间对所述排队结果进行检测，得到所述检测结果；所述状态处理模块，根据所述检测结果对所述状态机进行状态处理，以获取所述时间戳，并根据所述时间戳计算所述路径延迟测量数据。本专利技术实施例提供了一种网络路径延迟测量时间同步系统，包括如上所述的网络路径延迟测量装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过任务定时队列调度将延迟测量中的所有状态机状态统一跳转接口，并在任定时务队列中启用任务定时器定时处理，从而减少了系统调用延迟的不确定性，最终提高了系统的执行效率，提高了路径延迟测量和时间同步的时间精度。2、本专利技术路径延时测量方法，不仅能够用于端对端的时间同步系统中，也能够适用于多点组网等复杂环境中，可以提高整个组网环境中时间同步的性能，应用更为广泛。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量方法中第一状态机、第二状态机的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量方法中第一状态机的状态跳转示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量方法中另一种第一状态机的状态跳转示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量方法中第二状态机的状态跳转示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量方法中另一种第二状态机的状态跳转示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量方法中时间戳生成位置示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量装置的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种网络路径延迟测量时间同步系统的运行流程示意图；图10a～图10b为本专利技术实施例提供的gPTP、penAVB和PTP-1.8三种路径延迟测量方法在无负载和256kps负载下的路径延迟测量结果对比示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络路径延迟测量方法，其特征在于，包括：获取触发数据；获取预设状态机信息表；根据所述触发数据从所述预设状态机信息表中获取状态机，并根据所述状态机生成反馈信息；在任务队列中对所述反馈信息进行排队处理，得到排队结果，根据预设时间对所述排队结果进行检测，得到检测结果；根据所述检测结果对所述状态机进行状态处理，以获取时间戳，并根据所述时间戳计算路径延迟测量数据。

【技术特征摘要】
1.一种网络路径延迟测量方法，其特征在于，包括：获取触发数据；获取预设状态机信息表；根据所述触发数据从所述预设状态机信息表中获取状态机，并根据所述状态机生成反馈信息；在任务队列中对所述反馈信息进行排队处理，得到排队结果，根据预设时间对所述排队结果进行检测，得到检测结果；根据所述检测结果对所述状态机进行状态处理，以获取时间戳，并根据所述时间戳计算路径延迟测量数据。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，根据所述预设时间对所述排队结果进行检测，得到检测结果，包括：获取当前状态跳转标志；获取下一状态跳转标志；根据所述预设时间检测所述排队结果中所述状态机的状态转跳结果，若所述状态转跳结果为当前状态跳转标志未更新为下一状态跳转标志，则继续检测所述状态机的状态转跳结果，若所述状态转跳结果为当前状态跳转标志更新为下一状态跳转标志，则输出所述检测结果。3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，根据所述检测结果对所述状态机进行状态处理，以获取时间戳，包括，根据所述检测结果对所述状态机的第一状态机进行第一状态处理，以获取第一时间戳；根据所述检测结果对所述状态机的第二状态机进行第二状态处理，以获取第二时间戳。4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，根据所述检测结果对所述状态机的第一状态机进行第一状态处理，以获取第一时间戳，包括，根据端口使能标志，在时延请求发送初始态发送时延请求报文数据，则读取第一子时间戳，读取所述第一子时间戳之后更新状态转跳标志为时间戳读取成功标志；根据所述时间戳读取成功标志，在时延响应等待态接收时延响应报文数据，则读取第四子时间戳，当读取所述第四子时间戳之后则从所述时延响应报文数据中解析出第二子时间戳，解析出所述第二子时间戳之后更新所述状态跳转标志时延响应接收标志；根据所述时延响应接收标志，在时延响应跟随等待态接收时延响应跟随报文数据，则从所述时延响应跟随报文数据中解析出第三子时间戳，解析出第三子时间戳之后更新所述状态跳转标志为时延响应跟随接收标志；根据所述时延响应跟随接收标志，在时延请求间隔等待态接收时延请求等待定时信息，则更新所述状态跳转标志为时延请求发送间隔标志；根据所述时延请求发送间隔标志，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华林，赵玉娟，郭栋，吕宁，殷廷瑞，陈晨，
申请(专利权)人：西安电子科技大学工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61