一种时间同步方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种时间同步方法及装置，方法包括主时钟广播时间同步报文，获取广播该报文的第一时间戳，在广播的预设时间段后广播跟随报文；从时钟接收上述两个报文，获取第二和第一时间戳，据时间同步报文中的主时钟的标识和端口号向主时钟发送延时请求报文，获取发送的第三时间戳，接收延时请求报文，获取接收到该报文的第四时间戳，在收到延时请求报文的预设时间段后据报文中的从时钟的标识和端口号向从时钟发送延时请求应答报文；从时钟获取该报文的第四时间戳，据上述四个时间戳计算主从时钟之间的时间偏差，并据时间偏差调整从时钟的时间，以使其和主时钟时间同步。采用本发明专利技术时间同步精度高；可使用原来的以太网数据线，成本低，配置方便。

A Time Synchronization Method and Device

The invention provides a time synchronization method and device, which comprises a main clock broadcasting a time synchronization message, acquiring the first time stamp of broadcasting the message, broadcasting the following message after the predetermined time period of broadcasting, receiving the two messages from the clock, obtaining the second and first time stamps, and sending a delay request to the main clock according to the identification of the main clock and port number of the time synchronization message. Packet, get the third time stamp sent, receive the delay request message, get the fourth time stamp received, send the delay request response message from the clock to the slave clock after the preset time period of receiving the delay request message; get the fourth time stamp of the message from the clock, calculate the master-slave clock according to the four time stamps mentioned above. Time deviation, and adjust the time of the slave clock according to the time deviation to synchronize it with the time of the master clock. The time synchronization precision of the invention is high, the original Ethernet data line can be used, the cost is low, and the configuration is convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种时间同步方法及装置
本专利技术涉及计算机处理
，特别涉及一种时间同步方法及装置。
技术介绍
轨道交通信号控制系统中普遍所使用的CBTC系统，是一种基于通信的列车自动控制系统。优点是可以实现车地之间的双向通信，同时能够快速传递大量的信息和数据。其按照子系统可以划分为ATS、联锁、ATP/ATO、DCS、维护子系统五个组成部分。实现CBTC系统安全可靠运行的前提是系统之间时间能够精确同步，这样，在彼此通信以及信号的传输中，各个子系统按照同一时刻的命令标准来做出相应的列车控制与维护。现行互联网网络时间协议NTP(NetworkTimeProtocol)网络传输，TCP/IP层网络延时造成不确定性，同步精度低。
技术实现思路
本专利技术提供一种至少部分解决上述技术问题的时间同步方法及装置。第一方面，本专利技术提供一种时间同步方法，包括：主时钟广播时间同步报文，获取广播所述时间同步报文的第一时间戳，并在广播所述时间同步报文的第一预设时间段后广播跟随报文，所述跟随报文中携带有所述第一时间戳，所述时间同步报文中包括主时钟的标识和端口号；从时钟接收到所述时间同步报文后，获取接收到所述时间同步报文的第二时间戳，并在接收到所述跟随报文后，获取所述跟随报文中的第一时间戳；从时钟根据所述时间同步报文中的主时钟的标识和端口号向主时钟发送延时请求报文，获取发送所述延时请求报文的第三时间戳，所述延时请求报文中包括从时钟的标识和端口号；主时钟接收所述延时请求报文，获取接收到所述延时请求报文的第四时间戳，并在接收到所述延时请求报文的第二预设时间段后，根据所述从时钟的标识和端口号向从时钟发送延时请求应答报文，所述延时请求应答报文中携带有所述第四时间戳；所述从时钟接收所述延时请求应答报文，获取所述延时请求应答报文中的第四时间戳，根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算主从时钟之间的时间偏差，并根据所述主从时钟之间的时间偏差调整所述从时钟的时间，以使其和主时钟时间同步。优选的，根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算主从时钟之间的时间偏差，包括：根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算网络传输延时；根据所述第一时间戳、第二时间戳和所述网络传输延时，计算主从时钟之间的时间偏差。优选的，根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算网络传输延时，包括：根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，通过公式(一)计算网络传输延时tdelay＝[(t4-t1)-(t3-t2)]/2(一)其中，tdelay为网络传输延时，t1为第一时间戳，t2为第二时间戳，t3为第三时间戳，t4为第四时间戳。优选的，根据所述第一时间戳、第二时间戳和所述网络传输延时，计算主从时钟之间的时间偏差，包括：根据所述第一时间戳、第二时间戳和所述网络传输延时，通过公式(二)计算主从时钟之间的时间偏差toffset＝t2-t1-tdelay(二)其中，toffset为主从时钟之间的时间偏差，t1为第一时间戳，t2为第二时间戳，tdelay为网络传输延时。优选的，根据所述主从时钟之间的时间偏差调整所述从时钟的时间，以使其和主时钟时间同步，包括：将从时钟的当前时间减去所述主从时钟之间的时间偏差作为调整后的从时钟的当前时间。优选的，所述广播所述时间同步报文的第一时间戳为所述时间同步报文通过主时钟的MAC层与PHY之间的MII接口时的时间戳；所述接收到所述时间同步报文的第二时间戳为所述时间同步报文通过从时钟的MAC层与PHY之间的MII接口时的时间戳；所述发送所述延时请求报文的第三时间戳为所述延时请求报文通过所述从时钟的MAC层与PHY之间的MII接口时的时间戳；所述接收到所述延时请求报文的第四时间戳为所述延时请求报文通过所述主时钟的MAC层与PHY之间的MII接口时的时间戳。优选的，所述主时钟包括CBTC系统中的控制中心ATS设备、正线车站以及车辆段的ATS设备、地面ZC设备时钟和CI设备，所述从时钟包括CBTC系统中的正线车站以及车辆段的ATS设备、地面ZC设备、CI设备、车载ATP设备和车载ATO设备。第二方面，本专利技术还提供一种时间同步装置，包括：广播单元，用于主时钟广播时间同步报文，获取广播所述时间同步报文的第一时间戳，并在广播所述时间同步报文的第一预设时间段后广播跟随报文，所述跟随报文中携带有所述第一时间戳，所述时间同步报文中包括主时钟的标识和端口号；第一获取单元，用于从时钟接收到所述时间同步报文后，获取接收到所述时间同步报文的第二时间戳，并在接收到所述跟随报文后，获取所述跟随报文中的第一时间戳；第二获取单元，用于从时钟根据所述时间同步报文中的主时钟的标识和端口号向主时钟发送延时请求报文，获取发送所述延时请求报文的第三时间戳，所述延时请求报文中包括从时钟的标识和端口号；第三获取单元，用于主时钟接收所述延时请求报文，获取接收到所述延时请求报文的第四时间戳；发送单元，用于在接收到所述延时请求报文的第二预设时间段后，根据所述从时钟的标识和端口号向从时钟发送延时请求应答报文，所述延时请求应答报文中携带有所述第四时间戳；第四获取单元，用于所述从时钟接收所述延时请求应答报文，获取所述延时请求应答报文中的第四时间戳；计算调整单元，用于根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算主从时钟之间的时间偏差，并根据所述主从时钟之间的时间偏差调整所述从时钟的时间，以使其和主时钟时间同步。优选的，所述计算调整单元，还用于：根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算网络传输延时；根据所述第一时间戳、第二时间戳和所述网络传输延时，计算主从时钟之间的时间偏差。优选的，所述计算调整单元，还用于：根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，通过公式(一)计算网络传输延时tdelay＝[(t4-t1)-(t3-t2)]/2(一)其中，tdelay为网络传输延时，t1为第一时间戳，t2为第二时间戳，t3为第三时间戳，t4为第四时间戳。由上述技术方案可知，采用本专利技术进行主从时钟的时间同步时间同步精度高，同步时间精度可达亚微妙级；可以使用原来的以太网数据线，成本低，配置方便；同时可以在原有以太网数据线的基础上进行协议设计，无需进行通信线路的增加。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种时间同步方法的流程图；图2为带边界时钟的ATS系统网络拓扑图；图3为本专利技术另一种实施例提供的一种时间同步装置的原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一实施例提供的一种时间同步方法的流程图。如图1所示的一种时间同步方法，包括：S101、主时钟广播时间同步报文，获取广播所述时间同步报文的第一时间戳，并在广播所述时间同步报文的第一预设时间段后广播跟随报文，所述跟随报文中携带有所述第一时间戳，所述时间同步报文中包括主时钟的标识和端口号；S102、从时钟接收到所述时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：主时钟广播时间同步报文，获取广播所述时间同步报文的第一时间戳，并在广播所述时间同步报文的第一预设时间段后广播跟随报文，所述跟随报文中携带有所述第一时间戳，所述时间同步报文中包括主时钟的标识和端口号；从时钟接收到所述时间同步报文后，获取接收到所述时间同步报文的第二时间戳，并在接收到所述跟随报文后，获取所述跟随报文中的第一时间戳；从时钟根据所述时间同步报文中的主时钟的标识和端口号向主时钟发送延时请求报文，获取发送所述延时请求报文的第三时间戳，所述延时请求报文中包括从时钟的标识和端口号；主时钟接收所述延时请求报文，获取接收到所述延时请求报文的第四时间戳，并在接收到所述延时请求报文的第二预设时间段后，根据所述从时钟的标识和端口号向从时钟发送延时请求应答报文，所述延时请求应答报文中携带有所述第四时间戳；所述从时钟接收所述延时请求应答报文，获取所述延时请求应答报文中的第四时间戳，根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算主从时钟之间的时间偏差，并根据所述主从时钟之间的时间偏差调整所述从时钟的时间，以使其和主时钟时间同步。

【技术特征摘要】
1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：主时钟广播时间同步报文，获取广播所述时间同步报文的第一时间戳，并在广播所述时间同步报文的第一预设时间段后广播跟随报文，所述跟随报文中携带有所述第一时间戳，所述时间同步报文中包括主时钟的标识和端口号；从时钟接收到所述时间同步报文后，获取接收到所述时间同步报文的第二时间戳，并在接收到所述跟随报文后，获取所述跟随报文中的第一时间戳；从时钟根据所述时间同步报文中的主时钟的标识和端口号向主时钟发送延时请求报文，获取发送所述延时请求报文的第三时间戳，所述延时请求报文中包括从时钟的标识和端口号；主时钟接收所述延时请求报文，获取接收到所述延时请求报文的第四时间戳，并在接收到所述延时请求报文的第二预设时间段后，根据所述从时钟的标识和端口号向从时钟发送延时请求应答报文，所述延时请求应答报文中携带有所述第四时间戳；所述从时钟接收所述延时请求应答报文，获取所述延时请求应答报文中的第四时间戳，根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算主从时钟之间的时间偏差，并根据所述主从时钟之间的时间偏差调整所述从时钟的时间，以使其和主时钟时间同步。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算主从时钟之间的时间偏差，包括：根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算网络传输延时；根据所述第一时间戳、第二时间戳和所述网络传输延时，计算主从时钟之间的时间偏差。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，计算网络传输延时，包括：根据所述第一时间戳、第二时间戳、第三时间戳和第四时间戳，通过公式(一)计算网络传输延时tdelay＝[(t4-t1)-(t3-t2)]/2(一)其中，tdelay为网络传输延时，t1为第一时间戳，t2为第二时间戳，t3为第三时间戳，t4为第四时间戳。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一时间戳、第二时间戳和所述网络传输延时，计算主从时钟之间的时间偏差，包括：根据所述第一时间戳、第二时间戳和所述网络传输延时，通过公式(二)计算主从时钟之间的时间偏差toffset＝t2-t1-tdelay(二)其中，toffset为主从时钟之间的时间偏差，t1为第一时间戳，t2为第二时间戳，tdelay为网络传输延时。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述主从时钟之间的时间偏差调整所述从时钟的时间，以使其和主时钟时间同步，包括：将从时钟的当前时间减去所述主从时钟之间的时间偏差作为调整后的从时钟的当前时间。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述广播所述时间同步报文的第一时间戳为所述时间同步报文通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓明，焦凤霞，张晨，朱波，彭朝阳，赵安安，
申请(专利权)人：北京通号国铁城市轨道技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11