一种基于E1的精密时钟同步技术制造技术

本发明专利技术公开了一种基于E1的精密时钟同步技术，在传统的只有频率同步的E1链路上实现PTP‑E1协议，从而实现了在E1链路上对相位偏差的测量，实现主从系统的时间同步。该技术包括E1模块、PTP‑E1协议模块、用户接口模块、CPU模块、本地时钟模块、系统频率相位调整模块、本地时钟信号产生模块，所述E1模块实现E1的编解码，所述PTP‑E1协议模块实现主从授时协议，所述CPU模块实现系统配置及主从偏差计算，所述本地时钟模块为系统提供基准频率，所述系统频率相位调整模块实现对系统频率相位的调整，所述本地时钟信号产生模块产生时间信号，为系统和下游设置提供准确的时间。该技术可在满足传统E1频率同步功能的同时实现相位同步，从而实现时间的同步。

【技术实现步骤摘要】
一种基于E1的精密时钟同步技术
本专利技术涉及时间同步技术，具体涉及基于E1的时钟同步，时间戳获取，时钟调频、锁相技术。
技术介绍
目前各种时钟服务系统在各行业有着广泛的应用，如地铁系统、高铁系统、电力系统、通信系统、智能医院、智能交通等。随着信息技术和电子产品的发展和在各行各业的广泛应用，对时间同步的要求和需求也发生了深刻的转变。如在通信系统中，许多业务的正常运行都要求时钟同步，即整个网络各设备之间的时间或频率差保持在合理的误差水平内。因此，高精度的时间同步系统是保障电厂、变电站、电力等通信畅通的必备条件。要实现高精度的时间同步，从设备需跟踪一个稳定的参考源，如GPS/BD、PTP、PPS+TOD、E1等。GPS/BD、PTP及PPS+TOD支持相位同步，从设备可以将其相位和频率与主设备同步，但传统的E1只支持频率同步，无法实现相位同步，无法满足当前快速发展的时间同步需求。有鉴于此，本专利技术实现了一种基于E1的精密时钟同步技术，可在满足传统E1频率同步功能的同时实现相位同步，从而实现时间的同步。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决传统E1无法实现相位的问题，以实现时间同步，开发了一种基于E1的精密时钟同步技术。本专利技术所采用的技术方案是提供一种基于E1的精密时钟同步技术，该技术方案包括E1模块，PTP-E1协议模块，用户接口模块，CPU模块，本地时钟模块，系统频率相位调整模块，本地时钟信号产生模块。所述的PTP-E1协议模块，构建PTP同步报文，对PTP同步报文打时间戳，将PTP同步报文载入E1通道，自动获取PTP同步报文的时间戳(T1～T4)，自动响应PTP同步请求。所述的CPU模块,对系统的管理配置，包括主从通信、主从模式、PTP参数的配置；主从设备可以通过E1授时链路通信，简化主从的配置；在系统配置为从模式时，计算E1同步线路延时及系统与主时钟源的时间偏差，调整系统的频率及相位，使从钟和主钟时间同步。所述的E1模块，实现E1的编解码功能，将系统和E1链路连接。所述的用户接口模块，将PTP-E1协议模块和CPU模块的通信，缓存主从PTP同步报文、时间戳及主从管理报文。所述的系统频率相位调整模块，将CPU计算出的主从时间偏差转化为对系统频率的调整及相位修正。所述的本地时钟模块，为系统提供基准频率，可配置不同稳定度的时钟模块。所述的本地时钟信号产生模块，可产生系统使用的时钟频率信号，可为下游设备授时，增强系统的实用性。综上所述，与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)、在支持传统E1频率同步的基础上增加了相位同步功能；(2)、支持主从时钟设备的时间监控功能；(3)、支出主从时钟设备直接通过E1链路实现通信管理，可简化布线；(4)、支持主从时钟设备切换，配置灵活。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的系统实现示意图。图3位本专利技术的PTP-E1协议交互示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方案对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术为一种基于E1的精密时钟同步技术，它包括E1模块，PTP-E1协议模块，用户接口模块，CPU模块，本地时钟模块，系统频率相位调整模块，本地时钟信号产生模块。其中本地时钟模块为系统提供基准频率，可由高稳晶振或其它稳定的频率源提供，而CPU可以使用独立器件也可和其它模块一起集成到一片FPGA。图2示出了本专利技术的一种系统实现示意图。CPU负责控制系统，包括系统参数、工作模式配置及计算主从时钟偏差等。FPGA中包含E1编码解码模块，PTP-E1协议模块，系统频率相位调整模块，本地时钟信号产生模块；E1编码解码模块实现E1的底层编解码，将解码后的数据传送给PTP-E1协议模块及将PTP-E1协议模块下发的数据从E1接口发送到E1链路上；PTP-E1协议模块负责PTP-E1的协议实现，具体可分为1)同步报文：主时钟发送同步报文(Sync)及延时响应报文(Delay_Resp)，从时钟发送延时请求报文(Delay_Req)，如附图3所示。同步报文中包含主从时钟的时钟质量，报文发送、接收的时间戳等时间同步所需的基本信息。2)其它报文：主从时钟可通过E1通道发送管理报文及用户数据报文，可实现主从时钟的管理配置。从时钟在获取到T1～T4时间戳后，计算同步线路延时及本地与主时钟的时钟偏差，然后下发频率及相位调整字到系统频率相位调整模块，调整系统的频率及相位，从而实现主从时钟的时间同步。本专利技术不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本专利技术的启示下做出的结构变化，凡是与本专利技术具有相同或相近的技术方案，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于E1的精密时钟同步技术，包括：1)实现E1编解码的E1模块；2)实现主从授时协议的PTP-E1协议模块；3)实现CPU对PTP-E1协议模块配置管理卡的用户接口模块；4)实现系统参数、工作模式配置，及主从时钟偏差计算、校准的CPU模块；5)实现为系统提供基准频率的本地时钟模块；6)实现对系统频率及相位调整的系统频率相位调整模块；7)实现为系统或下游设备提供标准时间的本地时钟信号产生模块；其特征在于，在传统的只有频率同步的E1链路上实现PTP-E1协议，从而实现了在E1链路上对相位偏差的测量，实现主从系统的时间同步。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于E1的精密时钟同步技术，包括：1)实现E1编解码的E1模块；2)实现主从授时协议的PTP-E1协议模块；3)实现CPU对PTP-E1协议模块配置管理卡的用户接口模块；4)实现系统参数、工作模式配置，及主从时钟偏差计算、校准的CPU模块；5)实现为系统提供基准频率的本地时钟模块；6)实现对系统频率及相位调整的系统频率相位调整模块；7)实现为系统或下游设备提供标准时间的本地时钟信号产生模块；其特征在于，在传统的只有频率同步的E1链路上实现PTP-E1协议，从而实现了在E1链路上对相位偏差的测量，实现主从系统的时间同步。


2.根据权利要求1所述的一种基于E1的精密时钟同步技术，其特征在于，所述PTP-E1协议模块实现构建PTP同步报文，对PTP同步报文打时间戳，将PTP同步报文载入E1通道，自动获取PTP同步报文的时间戳(T1～T4)，自动响应PTP同步请求。


3.根据权利要求1所述的一种基于E1的精密时钟同步技术，其特征在于，所述CPU模块实现对系统的管理配置，包括主从通信、主从模式、PTP参数的配置；主从设备可以通过E1授时链路通信，对从设...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文，管晓权，田永和，刘长羽，叶泂涛，章于飞，
申请(专利权)人：浙江赛思电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33