一种网络授时精度的检测设备及使用该设备的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种网络授时精度的检测设备，它包括：时间同步模块周期性地与被测设备主时钟进行通信，计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延；时间维护模块与时间同步模块相连接；时钟调整模块与时间维护模块相连接；同步精度测量模块与时间维护模块连接；用户接口模块，它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口，其分别与时间维护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接；用户管理模块，其与时间同步模块和用户接口模块相连接，用于提供用户远程管理平台。本发明专利技术中的检测设备可以以点对点方式对一台主时钟设备进行检测，也可以一台检测设备同时检测多台主时钟设备，检测平台搭建简单，组网方式灵活，测试效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于网络通信领域，具体地说涉及一种高精度网络授时的检测设备，并涉及采用该设备进行网络授时精度测量的方法。
技术介绍
高精度网络授时系统是未来网络通信系统的重要基础平台之一，是实时通信和宽 带通信的技术前提之一。现在存在多种网络授时技术，其中最主要的是目前广泛应用的网 络时间协议NTP授时技术和基于IEEE1588协议的高精度时间协议PTP授时技术。网络授 时设备广泛应用在电力，通信和军队等关键行业领域，因此对网络授时设备的检测尤为重 要，需要加强对网络授时检测领域的研究，尤其是IEEE1588网络授时设备的检测方法和装 置的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够提高网络授时精度的检测设备，并提供一种利用该检测设备进行网络授时精度的检测方法。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 本专利技术中的网络授时精度检测设备包括 时间同步模块，周期性地与被测设备主时钟进行通信，计算与被测设备时钟的时 间偏移量和网络传输时延，把时间偏移量和网络传输时延提供给时间维护模块，并从时间 维护模块读取当前本地时间信息； 时间维护模块，与时间同步模块相连接，利用时间偏移量和网络传输时延对本地 时间进行维护，并向时间同步模块提供当前本地时间信息； 时钟调整模块，与时间维护模块相连接，根据时间偏移量和网络传输时延实现对 本地时钟的控制； 同步精度测量模块，与时间维护模块连接，根据基准源测量被测设备主时钟的同 步精度； 用户接口模块，它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口，其分别与时间维 护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接； 用户管理模块，其与时间同步模块和用户接口模块相连接，用于提供用户远程管 理平台。 上述时间同步模块采用IEEE1588协议与被测设备主时钟进行通信。 上述的时间同步模块提取时间维护模块中的本地时间信息，经同步后向时间维护模块提供时间偏移量和网络传输时延。 上述的时间维护模块在本地时钟与被测时钟的同步时间基础上进行计数得到秒 级时间I，建立本地时间系统，并对时间同步模块的时差信息进行判断，时差信息包括时间 偏移量和网络传输时延；当新接收的时差信息发生错误时，采用本地时间系统的时间信息4作为秒级时间I ;只有当新接收的时差信息长时间连续可用时，才对本地秒级时间I进行更 新。 上述的时间维护模块还可以利用外部输入的基准信号得到秒级时间I，建立本地 时间系统，并对外部基准时间信息中的秒级时间II进行判断；当秒级时间II发生错误时， 采用本地时间系统的秒级时间I提供给时间同步模块；当外部基准时间信息中提供的秒级 时间II长时间连续可用时，以新接收的时间作为本地秒级时间I。 上述的时钟调整模块从时间同步模块中获取检测设备与被测设备主时钟的时间 偏差，并进行转换得到本地时钟与被测设备主时钟的钟差数据，利用钟差数据调整本地时 钟，使本地时钟与被测设备主时钟同步；利用同步后的本地时钟计数得到秒内时间并输出 至时间维护模块。 上述时钟调整模块中本地时钟为带调整功能的高精度晶振和铷钟。—种采用上述检测设备的自主测量网络授时精度的方法，它包括以下步骤 ①检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息和跟随信息，记录接收同步信息的时刻，并从跟随信息中提取被测设备发送同步信息的真实时间，由此得到检测设备和被测设备的时间偏移量；对本地时钟进行调整，消除与被测设备的时间偏移量； ②对本地时钟进行调整后，检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息，并在检测设备中记录发送该信息的时间；被测设备记录接收到时延请求信息的时间，并向检测设备发送时延响应信息，所述的时延响应信息中包含被测设备接收时延请求信息的时间； ③检测设备根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间， 得到检测设备与被测设备之间的网络时延；检测设备纠正本地时钟，使检测设备与被测设 备的时间同步； ④检测设备利用同步后的本地时钟合成本地秒脉冲信号；所述的本地秒脉冲信号 与外部的基准秒脉冲信号进行同步精度测量，得到本地秒脉冲的同步精度，该同步精度即 为被测设备的网络授时精度。 —种采用上述检测设备的外部基准测量网络授时精度的方法，它包括以下步骤 a、检测设备接收外部的基准时间信息，根据该基准时间信息调整本地时钟，建立 独立的本地时间系统； b、检测设备接收被测设备周期性发送来的同步信息和跟随信息，记录接收同步信 息的时刻，并从跟随信息中提取被测设备发送同步信息的真实时间，由此得到检测设备和 被测设备的时间偏移量；同时，检测设备周期性地向被测设备发送时延请求信息，并在检测 设备中记录发送该信息的时间；被测设备记录接收到时延请求信息的时间，并向检测设备 发送时延响应信息，所述的时延响应信息中包含被测设备接收时延请求信息的时间，检测 设备根据发送时延请求信息的时间和被测设备接收时延请求信息的时间，得到检测设备与 被测设备之间的网络时延； c、检测设备根据在步骤b中得到的时间偏移量和网络时延，经过计算得到得到同 步精度，该同步精度即为被测设备的网络授时精度。 采用上述技术方案的本专利技术，检测设备可以以点对点方式对一台主时钟设备进行 检测，也可以一台检测设备同时检测多台主时钟设备，检测平台搭建简单，组网方式灵活，测试效率高。检测结果数据可通过网络端口和串口等方式输出，输出端口多样，数据分析方 便。采用高速数字处理技术和时间维护，同时采用高精度本地时钟和快速电路设计，设备检 测精度高。能同时检测IEEEE1588协议和NTP协议设备，使用范围广。另外，本专利技术还提供 了两种不同的检测方法，为检测设备更好地实施提供了方便。附图说明 图1为本专利技术中检测设备的功能结构示意图； 图2为本专利技术中自主测量检测方法的原理图； 图3为本专利技术中外部基准测量检测方法的原理图； 图4为本专利技术中时间偏移量的检测流程图； 图5为本专利技术中网络传输时延的检测流程图。具体实施方式 实施例1 如图1所示，本实施例中检测设备包括时间同步模块、时间维护模块、时钟调整模 块、同步精度测量模块、用户接口模块和用户管理模块，并且利用该检测设备进行自主测量 的检测方法。 其中，时间同步模块，依据IEEE1588协议周期性地与被测设备主时钟进行通信， 计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延，把时间偏移量和网络传输时延提供给 时间维护模块，并从时间维护模块读取当前本地时间信息。 时间维护模块，与时间同步模块相连接获取时间偏移量和网络传输时延，对本地 时间进行维护，保证其正确性；另外，它读取时钟调整模块的秒内信息，并向时间同步模块 提供包括秒级时间和秒内时间在内的本地时间信息。 时钟调整模块，与时间维护模块相连接，根据时间偏移量和网络传输时延实现对 本地时钟的控制。 同步精度测量模块，与时钟维护模块连接，根据基准源测量被测设备主时钟的同 步精度；在本实施例中，该精准源采用外部的基准秒脉冲1PPS信号。 用户接口模块，它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口，其分别与时间维 护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接，它保证了信息传递的正确性和及时性。 用户管理模块，其与时间同步模块和用户接口模块相连接，用于提供用户远程管 理平台，接受用户设置参数和显示检测设备的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络授时精度的检测设备，其特征在于，它包括：时间同步模块，周期性地与被测设备主时钟进行通信，计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延，把时间偏移量和网络传输时延提供给时间维护模块，并从时间维护模块读取当前本地时间信息；时间维护模块，与时间同步模块相连接，利用时间偏移量和网络传输时延对本地时间进行维护，并向时间同步模块提供当前本地时间信息；时钟调整模块，与时间维护模块相连接，根据时间偏移量和网络传输时延实现对本地时钟的控制；同步精度测量模块，与时间维护模块连接，根据基准源测量被测设备主时钟的同步精度；用户接口模块，它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口，其分别与时间维护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接；用户管理模块，其与时间同步模块和用户接口模块相连接，用于提供用户远程管理平台。

【技术特征摘要】
一种网络授时精度的检测设备，其特征在于，它包括时间同步模块，周期性地与被测设备主时钟进行通信，计算与被测设备时钟的时间偏移量和网络传输时延，把时间偏移量和网络传输时延提供给时间维护模块，并从时间维护模块读取当前本地时间信息；时间维护模块，与时间同步模块相连接，利用时间偏移量和网络传输时延对本地时间进行维护，并向时间同步模块提供当前本地时间信息；时钟调整模块，与时间维护模块相连接，根据时间偏移量和网络传输时延实现对本地时钟的控制；同步精度测量模块，与时间维护模块连接，根据基准源测量被测设备主时钟的同步精度；用户接口模块，它包括网络通信接口、串口和脉冲输入输出接口，其分别与时间维护模块、时钟调整模块和同步精度测量模块相连接；用户管理模块，其与时间同步模块和用户接口模块相连接，用于提供用户远程管理平台。2. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备，其特征在于所述时间同步模块采用IEEE1588协议与被测设备主时钟进行通信。3. 根据权利要求2所述的网络授时精度的检测设备，其特征在于所述的时间同步模 块提取时间维护模块中的本地时间信息，经同步后向时间维护模块提供时间偏移量和网络 传输时延。4. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备，其特征在于所述的时间维护模 块在本地时钟与被测时钟的同步时间基础上进行计数得到秒级时间I，建立本地时间系统， 并对时间同步模块的时差信息进行判断，所述的时差信息包括时间偏移量和网络传输时 延；当新接收的时差信息发生错误时，采用本地时间系统的时间信息作为秒级时间I ;只有 当新接收的时差信息长时间连续可用时，才对本地秒级时间I进行更新。5. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备，其特征在于所述的时间维护模 块利用外部输入的基准信号得到秒级时间I，建立本地时间系统，并对外部基准时间信息中 的秒级时间II进行判断；当秒级时间II发生错误时，采用本地时间系统的秒级时间I提供 给时间同步模块；当外部基准时间信息中提供的秒级时间II长时间连续可用时，以新接收 的时间作为本地秒级时间I。6. 根据权利要求1所述的网络授时精度的检测设备，其特征在于所述的时钟调整模 块从时间同步模块中获取检测设备与被测设备主时钟的时间偏差，并进行转换得到本地时 钟与被测设备主时钟的钟差数据，利用钟差数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾小波，吴淑琴，李军华，李波，
申请(专利权)人：郑州威科姆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]