[发明专利]一种时钟传输方法、边界时钟及透传时钟

说明书

技术领域

本发明涉及通用型时钟同步技术，尤其涉及一种时钟传输方法、边界时钟及透传时钟。

背景技术

无线系统中CDMA2000、TD-SCDMA、LTE-TDD和LTE-A等无线技术的空口同步，以及多媒体(Multimedia Broadcast/Multicast Service，MBMS)应用，对时间同步有相应的要求。在这些无线系统中，一般由基站控制器(BSC/RNC)向基站传递时间，这要求中间的回传网络支持全网的时间同步。

IEEE 1588v2协议是由电气与电子工程师学会(IEEE)提出的一种可实现精确时钟同步的网络时钟同步协议，其精度可达到亚微秒级，目前广泛应用于以太网、通信网络与系统、分布式测量和控制等领域。随着1588时钟同步技术的不断发展，其在通信领域的应用目前也越来越广泛。

IEEE 1588v2协议通过主时钟(1588v2Master)与从时钟(1588v2Slave)之间交换同步报文来实现时钟或时间同步，其中，主时钟和从时钟在协议中也称为普通时钟(Ordinary Clock，OC)。

图1为基于IEEE 1588v2协议的主从时钟同步报文交换示意图，其同步信息交换过程包括：

步骤A.1588v2Master周期性发送同步报文(Sync报文)给1588v2Slave，并通过同步报文或跟进报文(FollowUp报文)将同步报文出时刻T1时间戳发送给1588v2Slave；

步骤B.1588v2Slave接收到同步报文后记录同步报文到达时刻T2时间戳，并从同步报文或跟进报文中解析出T1时间戳；

如果1588v2Slave与1588v2Master要实现时钟(频率)同步，其经过步骤A和步骤B所得的T1和T2时间戳即可满足时钟同步的需求，如果要实现时间(相位)同步，还需要步骤C和D。

步骤C.1588v2Slave向1588v2Master发送延时请求报文(DelayReq报文)并记录其发送时刻T3时间戳；

步骤D.1588v2Master接收到延时请求报文后记录其到达时刻T4时间戳并迅速回复延时回复报文(DelayResp报文)并在该报文中将T4时间戳发送给1588v2Slave，1588v2Slave从延时回复报文解析出T4时间戳，并利用这四个时间戳完成时间偏差的估计和校准。

1588时钟是典型的分组类时钟，主从间传输网络设备的延时抖动变差(Packet Delay Variant，PDV)会对端到端传输的分组报文所携带时钟或时间信号引入噪声，进而对1588同步性能产生重要影响。IEEE 1588v2协议中的边界时钟(Boundary Clock，BC)和透传时钟(Transparent Clock，TC)可在很大程度上降低PDV对1588时钟同步性能的影响，从目前1588的应用情况来看，一般都要求1588主从设备间的传输设备支持1588v2，传输设备的角色可根据实际应用场景选择边界时钟或透传时钟。

图2为IEEE 1588v2协议中BC模型，其处理单元包括：

1588v2Slave端口：1588信号的输入端口，输入信号在生成时间戳之前体现为1588报文形式；

1588时间戳生成器：1588报文在输入和输出时的时间戳生成处理，1588报文在经过1588时间戳生成器后形成1588时钟信号；

系统时钟与时间单元：本地时钟或时间经过1588输入信号受控后作为1588BC网元系统时钟和时间；

1588v2Master端口：1588信号的输出端口，1588BC网元将受控系统时钟通过1588v2Master端口输出，完成1588时钟向下一级1588网元传递。

图3为IEEE 1588v2协议中TC模型，其处理单元包括：

本地时钟与时间单元：1588TC网元工作时钟与时间，为出时刻采集及延时修正处理单元提供工作时钟和时间，1588TC网元工作时钟与时间不强制要求受控于外部时钟与时间参考源；

入时刻采集单元：对输入的1588信号采集输入时刻，入时刻以时间戳形式承载于1588报文中；

1588信号透传单元：1588信号经过1588TC网元内部的透传单元透传，1588信号透传单元的具体物s理形式通常是以太网交换芯片；