[发明专利]一种时间同步方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种时间同步方法和装置。

背景技术

在通信网络中，许多业务的正常运行都要求网络时钟同步，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。现有的时间同步协议中，网络时间协议（Network Time Protocol，NTP）一般只能达到亚秒级的时间同步精度，已经达不到当今网络高精度的要求；而全球定位系统（Global Positioning System，GPS）需要较高的建设和维护成本，在国家安全方面也非常被动，因此一种新型的时间同步协议精确时间协议（Precision Time Protocol，PTP）同步协议应运而生。

PTP同步的基本原理为主、从时钟节点之间交互同步报文并记录报文的收发时间，通过计算报文往返的时间差来计算主、从时钟节点之间的往返总延时，如果网络是对称的，即两个方向的传输延时相同，则往返总延时的一半就是单向延时，这个单向延时便是主、从时钟节点之间的时钟偏差，从时钟节点按照该偏差来调整本地时间，就可以实现其与主时钟的同步。

PTP协议定义了两种传播延时测量机制：第一种为请求应答（Requset_Response）机制；第二种为端延时（Peer Delay）机制，且这两种机制都以网络对称为前提，下面以第一种请求应答机制为例来详细说明时间同步实现过程。请求应答方式只能用于端到端的延时测量。端延时机制与请求应答机制不同，端延时机制采用端延时（Pdelay）报文来计算链路延时，该机制只能用于点到点的延时测量。

参见图1，图1为现有实现中请求应答机制的实现过程。具体步骤为：

步骤101，主时钟节点向从时钟节点发送时间同步（Sync）报文。

主时钟节点向从时钟节点发送Sync报文时记录发送时间t1。如果是单步模式，将t1携带发送的Sync报文中。如果是双步模式，Sync报文不携带t1，而是在主时钟节点发送Sync报文之后，紧接着发送一个携带有t1的跟随（Follow_Up）报文；经过TC设备时，将Sync报文在端到端透明时钟（E2E TC）上的驻留时间添加到Follow_Up报文，然后从另外一个E2E TC端口转发给主时钟节点.

步骤102，E2E TC节点将Sync报文在本节点的驻留时间tc1携带在该报文中转发给从时钟节点。

从时钟节点接收到Sync报文时，记录接收Sync报文的时间t2，并获得该Sync报文种携带的t1和tc1。

参见图2，图2为现有实现中报文的属性列表。发送Sync报文或Follow_Up报文时，将t1携带在报文中如图2所示的源时钟戳（originTimestamp）属性字段中，校正时间tc1携带在报文中如图2所示的校正值（correctionField）属性字段中。其他报文中需要携带报文发送时间时，将发送时间携带在originTimestamp属性字段中，将经过E2E TC节点时携带的校正时间携带在correctionField属性字段中。

步骤103，从时钟节点向主时钟节点发送延时请求（Delay_Req）报文。

从时钟节点在发送Delay_Req报文时，记录发送该报文的时间t3。

步骤104，E2E TC节点在接收到的Delay_Req报文中携带该报文在本节点的驻留时间tc2，并转发给主时钟节点。

主时钟节点记录接收Delay_Req报文的时间为t4。

步骤105，主时钟节点向从时钟节点发送携带t4的延时响应（Delay_Resp）报文。

步骤106，E2E TC节点在接收主时钟节点发送的Delay_Resp报文中携带该报文在本节点的驻留时间tc2发送给从时钟节点。

从时钟节点接收到主时钟节点发送的Delay_Resp报文时，获得该报文中携带的t4和tc2，根据接收Sync报文时获得的tc1和t1，以及记录的t2和t3，获得从时钟相对于主时钟的时钟偏差为：Offset=t2-(t1+tc1+Master到Slave的路径时延)=(t2-t1-tc1)-[(t2-t1-tc1)+(t4-t3-tc2)]/2=[(t2-t1-tc1)-(t4-t3-tc2)]/2。