[发明专利]一种PTP和SYNC-E融合的时频同步方法

说明书

技术领域

本发明属于网络技术领域，涉及一种时频同步方法，尤其是一种 PTP和SYNC-E融合的时频同步方法。

背景技术

PTP全称是“网络测量和控制系统的精密时间同步协议”，是通用 的提升网络系统定时同步能力的规范，使分布式通信网络具有严格的定 时同步；SYNC-E全称“同步以太技术”，在传统的同步数字体系网络中 广泛应用，每个节点可以从物理链路提取线路时钟。PTP和SYNC-E都 是用来解决网络同步的方法，PTP独立于物理层，通过报文中添加时间 戳传递同步信息。SYNC-E通过以太网物理层PHY实现同步，不受网络 高层带来的影响，只需要物理连接存在就能实现。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种PTP和 SYNC-E融合的时频同步方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种PTP和SYNC-E融合的时频同步方法，以太网MAC层功能、 PTP协议栈处理、PHY接口逻辑和PHY时钟生成、获取工作均在FPGA 内部完成，MASTER端的高精度时钟经过PLL倍频处理后作为千兆PHY 的发送时钟TXCLK，用来发送PTP报文；SLAVE端一方面从物理层恢 复提取发送时钟TXCLK，另一方面接收来自MASTER端的PTP报文； 这样就在一组PHY之间同时完成时间和频率的同步传输，而且PTP和 SYNC-E的时间信息和频率信息基准都来自同一个时间源。

进一步，以上MASTER端需要向SLAVE时钟发送ESMC报文。

进一步的，上述ESMC报文包含有TXCLK时钟的质量信息。

进一步，以上主从时钟之间需要收发ESMC报文和PTP协议的 ANNOUNCE、SYNC、DELAY_RESP、DELAY_REQ报文。

上述SYNC-E的ESMC报文发送间隔规定为1HZ，PTP协议的各 报文的发送频率可选。

进一步，在FPGA中设置两个时间计数器，一个为ESMC报文发送 间隔计数，一个为PTP报文发送间隔计数；MASTER时钟和SLAVE时 钟之间完成PTP协议的请求和回复，实现PTP协议的时间同步；同时在 间隙中MASTER发送ESMC报文，实现SYNC-E的同步。

本发明具有以下有益效果：

PTP和SYNC-E都需要以太网作为载体，利用同一个网络节点的链 路层和物理层分别实现PTP协议和SYNC-E的传输。本发明的PTP和 SYNC-E融合的时频同步方法将PTP协议和SYNC-E的融合一方面使得 网络资源得到充分利用，另一方面丰富了对SLAVE设备的同步方式， 支持时间同步也支持频率同步。通过本发明提出的技术方案，可以实现 在单个模块上同时支持PTP和SYNC-E功能，PTP精度可以达到80ns， SYNC-E精度可以达到100ns。

附图说明

图1为本发明的示意框图；

图2为本发明主从时间之间收发的报文图。

具体实施方式

本发明PTP和SYNC-E融合的时频同步方法为：以太网MAC层功 能、PTP协议栈处理、PHY接口逻辑和PHY时钟生成、获取工作均在 FPGA内部完成，MASTER端的高精度时钟经过PLL倍频处理后作为千 兆PHY的发送时钟TXCLK，用来发送PTP报文；SLAVE端一方面从 物理层恢复提取发送时钟TXCLK，另一方面接收来自MASTER端的 PTP报文；这样就在一组PHY之间同时完成时间和频率的同步传输，而 且PTP和SYNC-E的时间信息和频率信息基准都来自同一个时间源。所 述MASTER端需要向SLAVE时钟发送ESMC报文。所述ESMC报文 包含有TXCLK时钟的质量信息。主从时钟之间需要收发ESMC报文和 PTP协议的ANNOUNCE、SYNC、DELAY_RESP、DELAY_REQ报文。 SYNC-E的ESMC报文发送间隔规定为1HZ，PTP协议的各报文的发送 频率可选。在FPGA中设置两个时间计数器，一个为ESMC报文发送间 隔计数，一个为PTP报文发送间隔计数；MASTER时钟和SLAVE时钟 之间完成PTP协议的请求和回复，实现PTP协议的时间同步；同时在间 隙中MASTER发送ESMC报文，实现SYNC-E的同步。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：