[发明专利]一种基于PTPd2协议的精确时钟同步实现方法

权利要求书

1.一种基于PTPd2协议的精确时钟同步实现方法，其特征在于,包括以下步骤：

(1)主从时钟设备分别运行PTPd2协议，确定各时钟设备的端口状态，并启动定时器，当定时器超时时，主从时钟设备开始发送通信报文；

(2)分别在主从时钟设备中捕获通信报文，提取报文在主从时钟设备中到达MAC层的时间，并提取相应报文字段中记录的报文到达主从时钟设备的网络驱动层的时间，定义出边界时间Δt为报文在主从时钟设备中从网络驱动层传输到MAC层的时间，分别计算主从时钟设备的出边界时间Δt；

所述计算主从时钟设备的出边界时间Δt，具体包括以下步骤：

(21)主时钟设备首先组播Sync报文S_j，Sync报文S_j到达主时钟设备的MAC层的时间为Tmac_S_j，随后组播Follow_Up报文，Follow_Up报文中记录了Sync报文S_j到达主时钟设备的网络驱动层的精确时间Tip_S_j；

(22)在主时钟设备中捕获Sync报文S_j，提取Tmac_S_j；

(23)在主时钟设备中捕获跟随Sync报文S_j的Follow_Up报文，提取Tip_S_j；

(24)通过以下公式计算主从时钟设备的出边界时间Δt：

其中，Δt为主从时钟设备的出边界时间，n为报文数目；

(3)分别在主从时钟设备中补偿出边界时间Δt，主从时钟设备重新运行PTPd2协议，确定各时钟设备的端口状态并交互报文信息；

(4)从时钟设备根据本地时钟同步算法校正本地时钟，与主时钟设备保持同步。

2.根据权利要求1所述的基于PTPd2协议的精确时钟同步实现方法，其特征在于：所述步骤(3)中，分别在主从时钟设备中补偿出边界时间Δt′，具体为：

主从时钟设备分别处理通信报文k，解析报文信息，若报文k是自身时钟设备发送的报文，则将计算的出边界时间Δt补偿到报文到达其自身时钟设备网络驱动层的精确时间Tip_A_k中即Tip_A_k=Tip_A_k+Δt。

3.根据权利要求1所述的基于PTPd2协议的精确时钟同步实现方法，其特征在于：步骤(4)中，所述从时钟设备根据本地时钟同步算法校正本地时钟，与主时钟设备保持同步，具体包括以下步骤：

(41)从时钟设备计算主从时钟设备之间的时钟偏差offset以及报文在主从时钟设备之间的链路延迟delay；

(42)设定频率同步门限值Threshold；

(43)若offset大于等于Threshold，则从时钟设备进行时间同步；

(44)若offset小于Threshold，则从时钟设备进行频率同步。

4.根据权利要求3所述的基于PTPd2协议的精确时钟同步实现方法，其特征在于：步骤(41)中，所述从时钟设备计算主从时钟设备之间的时钟偏差offset以及报文在主从时钟设备之间的链路延迟delay，具体步骤为：

从时钟设备采用延迟请求响应测量机制计算offset和delay，通过以下公式计算出offset和delay：

其中，t₁为主时钟设备发送Sync报文的时间，t₂为Sync报文到达从时钟设备的时间，t₃为从时钟设备发送Delay_Req报文的时间，t₄为Delay_Req报文到达主时钟设备的时间，t₁～t₄为补偿出边界时间Δt后的时间。

5.根据权利要求3所述的基于PTPd2协议的精确时钟同步实现方法，其特征在于：步骤(43)中，所述从时钟设备进行时间同步，具体为：

从时钟设备根据所述步骤(41)中计算的时钟偏差offset和链路延迟delay直接校正本地时钟。