[发明专利]一种PTP网络时间在线监测模块

说明书

本发明公开了一种PTP网络时间在线监测模块。它由数字信号处理部分、以太网接口芯片、电源芯片组成、晶体振荡器组成，内置嵌入式操作系统与嵌入式软件。本专利可接收北斗卫星系统定时信号，同步设备内部时钟，通过嵌入式操作系统与嵌入式软件实现PTP时间同步协议，以实现网内PTP主时钟在线监测。

技术领域

本发明涉及通信领域中的一种PTP网络时间在线监测模块，特别适用于网络时间监测设备集成，网络监测管理提供PTP网络时间监测数据。

背景技术

目前，PTP网络时间监测采用1对1时间解调的方式，采用PTP从时钟跟踪网内PTP主时钟，并输出1PPS+ToD信息，通过比对1PPS+ToD信息，评估网络PTP主时钟对时精度。由于从时钟只可跟踪1台目标主时钟，且从时钟跟踪过程中，通过数据处理会丢失主时钟短暂失锁、相应不连续、时间突跳等情况，具有监测精度低、信息完整性低、设备复杂性高等缺点，不利于网络质量监控与设备集成化设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种一对多的高精度、全信息PTP网络时间在线监测模块。

本发明采用的技术方案为：

本发明PTP网络时间在线监测模块可接收北斗接收机输出的1PPS+ToD信息，并同时针对多个主时钟进行实时在线监测，并将监测数据进行存储供网络管理人员查询、分析。

一种PTP网络时间在线监测模块，包括以太网接口1、以太网物理层芯片2、MAC核3、TCP/IP协议栈4、PTP协议栈5、监测任务控制模块6和时钟控制模块7；

监测任务控制模块6用于控制时钟控制模块7选择外部参考时间输入源，控制PTP协议栈5添加主时钟IP地址信息；还用于将PTP协议栈5上报的主时钟的对时报文信息进行时戳比对运算，计算出主时钟状态信息、路径延迟时间及钟差信息，并进行存储；

时钟控制模块7用于通过接收外部输入ToD信息，并比对内部1PPS信号与外部输入1PPS信号间的时差信息，驯服内置晶体振荡器，建立设备内部时间，并将设备内部时间发送至MAC核3；

PTP协议栈5用于根据监测任务控制模块6配置的一个或多个主时钟IP地址信息，建立主时钟IP地址表，并依据主时钟IP地址表，轮询生成PTP网络对时协议报文，发送至TCP/IP协议栈4；还用于接收TCP/IP协议栈4发送的解析后的主时钟PTP报文信息，并比对协议栈内部主时钟IP地址表，匹配相应主时钟的对时报文信息，上报至监测任务控制模块6；

TCP/IP协议栈4用于根据PTP协议栈5发送的PTP网络对时协议报文中的报文封装形式配置项，对PTP三层封装增加UDP封装和以太网封装，对二层封装增加以太网封装，将封装后的报文发送至MAC核3；还用于接收MAC核3发送的标注时间戳后的主时钟PTP报文信息，并进行报文解析，将解析后的主时钟PTP报文信息发送至PTP协议栈5；

MAC核3用于根据时钟控制模块7发送的时间生成时间戳信息，并接收到TCP/IP协议栈4发送的封装后的报文后，判别报文类型，对事件报文增加时间戳信息后发送至以太网物理层芯片2，对通用报文直接发送至以太网物理层芯片2；还用于接收以太网物理层芯片2发送的主时钟PTP报文信息，采用时钟控制模块7提供的时间信息，标注主时钟报文时间戳信息，并将标注时间戳后的主时钟PTP报文信息发送至TCP/IP协议栈4；

以太网物理层芯片2用于将MAC核3发送的报文信息进行电平转换后，通过以太网接口1发送至通信网络内被测主时钟；还用于通过以太网接口1接收通信网络发送的主时钟PTP报文信息，进行电平和协议转换后发送至MAC核3。

其中，监测任务控制模块6包括接口处理模块601、数据处理模块602、监测管理模块603、参考源控制模块604和数据存储模块605；