[发明专利]基于IEEE1588冗余从钟的时钟同步系统及同步方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通讯技术领域，涉及一种基于IEEE1588标准，采用从钟冗余机制的时钟同步系统及同步方法。

背景技术

在以太网中应用的IEEE-1588标准，以精密时钟协议(PTP)为传播主钟时序的手段，给网络中的节点提供了一个时钟同步方法，能够真正做到亚微秒甚至更高的时钟同步精度。

对于支持IEEE-1588对时的从钟设备，根据标准描述，该类型设备归类为普通时钟，只有一个PTP端口。但是对于一些比较关键的设备，为了保证设备时钟的可靠性与精度，常常会有这样的需求：至少有两路时钟同步通道，来保证一路通道异常的情况下，设备的时钟系统还能正常的工作，异常的通道可以暂时退出运行进行维护。对于IEEE-1588而言，就是需要这个设备作为从钟，至少能够接入两路1588对时网络。另一方面，网络分布的测量、控制设备的功能越来越强，所具有的网络接口很多情况下都多于一个，在IEEE-1588的应用场合下，也存在接入多路1588对时网络的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于IEEE1588冗余从钟的时钟同步系统及方法，以实现系统时钟同步的从钟冗余，且能动态快速切换，最优选择。

本发明的基于IEEE-1588冗余从钟的时钟同步系统包括：

从钟模块，遵循IEEE-1588标准，至少为两个，分别用与不同的1588主钟通讯实现同步；

从钟调度模块，用于时钟信息的存储、时钟调度和时钟的切换，并输出整个同步系统的时钟输出；

所述从钟模块的输出连接到从钟调度模块，该从钟调度模块根据从钟的运行状态，决定最终的时钟输出，所述从钟模块分别通过不同的网络接口与不同网络上的主钟对时。

进一步的，所述从钟调度模块包括顺次通讯连接的：

时钟切换器，包括多路时钟输入接口和一路时钟输出接口；    

主钟数据集，用于存储每个从钟模块对应主钟的ANNOOUNCE报文中的数据；

时钟调度器，用于选择一个最优从钟并控制时钟切换器将该最优从钟的时钟输出作为时钟切换器的输出，也就是整个同步系统的时钟输出。

进一步的，所述最优从钟是主钟数据集中选出的最优主钟所在条目对应的从钟。

本发明的基于IEEE-1588冗余从钟的时钟同步方法包括以下步骤：

（1）系统开始运行后，当一个从钟模块进入同步状态，把该从钟模块进行同步的1588主钟信息保存到从钟调度模块中，从钟调度模块筛选并输出最优从钟，整个同步系统进入同步状态；

（2）系统运行过程中，当某个从钟失去同步状态，从钟调度模块重新选出一个最优从钟，并将该最优从钟的时钟输出作为同步系统的时钟输出。

进一步的，所述步骤（1）中从钟已经进入了同步状态是指，从钟模块进入IEEE-1588标准所描述的从钟状态机中的SLAVE状态，并且收敛到一定的精度以后，认为从钟已经进入了同步状态。

进一步的，所述步骤（1）中把从钟模块进行同步的1588主钟信息保存到从钟调度模块中是，把1588主钟的ANNOUNCE报文中的信息保存到主钟数据集中对应的条目里。

进一步的，所述步骤（1）中把从钟模块进行同步的1588主钟信息保存到从钟调度模块中，然后产生从钟状态切换事件，调用或者是通知从钟调度模块的时钟调度器执行，时钟调度器逐个比较主钟数据集里面保存的主钟信息，筛选出最优从钟，再把时钟切换器的输出切换为最优从钟的时钟输出，整个系统进入同步状态。

进一步的，所述最优主钟的筛选是根据1588标准中描述的BMC算法进行的，最优主钟所对应的从钟为最优从钟。

进一步的，所述步骤（2）中从钟失去同步状态是，当某个从钟所在的网络发生故障，或者所在网络上的主钟发生故障，从而导致该从钟的同步精度变大到一定门槛，或者是从钟离开了IEEE-1588标准所描述的从钟状态机中的SLAVE状态。

进一步的，所述步骤（2）中把对应主钟数据集中的主钟条目清空，然后产生从钟状态切换事件，调用或通知从钟调度模块的时钟调度器执行，时钟调度器会重新选出一个最优从钟，控制时钟切换器把其时钟输出作为系统的时钟输出，整个时钟切换的过程中系统一直处于同步状态；如果主钟数据集中的所有条目都为空，则无最优从钟，则关闭从钟切换器的输出，整个系统进入失步状态。