[发明专利]一种时间同步方法

说明书

本发明提供一种时间同步的方法，包括：在第一帧间隙期间向服务器模式的端口发送SYN消息并记录发送时刻的低位部分，以使得服务器模式的端口记录接收到SYN消息时刻的低位部分，并在第二帧间隙期间返回ACK消息，ACK消息中包含接收到SYN消息时刻的低位部分以及返回ACK消息时刻的低位部分；接收服务器模式的端口返回的ACK消息，根据ACK消息获取服务器模式的端口接收到SYN消息时刻的低位部分以及返回ACK消息时刻的低位部分，记录接收到ACK消息时刻的低位部分；根据上述所有时刻的低位部分，计算本地时钟的误差并修正本地时钟的时间。本发明将帧间隙作为时间同步信息的传输载体，使设备在仅使用标准时钟晶振的情况下仍能够达到微秒级的时间同步精度。

技术领域

本发明涉及时间同步领域，更具体地，涉及一种时间同步方法。

背景技术

在时间敏感以太网中，为了保证各个端节点互相配合，协同完成任务，整个系统要求所有节点都有高精度的时间同步。一般认为，时间敏感以太网需要微秒级的时间同步精度。目前基于以太网的高精度时间同步解决方案是精确时间同步协议(英文全称PrecisionTime Protocol，简称PTP)。PTP通过发送和接收以太网数据帧的方式来交换同步消息。这种同步信息交互过程会产生额外的数据包，为了控制对于网络可用带宽的负面影响，PTP的时间同步周期通常为1～2秒。PTP在所有时间同步设备上引入高精度时钟晶振来减少时钟漂移造成的误差。

现有的时间同步方案的同步周期都比较长，通常为秒级别的同步精度，为达到微秒级的时间同步精度，时钟晶振的精度必须高于百万分之一。这样的高品质时钟晶振通常要花费数千元人民币，如一个10811D晶振需要约1600元，这样严重的限制了时间同步方案的实际部署。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的时间同步方法。

一方面，本发明提供了一种客户端模式的端口的时间同步方法，包括：

S1，在第一帧间隙期间向服务器模式的端口发送SYN消息，并记录发送SYN消息时刻的低位部分，以使得所述服务器模式的端口记录接收到所述SYN消息时刻的低位部分，并在第二帧间隙期间返回ACK消息，所述ACK消息中包含该服务器模式的端口接收到SYN消息时刻的低位部分以及返回ACK消息时刻的低位部分；

S2，接收所述服务器模式的端口返回的ACK消息，根据所述ACK消息获取所述服务器模式的端口接收到SYN消息时刻的低位部分以及返回ACK消息时刻的低位部分，记录接收到所述ACK消息时刻的低位部分；

S3，根据上述所有时刻的低位部分，计算本地时钟的误差，根据所述误差修正所述本地时钟的时间；

其中，低位部分是指将时刻转换成二进制时数值较低的部分。

优选地，所述步骤S1前还包括：

接收任一端口返回的时间同步消息，从所述时间同步消息中获取第一时钟源优先级，比较所述第一时钟源优先级与本地时钟源优先级的大小；

根据所述本地时钟源优先级小于所述第一时钟源优先级，将工作状态切换为客户端模式，并将所在的网络设备的其它端口切换为服务器模式；

其中，时间同步消息包括ACK消息与SYN消息，时钟源优先级表示时钟源的时钟精度。

优选地，步骤S2中所述接收所述服务器模式的端口返回的ACK消息还包括：

从所述ACK消息中获取第二时钟源优先级，比较所述第二时钟源优先级与本地时钟源优先级的大小；

根据所述第二时钟源优先级小于所述本地时钟源优先级，将工作状态切换为服务器模式；

其中，时钟源优先级表示时钟源的时钟精度。