[发明专利]基于AS6802标准的交换设备时钟同步装置及方法

权利要求书

1.一种基于AS6802标准的交换设备时钟同步装置，其特征在于，包括接收先入先出队列FIFO模块，帧解析模块，接收侦听模块，固化模块，压缩模块，团检测模块，时钟模块，帧合成模块；所述接收先入先出队列FIFO模块输入端与外部输入相连；接收先入先出队列FIFO模块输出端与帧解析模块输入端和接收侦听模块输入端相连；帧解析模块输出端与固化模块输入端相连；接收侦听模块输出端与固化模块输入端相连；固化模块输出端与压缩模块输入端相连；压缩模块输出端与团检测模块输入端、时钟模块输入端和帧合成模块输入端相连；团检测模块输出端与时钟模块输入端相连；时钟模块输出端与帧合成模块输入端相连；帧合成模块输出端与外部输出相连；其中，

所述接收先入先出队列FIFO模块，用于将接收的以太网帧数据，缓存入先入先出队列FIFO中；

所述接收侦听模块，用于读出先入先出队列FIFO中的以太网帧数据，侦听所读出的以太网帧首字节的到达时间；

所述帧解析模块，用于将读出的每一帧以太网帧数据进行拆帧，获取拆解后以太网帧中的数据；

所述固化模块，用于通过网线连接待同步交换设备与以太网中其他交换设备，测量各传输链路的时延，从中选出最大传输链路时延；用最大传输时延减去拆解后数据中的透明时钟，将差值作为固化时延；将固化时延与以太网帧首字节的到达时间相加，将和值作为数据的固化时间点；

所述压缩模块，用于开启特定长度的采集窗口，采集窗口内的固化时间点，将每个固化时间对应的以太网帧数据成员数进行累加，得到一个整合后的成员数；用后续采集到的固化时间点分别减去第一个固化时间点，将对应差值的中值数作为压缩修正值；将第一固化时间点与压缩修正值相加，将和值作为压缩时间点；

所述团检测模块，用于设置待同步交换设备的阈值，该阈值的大小等于以太网中的交换设备数；判断整合后的成员数是否大于等于阈值，若是，则通知时钟模块进行时钟校准；否则，通知接收先入先出队列FIFO模块接收后续的数据；

所述时钟模块，用于用压缩模块得到的压缩时间点减去最大传输时延，得到时钟差值，将待同步交换设备的时钟计数与时钟差值进行相加，完成时钟的校准；

所述帧合成模块，用于将同步后的数据信息，封装成以太网帧转发出去，作为以太网中其他交换设备时钟同步的参考数据。

2.一种基于AS6802标准的交换设备时钟同步方法，其特征在于，使用基于AS6802标准的交换设备时钟同步装置，在实时性强的通信网络系统中对交换设备实现时钟同步，其具体步骤包括如下：

(1)数据缓存：

待同步交换设备将接收的以太网帧数据，缓存入先入先出队列FIFO中；

(2)侦听到达时间以及帧解析：

(2a)读出先入先出队列FIFO中的以太网帧数据，侦听所读出的以太网帧首字节的到达时间；

(2b)将读出的每一帧以太网帧数据进行拆帧，获取拆解后以太网帧中的数据；

(3)获取固化时间：

(3a)通过网线连接待同步交换设备与以太网中其他交换设备，测量各传输链路的时延，从中选出最大传输链路时延；

(3b)用最大传输时延减去拆解后数据中的透明时钟，将差值作为固化时延；

(3c)将固化时延与以太网帧首字节的到达时间相加，将和值作为数据的固化时间点；

(4)获取压缩时间：

(4a)当交换设备时钟计数值等于第一个固化时间点时，开启特定长度的采集窗口，采集窗口内的固化时间点，将每个固化时间对应的以太网帧数据成员数进行累加，得到一个整合后的成员数；

(4b)用后续采集到的固化时间点分别减去第一个固化时间点，将对应差值的中值数作为压缩修正值；

(4c)将第一固化时间点与压缩修正值相加，将和值作为压缩时间点；

(5)检测结团：

(5a)设置待同步交换设备的阈值，该阈值的大小等于以太网中的交换设备；

(5b)判断整合后的成员数是否大于等于阈值，若是，则执行步骤(6)，否则，同步失败，执行步骤(1)；

(6)校准时钟：

(6a)待同步交换设备用压缩时间点减去最大传输时延，得到时钟差值；

(6b)将待同步交换设备的时钟计数与时钟差值进行相加，完成时钟的校准；

(7)帧合成：

同步后的交换设备将同步后的数据信息，封装成以太网帧转发出去，作为以太网中其他交换设备时钟同步的参考数据。