一种基于IP网络的高精度时间同步系统的构建方法

摘要

本发明公开了一种时间同步方法。本发明主要内容是多中心星型拓扑时间同步系统构建方法，该构建方法包括了网络高精度时统协议、时钟状态机和时间资源选举算法。本发明的时间同步系统由区域资源管理中心和若干高精度同步时域组成，在网络高精度时统协议基础上，管理中心采集时钟质量，时钟本地评估对时效果，运行时间资源选举算法，形成时间同步拓扑。时间资源选举是本时间同步系统构建过程中的核心算法，通过比较时钟的时间质量和位置质量，计算时钟的工作模式，调度时钟资源，得到合理的体系对时关系。本发明通过反复调用时间资源选举算法得到合理的体系对时关系，完成时间同步系统构建。

主权项

一种基于IP网络的高精度时间同步系统的构建方法，其特征在于，包括一个区域时频资源管理中心和一个以上的时域；区域时频资源管理中心负责所辖范围内的时钟节点身份信息收集、完成资源注册，采集节点状态信息，进行资源调度，形成对时拓扑；时域是一个区域按照时间同步需求划分成的任务组，任务组内时钟之间实现同步；时域内有一个以上的时钟，在区域时频资源管理中心，每个时域内的时钟形成一个资源列表和一个主从关系，资源列表按照时钟质量由好到坏进行排列，主从关系保存每个时钟节点的对时邻居；每个时钟具有五种工作模式，包括主时钟、从时钟、备份主时钟、独立时钟以及边界时钟；主时钟为从时钟提供对时服务，从时钟接收主时钟的授时；备份主时钟作为主时钟的备份，或者作为边缘链路从时钟的主时钟；独立时钟不对外授时，仅独立守时；边界时钟同时接收主时钟的对时，也向从时钟提供授时；同一时刻，有一个时钟处于主时钟工作模式，从时钟以主时钟为拓扑中心接收主时钟授时，当从时钟和主时钟之间链路时延或者抖动超过门限值，以距离最近的备份主时钟或者边界时钟为主时钟完成对时；时钟同步系统的构建步骤如下：1）每个时钟向区域时频资源管理中心发送心跳报，注册时钟信息；2）区域时频资源管理中心对时钟心跳进行检测，通过检测则下发时域内时钟资源列表；3）时钟计算时钟质量，时钟质量包括时间质量和位置质量，时间质量包括时钟等级、时钟精确度、时钟方差，位置质量包括时钟总时延和总跳数，时钟总时延指本时钟到其他所有时钟的时延之和，时钟总跳数指本时钟到其他所有时钟的跳数之和；4）时钟向区域时频资源管理中心上报时钟质量；5）区域时频资源管理中心运行TRE算法，生成对时关系；6）区域时频资源管理中心给时钟下发对时关系和工作模式；7）时钟进入特定工作模式并根据对时关系对时，并计算主从时钟偏差；8）对从时钟来讲，如果和备份主时钟之间链路时延和链路跳数更小，主从时钟偏差更小则向区域时频资源管理中心申请更换主时钟；9）区域时频资源管理中心接收申请并更新节点邻居关系。