具备SDH网络精确对时功能的专用网络交换方法及设备

摘要

具备SDH网络精确对时功能的专用网络交换方法，电网的变电主站内的主时钟，发送符合IEEE-1588协议的网络对时报文，然后通过能够实现以太网到SDH网络转换的交换机，将网络对时报文发送到各个子变电站；在各子变电站中，在通过SDH网络转换为以太网的交换机将网络对时报文转换为以太网协议的传递报文：所述交换机包括内部CPU和三层网络交换芯片实现以太网的数据交换，同时每一个以太网的数据交换接口配置选择是否采用EOS芯片实现EOS转换，网络交换芯片的数据接口为RGMII接口，EOS转换芯片输出为Serdes接口，FPGA通过接收RGMII接口的数据和Serdes接口的数据，实现了1微秒精确对时。

主权项

具备SDH网络精确对时功能的专用网络交换方法，其特征是电网的变电主站内的主时钟，发送符合IEEE‑1588协议的网络对时报文，然后通过能够实现以太网到SDH网络转换的交换机，将网络对时报文发送到各个子变电站；在各子变电站中，在通过SDH网络转换为以太网的交换机将网络对时报文转换为以太网协议的传递报文：所述交换机包括内部CPU和三层网络交换芯片实现以太网的数据交换，同时每一个以太网的数据交换接口配置选择是否采用EOS（Ethernet over SDH）芯片实现EOS转换，EOS的转换是通过MAXIMM的DS33M30实现的Gbit到OC‑3/STM‑1数据（155.52M速率）转换；网络交换芯片的数据接口为RGMII接口，EOS转换芯片输出为Serdes接口，FPGA通过接收RGMII接口的数据和Serdes接口的数据，判断是否是IEEE‑1588对时报文，并且记录下接收精确时间，计算出同一网络报文从RGMII接口输入到Serdes输出的时延，并且通过数据总线接口送给内部CPU，CPU将这个延迟记录下来，通过随后的采用IEEE‑1588协议的方法将follow‑up报文通过网络发送出去，从而在随后的计算中扣除这个时间，完成网络精确对时；(1)以太网的数据交换时在接收网络对时报文即对时主钟的SYNC对时报文后，通过交换机内部CPU记录报文的接收时间戳t1,然后根据配置和接口状态将SYNC报文转发到各个接口，三层网络交换芯片同时记录下转发的SYNC报文从各个网络接口输出的时间戳t2；（2）数据交换时根据配置，将部分以太网报文通过EOS芯片转换为OC‑3/STM‑1接口，同时FPGA通过接收网络接口报文和EOS的Serdes接口报文同时记录下报文的时间戳t3和t4；然后输出到SDH网络上；（3）交换机的内部CPU通过读取交换芯片记录下的时间戳以及FPGA记录下的接收时间戳t3和t4；通过计算(t2‑t1)+(t4‑t3)作为网络对时报文SYNC在交换机内部的驻留时间；（之所以采用交换芯片和FPGA分别记录各自的时间是因为两个芯片的采用的时不同的晶体）；填写在随后的follow‑up报文中，发送到网络上。