[发明专利]一种时间戳过滤方法及装置

说明书

本发明提供一种时间戳过滤方法及装置，用以解决目前基于1588协议的时间戳异常或时间戳精度差而导致时间异常跳变，影响1588时间计算的准确性的问题。其中，时间戳过滤方法包括：定时读取时间戳以及与时间戳对应的修正域；根据读取到的时间戳和修正域计算补偿值，将该补偿值用于时间修正；对读取到的时间戳进行第一滤波处理；将经过第一滤波处理后的数据划分为多个时间窗，对各时间窗中的数据进行线性回归抖动矢量估算；根据线性回归抖动矢量估算的结果确定时间戳是否异常；如果时间戳异常，则过滤异常的时间戳，如果时间戳正常，则使用时间戳进行时间修正，该方案可以提高了1588时间同步精度。

技术领域

本发明涉及通讯领域，特别是涉及一种时间戳过滤方法及装置。

背景技术

1588v2时钟是一种采用IEEE1588V2协议的高精度时钟，其在行业对高精度授时迫切需求的大背景下孕育而生，以传统的物理时钟方式实现相位对齐，通过1588报文交互实现时间校对。

传统的地面时间同步链路是采用NTP(Network Time Protocol，网络时间协议)传送方式实现，目前已发展到v4版本，SNTP为NTP的简化版，标准为RFC 2030(SNTPv4)。该协议最大的缺点是只能满足ms级别的时间传递精度，这对于高精度时间同步所需ns级来说，时间的精度是远远不够的。

而采用单向信道的GPS时间同步系统，虽然同步信号的获得稳定可靠、精度高、但其价格高(设备、安装、维护成本)、施工难度大(基站放在地下室)、失效率也高，同时存在政治和安全风险。

与传统授时技术相比，IEEE1588v2有着明显的优势，其采用双向信道、精度为ns级、费用低、能适应不同的接入环境等等。在对精度不断要求提高的行业背景下，1588已成为一种发展的必然趋势。但在某些特殊的情况下，由于存在噪声、时钟抖动、网络延时或其它原因造成逻辑器件提供的1588时间戳异常或时间戳精度差，从而造成时间异常跳变，影响了1588时间计算的准确性。

发明内容

本发明提供一种时间戳过滤方法及装置，用以解决目前基于1588协议的时间戳异常或时间戳精度差而导致时间异常跳变，影响1588时间计算的准确性的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种时间戳过滤方法，包括：定时读取时间同步报文的时间戳以及与时间戳对应的修正域；根据读取到的时间戳和修正域计算补偿值，将该补偿值用于时间修正；对读取到的时间戳进行滤波处理；将经过滤波处理后的数据划分为多个时间窗，对各时间窗中的数据进行线性回归抖动矢量估算；根据线性回归抖动矢量估算的结果确定时间戳是否异常；如果时间戳异常，则过滤异常的时间戳，如果时间戳正常，则使用时间戳进行时间修正。

其中，根据读取到的时间戳和修正域计算补偿值，并该补偿值用于时间修正，包括：在预设时间段内对计算出的补偿值进行统计，如果在预设时间段内补偿值的累加和超过预设阈值，则继续根据读取到的时间戳和相应的修正域计算补偿值，并将该补偿值用于时间修正；如果在预设时间段内补偿值的累加和未超过预设阈值，则设置锁相环为锁定状态，确定对定时读取的时间戳进行滤波处理。

其中，根据线性回归抖动矢量估算的结果确定时间戳是否异常，包括：对时间窗内的数据利用最小二乘法进行线性回归抖动矢量估算，得到时间窗内的频率的向量信息；根据频率的向量信息确定时间戳是否具有固定频偏；使用最小二乘法对读取到的时间戳估算出残差，根据残差确定时间戳是否存在跳变；当时间戳存在固定频偏和/或异常跳变的情况下，确定时间戳异常。

其中，频率的向量信息包括向量的斜率，根据频率的向量信息确定时间戳是否具有固定频偏，包括：在向量的斜率为非零常量时，确定时间戳存在固定频偏。

其中，定时读取时间戳以及与时间戳对应的修正域，包括：从时间同步报文的时间戳生成器中读取时间戳以及时间戳对应的修正域；将补偿值用于时间修正，包括：将补偿值写入时间戳生成器，以使时间戳生成器使用补偿值进行时间修正。