[发明专利]一种基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法及系统

权利要求书

1.一种基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、恒温晶振模块产生初始时钟频率信号，FPGA模块根据初始时钟频率信号生成本地初始PPS信号；

步骤S2、FPGA模块获取主时钟PPS信号，并将主时钟PPS信号与所述本地初始PPS信号进行对比，根据对比结果调节所述初始时钟频率信号，得到标准时钟频率信号，并根据所述标准时钟频率信号生成本地校准PPS信号；

步骤S3、FPGA模块对所述标准时钟频率信号进行分频得到分频时钟频率信号，以太网模块对所述分频时钟频率信号再次进行分频得到高精度时钟频率信号；

步骤S4、以太网模块根据所述高精度时钟频率信号以及所述本地校准PPS信号产生PTP时钟同步报文时间戳，CPU模块对所述PTP时钟同步报文时间戳进行解析，产生本地时间。

2.根据权利要求1所述的基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

步骤S21、对所述主时钟PPS信号以及所述本地初始PPS信号进行数字监相，得到二者的钟差；

步骤S22、根据所述钟差计算得到压控调整量；

步骤S23、对所述压控调整量进行数模转换得到调节电压值,通过所述调节电压值调节所述初始时钟频率信号，得到标准时钟频率信号。

3.根据权利要求1所述的基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法，其特征在于，所述标准时钟频率信号为10MHZ时钟频率信号，所述分频时钟频率信号为25MHZ时钟频率信号，所述高精度时钟频率信号为125MHZ时钟频率信号。

4.根据权利要求1所述的基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：CPU模块对所述高精度时钟频率信号进行计数，并计算本地时钟运行时间，将所述本地时钟运行时间与主时钟运行时间进行比较，并根据比较结果调整所述高精度时钟频率信号：

上式中，Rs为调整前的高精度时钟频率信号，Rs_Δ为调整后的高精度时钟频率信号，n为计数值，为主时钟运行时间，为本地时钟运行时间。

5.根据权利要求1所述的基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法，其特征在于，所述步骤S4中根据所述高精度时钟频率信号以及所述本地校准PPS信号产生PTP时钟同步报文时间戳具体为：

对所述高精度时钟频率信号进行计数，并与所述本地校准PPS信号对齐产生PTP时钟同步报文时间戳。

6.根据权利要求1所述的基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法，其特征在于，所述PTP时钟同步报文时间戳在PHY层产生。

7.根据权利要求1所述的基于PTP时间同步信号的通信网络授时方法，其特征在于，所述PTP时钟同步报文时间戳由PTP时钟同步报文携带，所述PTP时钟同步报文的校正域字段由网元提供。

8.一种基于PTP时间同步信号的通信网络授时系统，其特征在于，包括恒温晶振模块U1、FPGA模块U2、CPU模块U3以及以太网模块U4；所述恒温晶振模块U1通过所述FPGA模块U2与所述CPU模块U3电连接，所述FPGA模块U2通过所述CPU模块U3与所述以太网模块U4电连接；

所述恒温晶振模块U1用于产生初始时钟频率信号，并发送至所述FPGA模块U2；

所述FPGA模块U2用于根据初始时钟频率信号生成本地初始PPS信号；

所述FPGA模块U2还用于从所述以太网模块U4处获取主时钟PPS信号，并将主时钟PPS信号与所述本地初始PPS信号进行对比，根据对比结果调节所述初始时钟频率信号，得到标准时钟频率信号，并根据所述标准时钟频率信号生成本地校准PPS信号；对所述标准时钟频率信号进行分频得到分频时钟频率信号；

所述以太网模块U4用于对所述分频时钟频率信号再次进行分频得到高精度时钟频率信号；并根据所述高精度时钟频率信号以及所述本地校准PPS信号产生PTP时钟同步报文时间戳；

所述CPU模块U3用于对所述PTP时钟同步报文时间戳进行解析，产生本地时间。