一种分布式系统中的设备及其同步方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络领域，尤其涉及一种分布式系统中的设备及其同步方法。
【背景技术】
[0002]当分组承载网逐步取代]3DH(PlesiC)Chronous Digital Hierarchy，准数字同步层次结构)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字层次结构)网络时，除了业务(比如但不限于语音业务)承载网络外，原有的时钟同步网络也需要利用分组承载设备来分发时钟。针对GPS(Global Posit1ning System，全球定位系统)存在成本过高和军事风险等问题，目前比较通用的解决方案是:通过同步以太网技术在物理层实现全网设备的频率同步，通过基于IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师协会)的1588v2协议同步全网设备的相位，该协议又称为PTP(Precis1n TimeSynchronizat1n Protocol，精确时间同步协议)。在分组业务通过OTN(OpticalTransportNetwork，光传送网络)承载时，设备也需要支持同步以太网或PTP协议的相关功能。
[0003]现有技术方案实现1588协议都是集中式的(有CPU参与)，通过交换芯片或者外接PHY(physical layer，物理层)芯片给1588报文打时间戳，CPU负责发送和接收1588报文，同时提取1588报文的时间戳信息，然后进行协议计算，进行时钟同步处理。这种方案有两个缺点:1、由于是集中式设备，不管用户是否需要1588协议的功能，这个设备本身都会带上1588协议的功能，硬件成本会增加。2、CPU既要实现1588协议的配置功能，又要实现1588协议的业务功能(比如时间戳提取和协议计算、同步)，加重了 CPU的负担，由于CPU处理能力有限，对于下挂多个slave(从)设备的情况下，slave设备的个数和1588报文速率都会有限制，因此限制了同步性能。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是如何在采用分布式时钟盘的情况下实现设备1588协议的功能。
[0005]为了解决上述问题，采用如下技术方案。
[0006]—种分布式系统中的设备，包括:主交换盘、一个或多个业务盘；
[0007]时钟盘，用于产生1588报文，经过所述主交换盘转发给所述业务盘;从所述主交换盘接收1588报文，根据1588协议处理所接收的1588报文；
[0008]所述业务盘用于将从所述主交换盘接收的1588报文输出到所述设备的外部;将从所述设备的外部接收的1588报文经过所述主交换盘转发给所述时钟盘。
[0009]可选地，所述时钟盘包括:
[0010]处理芯片及第一物理层PHY芯片；
[0011]所述处理芯片用于产生1588报文发送给所述第一 PHY芯片，根据1588协议处理从所述第一 PHY芯片所接收的1588报文；
[0012]所述第一PHY芯片用于将从所述处理芯片收到的1588报文经过所述主交换盘转发给所述业务盘;将从所述主交换盘收到的1588报文转发给所述处理芯片；
[0013]所述业务盘包括:
[0014]第二PHY芯片，用于将从所述主交换盘收到的1588报文输出到所述设备的外部；当从所述设备的外部接收到1588报文时，将该1588报文经过所述主交换盘转发给所述第一PHY芯片。
[0015]可选地，所述主交换盘还用于在第一时刻发送帧同步信号给所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片；
[0016]所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片还用于将从同一时钟源接收的频率信号作为工作频率，当接收到所述帧同步信号时将时间基准校准到预定时刻。
[0017]可选地，所述第一时刻由所述时钟盘、主交换盘及业务盘通过板间通信协商确定。
[0018]可选地，所述预定时刻为所述第一PHY芯片或第二 PHY芯片收到所述帧同步信号时，本芯片所保存的时刻;所保存的时刻为默认时刻，或通过板间通信收到的时刻。
[0019]可选地，所述的设备还包括:
[0020]现场可编程门阵列FPGA;
[0021]所述主交换盘还用于当所述设备中在位的盘都正常启动后，输出系统时钟给所述FPGA ；
[0022]所述FPGA用于对所述系统时钟进行分频，产生所述频率信号，发送给所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片。
[0023]可选地，所述第一PHY芯片还用于在收到所述处理芯片发送的1588报文时，在该1588报文中记录第一接收时刻；在收到所述主交换盘转发的1588报文时记录第二发送时亥IJ，并计算所述第二发送时刻和第二接收时刻相隔的时间长度，将计算结果填充到该1588报文的CF域中；
[0024]所述第二PHY芯片还用于在收到所述主交换盘转发的1588报文时记录第一发送时亥IJ，并计算第一发送时刻和所述第一接收时刻相隔的时间长度，将计算结果填充到该1588报文的CF域中；当从所述设备的外部接收到1588报文时，在该1588报文中记录所述第二接收时刻。
[0025]可选地，所述第一PHY芯片还用于当所述设备插入新的业务盘时，获取本PHY芯片的时间戳，在所获取的时间戳上加上预定的时间长度得到预计时刻，将预计时刻通过板间通信发送给所述新的业务盘的第二 PHY芯片;在所述预计时刻到达时，发送帧同步信号给所述新的业务盘的第二 PHY芯片。
[0026]可选地，所述第一PHY芯片、第二PHY芯片分别包括:用于接收频率信号的第一同步管脚、用于接收帧同步信号的第二同步管脚；
[0027]所述第一PHY芯片的第二同步管脚还用于在所述预计时刻到达时，发送所述第一PHY芯片产生的帧同步信号给所述新的业务盘的第二 PHY芯片。
[0028]—种分布式系统中的设备的同步方法，应用于上述的设备中，包括:
[0029]所述时钟盘产生1588报文，经过所述主交换盘转发给所述业务盘；
[0030]所述业务盘将从所述主交换盘接收的1588报文输出到所述设备的外部；
[0031]所述业务盘将从所述设备的外部接收的1588报文经过所述主交换盘转发给所述时钟盘；
[0032]所述时钟盘根据1588协议处理从所述主交换盘接收的1588报文。
[0033]可选地，所述的方法还包括:
[0034]所述主交换盘在第一时刻发送帧同步信号;所述时钟盘的第一物理层PHY芯片、和所述业务盘的第二 PHY芯片当接收到所述帧同步信号时将时间基准校准到预定时刻；
[0035]所述第一PHY芯片和第二PHY芯片从同一时钟源接收频率信号，以所述频率信号作为工作频率。
[0036]可选地，所述主交换盘在第一时刻发送帧同步信号前还包括:
[0037]所述时钟盘、主交换盘及业务盘通过板间通信协商确定所述第一时刻。
[0038]可选地，所述预定时刻为所述第一PHY芯片或第二 PHY芯片收到所述帧同步信号时，本芯片所保存的时刻;所保存的时刻为默认时刻，或通过板间通信收到的时刻。
[0039]可选地，所述第一PHY芯片和第二 PHY芯片从同一时钟源接收的频率信号前还包括:
[0040]所述主交换盘当所述设备中在位的盘都正常启动后，输出系统时钟；
[0041]所述设备中的现场可编程门阵列FPGA对所述系统时钟进行分频，产生所述频率信号，发送给所述第一 PHY芯片和第二 PHY芯片。
[0042]可选地，所述时钟盘产生1588报文，经过所述主交换盘转发给所述业务盘包括:所述时钟盘的处理芯片产生1588报文发送给所述时钟盘的第一 PHY芯片;所述第一 PHY芯片在收到所述处理芯片发送的1588报文时，在该1588报文中记录第一接收时刻，将该1588报文经过所述主交换盘转发给所述业务盘；
[0043]所述业务盘将从所述主交换盘接收的1588报文输出到所述设备的外部包括:所述业务盘的第二 PHY芯片在收到所述主交换盘转发的1588报文时记录第一发送时刻，并计算第一发送时刻和所述第一接收时刻相隔的时间长度，将计算结果填充到该1588报文的CF域中，将该1588报文输出到所述设备的外部；
[0044]所述业务盘将从所述设备的外部接收的1588报文经过所述主交换盘转发给所述时钟盘包括:所述第二 PHY芯片当从所述设备的外部接收到1588报文时，在该1588报文中记录所述第二接收时刻，将该1588报文经过所述主交换盘转发给所述第一 PHY芯片；
[0045]所述时钟盘从所述主交换盘接收1588报文后，根据1588协议处理所接收的1588报文前还包括:所述第一 PHY芯片在收到所述主交换盘转发的1588报文时记录第二发送时刻，并计算所述第二发送时刻和第二接收时刻相隔的时间长度，将计算结果填充到该1588报文的CF域中，将该1588报文转发给所述处理芯片。
[0046]可选地，所述的方法还包括:
[0047]当所述设备插入新的业务盘时，所述时钟盘的第一PHY芯片获取本PHY芯片的时间戳，在所获取的时间戳上加上预定的时间长度得到预计时刻，将预计时刻通过板间通信发送给所述新的业务盘的第二 PHY芯片;所述新的业务盘的第二 PHY芯片保存通过板间通信收到的所述预计时刻；
[0048]所述第一PHY芯片在所述预计时刻到达时，发送帧同步信号给所述新的业务盘的第二 PHY芯片；所述新的业务盘的第二 PHY芯片当收到所述帧同步信号时，将时间基准校准到所保存的所述预计时刻。
[0049]本发明实施例提供的方案中，1588协议的业务功能由时钟盘来实现，这样大大减少了主控盘的CPU负担，使其可以专注于1588协议的配置功能和其它业务功能，提高了同步性能；而且可以保护用