一种高精度时间戳生成方法和系统与流程

本申请涉及通信，特别涉及一种高精度时间戳生成方法和系统。

背景技术：

1、自以太网精确时钟同步协议成为ieee1588标准以来，时钟同步精度要求越来越高，从最初的数百微秒到后来的几微秒，而近年来随着5g技术兴起，时钟同步精度要求更是达到了纳秒级。由此可见，随时间推移及网络技术的进一步发展，更高精度的时间同步技术将成为必然趋势。其中，以太网业务通过在mac(mediaaccesscontrol，介质访问控制层)层发送携带时间戳信息的ptp(precisiontimeprotocol，时间同步协议)报文并在对端解该ptp报文的方式实现两端设备的时间同步。

2、不过，传统以太网时间戳信息由mac层产生，由于mac层、pcs(physicalcodingsublayer，物理编码子层)层存在大量缓存，以致ptp报文穿过mac、pcs层会引入较大时延不确定性，进而严重影响时间同步精度。因此，如何有效提高ptp报文时戳的产生精度成为当前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种高精度时间戳生成方法和系统，以有效提高ptp报文时戳的产生精度。

2、第一方面，提供了一种高精度时间戳生成方法，包括以下步骤：

3、当检测到有效的第一定时脉冲时，生成对应的脉冲时戳；

4、获取与第一定时脉冲相邻的第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的间隔时间；

5、根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳。

6、一些实施例中，在所述根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳的步骤之后，还包括：

7、根据所述时间戳对时间同步报文进行更新，生成新的时间同步报文，以供接收端基于所述新的时间同步报文进行时间同步。

8、一些实施例中，所述时间同步报文对应的以太网业务包含对齐标识码，在所述当检测到有效的第一定时脉冲时，生成对应的脉冲时戳的步骤之前，还包括：

9、在物理编码子层创建空白码块空间，以供在所述生成新的时间同步报文之后填充对齐标识码，以实现对新的时间同步报文的数据加密。

10、一些实施例中，所述获取与第一定时脉冲相邻的第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的间隔时间，包括：

11、在未对时间同步报文进行转码及前向纠错编码处理前，计算第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的初始间隔比特数；

12、基于所述初始间隔比特数预测出在对时间同步报文进行转码及前向纠错编码处理后对应的第二定时脉冲和起始定界符之间新的间隔比特数；

13、根据所述新的比特间隔数和预设的单比特传输时间计算得到第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的间隔时间。

14、一些实施例中，所述第一定时脉冲和所述第二定时脉冲通过物理编码子层生成。

15、一些实施例中，物理编码子层以空白码块空间所处位置为起点周期性生成定时脉冲。

16、一些实施例中，所述根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳，包括：

17、根据脉冲时戳和定时脉冲的生成周期预测得到第二定时脉冲在串并转换器上出现时对应的时戳值；

18、基于所述时戳值和所述间隔时间预测得到时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间；

19、基于所述时间对所述时间同步报文进行打戳，生成时间同步报文的时间戳。

20、一些实施例中，所述定时脉冲的生成周期大于物理编码子层对应的总延时。

21、第二方面，提供了一种高精度时间戳生成系统，包括时戳生成模块和时戳补偿模块；

22、所述时戳生成模块用于当检测到有效的第一定时脉冲时，生成对应的脉冲时戳，并将所述脉冲时戳回传至时戳补偿模块；

23、所述时戳补偿模块用于获取与第一定时脉冲相邻的第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的间隔时间，并根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳。

24、一些实施例中，所述时戳补偿模块还用于：

25、根据所述时间戳对时间同步报文进行更新，生成新的时间同步报文，以供接收端基于所述新的时间同步报文进行时间同步。

26、本申请提供了一种高精度时间戳生成方法和系统，包括当检测到有效的第一定时脉冲时，生成对应的脉冲时戳；获取与第一定时脉冲相邻的第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的间隔时间；根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳。通过本申请，可规避mac、pcs层缓存对时间戳精度的影响，提高了ptp报文时戳的产生精度，且通用性强。

技术特征：

1.一种高精度时间戳生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的高精度时间戳生成方法，其特征在于，在所述根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳的步骤之后，还包括：

3.如权利要求2所述的高精度时间戳生成方法，其特征在于，所述时间同步报文对应的以太网业务包含对齐标识码，在所述当检测到有效的第一定时脉冲时，生成对应的脉冲时戳的步骤之前，还包括：

4.如权利要求3所述的高精度时间戳生成方法，其特征在于，所述获取与第一定时脉冲相邻的第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的间隔时间，包括：

5.如权利要求3所述的高精度时间戳生成方法，其特征在于：所述第一定时脉冲和所述第二定时脉冲通过物理编码子层生成。

6.如权利要求5所述的高精度时间戳生成方法，其特征在于：物理编码子层以空白码块空间所处位置为起点周期性生成定时脉冲。

7.如权利要求1所述的高精度时间戳生成方法，其特征在于，所述根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳，包括：

8.如权利要求1所述的高精度时间戳生成方法，其特征在于：所述定时脉冲的生成周期大于物理编码子层对应的总延时。

9.一种高精度时间戳生成系统，其特征在于：包括时戳生成模块和时戳补偿模块；

10.如权利要求9所述的高精度时间戳生成系统，其特征在于，所述时戳补偿模块还用于：

技术总结
本申请涉及一种高精度时间戳生成方法和系统，涉及通信技术领域，包括当检测到有效的第一定时脉冲时，生成对应的脉冲时戳；获取与第一定时脉冲相邻的第二定时脉冲和时间同步报文起始定界符之间的间隔时间；根据脉冲时戳、间隔时间和定时脉冲的生成周期预测时间同步报文在串并转换器上出现时对应的时间，以生成时间同步报文的时间戳。通过本申请，可规避MAC、PCS层缓存对时间戳精度的影响，不仅提高了PTP报文时戳的产生精度，且通用性强。

技术研发人员：刘力,张博,李骏,海增强,方继通,夏淑淳
受保护的技术使用者：武汉飞思灵微电子技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13