Способ и устройство для синхронизации часов

Авторы патента:

ВАНГ Бин (CN)

Ксиа Лианг (CN)

H04J3/06 - синхронизирующие устройства

Владельцы патента RU 2583847:

ЗИТИИ КОРПОРЕЙШН (CN)

Изобретение относится к области контроля синхронизации времени частоты и может быть использовано для синхронизации часов. Способ синхронизации часов заключается в том, что ведомое устройство синхронизации одновременно выполняет протокол обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и рассчитывает соответственно сдвиги времени и частоты ведомого устройства синхронизации относительно каждого из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации в соответствии с протоколом обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, тем самым начиная синхронизацию с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации. Ведомое устройство синхронизации выбирает ведущий источник синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации согласно приоритету и состоянию синхронизации множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и корректирует время и частоту ведомого устройства синхронизации, используя сдвиги времени и частоты относительно ведущего источника синхронизации. Технический результат - повышение точности синхронизации времени и частоты во время переключения, уменьшение времени переключения, увеличение скорости переключения. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение касается протокола 1588 синхронизации часов и, в частности, относится к способу и устройству для синхронизации часов.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Протокол точного времени (Precision Time Protocol, РТР) IEEESTD1588 является одной из важных технологий в области управления синхронизацией времени и частоты. Протокол 1588 устанавливает, что ведомое устройство синхронизации одновременно регистрирует некоторое количество оптимальных устройств-источников синхронизации в качестве кандидатов на роль источника синхронизации. Из кандидатов на роль источника синхронизации с помощью алгоритма «лучшего мастера времени» (Best Master Clock Algorithm, ВМС) выбирается наилучший предпочтительный источник синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации системы, и ведомое устройство синхронизации выполняет протокол обмена с предпочтительным источником синхронизации, рассчитывает сдвиги времени и частоты и корректирует время и частоту ведомого устройства синхронизации. В случае ошибки предпочтительного источника ведомое устройство синхронизации переключается на второй лучший источник из кандидатов на роль источника синхронизации, который вычислен в соответствии с алгоритмом «лучшего мастера времени», и снова начинает реализовывать протокол обмена и выполнять расчеты и синхронизацию.

В реальных сетевых применениях существуют следующие проблемы: когда ведомое устройство синхронизации отслеживает предпочтительный источник синхронизации в соответствии с протоколом, необходимо аккумулировать данные изменений вариации пакетной задержки (Packet Delay Variation, PDV) в течение периода времени, чтобы расчеты и фильтрация вариации пакетной задержки текущего соединения были корректны. В силу различий между соединениями, существуют значительные различия вариации пакетной задержки между различными кандидатами на роль источника синхронизации и ведомым устройством синхронизации. Как только происходит переключение соединения, данные изменений вариации пакетной задержки, которые были накоплены изначально, перестают подходить для нового соединения, вариация пакетной задержки, рассчитанная в это время, становится некорректной и снова возникает необходимость в аккумулировании данных изменения вариации пакетной задержки для расчета вариации пакетной задержки. Это отнимает много времени для адаптации ведомого устройства синхронизации для корректного следования новому источнику синхронизации и расчета точной вариации пакетной задержки и, таким образом, расчета сдвигов времени и частоты. Когда используются различные режимы фильтрации и условия изменения вариации пакетной задержки различны, время аккумулирования данных изменения вариации пакетной задержки составляет от нескольких минут до десятков минут.

С момента, когда происходит переключение соединения, до времени, когда синхронизация с источником синхронизации выполняется повторно, выходные сигналы вариации времени и частоты ведомого устройства синхронизации имеют большой сдвиг относительно состояния синхронизации и характеристики синхронизации частоты и времени ухудшаются.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Техническая проблема, решаемая при осуществлении настоящего изобретения, заключается в обеспечении способа и устройства для синхронизации часов, которые в случае ошибки текущего ведущего источника синхронизации позволяют мгновенно и точно отслеживать новое устройство-кандидат на роль источника синхронизации.

С целью решения указанных выше технических проблем в вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается способ синхронизации часов, включающий следующие стадии:

ведомое устройство синхронизации одновременно выполняет протокол обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и, соответственно, рассчитывает сдвиги времени и частоты относительно каждого из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации в соответствии с протоколом обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и выполняет синхронизацию с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации; и

ведомое устройство синхронизации выбирает ведущий источник синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и корректирует свои собственные время и частоту, используя сдвиги времени и частоты относительно ведущего источника синхронизации.

Опционально стадия, на которой ведомое устройство синхронизации выбирает ведущий источник синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, включает:

когда ведомое устройство синхронизации не синхронизировано ни с одним из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации выбирается устройство-источник синхронизации с высшим приоритетом.

Опционально способ также включает:

когда ведомое устройство синхронизации синхронизировано с одним устройством-источником синхронизации и обнаруживает, что имеется устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом, в качестве ведущего источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом; или в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом после того, как будет выполнена синхронизация с этим устройством-кандидатом на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом.

Опционально способ также включает:

когда ведомое устройство синхронизации синхронизировано с одним из устройств-источников синхронизации и обнаруживает устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более низким приоритетом, чем у ведущего источника синхронизации, то рассчитываются сдвиги времени и частоты по сравнению с обнаруженным устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и выполняется синхронизация с обнаруженным устройством-кандидатом на роль источника синхронизации.

Опционально способ также включает:

когда ведомое устройство синхронизации обнаруживает, что произошла ошибка ведущего источника синхронизации, из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, и когда ведомое устройство синхронизации синхронизировано с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом.

Опционально способ также включает:

когда ведомое устройство синхронизации обнаруживает, что произошла ошибка ведущего источника синхронизации, из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, и когда ведомое устройство синхронизации не синхронизировано с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, с которыми выполнена синхронизация, в качестве ведущего источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации с высшим приоритетом; или в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом.

С целью решения указанных выше технических проблем в вариантах осуществления настоящего изобретения также предлагается устройство для синхронизации часов, включающее блок обмена сообщениями, блок расчета сдвига, блок выбора ведущего источника синхронизации и блок коррекции времени, при этом

блок обмена сообщениями сконфигурирован для одновременного выполнения протокола обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации;

блок расчета сдвига сконфигурирован для расчета соответственно сдвигов времени и частоты для каждого устройства-кандидата на роль источника синхронизации в соответствии с протоколом обмена сообщениями между блоком обмена сообщениями и множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и синхронизации множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации;

блок выбора ведущего источника синхронизации сконфигурирован для выбора ведущего источника синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации; и

блок коррекции времени сконфигурирован для коррекции времени и частоты с использованием сдвигов времени и частоты относительно ведущего источника синхронизации.

Опционально, когда блок расчета сдвига не синхронизирован ни с одним из множества устройств-источников синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации выбирает в качестве ведущего источника синхронизации устройство-источник синхронизации с высшим приоритетом из множества устройств-источников синхронизации.

Опционально, когда блок расчета сдвига синхронизирован с одним устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и обнаруживает, что имеется устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом, блок выбора ведущего источника синхронизации выбирает устройство-кандидата на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом в качестве ведущего источника синхронизации; или использует устройство-кандидата на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом в качестве ведущего источника синхронизации после синхронизации с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом.

Опционально, когда блок расчета сдвига синхронизирован с одним устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и обнаруживает устройство-кандидата на роль источника синхронизации с более низким приоритетом, чем у ведущего источника синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации рассчитывает сдвиги времени и частоты по сравнению с обнаруженным устройством-источником синхронизации и выполняет синхронизацию с обнаруженным устройством-источником синхронизации.

Опционально, когда обнаруживается ошибка ведущего источника синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выбирает устройство-кандидата на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, и если с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом не выполнена синхронизация, то в качестве ведущего источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации с высшим приоритетом из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, с которыми синхронизация выполнена; или в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом; и когда синхронизация с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом выполнена, в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом.

В заключение необходимо отметить, что в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения синхронизация с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации выполняется немедленно, как только оно обнаружено, а не после переключения на него, так что синхронизация с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выполняется ведомым устройством синхронизации одновременно, но для коррекции времени и частоты настоящего устройства используются только сдвиги времени и частоты предпочтительного источника синхронизации, а когда происходит переключение устройства-источника синхронизации, ведомое устройство синхронизации переключается на устройство-источник синхронизации, с которым синхронизация уже выполнена в максимально возможной степени. При этом не только сокращается время переключения, но также может быть в максимально возможной степени обеспечена точность синхронизации времени и частоты при переключении, повышена скорость переключения устройства-источника синхронизации и улучшены характеристики переключения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена схема синхронизации ведущего источника синхронизации и ведомого устройства синхронизации для существующего уровня техники.

На фиг. 2 представлена схема синхронизации ведущего источника синхронизации и ведомого устройства синхронизации в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 представлена блок-схема добавления кандидата-источника синхронизации согласно способу синхронизации часов в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 представлена блок-схема переключения в случае неисправности ведущего источника синхронизации согласно способу синхронизации часов в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 представлена схема архитектуры устройства для синхронизации часов в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения

В настоящем варианте осуществления ведомое устройство синхронизации одновременно выполняет протокол обмен сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и одновременно рассчитывает вариацию пакетной задержки (PDV) для соединений, соответствующих множеству устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, для расчета сдвигов времени и частоты относительно множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации. Когда происходит переключение источника синхронизации, для корректировки сдвигов времени и частоты ведомого устройства синхронизации используются сдвиги времени и частоты нового соединения.

Способ синхронизации часов в соответствии с настоящим изобретением включает следующие стадии:

на первой стадии, когда ведомое устройство синхронизации обнаруживает новое устройство-кандидат на роль источника синхронизации, ведомое устройство синхронизации начинает установление и поддержание соединения с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации, выполняет протокол коммуникации, рассчитывает вариацию пакетной задержки, а также рассчитывает сдвиги времени и частоты относительно устройства-кандидата на роль источника синхронизации, и, таким образом, устанавливаются соединения с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и рассчитываются сдвиги времени и частоты для синхронизации с множеством кандидатов на роль источника синхронизации;

на второй стадии, когда ведомое устройство синхронизации в настоящий момент не имеет синхронизации с каким-либо устройством-источником синхронизации, ведомое устройство синхронизации выбирает устройство-кандидат на роль источника синхронизации с высшим приоритетом в качестве ведущего источника синхронизации и корректирует собственные время и частоту, используя сдвиги времени и частоты относительно ведущего источника синхронизации;

на третьей стадии, когда ведомое устройство синхронизации синхронизировано с одним устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и приоритет нового устройства-кандидата на роль источника синхронизации является более низким, чем у текущего ведущего источника синхронизации, также рассчитываются сдвиги времени и частоты нового устройства-источника синхронизации, но переключение не выполняется;

на четвертой стадии, когда ведомое устройство синхронизации синхронизировано с одним устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и новое устройство-кандидат на роль источника синхронизации имеет более высокий приоритет, пользователь может выбрать немедленное переключение или временно не переключаться, а выполнить переключение после синхронизации с новым устройством-кандидатом на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом;

на пятой стадии, в случае отказа ведущего источника синхронизации, если синхронизация с кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом выполнена, то ведомое устройство синхронизации будет немедленно переключено на второе предпочтительное устройство-источник синхронизации и скорректирует собственные время и частоту, используя сдвиги времени и частоты относительно этого устройства-источника синхронизации;

на шестой стадии, в случае отказа текущего ведущего источника синхронизации, если синхронизация с кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом не выполнена, может быть выбрано переключение или на устройство-источник синхронизации со вторым по величине приоритетом, синхронизация с которым не выполнена, или на устройство-кандидат на роль источника синхронизации с высшим приоритетом из текущих устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, синхронизация с которыми выполнена, в соответствии с настройкой пользователя;

Конечно, пользователю также может быть разрешено выполнение немедленного переключения устройства-источника синхронизации посредством ручной операции в любое время или выполнение прямой установки ведущего источника синхронизации без учета состояния синхронизации.

Процесс реализации способа синхронизации часов в соответствии с настоящим изобретением для одной сети с двумя кандидатами на роль источника синхронизации описан ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

Как показано на фиг. 1, в существующих сетях с ведущим источником синхронизации и кандидатом на роль источника синхронизации ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 обнаруживает источники синхронизации 1, 2 и 3 по протоколу 1588 одновременно. Ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 решает, какой источник синхронизации использовать в качестве ведущего источника синхронизации, в соответствии с алгоритмом «лучшего мастера времени», а другие устройства-источники синхронизации автоматически становятся кандидатами на роль источника синхронизации. Если предположить, что источник синхронизации 1 по протоколу 1588 имеет самый высокий приоритет, то выполняется синхронизация только с источником 1 после того, как источник 1 будет выбран ведомым устройством синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации. Когда происходит ошибка источника 1, осуществляется синхронизация с источником-кандидатом с высшим приоритетом из источников-кандидатов. Процесс повторной синхронизации требует некоторого времени, и рабочие параметры в течение короткого периода времени ухудшаются. При этом сообщения, связанные с взаимодействием, включают протокольные сообщения, такие как Announce (оповещение), Sync (синхронизирующее сообщение), Delay_req (запрос задержки), Delay_resp (ответ на запрос задержки) и т.д.

Как показано на фиг. 2, в предпочтительном варианте осуществления изобретения ведомое устройство синхронизации синхронизируется с источниками 1, 2 и 3 одновременно, но корректирует свое собственное время и частоту с использованием сдвигов времени и частоты только по сравнению с источником 1. Когда происходит переключение, например переключение на источник 2, происходит изменение, состоящее в подаче на выход сдвигов времени и частоты, рассчитанных для источника 2, а процесс повторной синхронизации не выполняется.

Как показано на фиг. 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения новый источник синхронизации добавляется в сеть в соответствии со следующими стадиями.

На стадии 301 ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 обнаруживает источник синхронизации 1, начинает синхронизироваться с источником синхронизации 1 и выводит время и частоту источника синхронизации 1;

на стадии 302 ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 обнаруживает источник синхронизации 2, начинает синхронизироваться с источником синхронизации 2, но переключение на него временно не происходит и вывод не выполняется;

на стадии 303 ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 определяет, является ли приоритет источника синхронизации 2 более высоким, чем приоритет источника 1, и если нет, то выполняется стадия 304; а если да, то выполняется стадия 305;

на стадии 304 ведомое устройство синхронизации продолжает вывод времени и частоты источника 1, переключение не происходит, рассчитываются сдвиги времени и частоты по сравнению с источником синхронизации 2 и процесс завершается;

на стадии 305 ведомое устройство синхронизации определяет, выполнена ли синхронизация с источником синхронизации 1, и если нет, то выполняется стадия 306; а если да, то выполняется стадия 307;

на стадии 306 ведомое устройство синхронизации переключается на источник синхронизации 2 и выводит время и частоту источника синхронизации 2, и процесс завершается;

на стадии 307 ведомое устройство синхронизации определяет, установил ли пользователь предпочтение по использованию источников синхронизации, с которыми выполнена синхронизация, и если да, то выполняется стадия 308; если нет, выполняется стадия 309;

на стадии 308 ведомое устройство синхронизации временно не выполняет переключение, а переключается на источник синхронизации 2 и выводит время и частоту источника синхронизации 2 только после того, как с источником синхронизации 2 будет выполнена синхронизация;

на стадии 309 ведомое устройство синхронизации немедленно переключается на источник синхронизации 2 и выводит время и частоту источника синхронизации 2.

Источник выбирается в соответствии с указанными выше стадиями, и когда источник синхронизации 2 добавляется в сеть, ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 может корректно выполнить операции добавления и переключения.

Как показано на фиг. 4, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в случае, когда в сети происходит отказ исходного ведущего источника синхронизации, выполняются следующие стадии.

На стадии 401 ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 обнаруживает источники синхронизации 1, 2 и 3, синхронизируется с источниками синхронизации 1, 2 и 3, оценивает их приоритеты (1>2>3), и в это время ведомое устройство синхронизации выводит время и частоту, рассчитанные путем взаимодействия с источником синхронизации 1;

на стадии 402 ведомое устройство синхронизации 1588 обнаруживает ошибку источника синхронизации 1 и затем определяет, выполнена ли синхронизация с источником синхронизации 2;

на стадии 403, если с источником синхронизации 2 синхронизация выполнена, то ведомое устройство синхронизации 1588 переключается на источник 2 и выводит время и частоту источника 2;

на стадии 404, если синхронизация с источником синхронизации 2 не выполнена, определяется, установил ли пользователь предпочтение на использование источников синхронизации, с которыми синхронизация выполнена;

на стадии 405, если пользователь не установил предпочтение на использование источников синхронизации, с которыми синхронизация выполнена, то ведомое устройство синхронизации 1588 переключается на источник синхронизации 2 и выводит время и частоту источника синхронизации 2;

на стадии 406, если пользователь установил предпочтение на использование источников синхронизации, с которыми синхронизация выполнена, то определяется, выполнена ли синхронизация с источником синхронизации 3;

на стадии 407, если с источником синхронизации 3 синхронизация выполнена, то ведомое устройство синхронизации 1588 переключается на источник синхронизации 3 и выводит время и частоту источника синхронизации 3;

на стадии 408, если с источником синхронизации 3 синхронизация не выполнена и в данное время не существует другого источника, с которым синхронизация выполнена, ведомое устройство синхронизации по протоколу 1588 переключается на действующий источник синхронизации с высшим приоритетом, т.е. осуществляется вывод времени и частоты источника синхронизации 2.

Источник выбирается в соответствии с указанными выше стадиями, и в случае ошибки предпочтительного источника синхронизации 1 в сети ведомое устройство синхронизации 1588 может корректно выполнить операцию аварийного переключения.

На фиг. 5 представлено устройство для синхронизации времени в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, включающее в себя блок обмена сообщениями, блок расчета сдвига, блок выбора ведущего источника синхронизации и блок коррекции времени, при этом

блок расчета сдвига сконфигурирован для расчета соответственно сдвига времени и частоты для каждого устройства-кандидата на роль источника синхронизации в соответствии с протоколом обмена сообщениями между блоком обмена сообщениями и множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации для синхронизации с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации;

блок коррекции времени сконфигурирован для коррекции времени и частоты с использованием сдвига времени и частоты относительно ведущего источника синхронизации.

Если блок расчета сдвига не синхронизирован ни с одним из множества устройств-источников синхронизации, то блок выбора ведущего источника синхронизации выбирает в качестве ведущего источника синхронизации устройство-источник синхронизации с высшим приоритетом из множества устройств-источников синхронизации.

Если блок расчета сдвига синхронизирован с одним устройством-источником синхронизации и обнаруживает, что имеется устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом, то блок выбора ведущего источника синхронизации выбирает устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом в качестве ведущего источника синхронизации; или использует устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом в качестве ведущего источника синхронизации после синхронизации с этим устройством-кандидатом на роль источника синхронизации.

Когда блок расчета сдвига синхронизирован с одним устройством-источником синхронизации и обнаруживает устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более низким приоритетом, чем у ведущего источника синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации рассчитывает сдвиг времени и частоты по сравнению с обнаруженным устройством-источником синхронизации и синхронизируется с обнаруженным устройством-источником синхронизации.

Когда обнаруживается ошибка ведущего источника синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выбирает устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, а если синхронизация с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом не выполнена, то в качестве ведущего источника синхронизации из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, с которыми выполнена синхронизация, выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации с высшим приоритетом; а когда синхронизация с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом выполнена, в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом; или в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом.

Для специалистов в данной области техники очевидно, что каждый модуль или каждая стадия настоящего изобретения может быть реализован(а) с помощью вычислительных устройств общего назначения, может быть интегрирован(а) в одно вычислительное устройство или распределен(а) в сети, состоящей из множества вычислительных устройств; как вариант, они могут быть реализованы с помощью программных кодов, выполняемых на вычислительных устройствах, и, следовательно, они могут быть сохранены на накопительных устройствах для запуска на вычислительных устройствах; опционально, порядок выполнения может отличаться от указанного здесь для выполнения показанных или описанных стадий; как вариант, они могут быть соответственно выполнены для множества интегральных модулей; как вариант, это может быть реализовано созданием нескольких модулей или стадий в отдельном интегральном модуле. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается какими-либо конкретными сочетаниями аппаратного и программного обеспечения.

Приведенное выше описание является лишь предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения настоящего изобретения. Изобретение может иметь различные изменения и вариации, очевидные для специалистов в данной области техники. Любые модификации, эквивалентные замены, улучшения и т.д. в пределах сущности и объема настоящего изобретения должны относиться к объему патентной защиты настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Способ и устройство для синхронизации часов, предлагаемые в вариантах осуществления настоящего изобретения, немедленно начинают синхронизацию с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации, как только оно обнаружено, таким образом, что синхронизация с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации одновременно выполняется ведомым устройством синхронизации, а для корректировки времени и частоты этого устройства используются только сдвиги времени и частоты предпочтительного источника синхронизации, и когда происходит переключение устройства-источника синхронизации, ведомое устройство синхронизации переключается на текущее устройство-кандидат на роль источника синхронизации, с которым выполнена синхронизация; таким образом, время переключения может быть сокращено, может быть обеспечена точность синхронизации времени и частоты во время переключения, повышена скорость переключения устройства-источника синхронизации и улучшены характеристики переключения.

1. Способ синхронизации часов, включающий следующие стадии:
ведомое устройство синхронизации одновременно выполняет протокол обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и рассчитывает соответственно сдвиги времени и частоты ведомого устройства синхронизации относительно каждого из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации в соответствии с протоколом обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, тем самым начиная синхронизацию с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации; и
ведомое устройство синхронизации выбирает ведущий источник синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации согласно приоритету и состоянию синхронизации множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и корректирует время и частоту ведомого устройства синхронизации, используя сдвиги времени и частоты относительно ведущего источника синхронизации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия, на которой ведомое устройство синхронизации выбирает ведущий источник синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, включает следующее:
когда ведомое устройство синхронизации не завершило синхронизацию ни с одним из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации выбирается устройство-источник синхронизации с высшим приоритетом.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия, на которой ведомое устройство синхронизации выбирает ведущий источник синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, включает следующее:
когда ведомое устройство синхронизации завершило синхронизацию с одним устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и обнаруживает, что имеется устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом, в качестве ведущего источника синхронизации немедленно выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом; или устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом используется в качестве ведущего источника синхронизации после того, как будет выполнена синхронизация с этим устройством-кандидатом на роль источника синхронизации.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадия, на которой ведомое устройство синхронизации выбирает ведущий источник синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, включает следующее:
когда ведомое устройство синхронизации завершило синхронизацию с одним устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и обнаруживает устройство-кандидата на роль источника синхронизации с более низким приоритетом, чем у ведущего источника синхронизации, то рассчитывается сдвиг времени и частоты по сравнению с обнаруженным устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и тем самым начинается синхронизация с обнаруженным устройством-кандидатом на роль источника синхронизации.

5. Способ по п. 1, также включающий следующее:
когда ведомое устройство синхронизации обнаруживает, что произошла ошибка ведущего источника синхронизации, из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, и когда синхронизация с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом выполнена, оно используется в качестве ведущего источника синхронизации.

6. Способ по п. 1, также включающий следующее:
когда ведомое устройство синхронизации обнаруживает, что произошла ошибка ведущего источника синхронизации, из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, а когда ведомое устройство синхронизации не завершило синхронизацию с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, в качестве ведущего источника синхронизации выбирается устройство-кандидат на роль источника синхронизации с высшим приоритетом из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, с которыми выполнена синхронизация; или в качестве ведущего источника синхронизации используется устройство-кандидат на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом.

7. Устройство для синхронизации часов, включающее блок обмена сообщениями, блок расчета сдвига, блок выбора ведущего источника синхронизации и блок коррекции времени, при этом
блок обмена сообщениями сконфигурирован для выполнения протокола обмена сообщениями с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации;
блок расчета сдвига сконфигурирован для расчета соответственно сдвига времени и частоты упомянутого устройства для синхронизации часов относительно каждого из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации в соответствии с протоколом обмена сообщениями между блоком обмена сообщениями и множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и тем самым для начала выполнения синхронизации с множеством устройств-кандидатов на роль источника синхронизации;
блок выбора ведущего источника синхронизации сконфигурирован для выбора ведущего источника синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации согласно приоритету и состоянию синхронизации множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации; и
блок коррекции времени сконфигурирован для коррекции времени и частоты посредством использования сдвигов времени и частоты относительно ведущего источника синхронизации.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что:
когда блок расчета сдвига не завершил синхронизацию ни с одним из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации конфигурирован для выбора источника синхронизации с высшим приоритетом из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что:
когда блок расчета сдвига завершил синхронизацию с одним из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации и обнаруживает, что имеется устройство-кандидат на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом, блок выбора ведущего источника синхронизации немедленно выбирает устройство-кандидата на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом в качестве ведущего источника синхронизации или использует устройство-кандидата на роль источника синхронизации с более высоким приоритетом в качестве ведущего источника синхронизации после выполнения синхронизации с этим устройством-кандидатом на роль источника синхронизации.

10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что:
когда блок расчета сдвига выполнил синхронизацию с одним устройством-кандидатом на роль источника синхронизации и обнаруживает устройство-кандидата на роль источника синхронизации с более низким приоритетом, чем у ведущего источника синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации рассчитывает сдвиги времени и частоты по сравнению с обнаруженным устройством-источником синхронизации и начинает синхронизацию с обнаруженным устройством-кандидатом на роль источника синхронизации.

11. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что:
когда обнаружена ошибка ведущего источника синхронизации, блок выбора ведущего источника синхронизации из множества устройств-кандидатов на роль источника синхронизации выбирает устройство-кандидата на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом, и если синхронизация с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом не выполнена, то блок выбора ведущего источника синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации из устройств-кандидатов на роль источника синхронизации, с которыми выполнена синхронизация, выбирает устройство-кандидата на роль источника синхронизации с высшим приоритетом; а когда синхронизация с устройством-кандидатом на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом выполнена, блок выбора ведущего источника синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации использует устройство-кандидата на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом; или блок выбора ведущего источника синхронизации в качестве ведущего источника синхронизации использует устройство-кандидата на роль источника синхронизации со вторым по величине приоритетом.

Изобретение относится к офтальмологическим линзам с электропитанием и более конкретно к протоколам беспроводной передачи данных для применения в офтальмологических линзах с электропитанием и других устройствах, сверхмалых и ограниченных по мощности.

Передача данных по сети с пакетной коммутацией // 2567379

Изобретение относится к области передачи данных в электроэнергетических системах и предназначено для использования связи с пакетной коммутацией для передачи синхронных данных, мультиплексированных с разделением по времени, удаленному реле дифференциальной защиты линии.

Способ синхронизации времени и устройство синхронизации времени для системы мобильной связи // 2559037

Изобретение относится к способу и устройству синхронизации времени для системы мобильной связи. При неверном состоянии времени одного типа протокола времени может быть автоматически выбран другой протокол времени, имеющий лучшее состояние, в связи с чем могут быть усовершенствованы гибкость системы, а также качество и надежность информации о времени.

Определение асимметрий в сети связи // 2550149

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для измерения асимметрии в задержке распространения первой и второй линий связи, которые соединяют первый узел со вторым узлом сети связи.

Способы синхронизации времени в сетях связи // 2546198

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является предоставление асимметрии задержки на пути для синхронизации времени между ведущими часами на первом клиентском узле и ведомыми часами на втором клиентском узле через серверную сеть связи, а также осуществление синхронизации между ними.

Узел и система для синхронной сети // 2529015

Изобретение имеет отношение к временному распределению в коммуникационных сетях, а более конкретно к синхронизации в распределительных сетях цифрового телевидения, и позволяет снизить требования к инфраструктуре сети, в частности, нет необходимости в выделенных сетях.

Синхронизация ldp и igp для широковещательных сетей // 2521092

Изобретение относится к области организации сетей и, более конкретно, к синхронизации протокола распределения меток (LDP) и протокола внутренних шлюзов (IGP) для широковещательных сетей, не вызывая неоптимального отклонения трафика.

Способ и устройство синхронизации и демультиплексирования компонентных сигналов в цифровых потоках // 2514092

Изобретение относится к области цифровой техники и может быть использовано при создании высокоскоростных демультиплексоров цифровых потоков. Технический результат - увеличение пропускной способности при сохранении возможности адаптации под произвольную структуру входного сигнала.

Конфигурация сети синхронизации // 2504086

Изобретение относится к сетям синхронизации. Конфигурирование узла сети синхронизации предусматривает определение информации об источниках синхронизации множества цепей синхронизации для пропускания информации синхронизации из источника синхронизации на узел для обеспечения опорного сигнала синхронизации.

Система синхронизирующих тактовых импульсов // 2489801

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано для синхронизации тактовых импульсов. .

Способ синхронизации передаваемых сообщений и устройство для его реализации // 2591565

Изобретение относится к телеметрии, радиотехническим системам измерений, технике связи и может быть использовано для обеспечения синхронизации за минимальное время передаваемых и принимаемых сообщений и сигналов в условиях помех. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности процесса выделения и идентификации сигнала синхронизации в условиях помех. Осуществляют выбор сигнала синхронизации (СС), состоящего из трех равных по длине (разрядности представления) кодовых конструкций (ККi, i=1, 2, 3), при этом используют четыре параллельных канала обработки: в первом канале определяют символьную автокорреляционную функцию (АКФ) для последовательно поступающих символов цифрового группового сигнала по отношению к символам идентичной копии синхро-слова, хранящейся в блоке памяти на приемной стороне, во втором, третьем и четвертом каналах обработки определяют АКФ, в результате суммирования которых получают сверхидеальный код Баркера, сравнивают значения полученных АКФ с установленными пороговыми уровнями, по результатам сравнения идентифицируют СС, в том числе и искаженный помехами при передаче. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Формирователь опорных сигналов частоты и времени // 2592475

Изобретение относится к технике цифровой электросвязи, а именно к формирователям опорных сигналов частоты и времени, и может найти применение в системах электросвязи и управления, энергетики, транспорта и метрологии в качестве первичных эталонных и вторичных задающих генераторов систем частотно-временной сетевой синхронизации. В состав формирователя опорных сигналов частоты и времени входит первичный эталонный генератор, состоящий из блока сетевой синхронизации, двух блоков первичных эталонных источников - водородных или/и цезиевых стандартов частоты, и приемника-синхронизатора с дисциплинированным рубидиевым генератором. Кроме того, в устройство дополнительно введены блок приема эталонных сигналов времени из канала связи, блок приема эталонных сигналов времени специализированных ДВ-радиостанций, блок обработки сигналов времени и синхронометр при соответствующей схеме соединения составных элементов между собой. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, состоящем в обеспечении одновременного, отказоустойчивого и равнопрочного формирования высокоточных сигналов как частоты, так и времени. 1 ил.

Способ для определения опорных синхросигналов, подвергнутых воздействию изменения в асимметрии задержки трассы распространения между узлами в сети связи // 2638645

Изобретение относится к области беспроводной связи и может быть использовано для определения опорных синхросигналов, подвергнутых влиянию изменения в асимметрии задержки распространения между узлами в сети связи. Способ для определения опорного синхросигнала, подвергнутого воздействию изменения в асимметрии задержки распространения в сети связи, содержащей главный узел, имеющий главный тактовый генератор и множество подчиненных узлов, каждый имеющий соответствующий подчиненный тактовый генератор, включает этапы: определение того, что первый опорный синхросигнал, принимаемый посредством первого подчиненного узла, указывает временную коррекцию для его подчиненного тактового генератора больше, чем порог временной коррекции; определение того, что один или более других подчиненных узлов приняли опорный синхросигнал, указывающий временную коррекцию для их подчиненного тактового генератора больше чем порог временной коррекции; и определение того, подвергается ли первый опорный синхросигнал влиянию изменения в асимметрии задержки распространения на основе определения того, приняли ли один или более других подчиненных узлов опорный синхросигнал, указывающий временную коррекцию для их подчиненного тактового генератора больше, чем порог временной коррекции. Технический результат – более точное определение изменения в асимметрии задержки распространения, предотвращение потерь трафика, масштабируемость и гибкость. 8 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Система синхронизации пространственно разнесенных объектов // 2647650

Изобретение относится к средствам синхронизации и может быть использовано в системах временной синхронизации, использующих оптоволоконную линию для связи синхронизирующего объекта с удаленным синхронизируемым объектом. Технический результат заключается в создании системы синхронизации пространственно разнесенных объектов, основанной на принципе передачи собственно синхронизирующих импульсов на синхронизируемый объект по оптоволоконной линии связи. Система содержит оптоволоконную линию, первый конец которой через блок управляемой задержки связан с выходом-входом оптического соединителя, однонаправленный выход которого через оптический объединитель, оптический усилитель и оптический разветвитель связан с однонаправленным входом оптического соединителя. Второй выход оптического разветвителя связан с входом первого оптоэлектронного преобразователя, выход которого через блок выделения характерных импульсов связан с сигнальным входом детектора рассогласования. Выход детектора рассогласования через формирователь управляющего сигнала связан с управляющим входом блока управляемой задержки. Опорный вход детектора рассогласования связан с выходом формирователя шкалы времени, который также связан с входом формирователя запускающего импульса, выход которого через электрооптический преобразователь связан с вторым входом оптического объединителя. Синхронизируемый объект содержит оптически связанный с другим концом оптоволоконной линии блок формирования прямого и отраженного сигналов, выход прямого сигнала которого через второй оптоэлектронный преобразователь связан с входом блока формирования синхронизирующих импульсов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Выбор источника синхронизации устройство-устройство // 2648278

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для выбора источника синхронизации из числа различных источников синхронизации. Технический результат состоит в повышении надежности связи путем осуществления адаптации тактирования устройства. Для этого источники, определяющие сигнал синхронизации из сети, такие как базовые станции, сетевые узлы или пользовательское оборудование, которые принимают сигнал синхронизации возможно через другие транзитные участки от базовой станции и дополнительно включают в себя источники, которые не определяют свой сигнал синхронизации из сети. Выбор источника синхронизации выполняется посредством выбора источника с самым надежным сигналом синхронизации на основе показателя, вычисленного для каждого из рассмотренных источников. В частности, показатель основан на типе источника, числе транзитных участков между сетью и источником и/или качестве принятого сигнала. После осуществления выбора источника тактирование устройства адаптируется соответствующим образом. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и устройство компенсации задержки // 2648285

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является решение проблемы задержки. При этом способ включает: получение сопровождающего сигнала, передаваемого вместе со служебным сигналом, в процессе передачи служебного сигнала из первого оборудования во второе оборудование; получение, соответственно, первого значения задержки, генерируемого во время передачи сопровождающего сигнала в первом оборудовании, и второго значения задержки, генерируемого во время передачи во втором оборудовании; получение первого разностного значения между первым значением задержки и первым заданным значением задержки первого оборудования и второго разностного значения между вторым значением задержки и вторым заданным значением задержки второго оборудования; вставку первого разностного значения в служебный сигнал для передачи во второе оборудование вместе со служебным сигналом; извлечение первого разностного значения из служебного сигнала на втором оборудовании и получение значения компенсации задержки, требуемого в процессе передачи служебного сигнала в соответствии с первым разностным значением и вторым разностным значением; и выполнение компенсации задержки на служебном сигнале в процессе передачи служебного сигнала в соответствии со значением компенсации задержки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.