【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及時間同步，尤其是涉及一種跨5g系統的tsn網絡時間同步裝置及方法。
技術介紹
1、時間敏感網絡(即time-sensitive?networking,縮寫為tsn)是一套ieee802.1標準，它采用以太網有線來實現確定網絡傳輸，而第五代移動通信即5g技術可有效解決有線網絡中缺乏移動性和擴展性差等問題，將成為未來大規模工業通信不可或缺的一面。第三代合作伙伴計劃即3gpp團體致力于使得5g實時功能夠適用于工業應用，一個關鍵方面則是與tsn無縫集成，以建立融合的5g-tsn網絡。
2、工業生產網絡中某些應用場景下對指令的時延要求極高，若無法在確定性時間完成指令的下發與執行，可能造成產品良率及生產效率下降。在多產線協同工作時，還要求步調一致。因此5g在服務工業生產網絡的此類通信場景時，需要支持高精度時間同步能力。
技術實現思路
1、針對以上至少一個技術問題，本專利技術實施例提供一種跨5g系統的tsn網絡時間同步裝置及方法。
2、第一方面，本專利技術實施例提供的跨5g系統的tsn網絡時間同步裝置包括：
3、雙鏈路接收單元，用于接收來自上游tsn網絡主時鐘的gptp同步報文和對應的gptp跟隨報文，并轉發至數據解析轉發單元；其中，所述gptp跟隨報文中記錄有所述gptp同步報文進入5g系統的第一時間戳；
4、所述數據解析轉發單元，用于接收所述雙鏈路接收單元下發的gptp同步報文和gptp跟隨報文；將接收到所述gptp同步報文的時間
5、所述tsn數據交換單元，用于將修正后的gptp跟隨報文下發至下游tsn終端，以使所述下游tsn終端實現與所述上游tsn網絡主時鐘之間的時間同步。
6、在一個實施例中，所述雙鏈路接收單元具有第一5g模組和第二5g模組；
7、所述tsn數據交換單元具有第一以太入口和第二以太入口；
8、所述數據解析轉發單元提供第一網橋服務和第二網橋服務；所述第一網橋服務具有第一5g入口和第一以太出口，所述第二網橋服務具有第二5g入口和第二以太出口；所述第一5g入口與所述第一5g模組對接，所述第二5g入口與所述第二5g模組對接；所述第一以太出口與所述tsn數據交換單元的第一以太入口對接，所述第二以太出口與所述tsn數據交換單元的第二以太入口對接。
9、在一個實施例中，每一個5g模組均用于：接收gptp同步報文和對應的gptp跟隨報文，并將接收到的所述gptp同步報文和所述gptp跟隨報文發送至對應的網橋服務；
10、每一個網橋服務均用于：將接收到所述gptp同步報文的時間戳記為所述第二時間戳；根據所述第二時間戳和所述第一時間戳之間的時間差，確定所述gptp同步報文在5g系統中的駐留時間；將所述駐留時間添加到所述gptp跟隨報文中，刪除所述gptp跟隨報文中的第一時間戳，以實現對gptp跟隨報文的修正；將修正后的gptp跟隨報文發送至所述tsn數據交換單元；
11、所述tsn數據交換單元用于：通過兩個以太入口接收到兩個修正后的gptp跟隨報文；根據每一個以太網入口接收到的修正后的gptp跟隨報文對該以太網入口的端口時鐘進行與上游tsn網絡主時鐘的校準；根據兩個以太網入口的端口狀態和校準值的波動范圍篩選出tsn時鐘源端口；利用所述tsn時鐘源端口對所述tsn數據交換單元的系統時鐘進行與上游tsn網絡主時鐘的同步；將修正后的gptp跟隨報文下發至所述下游tsn終端；其中，所述校準值為收斂后的端口時鐘與所述上游tsn網絡主時鐘之間的偏差。
12、在一個實施例中，每一個網橋服務均用于：多次計算所述第二時間戳和所述第一時間戳之間的時間差，將多次計算對應的多個時間差的平均值作為所述駐留時間。
13、在一個實施例中，所述tsn數據交換單元在將修正后的gptp跟隨報文下發至所述下游tsn終端之前，還用于確定所述下游tsn終端是否支持支持802.1.as協議，若是，則將修正后的gptp跟隨報文下發至所述下游tsn終端。
14、在一個實施例中，所述tsn數據交換單元具體用于：若兩個以太網入口的端口狀態都正常，將校準值的波動范圍較小的以太網入口作為tsn時鐘源端口。
15、在一個實施例中，所述tsn數據交換單元具體用于：若一個以太網入口異常，則將另一個正常的以太網入口作為tsn時鐘源端口。
16、在一個實施例中，所述雙鏈路接收單元和所述數據解析轉發單元與5g基站之間保持5g核心網絡時間同步的硬件方式為：所述雙鏈路接收單元與5g基站連接，所述雙鏈路接收單元和所述數據解析轉發單元之間設置有fpga單元和鎖相環單元，所述雙鏈路接收單元向所述fpga單元輸出基于b碼協議的時間信號，所述fpga單元用于將基于b碼協議的時間信號轉化為基于1pps+tod協議的時間信號并輸出至所述鎖相環單元，所述鎖相環單元對所述基于1pps+tod協議的時間信號進行鎖頻處理后輸出的時間信號為所述數據解析轉發單元的參考時鐘。
17、在一個實施例中，每一個5g模組均還用于：接收網絡端tsn轉換器發送來的業務報文，并將所述業務報文發送至對應的網橋服務；每一個網橋服務均還用于：將接收到的業務報文發送至所述tsn數據交換單元；所述tsn數據交換單元還用于：通過兩個以太入口接收到兩個業務報文，根據兩個業務報文屬于同一個報文，若是則刪除一個業務報文，實現重復數據的消除，將未被刪除的業務報文發送至所述下游tsn終端。
18、根據第二方面，本專利技術實施例提供的跨5g系統的tsn網絡時間同步方法基于第一方面提供的裝置實現，所述方法包括：
19、通過雙鏈路接收單元接收來自上游tsn網絡主時鐘的gptp同步報文和對應的gptp跟隨報文，并轉發至數據解析轉發單元；其中，所述gptp跟隨報文中記錄有所述gptp同步報文進入5g系統的第一時間戳；
20、通過數據解析轉發單元接收所述雙鏈路接收單元下發的gptp同步報文和gptp跟隨報文；將接收到所述gptp同步報文的時間戳記為所述gptp同步報文轉出5g系統的第二時間戳；根據所述第二時間戳和所述第一時間戳之間的時間差，確定所述gptp同步報文在5g系統中的駐留時間；將所述駐留時間添加到所述gptp跟隨報文中，刪除所述gptp跟隨報文中的第一時間戳，以實現對gptp跟隨報文的修正；將修正后的gptp跟隨報文發送至tsn數據交換單元；
21、通過所述tsn數據交換單元將修正后的gptp跟隨報文下發至下游tsn終端，以使所述下游tsn終端實現與所述上游tsn網絡主時鐘之間的時間同步。
<本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種跨5G系統的TSN網絡時間同步裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述雙鏈路接收單元具有第一5G模組和第二5G模組；
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，每一個5G模組均用于：接收gPTP同步報文和對應的gPTP跟隨報文，并將接收到的所述gPTP同步報文和所述gPTP跟隨報文發送至對應的網橋服務；
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，每一個網橋服務均用于：多次計算所述第二時間戳和所述第一時間戳之間的時間差，將多次計算對應的多個時間差的平均值作為所述駐留時間。
5.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述TSN數據交換單元在將修正后的gPTP跟隨報文下發至所述下游TSN終端之前，還用于確定所述下游TSN終端是否支持支持802.1.AS協議，若是，則將修正后的gPTP跟隨報文下發至所述下游TSN終端。
6.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述TSN數據交換單元具體用于：若兩個以太網入口的端口狀態都正常，將校準值的波動范圍較小的以太網入口作為TSN時鐘源端口。
...【技術特征摘要】
1.一種跨5g系統的tsn網絡時間同步裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述雙鏈路接收單元具有第一5g模組和第二5g模組；
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，每一個5g模組均用于：接收gptp同步報文和對應的gptp跟隨報文，并將接收到的所述gptp同步報文和所述gptp跟隨報文發送至對應的網橋服務；
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，每一個網橋服務均用于：多次計算所述第二時間戳和所述第一時間戳之間的時間差，將多次計算對應的多個時間差的平均值作為所述駐留時間。
5.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述tsn數據交換單元在將修正后的gptp跟隨報文下發至所述下游tsn終端之前，還用于確定所述下游tsn終端是否支持支持802.1.as協議，若是，則將修正后的gptp跟隨報文下發至所述下游tsn終端。
6.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述tsn數據交換單元具體用于：若兩個以太網入口的端口狀態都正常，將校準值的波動范圍較小的以太網入口作為tsn時鐘源端口。
7.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述tsn數據交換單元具體用于：若一個以太網入口異常，則將另一個正常的以太網入口...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王少博，李幸福，楊鵬，
申請(專利權)人：浪潮通信技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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