一种时钟同步精度测量方法及设备与流程

本申请涉及通信，尤其涉及一种时钟同步精度测量方法及设备。

背景技术：

1、精确时间协议（precision time protocol，ptp），也称1588v2协议，借助硬件记录时间戳，可实现网络中各设备之间亚微秒级的时间同步，广泛应用于无线基站等对时间同步精度要求较高的场景。

2、在应用精确时间协议的网络中，通常由边界时钟设备作为时钟源，经由透明时钟设备等中间节点转发精确时间协议报文，各从时钟设备通过报文交互获取时间戳，进而完成整个协议域的时钟同步和频率同步。

3、在精确时间协议设备（尤其是边界时钟设备）的研发、生产和现场维护过程中，需要对设备的时钟同步精度进行测试验证，该时钟同步精度主要通过时间偏差和频率偏差等指标衡量。目前主流的测试方案包括两种：一种是多设备联合测试方案，需将一台设备配置为主时钟源、另一台作为从时钟被测设备，并外接专用测试仪表进行精度测量，存在硬件成本高、测试环境复杂的问题，不适用于研发阶段的快速验证和产线批量测试场景；另一种是物理层自环测试方案，将光模块的发送端和接收端直接相连进行环回测试，仅能验证报文收发通路是否正常，无法获取协议交互所需的完整时间戳，进而无法输出时间偏差、频率偏差等指标。

4、因此，如何在仅使用单台精确时间协议设备的情况下，输出时钟同步精度指标，以完成设备的时钟同步精度测试，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种时钟同步精度测量方法及设备，用于解决现有时钟同步精度测试依赖额外设备、成本高，或无法输出精度指标的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种时钟同步精度测量方法，应用于精确时间协议设备，所述精确时间协议设备包括环回连接的第一端口和第二端口；所述方法包括：

3、通过所述第一端口发送第一通告报文，以及通过所述第二端口发送第二通告报文；

4、其中，所述第一通告报文和所述第二通告报文用于通过最佳主时钟算法协商所述第一端口与所述第二端口的角色；所述角色表征主时钟状态或从时钟状态；

5、识别待发送的精确时间协议报文的发送端口和报文类型；

6、丢弃所述第二通告报文，以触发所述第一端口在超时时间内未接收到通告报文的情况下切换为主时钟状态；

7、将所述第一通告报文中的时钟标识修改为虚拟时钟标识，以触发所述第二端口基于所述最佳主时钟算法比较后切换为从时钟状态；

8、其中，所述虚拟时钟标识对应的时钟优先级高于所述精确时间协议设备的时钟标识对应的时钟优先级；

9、将所述第一端口与所述第二端口之间传输的同步交互报文中的时钟标识替换为所述虚拟时钟标识；

10、其中，所述同步交互报文用于所述第一端口与所述第二端口之间进行时间戳交互；

11、通过所述第二端口获取时间戳，基于所述时间戳计算时钟同步精度指标，并输出所述时钟同步精度指标；

12、其中，所述时钟同步精度指标表征时间偏差和/或频率偏差。

13、第二方面，本申请实施例提供一种精确时间协议设备，所述精确时间协议设备包括环回连接的第一端口和第二端口，以及依次连接的精确时间协议ptp协议模块、报文收发处理模块和介质访问控制mac接口模块；

14、其中，所述ptp协议模块，用于通过所述第一端口发送第一通告报文，以及通过所述第二端口发送第二通告报文；所述第一通告报文和所述第二通告报文用于通过最佳主时钟算法协商所述第一端口与所述第二端口的角色；所述角色表征主时钟状态或从时钟状态；

15、所述报文收发处理模块，用于识别待发送的精确时间协议报文的发送端口和报文类型；丢弃所述第二通告报文，以触发所述第一端口在超时时间内未接收到通告报文的情况下切换为主时钟状态；将所述第一通告报文中的时钟标识修改为虚拟时钟标识，以触发所述第二端口基于所述最佳主时钟算法比较后切换为从时钟状态；其中，所述虚拟时钟标识对应的时钟优先级高于所述精确时间协议设备的时钟标识对应的时钟优先级；将所述第一端口与所述第二端口之间传输的同步交互报文中的时钟标识替换为所述虚拟时钟标识；其中，所述同步交互报文用于所述第一端口与所述第二端口之间进行时间戳交互；

16、所述mac接口模块，用于对经由所述第一端口与所述第二端口收发的精确时间协议报文打时间戳，以使所述ptp协议模块通过所述第二端口获取时间戳；

17、所述ptp协议模块，还用于基于所述时间戳计算时钟同步精度指标，并输出所述时钟同步精度指标；其中，所述时钟同步精度指标表征时间偏差和/或频率偏差。

18、第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

19、本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

20、本申请提供一种时钟同步精度测量方法及设备，通过在精确时间协议设备内部识别待发送报文的发送端口和报文类型，丢弃第二端口发出的第二通告报文，使第一端口依据协议标准在超时后切换为主时钟状态；将第一端口发出的第一通告报文中的时钟标识修改为时钟优先级更高的虚拟时钟标识，使第二端口按照最佳主时钟算法比较后切换为从时钟状态；并将两个端口之间传输的同步交互报文中的时钟标识统一替换为虚拟时钟标识，使设备内部的协议栈在标准流程下正常运行，进而通过第二端口获取完整时间戳并输出时间偏差和/或频率偏差，实现了仅使用单台精确时间协议设备即可完成时钟同步精度测量。

21、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

1.一种时钟同步精度测量方法，其特征在于，应用于精确时间协议设备，所述精确时间协议设备包括环回连接的第一端口和第二端口；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别待发送的精确时间协议报文的发送端口和报文类型的步骤，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丢弃所述第二通告报文，以触发所述第一端口在超时时间内未接收到通告报文的情况下切换为主时钟状态的步骤，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一通告报文中的时钟标识修改为虚拟时钟标识，以触发所述第二端口基于所述最佳主时钟算法比较后切换为从时钟状态的步骤，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一端口与所述第二端口之间传输的同步交互报文中的时钟标识替换为所述虚拟时钟标识的步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通过所述第一端口发送第一通告报文的步骤之前，还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第二端口获取时间戳，基于所述时间戳计算时钟同步精度指标，并输出所述时钟同步精度指标的步骤，包括：

9.一种精确时间协议设备，其特征在于，所述精确时间协议设备包括环回连接的第一端口和第二端口，以及依次连接的精确时间协议ptp协议模块、报文收发处理模块和介质访问控制mac接口模块；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至8任一项所述的方法。