确定时钟的方法和相关装置与流程

确定时钟的方法和相关装置
1.本技术要求于2020年04月13日提交中国专利局、申请号为202010286753.9、申请名称为“评估网络报文同步性的方法及相关设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本技术涉及通信技术领域，更具体地，涉及确定时钟的方法和相关装置。


背景技术：

3.在现代通信网络中，大多数电信业务的正常运行要求全网设备之间的频率或时间差异保持在合理的误差水平内，即网络时钟同步。不同网络设备之间的频率必须同步在一定精度之内，否则会导致接入网设备，或终端设备处理业务时会出现业务异常，例如滑码，掉线等等。而某些无线制式同时要求频率同步，和相位同步。
4.以第五代(5
th generation，5g)通信网络为例，5g网络中的接入网设备之间的时间误差需要小于3微秒(μs)，网络设备与网络时钟时间服务器的同步精度需要小于1.5μs。
5.辅助部分定时(assisted partial timing support，apts)功能借助全球卫星定位系统(global navigation satellite system，gnss)提供同步精度。apts解决方案是在网络设备中部署gnss装置(例如全球卫星定位系统(global positioning system，gps)接收器、北斗接收器等)。在gnss装置正常时，网络设备跟踪gnss装置的时钟时间信息。当gnss装置出现问题(例如gnss装置物理故障、gnss信号受到干扰、欺骗或者丢失等)时，将时钟时间同步切换到地面通信网络，例如通过精密时间协议(precision time protocol，ptp)报文的方式实现频率或相位同步；例如通过自适应时钟恢复(adaptive clock recovery，acr)/自适应时间恢复(adaptive time recovery，atr)的方式同步至网络上游的时钟源设备。
6.目前评估报文同步性能的方式包括通过下载设备采集的正反向时延数据进行同步性能的仿真分析，或将正反向时延数据导入到测试仪表的进行性能测试。这两种方式需要投入运维人员或者专业技术人员和专用测试仪表，并且无法快速获取评估结果，人力、物力、时间成本较高。


技术实现要素：

7.本技术提供一种确定时钟的方法和相关装置，可以模拟网络设备的时钟。
8.第一方面，本技术实施例提供一种确定时钟的方法，包括：在第二网络设备和第一网络设备均同步于基准时钟的情况下，获取该第二网络设备和该第一网络设备之间的时延信息以及该第二网络设备的时钟的频率信息；根据该频率信息，确定第二虚拟时钟；根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，其中调整后的该第二虚拟时钟与第一虚拟时钟同步，该第一虚拟时钟用于模拟该第一网络设备的时钟。上述技术方案可以模拟出第二网络设备的时钟，以便利用模拟出的时钟进行后续操作，例如可以利用模拟出的时钟对第二网
络设备的ptp报文同步性能进行预估。从而可以在gnss发生失效之前就可以对第二网络设备的ptp报文同步性能进行预先判断，指导网络运维活动。
9.在一种可能的设计中，该时延信息包括n个时延，该n个时延为n个该第二网络设备到该第一网络设备的时延，或者，n个该第一网络设备到该第二网络设备的时延，n为大于或等于2的正整数；该方法还包括：获取该第一虚拟时钟产生的n个第一时间戳；该根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，包括：根据该n个时延和该n个第一时间戳，获取该第二虚拟时钟产生的n个第二时间戳，该n个第二时间戳和该n个时延一一对应；根据该n个第二时间戳和该n个第一时间戳，对该第二虚拟时钟的频率进行调整。利用上述技术方案，可以使得模拟出的第二网络设备的时钟的频率同步于第一网络设备的虚拟时钟的频率。
10.在一种可能的设计中，根据该n个时延和该n个第一时间戳，获取该第二虚拟时钟产生的n个第二时间戳，包括：以该n个第一时间戳中的第n个时间戳为起始时刻，经过该n个时延中的第n个时延后，确定该第二虚拟时钟的时间戳为该n个第二时间戳中的第n个第二时间戳，n＝1,
…
,n。
11.在一种可能的设计中，该时延信息包括正向时延和反向时延，其中该正向时延为该第一网络设备到该第二网络设备的时延，该反向时延为该第二网络设备到该第一网络设备的时延，该方法还包括：获取第一虚拟时钟产生的第三时间戳和第六时间戳；获取第二虚拟时钟产生的第四时间戳和第五时间戳；该根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，包括：根据该正向时延、该第三时间戳和该第四时间戳，确定第一时延；根据该反向时延、该第五时间戳和该第六时间戳，确定第二时延；根据该第一时延和该第二时延，对该第二虚拟时钟的相位进行调整。利用上述技术方案，可以使得模拟出的第二网络设备的时钟的相位同步于第一网络设备的虚拟时钟的相位。
12.在一种可能的设计中，根据该正向时延、该第三时间戳和该第四时间戳，确定第一时延，包括：根据以下公式确定该第一时延：
13.d1＝d
f
(t
4-t3)，
14.其中，d1为该第一时延，d
f
为该正向时延，t3为该第三时间戳，t4为该第四时间戳；
15.该根据该反向时延、该第五时间戳和该第六时间戳，确定第二时延，包括：根据以下公式确定该第二时延：
16.d2＝d
b
(t
6-t5)，
17.其中，d2为该第二时延，d
b
为该反向时延，t5为该第五时间戳，t6为该第六时间戳。
18.在一种可能的设计中，该时延信息包括第七时间戳、第八时间戳、第九时间戳和第十时间戳；该根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，包括：根据该频率信息，对该第八时间戳和该第九时间戳进行调整；根据该第七时间戳、调整后的该第八时间戳、调整后的该第九时间戳和该第十时间戳，对该第二虚拟时钟的相位进行调整。利用上述技术方案，可以使得模拟出的第二网络设备的时钟的相位同步于第一网络设备的虚拟时钟的相位。
19.在一种可能的设计中，该方法还包括：根据该第一虚拟时钟和调整后的该第二虚拟时钟确定时钟性能评估信息，该时钟性能评估信息用于指示该第二虚拟时钟的时钟时间恢复性能。上述技术方案利用第二虚拟时钟可以得到用于评估该第二虚拟时钟的时钟时间恢复性能的信息，从而可以利用得到的信息评估第二虚拟时钟的时钟时间恢复性能，以指导网络运维活动。
telecommunication system，umts)、全球互联微波接入(worldwide interoperability for microwave access，wimax)通信系统、未来的第五代(5th generation，5g)系统或新无线(new radio，nr)等。
37.为了便于本领域技术人员更好地理解本技术技术方案，首先对本技术技术方案涉及到的一些概念进行简单介绍。
38.1，时钟同步
39.时钟同步包括相位同步和频率同步两个概念。
40.频率同步(frequency synchronization)也可以称为时钟(clock)同步，是指信号之间的频率或相位上保持某种严格的特定关系，信号在其相对应的有效瞬间以同一平均速率出现，以维持通信网络中所有的设备以相同的速率运行，即信号之间保持恒定相位差。
41.相位同步(phase synchronization)也可以称为时间(time)同步，是指信号之间的频率和相位都保持一致，即信号之间相位差恒定为零。
42.2，1588
43.1588是由电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，ieee)定义的。
44.1588v1版本于2002年发布，主要应用于工业自动化和测试测量领域；在电信领域，随着网络互联网协议(internet protocol，ip)化的发展以及第三代(3
rd generation，3g)通信技术的兴起，电信网络对时间同步的需求越来越强烈。ieee组织对1588v1进行重新修订。在2006年6月输出了ieee 1588v2初稿，2007年完成修订，2008年年底正式发布ieee 1588v2标准。
45.1588v2的全称为网络测量和控制系统的精密时钟同步协议(precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems)，简称精密时间协议(precision time protocol，ptp)。1588v2本来只是用于设备之间的高精度时间同步，但也可以用来实现设备之间的时钟同步或时间同步。
46.3，itu-t g.8275.1
47.国际电信联盟电信标准分局(international telecommunication union telecommunication standardization sector，itu-t)定义了电信级全网精确时间同步协议(precision time protocol telecom profile for phase/time synchronization with full timing support from the network)。
48.itu-t g.8275.1协议定义了三种基本的时钟节点类型：电信级主时钟(telecom grandmaster，t-gm)、电信级边界时钟(telecom boundary clock，t-bc)、电信级从时钟(telecom time slave clock，t-tsc)。
49.t-gm只能做主(master)设备，提供同步的时钟源。
50.t-bc可以有多个时钟端口，其中从(slave)端口可以同步于上游设备的时钟信息，主(master)端口可以向下游设备发送时钟信息。
51.t-tsc只能做从(slave)设备，同步上游设备的时钟信息。
52.4，主时钟(grandmaster)，主(master)设备/从(slave)设备
53.时间同步网络可以被看成是一棵生成树，而主时钟是树的根节点，网络中所有节点的时间都与主时钟保持同步。
54.对于进行时间同步的一对节点，发送同步时间的上游节点被称之为主设备，而接收同步时间的下游节点被称之为从设备。
55.本技术实施例中所称的网络设备是能够为接入网设备、基带控制单元(baseband control unit，bbu)和射频拉远单元(remote radio unit，rru)提供时钟的网络设备。例如，可以是t-gm、t-bc、t-tsc等。
56.5，1588acr(ptp acr)
57.1588acr网络架构主要包含3部分：1588acr主(master)设备，即分组主时钟(packet master clock)；1588acr从(slave)设备，即分组从时钟(packet slave clocker)；中间的包网络，即分组网络(packet network)。1588acr主设备将时钟(频率)信号通过1588报文经过中间网络传递给1588acr从设备，1588acr从设备根据报文中携带的时间戳恢复出1588acr主设备的频率。1588acr主设备的时钟源可以来自于gnss，也可以来自于通信楼综合定时供给系统(building integrated timing supply system，bits)，甚至是其他的同步数字体系(synchronous digital hierarchy，sdh)同步网或者同步以太网(synchronization ethernet，synce)。1588acr从设备根据1588v2报文恢复出1588acr主设备的时钟，实现和1588acr主设备之间的频率同步。由于中间网络在转发1588acr主设备的1588v2报文时，会带来一定的延时和延时抖动，相当于1588acr从设备在收到报文时，在1588acr主设备的时间戳上叠加了一定的噪声，因此会影响1588acr从设备恢复的时钟性能。不同的网络负载、不同的转发路径带来的噪声都不一样，1588acr从设备恢复的性能一般来说也有所差别。
58.6，1588atr(ptp atr)
59.1588atr是主要应用于穿越中间网络不支持1588v2逐跳时间同步的场景的自适应时间同步方案。在频率同步的前提下(频率同步可以是synce频率同步，或1588acr频率同步)，1588atr从设备根据报文中携带的时间戳，计算主，从设备之间的时间偏差，调整从设备的实时时钟(real-time clock，rtc)，实现从设备的时间同步于主设备的时间；时间同步性能受中间穿越的网络的流量负载，转发路径等因素引入的包时延变化(packet delay variation，pdv)影响。
60.本技术实施例中的接入网设备可以是用于与终端设备通信的设备，该接入网设备可以是全球移动通讯(global system of mobile communication，gsm)系统或码分多址(code division multiple access，cdma)中的基站(base transceiver station，bts)，也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access，wcdma)系统中的基站(nodeb，nb)，还可以是lte系统中的演进型基站(evolutional nodeb，enb或enodeb)，还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，cran)场景下的无线控制器，或者该接入网设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5g网络中的网络设备或者未来演进的plmn网络中的网络设备等，本技术实施例并不限定。
61.图1是应用本技术技术方案的系统的示意图。如图1所示的系统中包括t-gm 101，t-bc 102和t-tsc 103。
62.t-gm 101的基准时钟是基准定时参考时钟(primary reference time clock，prtc)111。换句话说，t-gm 101与prtc 111是同步的。
63.t-tsc 103的基准时钟是gnss装置112获取到的时钟。t-tsc 103是与gnss装置112
获取到的时钟是同步的。t-tsc 103可以为接入网设备132和rru 133提供时钟。
64.t-bc 102的基准时钟是gnss装置113获取到的时钟。t-bc 102是与gnss装置113获取到的时钟是同步的。t-bc 102获取的来自于gnss 113的时钟是通过rru 135获取的。gnss装置113采集到的时钟时间信息可以通过rru 135发送至t-bc 102。t-bc 102可以为bbu 134提供时钟。
65.rru 135接收到的来自于gnss装置133的时钟时间信息可以作为接入网设备131的时钟。
66.gnss装置132和gnss装置133可以是基于不同的gnss采集的时钟时间信息。例如gnss装置132是利用北斗采集的时钟时间信息，gnss装置133是利用gps采集的时钟时间信息。又如，gnss装置132是利用gps采集的时钟时间信息，gnss装置133是利用伽利略(galileo)卫星导航系统采集的时钟时间信息。
67.当然，gnss装置133和gnss装置132也可以基于相同的gnss采集时钟时间信息。例如，gnss装置132和gnss装置132都可以利用北斗采集的时钟时间信息。又如，gnss装置132和gnss装置133都可以利用gps采集的时钟时间信息。
68.为了便于描述，图1中的每个网络设备只为一个接入网设备、一个bbu或一个rru提供时钟。但是，每个网络设备可以为多个接入网设备、多个bbu和/或多个rru提供时钟。
69.图2是报文时间同步原理的示意图。如图2所示，主设备在t1时刻向从设备发送同步报文(sync message)。该同步报文中携带t1时间戳。
70.从设备在t2时刻接收到该同步报文，并在本地产生时间戳t2。换句话说，从设备在接收到该同步报文的时刻，在本地产生时间戳t2。从设备还从该同步报文中提取t1时间戳。
71.从设备在t3时刻向主设备发送延迟请求(delay_request，delay_req)报文，并在本地产生t3时间戳。
72.主设备在t4时刻接收到该延迟请求报文，并在本地产生t4时间戳，然后将t4时间戳携带在延迟响应(delay_response，delay_resp)报文中发送给从设备。
73.从设备在接收到该延迟响应报文后，从该延迟响应报文中提取t4时间戳。
74.从设备可以利用t1、t2、t3和t4四个时间戳计算出从设备和主设备之间的时间偏差，从而调整自身的时间以实现和主设备时间同步。
75.具体地，假设报文从主设备到从设备的路径时延记为ds1，报文从从设备到主设备的路径时延记为d
s2
，从设备和主设备之间的时间偏差记为offset。那么，d
s1
，d
s2
，offset，t1，t2，t3和t4有如下关系：
76.t2-t1＝d
s1
offset，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式2.1)
77.t4-t3＝d
s2-offset，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式2.2)
78.根据1588v2协议可知，可以假设d
s1
＝d
s2
，那么offset可以通过以下公式计算：
79.offset＝[(t2-t1)-(t4-t3)]/2，(公式2.3)。
[0080]
t2-t1可以称为正向时延，t4-t3可以称为反向时延。
[0081]
图3是频率同步过程的示意图。如图3所示，主设备和从设备之间通过同步报文来实现频率同步。
[0082]
如图3所示，主设备周期性的向从设备发送同步报文。同步报文中携带有发送时间的时间戳。从设备在接收到同步报文后，产生本地时间戳并提取同步报文中的时间戳。
[0083]
例如，主设备在时刻t10向从设备发送同步报文0。从设备在时刻t20接收到同步报文0，产生本地时间戳t20，并从同步报文0中提取时间戳t10。主设备在时刻t11向从设备发送同步报文1。从设备在时刻t21接收到同步报文1，产生本地时间戳t21，并从同步报文1中提取时间戳t11，以此类推。
[0084]
主设备周期性地给从设备发送同步报文，不考虑路径延时的变化，如果从设备的频率和主设备的频率是同步的，那么在相同的时间间隔内，主设备和从设备累计的时间偏差是相同的，即：
[0085]
t2
1-t20＝t1
1-t10，t2
2-t21＝t1
2-t11，t2
3-t22＝t1
3-t12…
依此类推，t2
n-t20＝t1
n-t10。
[0086]
如果t2
n-t20大于t1
n-t10，说明从设备的频率比主设备高，则需要调低从设备的频率；反之则需要调高从设备的频率。具体调整的方式可以利用比例积分微分(proportional-integral-derivative，pid)控制原理进行调节。
[0087]
频率同步也可以用t3，t4来实现，原理与此处描述的t1，t2相同，为了简洁，在此就不再赘述。
[0088]
如上所述t-gm和t-bc可以作为主设备，t-bc和t-tsc可以作为从设备。例如，如果主设备为t-gm，那么从设备可以是t-bc或者t-tsc。如果主设备为t-bc那么从设备可以是t-tsc。
[0089]
图4是根据本技术实施例提供的确定时钟的方法的示意性流程图。图4所示的方法可以由作为从设备的网络设备执行，也可以由作为从设备的网络设备内的装置(例如芯片、或电路等)实现。为了便于描述，以下实施例中假设t-gm是作为主设备的网络设备，t-tsc是作为从设备的网络设备。为了便于描述，以下以t-tsc作为执行主体对本技术方案进行介绍。
[0090]
步骤401，t-tsc在t-gm和t-tsc都同步于基准时钟的情况下，获取t-tsc和t-gm之间的时延信息。
[0091]
步骤402，t-tsc根据采集到的时延信息，对t-tsc中的虚拟时钟t-tsc进行调整，以使得虚拟时钟t-tsc同步于虚拟时钟t-gm。虚拟时钟t-gm是用于模拟t-gm的时钟。
[0092]
下面对上述步骤401和步骤402进行详细介绍。
[0093]
可选的，在一些实施例中，t-tsc获取的时延信息可以包括正向时延和反向时延。具体地，t-tsc可以跟踪t-gm和t-tsc之间的1588报文(例如图2和图3中所示的同步报文、延迟请求报文和延迟响应报文，也可以称为ptp报文)，获取时间戳，并根据获取到的时间戳确定正向时延(即t-gm到t-tsc之间的时延)以及反向时延(即t-tsc到t-gm之间的时延)。
[0094]
t-tsc记录的时延信息可以包括多组信息，每组信息可以包括一个正向时延和一个反向时延。例如，表1示出了t-tsc采集到的时延信息中的多组信息。
[0095]
表1
[0096][0097]
如表1所示，t-tsc共执行n次如图2所示的过程，采集到了时延信息中的n组信息。t-tsc采集到的时延信息中的第一组信息包括正向时延1和反向时延1，时延信息中的第二组信息包括正向时延2和反向时延2，以此类推。t-tsc采集正向时延和反向时延的方式可以参考图2所示的过程，为了简洁，在此就不再赘述。
[0098]
如表1所示，t-tsc采集的信息除了时延信息以外，还包括频率信息。该频率信息是t-tsc的时钟频率信息。该频率信息的具体作用会在稍后进行介绍。
[0099]
可选的，在另一些实施例中，t-tsc可以将获取的时间戳作为时延信息。例如，表2示出了t-tsc采集到的时延信息中的多组信息。
[0100]
表2
[0101][0102]
如表2所示，t-tsc共执行n次如图2所示的过程，采集到了时延信息中的n组信息。t-tsc采集到的时延信息中的第一组信息包括t11，t21，t31和t41，时延信息中的第二组信息包括t12，t22，t32和t42。以此类推。t-tsc采集正向时延和反向时延的方式可以参考图2所示的过程，为了简洁，在此就不再赘述。
[0103]
t-tsc的时钟是与gnss同步的。为了区分t-tsc中虚拟的时钟，以下将t-tsc运行所需的时钟称为实际时钟。换句话说，t-tsc的实际时钟是与gnss同步的。由于需要与gnss同步，因此t-tsc需要频率控制字对实际时钟的频率进行调整，以使得实际时钟同步于gnss。
[0104]
在一些实施例中，t-tsc采集到的频率信息可以是频率控制字。在另一些实施例中，t-tsc采集到的频率信息也可以是时钟源噪声。由于实际时钟存在时钟源噪声，所以需要利用频率控制字对实际时钟的频率进行调整，以使得实际时钟同步于gnss。因此，频率控制字和时钟源噪声可以是对应的。
[0105]
如表1和表2所示，t-tsc采集的一组信息中可以包括时延信息和频率信息。换句话说，t-tsc在采集时延信息的时可以采集这一时间段内的频率信息。
[0106]
t-tsc中可以有两个虚拟时钟，即虚拟时钟t-tsc和虚拟时钟t-gm。
[0107]
虚拟时钟可以包括虚拟直接数字式频率合成器(direct digital synthesizer，dds)和虚拟实时时钟(real time clock，rtc)。虚拟dds产生时钟信号，虚拟rtc以虚拟dds产生的时钟信号作为工作时钟产生时间信息(时间戳)。虚拟rtc产生的时间信息的格式为48比特(bit)秒(second，s)和32bit纳秒(nanosecond，ns)。该时间信息可以转换为年月日时分秒。但是为了便于描述，以下以年月日时分秒表示虚拟rtc产生的时间信息。
[0108]
如上所述，虚拟时钟t-gm是用于虚拟t-gm的实际时钟。t-gm的时钟是同步于prtc的。因此，可以认为t-gm的实际时钟是一个理想的时钟。所以，虚拟时钟t-gm产生的时钟信号可以是理想时钟信号。
[0109]
虚拟时钟t-tsc产生的时钟信号是根据采集到的频率信息和理想时钟信号确定的。虚拟时钟t-tsc产生的时钟信号是理想时钟信号叠加时钟源噪声产生的。因此，如上所述，如果t-tsc采集到的频率信息是时钟源噪声，那么t-tsc可以直接利用时钟源噪声确定虚拟时钟t-tsc产生的时钟信号。如果t-tsc采集到的频率信息为频率控制字，那么还需要将该频率控制字转换为时钟源噪声，然后再根据时钟源噪声确定虚拟t-tsc产生的时钟信号。
[0110]
t-tsc可以利用采集到的时延信息，虚拟时钟t-gm产生的时间戳，以及虚拟时钟t-tsc产生的时间戳对虚拟时钟t-tsc进行调整，以使得虚拟时钟t-tsc与虚拟时钟t-gm同步。
[0111]
下面结合图5对如何对虚拟时钟t-tsc的频率进行调整进行简单介绍。
[0112]
图5是根据本技术实施例的调整虚拟时钟t-tsc的频率的示意性流程图。
[0113]
步骤501，获取虚拟时钟t-gm产生的时间戳t11。
[0114]
步骤502，在以t11为起始时刻经过正向时延1后，记录虚拟时钟t-tsc的当前时戳作为t21。
[0115]
步骤503，获取虚拟时钟t-gm产生的时间戳t12。
[0116]
步骤504，在以t12为起始时刻经过正向时延2后，记录虚拟时钟t-tsc的当前时戳作为t22。
[0117]
步骤505，根据t11，t12，t21和t22，对虚拟时钟t-tsc的频率进行调整。
[0118]
若t2
2-t21大于t1
2-t11，则调慢虚拟时钟t-tsc的频率。若t2
2-t21小于t1
2-t11，则加快虚拟时钟t-tsc的频率。确定对频率的调整方法可以利用pid控制的方法确定，例如可以利用pid控制确定频率控制字f
2_1
，频率控制字用于对虚拟时钟t-tsc的频率进行调整。确定频率控制字具体过程在此就不再赘述。
[0119]
图5在是通过两个正向时延确定频率控制字的示意图。在另一些实施例中，也可以利用两个反向时延确定频率控制字。确定过程与图5所示的方式相反。例如，获取虚拟时钟t-tsc时戳作为t31，然后在以t31为起始时刻经过反向时延1后，记录虚拟时钟t-gm当前时戳作为t41；获取虚拟时钟t-tsc时戳作为t32，然后在以t32为起始时刻经过反向时延2后，记录虚拟时钟t-gm当前时戳作为t42；根据t31，t32，t41和t42，生成频率控制字。
[0120]
在另一些实施例中，确定频率控制字的方式也可以利用两个以上的正向时延或者两个以上的反向时延确定。具体确定方式和利用两个正向时延或两个反向时延确定的方式
相似，为了简洁，在此就不再赘述。
[0121]
如上所述，t-tsc采集到的时延信息可以是正向时延和反向时延，在此情况下，可以直接利用采集到的正向时延或反向时延确定频率控制字。如果t-tsc采集到的时延信息中的一组信息是四个时间戳，则可以先根据采集到的四个时间戳确定正向时延或反向时延，然后在利用确定的时延确定频率控制字。
[0122]
下面结合图6和图7对如何对虚拟时钟t-tsc的相位进行调整进行简单介绍。
[0123]
图6是根据本技术实施例调整虚拟时钟t-tsc的相位的示意性流程图。
[0124]
步骤601，获取时间戳t1、t2、t3和t4。
[0125]
在一些实施例中，时间戳t1和t4是虚拟时钟t-gm产生的，时间戳t2和t3是虚拟时钟t-tsc产生的。例如，获取虚拟时钟t-gm产生的时间戳t1，然后经过1个发包间隔后，记录虚拟时钟t-tsc产生的时间戳t2。在经过一个预设时间间隔后记录虚拟时钟t-tsc产生的时间戳t3，然后经过1个发包间隔后，记录虚拟时钟t-gm产生的时间戳t4。
[0126]
在另一些实施例中，虚拟时钟t-gm可以产生时间戳t1、t2’、t3’和t4，然后在t2’和t3’上叠加采集到的时钟源噪声，得到时间戳t2和t3。
[0127]
步骤602，根据正向时延，时间戳t1和时间戳t2，确定第一时延；根据反向时延，时间戳t3和时间戳t4，确定第二时延。
[0128]
第一时延可以根据以下公式确定：
[0129]
d1＝d
f
(t
2-t1)，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式6.1)
[0130]
其中，d1为第一时延，d
f
为正向时延，t1为时间戳t1，t2为时间戳t2。
[0131]
公式6.1和公式6.2中的正反向时延可以是时延信息中包括的正反向时延。换句话说，t-tsc采集到的时延信息就是正反向时延。在另一些实施例中，公式6.1和公式6.2中的正反向时延是根据t-tsc采集到的四个时间戳计算得到的。
[0132]
第二时延可以根据以下公式确定：
[0133]
d2＝d
b
(t
4-t3)，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式6.2)
[0134]
其中，d2为第二时延，d
b
为反向时延，t3为时间戳t3，t4为时间戳t4。
[0135]
步骤603，根据该第一时延和该第二时延，对虚拟时钟t-tsc的相位进行调整。
[0136]
可选的，可以根据以下公式确定相位调整参数：
[0137]
t
offset
＝(d
1-d2)/2，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式6.3)
[0138]
其中t
offset
表示该相位调整参数，d1表示该第一时延，d2表示该第二时延。在确定了相位调整参数后，可以将相位调整参数叠加到虚拟时钟t-tsc产生的时钟信号相位上。
[0139]
图7是根据本技术实施例另一调整虚拟时钟t-tsc的相位的示意性流程图。图7所示的实施例中假设t-tsc采集到的时延信息是四个时间戳而非正反向时延。
[0140]
步骤701，获取时延信息包括的时间戳t1、t2、t3和t4。
[0141]
步骤702，根据频率信息，对时间戳t2和t3进行调整，得到时间戳t2’和时间戳t3’。
[0142]
根据频率信息，对时间戳t2和t3进行调整可以包括：可以在时间戳t2的基础上叠加对应于该频率信息的时钟源噪声，得到时间戳t2’；在时间戳t3的基础上叠加对应于该频率信息的时钟源噪声，得到时间戳t3’。
[0143]
步骤703，根据正向时延，时间戳t1和时间戳t2’，确定第三时延；根据反向时延，时间戳t3’和时间戳t4，确定第四时延。
[0144]
第三时延可以根据以下公式确定：
[0145]
d3＝t2’-t1，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式7.1)
[0146]
其中，d3为第三时延，t1为时间戳t1，t2’
为时间戳t2’。
[0147]
第四时延可以根据以下公式确定：
[0148]
d4＝t
4-t3’
，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式7.2)
[0149]
其中，d4为第二时延，t3’
为时间戳t3’，t4为时间戳t4。
[0150]
步骤704，根据该第三时延和该第四时延，对虚拟时钟t-tsc的相位进行调整。
[0151]
可选的，可以根据以下公式确定相位调整参数：
[0152]
t
offset
＝(d
3-d4)/2，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式7.3)
[0153]
其中t
offset
表示该相位调整参数，d3表示该第三时延，d4表示该第四时延。在确定了相位调整参数后，可以将相位调整参数叠加到虚拟时钟t-tsc产生的时钟信号相位上。
[0154]
图7所示的过程中需要根据t1、t2’、t3’和t4先确定第三时延和第四时延，然后再确定该相位调整参数。在另一些实施例中，可以直接根据t1、t2’、t3’和t4确定该相位调整参数。例如可以根据公式7.4确定该相位调整参数：
[0155]
可选的，可以根据以下公式确定相位调整参数：
[0156]
t
offset
＝[(t2’-t1)-(t
4-t3’
)]/2，
ꢀꢀꢀꢀ
(公式7.3)
[0157]
其中t
offset
表示该相位调整参数，t1为时间戳t1，t2’
为时间戳t2’，t3’
为时间戳t3’，t4为时间戳t4。
[0158]
可以理解的是，图6和图7中用于调整相位的时延信息是同一组时延信息包括的正向时延、反向时延或者时间戳。
[0159]
在对虚拟时钟t-tsc进行调整后，可以根据虚拟时钟t-gm和调整后的虚拟时钟t-tsc确定时钟性能评估信息，该时钟信息评估信息用于指示虚拟时钟t-tsc的时钟时间恢复性能。
[0160]
例如，时钟性能评估信息可以包括时间间隔误差(time interval error，tie)和时间误差(time error，te)中的一个或多个。时钟性能评估信息还可以包括最大时间间隔误差(maximum time interval error，mtie)、时间偏差(time deviation，tdev)、最大时间误差(maximum time error，maxte)等中的一个或多个。
[0161]
例如，可以确定虚拟时钟t-gm的频率f
v1
和调整后的虚拟时钟t-tsc的频率f
v2
；根据f
v1
和f
v2
，确定tie。
[0162]
又如，可以确定该虚拟时钟t-gm的产生时间戳t
v1
和t
v4
，确定调整后的虚拟时钟t-tsc产生的时间戳t
v2
和t
v3
；根据t
v1
、t
v2
、t
v3
和t
v4
，确定te。
[0163]
t
v1
、t
v2
、t
v3
和t
v4
可以通过以下方式获取：获取虚拟时钟t-gm产生的时间戳t
v1
，然后经过1个发包间隔后(1为大于或等于1的正整数)，记录虚拟时钟t-tsc产生的时间戳t
v2
。在经过一个预设时间间隔后记录虚拟时钟t-tsc产生的时间戳t
v3
，然后经过1个发包间隔后，记录虚拟时钟t-gm产生的时间戳t
v4
。
[0164]
mtie、tedv和maxte可以根据一段时间内统计得到的te和tie确定。例如，mtie是在一段时间内统计得到的tie最大值，maxte是一段时间内统计得到的te的最大值。
[0165]
确定的时钟性能评估信息可以发送给计算机设备。管理员可以通过该计算机设备获取该时钟性能评估信息。
[0166]
本技术实施例可以在基准时钟工作正常的情况下采集时延信息及t-tsc设备的时钟源噪声，利用采集到的时延信息和时钟源噪声模拟t-tsc的时钟。利用模拟的t-tsc的时钟可以对t-tsc的ptp报文同步性能进行预估。从而可以在gnss发生失效的之前就可以对t-tsc的ptp报文同步性能进行预先判断，指导网络运维活动。利用本技术实施例的技术方案可以采集数天的时延信息，并在短时间(例如数分钟)内利用采集到的时延信息评估t-tsc的时钟时间恢复性能。整个过程可以自动化输出评估结果，无需导出采集到的数据，减少运维人员的参与，评估成本较低。
[0167]
本技术实施例对时钟源的类型并不限定，例如时钟源的类型可以是晶振、铷钟以及其他类型的振荡器等。
[0168]
进一步，t-tsc的报文同步性能评估是利用虚拟时钟实现的，产生的时钟信号是用于评估t-tsc的报文同步性能，因此不会对t-tsc正常工作造成影响。
[0169]
图4至图7所示的方法可以由作为从设备的网络设备(例如t-tsc，或者作为从设备的t-bc)或者网络设备中的部件实现以外，还可以通过其他计算机装置来实现。例如，可以通过其他计算机设备(例如作为管理设备的计算机设备(可以是个人电脑或者服务器等)等)或计算机设备中的部件实现。从设备的网络设备采集时延信息以及从设备的实际时钟的频率信息，将采集到的信息发送给计算机设备，计算机设备根据获取的信息确定虚拟时钟t-tsc以及虚拟时钟t-gm，并利用确定的虚拟时钟t-tsc来评估该从设备的时钟时间恢复性能。
[0170]
图8是根据本技术所述提供的一种确定时钟的方法的示意性流程图。图8所示的方法可以由作为从设备的网络设备或者网络设备中的部件(例如芯片、电路等)执行，也可以由计算机设备(例如作为管理设备的计算机设备)或者计算机设备中的部件(例如芯片、电路等)执行。
[0171]
801，在第二网络设备和第一网络设备均同步于基准时钟的情况下，获取该第二网络设备和该第一网络设备之间的时延信息以及该第二网络设备的时钟的频率信息。
[0172]
802，根据该频率信息，确定第二虚拟时钟；根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，其中调整后的该第二虚拟时钟与第一虚拟时钟同步，该第一虚拟时钟用于模拟该第一网络设备的时钟。
[0173]
该第二网络设备可以是执行图8所示方法的网络设备。
[0174]
可选的，该时延信息包括n个时延，该n个时延为n个该第二网络设备到该第一网络设备的时延，或者，n个该第一网络设备到该第二网络设备的时延，n为大于或等于2的正整数；该方法还包括：获取该第一虚拟时钟产生的n个第一时间戳；该根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，包括：根据该n个时延和该n个第一时间戳，获取该第二虚拟时钟产生的n个第二时间戳，该n个第二时间戳和该n个时延一一对应；根据该n个第二时间戳和该n个第一时间戳，对该第二虚拟时钟的频率进行调整。
[0175]
可选的，该时延信息包括正向时延和反向时延，其中该正向时延为该第一网络设备到该第二网络设备的时延，该反向时延为该第二网络设备到该第一网络设备的时延，该方法还包括：获取第一虚拟时钟产生的第三时间戳和第六时间戳；获取第二虚拟时钟产生的第四时间戳和第五时间戳；该根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，包括：根据该正向时延、该第三时间戳和该第四时间戳，确定第一时延；根据该反向时延、该第五时间
戳和该第六时间戳，确定第二时延；根据该第一时延和该第二时延，对该第二虚拟时钟的相位进行调整。
[0176]
可选的，该时延信息包括第七时间戳、第八时间戳、第九时间戳和第十时间戳；该根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，包括：根据该频率信息，对该第八时间戳和该第九时间戳进行调整；根据该第七时间戳、调整后的该第八时间戳、调整后的该第九时间戳和该第十时间戳，对该第二虚拟时钟的相位进行调整。
[0177]
可选的，该方法还包括：根据该第一虚拟时钟和调整后的该第二虚拟时钟确定时钟性能评估信息，该时钟性能评估信息用于指示该第二虚拟时钟的时钟时间恢复性能。
[0178]
可选的，该根据该第一虚拟时钟和调整后的该第二虚拟时钟确定时钟性能评估信息，包括：确定该第一虚拟时钟的频率f
v1
和调整后的该第二虚拟时钟的频率f
v2
；根据f
v1
和f
v2
，确定时间间隔误差tie。
[0179]
可选的，该根据该第一虚拟时钟和调整后的该第二虚拟时钟确定时钟性能评估信息，包括：确定该第一虚拟时钟的产生时间戳t
v1
和t
v4
，确定调整后的该第二虚拟时钟产生的时间戳t
v2
和t
v3
；根据t
v1
、t
v2
、t
v3
和t
v4
，确定时间误差te。
[0180]
图9是根据本技术实施例提供的一种电子设备的示意性结构框图。如图9所示的电子设备900包括获取单元901和处理单元902。电子设备900可以执行上述方法实施例的各个步骤。电子设备900可以是网络设备，也可以是计算机设备。
[0181]
获取单元901，用于在第二网络设备和第一网络设备均同步于基准时钟的情况下，获取该第二网络设备和该第一网络设备之间的时延信息以及该第二网络设备的时钟的频率信息。
[0182]
处理单元902，可用于根据该频率信息，确定第二虚拟时钟。
[0183]
处理单元902，还用于根据该时延信息，对该第二虚拟时钟进行调整，其中调整后的该第二虚拟时钟与第一虚拟时钟同步，该第一虚拟时钟用于模拟该第一网络设备的时钟。
[0184]
在一些实施例中，该时延信息包括n个时延，该n个时延为n个该第二网络设备到该第一网络设备的时延，或者，n个该第一网络设备到该第二网络设备的时延，n为大于或等于2的正整数；获取单元901，还用于获取该第一虚拟时钟产生的n个第一时间戳；处理单元902，具体用于根据该n个时延和该n个第一时间戳，获取该第二虚拟时钟产生的n个第二时间戳，该n个第二时间戳和该n个时延一一对应；根据该n个第二时间戳和该n个第一时间戳，对该第二虚拟时钟的频率进行调整。
[0185]
在一些实施例中，该时延信息包括正向时延和反向时延，其中该正向时延为该第一网络设备到该第二网络设备的时延，该反向时延为该第二网络设备到该第一网络设备的时延，获取单元901，还用于获取第一虚拟时钟产生的第三时间戳和第六时间戳；获取第二虚拟时钟产生的第四时间戳和第五时间戳；处理单元902，具体用于根据该正向时延、该第三时间戳和该第四时间戳，确定第一时延；根据该反向时延、该第五时间戳和该第六时间戳，确定第二时延；根据该第一时延和该第二时延，对该第二虚拟时钟的相位进行调整。
[0186]
在一些实施例中，该时延信息包括第七时间戳、第八时间戳、第九时间戳和第十时间戳；处理单元902，具体用于根据该频率信息，对该第八时间戳和该第九时间戳进行调整；根据该第七时间戳、调整后的该第八时间戳、调整后的该第九时间戳和该第十时间戳，对该
第二虚拟时钟的相位进行调整。
[0187]
在一些实施例中，处理单元902，还用于根据该第一虚拟时钟和调整后的该第二虚拟时钟确定时钟性能评估信息，该时钟性能评估信息用于指示该第二虚拟时钟的时钟时间恢复性能。
[0188]
在一些实施例中，处理单元902，具体用于确定该第一虚拟时钟的频率f
v1
和调整后的该第二虚拟时钟的频率f
v2
；根据f
v1
和f
v2
，确定时间间隔误差tie。
[0189]
在一些实施例中，处理单元902，具体用于确定该第一虚拟时钟的产生时间戳t
v1
和t
v4
，确定调整后的该第二虚拟时钟产生的时间戳t
v2
和t
v3
；根据t
v1
、t
v2
、t
v3
和t
v4
，确定时间误差te。
[0190]
若电子设备900是该第二网络设备，则获取单元901可以是网络设备内的通信接口，处理单元902可以是该网络设备的处理器。
[0191]
若电子设备900是计算机设备，则获取单元901可以是接收器，该接收器可以用于接收来自于第二网络设备的相关信息(例如时延信息和频率信息等)。处理单元902可以是计算机设备的处理器。
[0192]
应理解，上述电子设备900也可以是一个芯片。例如，该电子设备可以是现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)，可以是专用集成芯片(application specific integrated circuit，asic)，还可以是系统芯片(system on chip，soc)，还可以是中央处理器(central processor unit，cpu)，还可以是网络处理器(network processor，np)，还可以是数字信号处理电路(digital signal processor，dsp)，还可以是微控制器(micro controller unit，mcu)，还可以是可编程控制器(programmable logic device，pld)、其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，或其他集成芯片。
[0193]
若电子装置900为芯片，那么获取单元901可以是输入输出电路或通信接口，处理单元902可以是芯片上集成的处理器或者集成电路。
[0194]
本技术实施例还提供一种电子设备，该电子设备包处理器，该处理器用于与存储器耦合，读取并执行该存储器中的指令和/或程序代码，以执行上述实施例中任一个实施例所述的方法。
[0195]
本技术实施例还提供了一种芯片系统，该芯片系统包括逻辑电路，该逻辑电路用于与输入/输出接口耦合，通过该输入/输出接口传输数据，以执行上述实施例中任一个实施例所述的方法。
[0196]
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令或程序代码完成。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
[0197]
应注意，本技术实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令或程序代码完成。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任
何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0198]
可以理解，本技术实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，rom)、可编程只读存储器(programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram，ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram，dr ram)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0199]
根据本技术实施例提供的方法，本技术还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述实施例中任意一个实施例的方法。
[0200]
根据本技术实施例提供的方法，本技术还提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有程序代码，当该程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述实施例中任意一个实施例的方法。
[0201]
根据本技术实施例提供的方法，本技术还提供一种系统，其包括前述的第二网络设备和第一网络设备。
[0202]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0203]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0204]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0205]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0206]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0207]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令或程序代码用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0208]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。