一种实现gPTP时间偏差快速收敛的方法与流程

技术特征：
1.一种实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，包括步骤：(1)首次调节时钟频率时，计算稳态频率差，在稳态频率差的基础上使用pi迭代算法调节时钟频率，直至时间偏差达到预设时间；(2)当从时钟节点和主时钟节点时间偏差首次达到预设时间开始，使用稳态频率差调节时钟频率；后续时钟调节，重新在稳态频率差的基础上使用pi迭代算法调节时钟频率。2.根据权利要求1所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，所述预设时间为100纳秒。3.根据权利要求1所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，步骤(1)中，稳态频率差driftfreq为主时钟和从时钟两个节点的时钟之间的初始频率差。4.根据权利要求3所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，稳态频率差driftfreq的计算步骤为：首先计算传输延迟pdelay：pdelay＝((t4-t1)-(t3-t2))/2计算从时钟t6时刻对应的主时钟的时间，t5_last是前一次sync消息发送的时间，correctionfield是中间经过tsn switch设备的驻留时间：gm＝t5 pdelay correctionfieldgm_last＝t5_last pdelay correctionfield计算主时钟和从时钟之间的时间偏移：offset＝t6-gm计算主时钟和从时钟之间的时钟频率比率，t6_last是前一次sync消息接收的时间：ratio＝(gm-gm_last)/(t6-t6_last)计算主时钟和从时钟之间的时钟频率差：driftfreq＝(1-ratio)*1e9其中，t1代表pdelay_req消息的发送时间，t2代表pdelay_req消息的接收时间，t3代表pdelay_resp消息的发送时间，t4代表pdelay_resp消息的接收时间；t5代表sync消息的发送时间，t6代表sync消息的接收时间。5.根据权利要求1所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，步骤(1)中，pi迭代算法计算公式为：调节时钟频率adjfreq计算公式为：adjfreq＝adjfreq pifunc(t) adjfreq的初始值是0其中，unlocked表示首次调节时钟频率，或当前主从时钟的时间偏移超过1ms，需要同时调整时钟的相位和频率；locked表示当前时间偏移小于1ms，只需要调整频率。6.根据权利要求1所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，步骤(2)中，使用稳态频率差调节时钟频率，只需将频率调节范围作为入参传入系统调用函数clock_adjtime，由系统函数内部实际调节时钟。7.根据权利要求1所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，步骤(2)中，pi迭代算法计算公式如下：
调节时钟频率adjfreq计算公式为：adjfreq＝adjfreq pifunc(t)，adjfreq的初始值是0。8.根据权利要求1所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，所述方法可应用于点对点直连的拓扑的时钟频率调节。9.根据权利要求1所述的实现gptp时间偏差快速收敛的方法，其特征在于，所述方法可应用于端节点中间有tsn switch相连的拓扑的时钟频率调节。

技术总结
本发明公开了一种实现gPTP时间偏差快速收敛的方法，将时钟调节的过程分为两个阶段：第一个阶段，首次调节时钟频率时计算稳态频率差，稳态频率差为主时钟和从时钟两个节点的时钟之间的初始频率差，在稳态频率差的基础上使用pi迭代算法调节时钟频率，直至时间偏差达到100纳秒；第二个阶段，当从时钟节点和主时钟节点时间偏差首次达到100纳秒开始，使用稳态频率差调节时钟频率；后续时钟调节，重新在稳态频率差的基础上使用pi迭代算法调节时钟频率。本发明方法运行gPTP可以在2秒内让在局域网里所有节点的时间偏差控制在100纳秒内。所有节点的时间偏差控制在100纳秒内。所有节点的时间偏差控制在100纳秒内。


技术研发人员：戴然 陈诚 张旸
受保护的技术使用者：奥特酷智能科技（南京）有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/24