一种远距离单纤时分复用链路下多节点时间传递方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种远距离单纤时分复用链路下多节点时间传递方法。

背景技术：

1、现有技术中对于网络间链路的长距离时间传递和同步问题一直是当下通信领域的重要研究内容，而为了组成一个地面的高精度时间同步网络，离不开光纤网络的支持。虽然采用光纤半双工的传输方式能够大幅度提高时间传输和同步的精度，但如何实现多节点时分复用链路下的时间传输和恢复却是当下难以解决的技术问题。

2、例如，一种在中国专利文献上公开的“在时分复用网络中实现时间同步的方法、设备和系统”，其公告号cn102468898a，包括:时钟主站点从外界获取时间信息作为基准时间，该时钟主站点为tdm网络的边界站点；该时钟主站点根据获取的基准时间与tdm网络中的其它站点以时隙传输方式逐级进行时间同步。根据本发明，解决了gps同步技术成本较高、安全风险较高，及带时间戳协议包的同步方式精度不高的问题，为tdm网络的时间传递应用提供了保障。然而此方案下能够在一定程度上在时分复用网络中实现时间同步，却无法实现在多节点中同时进行时间信息传递与网络数据包的传递。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有技术难以在单纤通信链路中实现网络数据包与时序信息共同传递从而实现时间传输与时间恢复问题；提供一种远距离单纤时分复用链路下多节点时间传递方法，能够通过对节点进行时隙建立和时分复用状态设置下确保时分复用链路下各节点对时序信息和网络数据包即标志信息的稳定传输效果，同时保证节点对其信息的稳定接收和编解码。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、本发明包括：对网络中主节点和从节点分别建立时隙，调制或解调标志信息和时序信息；调制时，各节点在预设时隙以标志信息为参考点发起时间信息调制，维持链路通信，在时序信息中生成操作码，并对操作码添加所属节点id信息；解调时，同步节点id信息时维持网络中链路通信，提取到标志信息和时序信息，对其进行信息解调。对各个节点建立时隙后严格按照时隙发起通信，在保证连读稳定通信的前提下对包含调制pps和tod数据的信息串进行调制和解调，在各节点之间实现调制pps和tod的共同传输。

4、作为优选，所述的对主节点建立时隙的过程包括：设置主节点id，将主节点接入网络后建立主节点时隙状态和主节点时分复用状态；对从节点建立时隙的过程包括：设置从节点id，将从节点接入网络后等待获取标志信息的状态，建立从节点时隙状态和从节点时分复用状态。对主节点建立时隙和时分复用状态能够使其严格按照时隙发起通信，便于在发送状态下传输调制后的pps、tod数据以及在接收状态下接收并解调接收到的pps、tod数据，保证主节点在链路中的正常传输。

5、作为优选，所述的建立主节点时隙状态和主节点时分复用的过程包括：将标志信息作为主节点参考点，主节点参考点前xms和后yms设为发送状态，其余时间设为接收状态；所述发送状态下，调制主节点参考点和时序信息并发送至网络链路中；所述接收状态下，解调链路中标志信息和时序信息。详细设置发送状态和接收状态的时间戳能够保证两种状态下主节点的数据传输与接收互不干扰，有助于主节点通信的稳定运行。

6、作为优选，所述的建立从节点时隙状态和从节点时分复用状态的过程包括：使从节点一直处于通信接收状态，接收链路中传递的主节点信息，从中解调得到标志信息并判断其抖动差值，所述抖动差值处于预设偏差区间内，则完成一次标志信息粗同步。根据从节点接收到的信息和数据对从节点的调制pps进行粗同步，能够减少总体同步时间，加快节点信息同步的效率。

7、作为优选，所述的建立从节点时隙状态和从节点时分复用状态的过程还包括：根据解调得到的标志信息生成对应从节点参考点，调制从节点参考点前xms和后yms的时间为发送状态，其余时间为接收状态；发送状态下调制从节点参考点和时序信息并发送至网络中链路；接收状态下解调链路中标志信息和时序信息，并与从节点参考点比对得出调制误差，当调制误差处于预设误差范围内，则判定所处时隙有效，继续执行当前状态，当误差超出预设误差范围，则判定该时隙无效，退出该状态，返回等待获取标志信息的状态。此步骤中能够有效获得从节点的调制误差，从而判断从节点时隙是否有效，以此使从节点严格按照时隙完成通信，确保其接收信息和数据的准确性。

8、作为优选，所述的信息调制过程中的操作码包含：各节点根据所述参考点分别生成位置识别标志码和相邻参考码元，各节点采用时分复用共享通信链路，在发送标志信息前均添加通信建立码，在时序信息发送完毕后建立通信保持码；通信建立和信息交换时，在位置识别标志码和相邻参考码元前均添加对应的节点id信息和通信同步id信息。通过设置各种操作码，使得在链路中传递的信息串具有可识别性和稳定性，能够显著增加信息数据传递的准确性。

9、作为优选，所述的信息调制过程具体包括：将当前调制节点设为接收状态，等待该节点完成时隙建立后等待获取标志信息，若标志信息有效，进行相邻参考码元调制，设置该节点为发送状态，用掩码方式生成相邻参考码元；保留信息调制后进行时序信息调制，通信保持状态下调制时序信息并发送至链路，完成后设置该节点为接收状态，等待zms个时钟周期后进行通信建立码调制，设置节点为发送状态，同步id调制和设备id调制；进行位置识别标志码调制，完成后保持低电平；等待标志信息生成调制信息串，等待超时后进入信息解调过程。在各节点传输时添加通信建立码能够保持链路稳定建立，在tod信息发送完成后添加通信保持码能够保证发送信息的正确性；此外在信息串中的p0码和pr码前添加通信同步信息和设备id信息能够提高解码端pps+tod提取的准确性，并且帮助节点对接收到信息的来源进行有效识别。

10、作为优选，所述的信息解调流程包括：等待当前节点抵达接收状态，在并行模块执行位解码和转换，所述转换包括对位解码结果串转并，实时及侦测同步id码；在并行模块获取调制信息串进行信息解调，若同步id码有效，设置id解调，若id异常返回等待同步id码生效，若id正常则解调位置识别标志码，若异常则返回等待同步id码生效，若正常则解调相邻参考码元，恢复读取标志信息并解调获得时序信息内容。解调过程中通过对信息串中操作码的依次调制，最终获取到准确调制pps信息和 tod时序信息。

11、作为优选，所述的解调流程中获取的调制信息串包含参考点，由参考点向串左依次设置位置识别标志码、设备id、同步id和通信建立码，由参考点向串右依次设置相邻参考码元均由0码、1码和p码构成、保留区域、时序信息和通信保持码，其中串左对应参考点前xms，串右对应参考点后yms；对构成上述所有码元的0码、1码和p码均进行预调制。通过控制码元周期能够实现码元改进，从而在每秒传输更多的信息。

12、本发明的有益效果是：

13、1. 本发明的一种远距离单纤时分复用链路下多节点时间传递方法，通过对各节点设置时隙和时分复用状态，确保能够在单纤模式下实现多节点半双工通信；各节点严格按照时隙、时分复用状态并设置对应操作码来完成通信，能够保证链路通信的可行性和稳定性，同时实现pps+tod的稳定准确传递；在传输的信息串中增加同步id信息和设备id，确保信息传递前建立稳定的通信链路，增加传输的可靠性；

14、2. 本发明的一种远距离单纤时分复用链路下多节点时间传递方法，提供确保同纤时分复用链路下的pps+tod稳定传输和接收的编解码方法，根据节点数量、带宽、载荷完成码元调制，并对各码元进行差异化设计，并且码中信息域可根据需求进行灵活调整，使其做到尽可能多的传递pps+tod数据。