CN104144047A - 通信网络***的同步方法、中间节点和从节点 - Google Patents

通信网络***的同步方法、中间节点和从节点 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种通信网络***的同步方法、中间节点和从节点。中间节点根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏；所述中间节点根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏；所述中间节点向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。采用本发明提供的同步方法、同步装置和节点，能够提高同步精度。

Description

通信网络***的同步方法、中间节点和从节点
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种通信网络***的同步方法、中间节点和从节点。
背景技术
在通信***中，如果频率和时间不同步，会造成通信***滑码，因此要求各个节点之间保持严格的频率同步和时间同步。
目前，在以太网中，采用1588协议进行各个节点的频率和时间同步。根据1588协议，使用数据包在主从节点之间传输时间戳信息，各个中间节点根据时间戳获取驻留时间，从节点通过精确时钟同步协议（Precision TimeProtocol，简称PTP）算法将自身的时钟校正为与主时钟保持同步，并且，从节点根据接收到的一组数据包中的时间戳信息和获取接收这组数据包的时间戳信息，获取频率差并对频率进行校正。
采用上述现有的同步方法，由于数据包中的时间戳信息是根据各个节点的本地时钟频率确定的，根据该时间戳进行时间获取的准确度差，从而导致该同步方法的同步精度低。
发明内容
本发明的第一个方面是提供一种通信网络***的同步方法，用以减少现有技术中的缺陷，提高同步精度。
本发明的又一个方面是提供一种通信网络***的中间节点和从节点，用以解决现有技术中的缺陷，提高同步精度。
本发明的第一个方面是提供一种通信网络***的同步方法，包括：
中间节点根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏；
所述中间节点根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏；
所述中间节点向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏包括：
对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏包括：
根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏包括：
向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏；
或者，向下一节点发送采用预设类型长度值TLV的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述获取所述中间节点相对于主时钟的频偏之后，还包括：
所述中间节点根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
所述中间节点采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
所述中间节点用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间包括：
根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
本发明的另一个方面是提供一种通信网络***的同步方法，包括：
从节点根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏；
所述从节点根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏；
所述从节点根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏包括：
对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数；
对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述从节点相对于主时钟的频偏包括：
根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述获取从节点相对于主时钟的频偏之后，还包括：
所述从节点根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
本发明的又一个方面是提供一种通信网络***的中间节点的同步装置，包括：
第一测量单元，用于根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏；
第二测量单元，用于根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏；
发送单元，用于向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一测量单元具体包括：
第一混频子单元，用于对具有所述当前节点的本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
第一计数子单元，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
第二混频子单元，用于对具有所述上一节点的时钟频率与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
第二计数子单元，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
获取子单元，用于根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述第二测量单元具体用于根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述发送单元具体用于向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏；
或，所述发送单元具体用于向下一节点发送采用预设类型长度值TLV的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：
驻留时间获取单元，用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
驻留时间校正单元，用于采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
所述发送单元还用于用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述驻留时间校正单元具体用于根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
本发明的又一个方面是提供一种通信网络***的从节点的同步装置，包括：
第一测量单元，用于根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏；
第二测量单元，用于根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏；
频率校正单元，用于根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一测量单元具体包括：
第一混频子单元，用于对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
第一计数子单元，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数；
第二混频子单元，用于对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
第二计数子单元，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
获取子单元，用于根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述第二测量单元具体用于根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：
时间校正单元，用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
本发明的又一个方面是提供一种通信网络***的中间节点，包括：
第一处理器，用于根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏；
第二处理器，用于根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏；
发送器，用于向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间；
总线，用于连接所述第一处理器、所述第二处理器和所述发送器，所述第一处理器、所述第二处理器和所述发送器相互之间通过所述总线进行数据交互。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一处理器具体包括：
第一混频器，用于对具有所述当前节点的本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
第一计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
第二混频器，用于对具有所述上一节点的时钟频率与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
第二计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
运算器，用于根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述第二处理器具体用于根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述发送器具体用于向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏；
或，所述发送器具体用于向下一节点发送采用预设类型长度值TLV的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：
第四处理器，用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
第五处理器，用于采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
所述发送单元还用于用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述第五处理器具体用于根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
本发明的又一个方面是提供一种通信网络***的从节点，包括：
第一处理器，用于根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏；
第二处理器，用于根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏；
第三处理器，用于根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率；
总线，用于连接所述第一处理器、所述第二处理器和所述第三处理器，所述第一处理器、所述第二处理器和所述第三处理器相互之间通过所述总线进行数据交互。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一处理器具体包括：
第一混频器，用于对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
第一计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数；
第二混频器，用于对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
第二计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
运算器，用于根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
所述第二处理器具体用于根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：
第四处理器，用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
由上述发明内容可见，先根据当前节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取当前节点相对于上一节点的频偏，然后根据当前节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取当前节点相对于主时钟的频偏，从而能够根据当前节点相对于主时钟的频偏校正当前节点的时钟频率。由于采用物理层生成辅助频率的方式测量当前节点相对于主时钟的频偏，因此可以对当前节点的时钟频率进行校正，提高时钟同步精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的通信网络***的同步方法的流程图；
图2为本发明实施例二的通信网络***的同步方法的流程图；
图3为本发明实施例三的通信网络***的同步方法的流程图；
图4为本发明实施例四的通信网络***的中间节点的同步装置的结构示意图；
图5为本发明实施例五的通信网络***的从节点的同步装置的结构示意图；
图6为本发明实施例六的通信网络***的中间节点的结构示意图；
图7为本发明实施例七的通信网络***的从节点的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一的通信网络***的同步方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下过程。
步骤101：中间节点根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏。
步骤102：所述中间节点根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏。
步骤103：所述中间节点向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏。
在本步骤中，所述中间节点向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。
在本发明实施例一中，中间节点先根据自身的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，然后根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，从而使得从节点能够根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。由于对中间节点相对于主时钟的频偏进行测量并将结果发送给从节点，因此可以使得从节点对时钟频率进行校正，提高时钟同步精度。
图2为本发明实施例二的通信网络***的同步方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下过程。
步骤201：从节点根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏。
步骤202：所述从节点根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏。
步骤203：所述从节点根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。
在本发明实施例二中，从节点先根据自身的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏，然后根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述从节点相对于主时钟的频偏，从而能够根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。由于对从节点相对于主时钟的频偏进行测量，因此可以对从节点的时钟频率进行校正，提高时钟同步精度。
图3为本发明实施例三的通信网络***的同步方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下过程。
步骤301：中间节点根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏。
在本步骤中，中间节点生成具有辅助频率的信号，根据所述中间节点的本地时钟频率、生成的辅助频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所示中间节点相对于上一节点的频偏。具体采用如下方法实现本步骤。
步骤一：对具有所述中间节点的本地时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号。其中，以fR表示所述当前节点的本地时钟频率，以f0表示所述生成的辅助频率，f0=fR×(1-1/2n)，n表示一个大于0的正整数，n的取值使得f0对本地频率的偏差略大于以太网允许的频偏范围。
步骤二：获取具有所述中间节点的本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。其中，以C1表示具有中间节点的本地时钟频率的信号在具有所述第一混频频率的信号的一个时钟周期内的计数，C1=2n，n表示一个大于0的正整数，n的取值使得f0对本地时钟频率的偏差略大于以太网允许的频偏范围。
步骤三：对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号。其中，以fT表示所述上一节点的时钟频率。
步骤四：获取具有所述中间节点的本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。其中，以C2表示具有所述中间节点的本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数，C2=fR/(fT-fR×(1-1/C1))。
步骤五：根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述中间节点的本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述中间节点的本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。具体地，△f(i)=(fR-fT)/fT=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)。
上述步骤二在步骤一之后执行，步骤四在步骤三之后执行，步骤五在步骤二与步骤四均执行完毕之后执行，步骤一和二与步骤三和四之间的执行顺序不受限制。
并且，在步骤一之后，步骤二之前，还可以对第一混频频率进行低通滤波，在步骤二中，获取具有所述中间节点的本地时钟频率的信号在低通滤波后的具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。在步骤三之后，步骤四之前，还可以对第二混频频率进行低通滤波，在步骤四中，获取具有所述中间节点的本地时钟频率的信号在低通滤波后的具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
步骤302：所述中间节点根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏。
在本步骤中，根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。i-1表示所述上一节点的序号，所述上一节点可以是中间节点，也可以是主时钟节点，如果所述上一节点为主时钟节点，Δf_TC(i-1)=0，Δf_TC(i)=Δf(i)。
步骤303：中间节点向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏。
在本步骤中，具体可以采用以下两种方法的任意一种。
方法一：向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。采用方法一，利用现有1588通用数据包头中保留的4字节字段传输所述中间节点相对于主时钟的频偏，可以表达为：（频偏值×2n）ppb，获得2-n ppb的测量精度，其中0≤n<32。采用方法一没有额外增加数据包长度，不会影响数据包传输延时。
方法二：向下一节点发送采用预设类型长度值（type/length/value，简称TLV）的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。采用方法二，定义新的TLV，可以直接后缀在现有非事件消息后，或携带在厂商自定义消息中，根据协议，数据域（dataField域）可以自定义长度N（如4～8字节）传输频偏，则新的TLV可以表达为：（频偏值×2n）ppb，获得2-n ppb的测量精度，其中0≤n<8N。
步骤304：所述中间节点根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取1588数据包在所述中间节点的驻留时间。
在本步骤中，对接收和发送1588数据包时捕获时间戳信息的具体方法不做限制，任何能够捕获时间戳的方法均可适用。并且，对根据上述时间戳信息获取驻留时间的具体方法不做限制，任何能够根据时间戳信息获取驻留时间的方法均可适用。
步骤304与步骤301至步骤303的执行顺序不受限制。在步骤302与步骤304均执行完毕之后，执行步骤305。
步骤305：中间节点采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间。
在本步骤中，根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
在步骤305之后，执行步骤306。
步骤306：中间节点用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
在一种实现方式中，步骤303与步骤306可以同时执行。步骤303与步骤306中描述的发送给下一节点的1588数据包为同一个1588数据包，在该1588数据包中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏和所述替换后的累计驻留时间。
在步骤306之后，如果步骤303和步骤306中的中间节点的下一节点也是中间节点，则下一节点也按照步骤301至步骤306的记载的中间节点的步骤执行，直到下一节点为从节点为止，从节点执行以下步骤307。
步骤307：从节点根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏。
在本步骤中，从节点生成具有辅助频率的信号，根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏。具体采用如下方法实现本步骤。
步骤一：对具有所述从节点的本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号。其中，以fR表示所述当前节点的本地时钟频率，以f0表示所述生成的辅助频率，f0=fR×(1-1/2n)，n表示一个大于0的正整数，n的取值使得f0对本地频率的偏差略大于以太网允许的频偏范围。
步骤二：获取具有所述从节点的本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数。其中，以C1表示具有所述从节点的本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C1=2n，n表示一个大于0的正整数，n的取值使得f0对本地时钟频率的偏差略大于以太网允许的频偏范围。
步骤三：对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号。其中，以fT表示所述上一节点的时钟频率。
步骤四：获取具有所述从节点的本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。其中，以C2表示具有所述从节点的本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数，C2=fR/(fT-fR×(1-1/C1))。
步骤五：根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述从节点的本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述从节点的本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。具体地，△f(s)=(fR-fT)/fT=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)。
上述步骤二在步骤一之后执行，步骤四在步骤三之后执行，步骤五在步骤二与步骤四均执行完毕之后执行，步骤一和二与步骤三和四之间的执行顺序不受限制。
并且，在步骤一之后，步骤二之前，还可以对第一混频频率进行低通滤波，在步骤二中，获取具有所述从节点的本地时钟频率的信号在低通滤波后的具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。在步骤三之后，步骤四之前，还可以对第二混频频率进行低通滤波，在步骤四中，获取具有所述从节点的本地时钟频率的信号在低通滤波后的具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
步骤308：所述从节点根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏。
在本步骤中，根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
在步骤308之后，执行步骤309。
步骤309：所述从节点根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。
在本步骤中，通过f_S’=f_S/(1+Δf_S(s))获得校正后的所述从节点的时钟频率，其中f_S’为所述从节点校正后的时钟频率，f_S为所述从节点校正前的时钟频率，Δf_S(s)为获取的所述从节点相对于主时钟的频偏。
在步骤308之后，还可以执行以下步骤310。步骤309与步骤310的执行顺序不受限制，步骤310可以在执行步骤309的同时执行，也可以在执行步骤309之前或之后执行。
步骤310：从节点根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
在本步骤中，从节点根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，以该时间戳信息指示的时间与所述1588数据包中携带的累计驻留时间，根据1588协议算法获得校正后的所述从节点的时间。
在上述技术方案的基础上，进一步地，中间节点还可以对中间节点相对于主时钟的频偏进行更新维护。在一种实现方式中，如果中间节点获取到的上一节点相对于主时钟的频偏值或本地测量的中间节点相对于上一节点的频偏中的任意一个值有变化，中间节点更新中间节点相对于主时钟的频偏。进一步地，在中间节点相对于主时钟的频偏更新时，向下一节点发送更新后的中间节点相对于主时钟的频偏。
在本发明实施例三中，中间节点和从节点均先根据自身的本地时钟频率、生成的辅助频率和获取的上一节点的时钟频率，获取自身相对于上一节点的频偏，然后根据自身相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取自身相对于主时钟的频偏，中间节点向下一节点发送自身相对于主时钟的频偏，从而使得从节点能够根据中间节点相对于主时钟的频偏计算从节点相对于主时钟的频偏并根据从节点相对于主时钟的频偏校正从节点的时钟频率和时间。由于对中间节点和从节点相对于主时钟的频偏进行测量，因此可以对从节点的时钟频率进行校正，提高频率同步精度。并且，还可以根据中间节点相对于主时钟的频偏校正1588数据包在中间节点的驻留时间，从而在对从节点的时间进行校正时，可以提高时间同步精度。
图4为本发明实施例四的通信网络***的中间节点的同步装置的结构示意图。如图4所示，该装置至少包括：第一测量单元41、第二测量单元42、发送单元43。
其中，第一测量单元41用于根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏。
第二测量单元42用于根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏。
发送单元43用于向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第一测量单元41具体可以包括：第一混频子单元411、第一计数子单元412、第二混频子单元413、第二计数子单元414和获取子单元415。其中，第一混频子单元411用于对具有所述当前节点的本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号。第一计数子单元412用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。第二混频子单元413用于对具有所述上一节点的时钟频率与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号。第二计数子单元414用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。获取子单元415用于根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第二测量单元42具体用于根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述发送单元43具体用于向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。或者，所述发送单元43具体用于向下一节点发送采用预设类型长度值TLV的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。
在上述技术方案的基础上，进一步地，还可以包括：驻留时间获取单元44和驻留时间校正单元45。其中，驻留时间获取单元44用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间。驻留时间校正单元45用于采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间。相应地，所述发送单元43还用于用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述驻留时间校正单元45具体用于根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
本发明实施例四的装置可以用于执行本发明实施例一至本发明实施例三所述的中间节点执行的同步方法，其具体实现过程和技术效果可以参照本发明实施例一至本发明实施例三，此处不再赘述。
图5为本发明实施例五的通信网络***的从节点的同步装置的结构示意图。如图5所示，该装置至少包括：第一测量单元51、第二测量单元52和频率校正单元53。
其中，第一测量单元51用于根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏。
第二测量单元52用于根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏。
频率校正单元53用于根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第一测量单元51具体可以包括：第一混频子单元511、第一计数子单元512、第二混频子单元513、第二计数子单元514和获取子单元515。其中，第一混频子单元511用于对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号。第一计数子单元512用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数。第二混频子单元513用于对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号。第二计数子单元514用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。获取子单元515用于根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第二测量单元52具体用于根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
在上述技术方案的基础上，进一步地，该装置还可以包括：时间校正单元54。时间校正单元54用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
本发明实施例五的装置可以用于执行本发明实施例一至本发明实施例三所述的从节点执行的同步方法，其具体实现过程和技术效果可以参照本发明实施例一至本发明实施例三，此处不再赘述。
图6为本发明实施例六的通信网络***的中间节点的结构示意图。如图6所示，该中间节点至少包括：第一处理器61、第二处理器62、发送器63和总线60。
其中，第一处理器61用于根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏。
第二处理器62用于根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏。
发送器63用于向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。
总线60用于连接所述第一处理器61、所述第二处理器62和所述发送器63，所述第一处理器61、所述第二处理器62和所述发送器63相互之间通过所述总线60进行数据交互。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第一处理器61具体包括：第一混频器611、第一计数器612、第二混频器613、第二计数器614和运算器615。
其中，第一混频器611用于对具有所述当前节点的本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号。第一计数器612用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。第二混频器613用于对具有所述上一节点的时钟频率与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号。第二计数器614用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。运算器615用于根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第二处理器62具体用于根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述发送器63具体用于向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。或者，所述发送器63具体用于向下一节点发送采用预设类型长度值TLV的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所示中间节点还可以包括：第四处理器64和第五处理器65。其中，第四处理器64用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间。第五处理器65用于采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间。相应地，所述发送单元还用于用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第五处理器65具体用于根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
本发明实施例六的中间节点可以用于执行本发明实施例一至本发明实施例三所述的中间节点执行的同步方法，其具体实现过程和技术效果可以参照本发明实施例一至本发明实施例三，此处不再赘述。
图7为本发明实施例七的通信网络***的从节点的结构示意图。如图7所示，该从节点至少包括：第一处理器71、第二处理器72、第三处理器73和总线70。
其中，第一处理器71用于根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏。
第二处理器72用于根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏。
第三处理器73用于根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。
总线70用于连接所述第一处理器71、所述第二处理器72和所述第三处理器73，所述第一处理器71、所述第二处理器72和所述第三处理器73相互之间通过所述总线70进行数据交互。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第一处理器71具体可以包括：第一混频器711、第一计数器712、第二混频器713、第二计数器714和运算器715。其中，第一混频器711用于对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号。第一计数器712用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数。第二混频器713用于对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号。第二计数器714用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。运算器715用于根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所述第二处理器72具体用于根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
在上述技术方案的基础上，进一步地，所示从节点还可以包括：第四处理器74。第四处理器74用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
本发明实施例七的从节点可以用于执行本发明实施例一至本发明实施例三所述的从节点执行的同步方法，其具体实现过程和技术效果可以参照本发明实施例一至本发明实施例三，此处不再赘述。
在本发明上述各个实施例中，通过生成辅助频率测量本节点相对于上一节点的频偏，在其它的实施方式中，还可以采用其它方式测量本节点相对于上一节点的频偏，例如：对信号在一段时间内进行直接周期计数、鉴频、鉴相等方法。
需要说明的是：对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种通信网络***的同步方法，其特征在于，包括：
中间节点根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于所述上一节点的频偏；
所述中间节点根据所述中间节点相对于所述上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏；
所述中间节点向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的所述上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏包括：
对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏包括：
根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏包括：
向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏；
或者，向下一节点发送采用预设类型长度值TLV的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述中间节点相对于主时钟的频偏之后，还包括：
所述中间节点根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
所述中间节点采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
所述中间节点用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间包括：
根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
7.一种通信网络***的同步方法，其特征在于，包括：
从节点根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏；
所述从节点根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏；
所述从节点根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏包括：
对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数；
对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述从节点相对于主时钟的频偏包括：
根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取从节点相对于主时钟的频偏之后，还包括：
所述从节点根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
11.一种通信网络***的中间节点，其特征在于，包括：
第一处理器，用于根据所述中间节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述中间节点相对于上一节点的频偏；
第二处理器，用于根据所述中间节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取所述中间节点相对于主时钟的频偏；
发送器，用于向下一节点发送所述中间节点相对于主时钟的频偏，以使从节点根据所述中间节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率或校正所述从节点的时钟频率和时间；
总线，用于连接所述第一处理器、所述第二处理器和所述发送器，所述第一处理器、所述第二处理器和所述发送器相互之间通过所述总线进行信息或数据交互。
12.根据权利要求11所述的中间节点，其特征在于，所述第一处理器具体包括：
第一混频器，用于对具有所述当前节点的本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
第一计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
第二混频器，用于对具有所述上一节点的时钟频率与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
第二计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
运算器，用于根据△f(i)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述中间节点相对于上一节点的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
13.根据权利要求11所述的中间节点，其特征在于，
所述第二处理器具体用于根据Δf_TC(i)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(i))-1获取所述中间节点相对于主时钟的频偏，其中，i表示所述中间节点的序号，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(i)表示所述中间节点相对于上一节点的频偏。
14.根据权利要求11所述的中间节点，其特征在于，
所述发送器具体用于向下一节点发送1588数据包，在所述1588数据包的包头的保留字段中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏；
或，所述发送器具体用于向下一节点发送采用预设类型长度值TLV的预设消息，所述预设消息中携带所述中间节点相对于主时钟的频偏。
15.根据权利要求11至14中任意一项所述的中间节点，其特征在于，还包括：
第四处理器，用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息，获取所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
第五处理器，用于采用所述中间节点相对于主时钟的频偏，校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间；
所述发送单元还用于用所述1588数据包中携带的累计驻留时间与校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间之和替换所述1588数据包中携带的累计驻留时间后，向下一节点发送所述1588数据包。
16.根据权利要求15所述的中间节点，其特征在于，
所述第五处理器具体用于根据Δt_TC(i)=Δt(i)/(1+Δf_TC(i))校正所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，其中，i表示所述中间节点的序号，Δt_TC(i)表示校正后的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δt(i)表示根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息获取的所述1588数据包在所述中间节点的驻留时间，Δf_TC(i)表示所述中间节点相对于主时钟的频偏。
17.一种通信网络***的从节点，其特征在于，包括：
第一处理器，用于根据所述从节点的本地时钟频率和获取的上一节点的时钟频率，获取所述从节点相对于上一节点的频偏；
第二处理器，用于根据所述从节点相对于上一节点的频偏和获取的上一节点相对于主时钟的频偏，获取上述从节点相对于主时钟的频偏；
第三处理器，用于根据所述从节点相对于主时钟的频偏校正所述从节点的时钟频率；
总线，用于连接所述第一处理器、所述第二处理器和所述第三处理器，所述第一处理器、所述第二处理器和所述第三处理器相互之间通过所述总线进行数据交互。
18.根据权利要求17所述的从节点，其特征在于，所述第一处理器具体包括：
第一混频器，用于对具有所述本地时钟频率的信号与生成的具有辅助频率的信号进行混频，获得具有第一混频频率的信号；
第一计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数；
第二混频器，用于对具有所述上一节点的时钟频率的信号与具有所述辅助频率的信号进行混频，获得具有第二混频频率的信号；
第二计数器，用于获取具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数；
运算器，用于根据△f(s)=(C2-C1)/(C1C2+C1-C2)获取所述从节点相对于上一节点的频偏，其中，s表示所述从节点，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏，C1表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第一混频频率信号的一个时钟周期内的周期计数，C2表示具有所述本地时钟频率的信号在所述具有第二混频频率的信号的一个时钟周期内的周期计数。
19.根据权利要求17所述的从节点，其特征在于，
所述第二处理器具体用于根据Δf_S(s)=(1+Δf_TC(i-1))(1+Δf(s))-1获取所述从节点相对于主时钟的频偏，其中，s表示所述从节点，i-1表示所述上一节点的序号，Δf_S(s)表示所述从节点相对于主时钟的频偏，Δf_TC(i-1)表示所述上一节点相对于主时钟的频偏，△f(s)表示所述从节点相对于上一节点的频偏。
20.根据权利要求17至19中任意一项所述的从节点，其特征在于，还包括：
第四处理器，用于根据接收和发送1588数据包时捕获的时间戳信息和所述1588数据包中携带的累计驻留时间，校正所述从节点的时间。
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