【摘 要】
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随着通信网络技术的迅猛发展,大型互联网络系统对时间精确度的要求也越来越高。传统的NTP(Network Time Protocol)网络协议只能满足毫秒级的授时精度,而PTP(Precision Time Protocol)从协议底层满足了百纳秒级的高精度授时需求。但是基于PTP的时钟同步网络存在着时钟缺乏统一监控的问题,同时时钟同步出现异常也不能及时被发现。针对上述问题,本文从时钟同步网络监控系
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随着通信网络技术的迅猛发展,大型互联网络系统对时间精确度的要求也越来越高。传统的NTP(Network Time Protocol)网络协议只能满足毫秒级的授时精度,而PTP(Precision Time Protocol)从协议底层满足了百纳秒级的高精度授时需求。但是基于PTP的时钟同步网络存在着时钟缺乏统一监控的问题,同时时钟同步出现异常也不能及时被发现。针对上述问题,本文从时钟同步网络监控系统的设计实现和故障诊断算法的仿真验证,进行深入的探究分析,具体研究成果如下:(1)本文搭建了一个基于PTP的时钟同步网络。根据时钟同步网的架构要求,同一局域网内选一台时钟设备作为主时钟,其他时钟设备充当从时钟进行网络搭建,同步精度达到了 100μs。(2)针对时钟同步网络中出现的主时钟意外切换、同步未锁定和参考源丢失三种同步故障,实现了基于BP神经网络的诊断算法。并通过LM算法、共轭梯度下降和贝叶斯正则化三种优化模型改善网络性能,多次仿真实验表明贝叶斯正则化模型更适用于时钟同步网络的故障诊断。(3)设计并实现了时钟同步网络监控诊断系统。该系统是基于Spring框架实现的,包含HTML实现的前端监控界面、Java实现的后台存储转发模块和MATLAB实现的故障诊断模块。该系统能够监控管理接入时钟同步网络中的时钟设备,同时可以实时显示从时钟侧包含时间偏差,同步链路时延在内的同步性能数据。经故障模拟测试,系统能够及时检测出网络故障并进行上报,验证了系统的实用性。
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