[發明專利]基于PTP及鏈路質量選取主時鐘的方法、從時鐘及系統

有效

• 申請號: 201010209111.5
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN101882990A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 常偉;白磊;邱凱福;廖俊鋒
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L12/56;H04W56/00;H04W80/02
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國;宋朝政

技術領域

本發明涉及移動通訊領域，尤其涉及一種PTN網絡內時鐘同步技術中基于PTP及鏈路質量選取主時鐘的方法、從時鐘及系統。

背景技術

在移動網絡技術領域中，對高精度時鐘同步具有嚴格的要求，時鐘同步的目的就是將網絡中各節點的時鐘同步到同一基準。比如：基于FDD(Frequency?Division?Duplex，頻分雙工)的無線系統如UMTS要求各節點間保持時鐘頻率同步，而基于TDD(Time?Division?Duplexing，時分雙工)的無線系統如TD-SCDMA/CDMA2000等則要求時鐘頻率和相位的同步。

目前，移動網絡中時鐘同步較多采用GPS(Navigation?Satellite?Timing?AndRanging?Global?Position?System，導航星測時與測距全球定位系統，或簡稱全球定位系統)授時的方法，但GPS授時存在成本高，安裝困難(需要120度凈空要求等)，且存在不可用的風險?，F有的IEEE1588標準，即網絡化測量和控制系統的PTP(Precision?Time?Protocol，精確時鐘同步協議)，提供了網絡內時鐘同步的方案，該方案可以使網絡內其它時鐘與網絡內最精確時鐘保持同步，因此成為GPS的替代方案。

通過PTP協議完成時鐘同步包括建立主從層次結構及進行時鐘同步兩個階段。PTP首先將網絡中的時鐘節點組織進入主時鐘-從時鐘(Master?Clock-Slave?Clock)的同步層次，主時鐘提供標準時鐘，每隔一定時間將本地時間發布到網絡中，從時鐘接收主時鐘發送的時間信息，進行相關計算后，將從時鐘的時間同步到主時鐘。

如圖1所示，在移動網絡應用中，一個從時鐘可以通過交換機連接多個潛在的主時鐘，對于如何解決從多個潛在的主時鐘選取一個主時鐘作為其目的主時鐘以進行時間同步的問題，PTP協議提出了最佳主時鐘算法(BestMaster?Clock?Algorithm，BMC)來確定主從關系。BMC需要基于通告(announce)消息來完成確定主從關系，通告消息中帶有描述時鐘特性的數據，該特性主要包括主時鐘的時鐘質量(用戶配置的時鐘等級以及時鐘精度等時鐘屬性，但不涉及到鏈路信息)。當從時鐘通過端口接收到通告消息后，先使用BMC中的數據集比較算法比較所有端口收到的通告消息中的數據集，從中選取一個主時鐘，再使用狀態決策算法決定每個時鐘的狀態(Master?OrSlave)。

如圖2所示，確定主時鐘和從時鐘后，主時鐘和從時鐘之間將通過交互時間報文來進行時間同步。PTP協議中定義了四種報文、同步報文(Sync)，跟隨報文(Follow_up)、延時請求報文(Delay_req)以及延時應答報文(Delay_resp)。從時鐘利用上述四種報文從中獲得時間戳，以確定其與主時鐘之間的時間偏差來調整從時鐘的時鐘。其中時間戳包括主時鐘發送同步報文的時間t1、從時鐘接收到同步報文的時間t2、從時鐘發送延遲請求報文的時間t3、以及主時鐘接收到延遲請求報文的時間t4，主從時鐘間的時間偏差Offset和網絡傳輸鏈路延時Delay有如下關系：

t2-t1＝Delay+Offset

t4-t3＝Delay-Offset

由上述公式計算時間偏差Offset＝[(t2-t1)-(t4-t3)]/2，從時鐘即可根據時間偏移Offset來調整自己的時鐘。

傳統的PTN(Private?Telephonic?Network，專用電話網)通常采用BMC算法來選取主時鐘，從時鐘接收多個主時鐘發送過來的通告報文，并對通告報文進行比較，從中選取一個最佳主時鐘。

然而，在某些情況，PTN中的主時鐘并不發送通告報文，由此造成在面臨多個主時鐘時無法選擇目的主時鐘的問題，同時，現有技術BMC算法也無法根據用戶需要即無法根據用戶預先制定的選擇策略來選取主時鐘。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于PTP及鏈路質量選取主時鐘的方法、從時鐘及系統，旨在根據鏈路質量的好壞選取目的主時鐘，以解決傳統PTN中主時鐘不發送通告報文時造成無法選擇主時鐘的問題。

本發明提出的一種基于精確時鐘同步協議PTP及鏈路質量選取主時鐘的方法，包括以下步驟：

根據鏈路質量指標配置鏈路質量選擇策略，所述鏈路質量指標包括：鏈路丟包率、延時抖動和/或鏈路延時；

根據配置的鏈路質量選擇策略選取目的主時鐘。

優選地，所述鏈路質量選擇策略包括：以鏈路丟包率為第一判斷指標，以延時抖動和/或鏈路延時為第二判斷指標選取目的主時鐘的第一策略；或