[發明專利]PTP數據包在以太網與E1協議間轉換的時延消除方法及裝置

有效

• 申請號: 201210352371.7
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN103684647A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 賈小波;潘鵬;吳淑琴;李波;楊振敏
• 申請（專利權）人: 鄭州威科姆科技股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉;李想

技術領域

本發明屬于通訊領域，具體地說是一種消除PTP數據包在以太網與E1協議間轉換時產生的時延的方法。

背景技術

PTP協議用于分組交換網的時鐘同步系統，可以提供納秒級的時鐘同步精度，最高可以達到低于10納秒的同步精度，也是目前基于Ethernet的最高精度時間同步技術。隨著人們對時間同步精度要求不斷提升，PTP技術也在全世界范圍內被廣泛研究，并獲得了大幅度的性能提升。電力和電信系統等相關組織對其表現出濃厚的興趣，電力系統已經逐漸開始應用，但是目前PTP協議還只是出于局域網授時階段，由于鏈路抖動的原因還不能在SDH傳輸網上得到很好的推廣。

目前的傳輸網絡以SDH傳輸網為主題。SDH技術，以其可靠性、可控性、擴展性以及完善的網絡體制，在傳輸網中占著主導地位。SDH光傳輸系統以其特有的優點成為采用有線方式實現高精度時間同步的首選載體。該系統不僅具有以頻率同步方式傳送信號的優越性能，而且提供對信號的處理、監控等功能。特別是SDH自愈環，可以在線路出現故障后，幾十毫秒內迅速切換到備用線路，恢復傳輸功能。SDH光傳輸系統的這些優勢使它成為多業務數字網的基礎傳輸網。

目前很多運營商擁有豐富的E1資源，如果PTP能夠通過E1接入SDH中進行傳輸實現小于1us的同步精度，將會減少新設備投入，提高時間同步網絡的可靠性，同時加快PTP的大規模運用的速度。

當前市場上面有以太網到E1的轉換設備，E1協議轉換器。傳統E1協議轉換器的以太網接口傳輸速率為100Mbit/s，而E1線路速率為2.046Mbit/s。以太網接口的數據特征為間歇性和突發性，而E1接口的數據特征則是恒定速率傳輸。E1協議轉換器就是要將以太網口的突發數據緩存下來，利用以太網口的間歇期平滑以太網口的數據傳輸速率，以適應E1口的恒定速率，為以太網口提供接近2.048Mbit/s的傳輸帶寬。

PTP協議自帶有鏈路延時計算機制，但若鏈路中存在普通E1協議轉換器時，由于以太網發送速率為100Mbit/s，而E1線路速率為2.046Mbit/s，兩者相差近50倍，并且以太網數據收發具有間歇性和突發性，故發送延時值會在0-488納秒之間隨機波動，這會造成PTP數據包通過協議轉換器的時延不確定，導致鏈路延時抖動過大，造成授時精度下降。

發明內容

本發明解決的技術問題是，提供了一種以太網與E1協議間轉換的機制，能夠有效消除轉換過程中產生的時延，有效降低鏈路抖動，提高授時精度。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種PTP數據包在以太網與E1協議間轉換的時延消除方法，（1）數據包從以太網向E1協議轉換時，對不需要計算發送時延的數據包直接送入緩存等待發送；對需要計算發送時延的數據包，首先計算發送時延△t，然后對得到的發送時延△t進行存儲；并根據發送時延△t對后續相應數據包內的時間戳進行處理以消除發送時延；（2）數據包從E1協議向以太網轉換時，對不需要處理時間戳的數據包，直接推向以太網；需要處理時間戳的數據包，則根據已存儲的發送時延△t對時間戳進行處理以消除發送延時。

數據包從以太網向E1協議轉換時，對于Sync、DelayReq、PdelayReq或PdelayResp數據包，則首先從高穩時鐘中讀取等待開始時間戳T1；當收到E1協議的發送就緒信號后，從高穩時鐘中讀取等待結束時間戳T2，則（T2-T1）得到發送時延△t。

數據包從以太網向E1協議轉換時，對于Follow_up數據包，則獲取同組Sync數據包的發送時延△t，然后將Follow_up數據包的發送時間戳t1調整為（t1+△t）。

數據包從以太網向E1協議轉換時，對于PdelayRespFollowUp數據包，則獲取同組PdelayResp的發送時延△t，然后將PdelayRespFollowUp數據包的發送時間戳t3調整為（t3+△t）。