[發(fā)明專利]一種時間同步性能監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310103944.7
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104080115B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓柳燕;王磊;李晗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國移動通信集團公司
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11018
• 代理人: 牛崢,王麗琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信網(wǎng)絡(luò)中的時間同步技術(shù)，特別涉及一種時間同步性能監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要同步技術(shù)的支持，在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，載波頻率的穩(wěn)定、上下行時隙的對準(zhǔn)、可靠高質(zhì)量的傳送、諸如基站的設(shè)備之間的切換和漫游等均需要精確的時間同步控制。對于基于時分多址技術(shù)或碼分多址技術(shù)的移動通信網(wǎng)絡(luò)來說，除了頻率同步之外，需要高達(dá)微秒級的精確時間同步。

為了滿足移動通信網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備高精度的時間同步需求，可以采用在每個基站上設(shè)置全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星授時模塊來解決。除了在基站上設(shè)置GPS衛(wèi)星授時模塊來進行時間同步的方式外，還可以在移動通信網(wǎng)絡(luò)中建立時間同步網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)時間同步，具體為：在時間同步網(wǎng)絡(luò)中的上游設(shè)備中提供時間源，基于時間傳送協(xié)議上游設(shè)備將時間源傳送給各個設(shè)備使用，如圖1所示，圖1為現(xiàn)有技術(shù)的時間同步網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。通過這種方式將時間源在上游設(shè)備中收斂集中，下游的各個諸如基站的設(shè)備從上游設(shè)備獲取時間，有效減少設(shè)置有GPS衛(wèi)星授時模塊的設(shè)備數(shù)量以及每個設(shè)備都設(shè)置GPS衛(wèi)星授權(quán)模塊的安裝難度。圖1中所基于的時間傳送協(xié)議為IEEE1588v2精確時間協(xié)議（PTP，Precission Time Protocol），精度可以達(dá)到亞微秒級別。IEEE1588v2PTP為主從時間式時間同步協(xié)議，主設(shè)備提供時間源，供從設(shè)備，諸如基站進行時間同步。主設(shè)備和從設(shè)備之間互通時間報文消息，從設(shè)備根據(jù)主設(shè)備提供的時間源校正自身時間。

具體地，時間同步網(wǎng)絡(luò)進行時間同步的原理為：主設(shè)備和從設(shè)備采用諸如同步（Sync）消息、跟蹤（Follow_Up）消息、延遲請求（Delay_Req）消息和延遲響應(yīng)（Delay_Resp）消息等時間報文消息相互通告精確的時間戳，通過最佳時鐘算法（BMC，Best Master Clock Algorithm）選出最佳時鐘源，完成時間同步。

在這里，從設(shè)備為各個要進行時間同步的設(shè)備，比如可以為基站，傳輸設(shè)備等等，這里不限定。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)時間同步網(wǎng)絡(luò)中的時間同步方法流程圖，其具體步驟為：

步驟201、主設(shè)備的圖片傳輸協(xié)議（PTP）應(yīng)用層向從設(shè)備發(fā)送同步消息，主設(shè)備同時記錄同步消息離開PTP應(yīng)用層端口的精確時間t1；

步驟202、從設(shè)備接收同步消息，記錄同步消息接收時間t2，同時上報給從設(shè)備的PTP應(yīng)用層；

步驟203、主設(shè)備的PTP應(yīng)用層向從設(shè)備發(fā)送跟蹤消息，消息攜帶同步消息離開PTP應(yīng)用層端口的精確時間t1；

步驟204、從設(shè)備接收該跟蹤消息后，記錄同步消息離PTP應(yīng)用層端口的精確時間t1；

在本步驟后，從設(shè)備可以得知同步消息發(fā)送的精確時間t1，接收同步時間t2；

步驟205、從設(shè)備的PTP應(yīng)用層發(fā)送延遲請求消息給主設(shè)備，從設(shè)備記錄該延遲消息離開PTP應(yīng)用層端口的時間t3；

步驟206、主設(shè)備記錄接收該延遲請求消息的時間t4，通過延遲響應(yīng)消息將接收該延遲請求消息的時間t4發(fā)送給從設(shè)備。

經(jīng)過上述步驟之后，可以得到公式（1）和公式（2）：

主從設(shè)備之間的時間差=從設(shè)備的時間偏差值+主從設(shè)備傳輸消息延遲值=t2-t1； 公式（1）

從主設(shè)備之間的時間差=從主設(shè)備傳輸消息延遲值-從設(shè)備的時間偏差值=t4-t3 公式（2）

假設(shè)主從設(shè)備傳輸消息延遲值與從主設(shè)備傳輸消息延遲值相同，則在從設(shè)備上可以得出：從設(shè)備的時間偏差值=（（t2-t1）-（t4-t3））/2

延遲值=（（t4-t3）+（t2-t1））/2

這樣，從設(shè)備根據(jù)從設(shè)備的時間偏差值補償從設(shè)備的本地時間，實現(xiàn)從設(shè)備和主設(shè)備的時間同步。

采用同步時間網(wǎng)絡(luò)為設(shè)備進行時間同步時，時間同步網(wǎng)絡(luò)是移動通信業(yè)務(wù)正常運行的基礎(chǔ)，時間同步的性能惡化將直接影響到移動通信業(yè)務(wù)的運行。為了監(jiān)管和維護同步時間網(wǎng)絡(luò)的運行狀況，需要進行時間同步性能的監(jiān)測。

但是，目前在同步時間網(wǎng)絡(luò)中，缺乏對時間同步性能的監(jiān)測方法。由于時間同步網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備沒有精確的時間源作為監(jiān)測參考，所以無法監(jiān)測到設(shè)備進行的同步時間源是否精確，只能通過諸如時間報文消息是否能夠正常接收，是否存在時間報文消息的丟包，以及設(shè)備中設(shè)置的時間同步模塊是否正常工作等間接手段確定同步時間網(wǎng)絡(luò)是否正常運行，但無法具體判斷同步時間網(wǎng)絡(luò)中的各個設(shè)備的時間同步性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種時間同步性能監(jiān)測方法，該方法能夠直接監(jiān)測到時間同步網(wǎng)絡(luò)中各個設(shè)備的時間同步性能。