[發(fā)明專利]一種同步時間的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310204015.5
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103259640A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王波
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州華三通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 謝安昆;宋志強

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同步時間的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

在電信服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)向下一代網(wǎng)絡(luò)的演進中，以太網(wǎng)將逐步取代準同步數(shù)字體系（Plesiochronous?Digital?Hierarchy，PDH）以及同步光網(wǎng)絡(luò)（Synchronous?Optical?Network，SONET）/同步數(shù)字系列（Synchronous?Digital?Hierarchy，SDH）傳輸網(wǎng)。因此，在一些要求嚴格同步的應(yīng)用，如包括無線基站以及時分復(fù)用（Time?Division?Multiplexing，TDM）電路仿真服務(wù)（Circuit?Emulation?Services，CES）的設(shè)備中，電信服務(wù)提供商將面臨如何通過以太網(wǎng)傳輸高品質(zhì)時鐘同步的挑戰(zhàn)。國際電信聯(lián)盟-電信標準部（International?Telecommunication?Union?Telecommunication，ITU-T）的標準解決辦法是同步以太網(wǎng)（SyncE）。

在SyncE中，以太網(wǎng)采用與SONET/SDH相同的方式，通過高品質(zhì)、可跟蹤一級基準時鐘信號同步其位時鐘。2006年，國際電信聯(lián)盟在其G.8261中描述了SyncE概念。2007年，在G.8262中對SyncE性能要求進行了標準化，規(guī)定了同步以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中使用的時鐘的最低性能要求。隨后的G.8264中規(guī)定了用于傳輸同步狀態(tài)信息（Synchronization?Status?Marker，SSM）的以太網(wǎng)同步消息通道（Ethernet?Synchronous?Message?Channel，ESMC），以及協(xié)議報文格式ESMC?PDU。

ESMC是一個點對點的邏輯通道，在通道內(nèi)發(fā)送特定的PDU報文用于傳遞信號質(zhì)量的時鐘質(zhì)量級別（Quality?Level，QL），網(wǎng)元設(shè)備根據(jù)G.781定義的時鐘選擇算法選擇一個最優(yōu)時鐘源作為系統(tǒng)的時鐘輸入。

同步以太網(wǎng)只支持頻率同步，即時鐘同步，不支持時間同步，即相位同步。在以太網(wǎng)中同步時間主要通過IEEE?1588?PTP協(xié)議實現(xiàn)。將應(yīng)用了精確時間協(xié)議（Precision?Time?Protocol，PTP）的網(wǎng)絡(luò)稱為PTP域。PTP域內(nèi)有且只有一個同步時鐘，域內(nèi)的所有設(shè)備都與該時鐘保持同步。

PTP域中所有的時鐘節(jié)點都按一定層次組織在一起，整個域的參考時間就是最優(yōu)時鐘（Grandmaster?Clock，GM），即最高層次的時鐘的時間。通過各時鐘節(jié)點間PTP協(xié)議報文的交互，最優(yōu)時鐘的時間最終將被同步到整個PTP域中，因此也稱其為時鐘源。

最優(yōu)時鐘可以通過手工配置靜態(tài)指定，也可以通過最佳主時鐘（Best?Master?Clock，BMC）協(xié)議動態(tài)選舉，動態(tài)選舉的過程如下：

各時鐘節(jié)點之間通過交互的通告（Announce）報文中所攜帶的最優(yōu)時鐘優(yōu)先級、時間等級、時間精度等信息，最終選出一個節(jié)點作為PTP域的最優(yōu)時鐘，與此同時，各節(jié)點之間的主從關(guān)系以及各節(jié)點上的主從端口也確定了下來。通過這個過程，整個PTP域中建立起了一棵無環(huán)路、全連通，并以最優(yōu)時鐘為根的生成樹。

此后，主節(jié)點會定期發(fā)送Announce報文給從節(jié)點，如果在一段時間內(nèi)，從節(jié)點沒有收到主節(jié)點發(fā)來的Announce報文，便認為該主節(jié)點失效，于是重新進行最優(yōu)時鐘的選擇。

在以太網(wǎng)中，PTP同步的基本原理如下：主、從時鐘之間交互同步報文并記錄報文的收發(fā)時間，通過計算報文往返的時間差來計算主、從時鐘之間的往返總延時，如果網(wǎng)絡(luò)是對稱的，即兩個方向的傳輸延時相同，則往返總延時的一半就是單向延時，這個單向延時便是主、從時鐘之間的時鐘偏差，從時鐘按照該偏差來調(diào)整本地時間，就可以實現(xiàn)其與主時鐘的同步。

PTP同步和同步以太網(wǎng)同時使用的時候，一般使用同步以太網(wǎng)同步時鐘，PTP同步時間，因為同步以太網(wǎng)是通過硬件同步時鐘，精度要比PTP同步時鐘的精度高。

由上可見，實現(xiàn)同步以太網(wǎng)中的時間同步，需要在以太網(wǎng)設(shè)備上同時配置PTP和同步以太網(wǎng)特性，但是PTP需要計算網(wǎng)絡(luò)拓撲和端口角色狀態(tài)，占用的網(wǎng)絡(luò)資源和CPU資源都比較多，實現(xiàn)困難，并且PTP和同步以太網(wǎng)存在配合問題。因此現(xiàn)有以太網(wǎng)中實現(xiàn)時間同步的方法，組網(wǎng)配置，以及實現(xiàn)時間同步過程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N種同步時間的方法和設(shè)備，在保證PTP同步時間的精度的情況下，簡化了同步以太網(wǎng)中的組網(wǎng)配置，以及同步時間過程。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：