CN101141240B - Sdh时钟自动组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种SDH时钟自动组网方法，包括以下步骤：S102，初始化网络中的各个网元和网元的端口状态；S104，网络中的每个网元均向邻近网元传递时钟信息；以及S106，每个网元按照预定时钟源选择方式和时钟握手协议捕捉并锁定时钟源，并且在网元拓扑结构变化的情况下，每个网元均重新确定其端口状态和重新捕捉并锁定时钟源。通过本发明，可以克服现有技术SDH组网时，时钟只能在简单条件下建立网络的缺点，从而解决了现有技术无法在复杂情况下自动组建时钟树的问题。

Description

SDH时钟自动组网方法

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种SDH时钟自动组网方法。

背景技术

在光同步数字传输系统中，各网元的时钟是否同步严重影响着整个传输网的性能。目前的数字同步体系(Synchronous DigitalHierarchy，简称SDH)网同步一般采用主从同步方式，即使用一系列分级的时钟，每级时钟都与其上一级时钟同步，最高等级时钟经同步分配链路分配给下面的各级时钟。每个节点应有一条或多条时钟同步链路，当某些链路失效时，网络节点应能进行自动保护倒换，通过其他链路同步于高级别的时钟。

在上面所述的技术中，时钟源跟踪的建立和管理主要依赖于手工的配置，但是随着IP业务的不断发展，用于承载的传送网SDH组网结构越来越复杂，原来的手工方式越来越难以满足要求，所以需要一种在复杂网络情况下自动组建稳定时钟网络的方法。

发明内容

鉴于以上的一个或多个问题，本发明提供了一种SDH时钟自动组网方法。

根据本发明的SDH时钟自动组网方法包括以下步骤：S102，初始化网络中的各个网元和网元的端口状态；S104，网络中的每个网元均向邻近网元传递时钟信息；以及S 106，每个网元按照预定时钟源选择方式和时钟握手协议捕捉并锁定时钟源，并且在网元拓扑结构变化的情况下，每个网元均重新确定其端口状态和重新捕捉并锁定时钟源。

在步骤S102中，在网络中配置节点网元和非节点网元，其中，节点网元为为网络提供稳定时钟源的网元并具有节点ID标识，非节点网元为不能为网络提供稳定时钟源的网元且其ID为S_ID，非节点网元锁定其ID不为S_ID的时钟源。

在步骤S102中，为网元设定以下端口：用于锁定时钟源的根端口；当根端口断开时能够代替根端口的备用端口，其中，备用端口的对端是下游端口；以及自环端口，其目的地址是自己的端口，用于防止自环。

其中，时钟优先级按照由高到低的顺序为：标准中的时钟信息、时钟源节点网元信息、通过节点网元的开销信息、上游节点网元的信息、本网元的信息、端口的信息。

其中，通过以下方式判断是否为备用端口：在本端和对端接收到的时钟源节点网元的ID均为根节点网元的ID的情况下，比较本端和对端的开销信息和网元信息，如果对端的优先级高，则本端为备用端口

在步骤S106中，在非节点网元接收到节点网元的ID标识的情况下，非节点网元锁定时钟源，否则保持原来的时钟源或用原来的内时钟源，在原来的时钟源持续一段时间内没有新的时钟源切换的情况下，进入内时钟源。

在步骤S106中，时钟握手过程包括：在网元需要切换时钟源的情况下，保持原有时钟源并向上游网元发送时钟源改变回应消息，选择新的时钟源并向下游网元发送时钟源改变通知消息，在接收到来自下游网元的回应且经过了第一预定时间的情况下，网元捕捉并锁定新的时钟源。

其中，在下游网元没有在第一预定时间内回应的情况下，当对端优先级更高且接收到对端配置信息后，重新计算各端口的状态，在对端优先级更高且没有接收到对端配置信息后，在经过第二预定时间后捕捉并锁定时钟源。其中，在保持原有时钟源期间，网元发现了新的根端口，则重新开始时钟握手过程。在下游网元接收到时钟源改变通知消息后，进行时钟握手操作。

通过本发明，克服了现有技术SDH组网时，时钟只能在简单条件下建立网络的缺点，解决了现有技术无法在复杂情况下自动组建时钟树的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的SDH时钟自动组网方法的流程图；

图2是作为应用图1所示的方法的复杂网络的实施例的mesh网络的拓扑图；

图3是根据本发明实施例的时钟握手传递的示意图；

图4是根据本发明实施例的S1字节的示意图；以及

图5是根据本发明实施例的R2C8字节的示意图；以及

图6A至图6I是根据本发明另一实施例的SDH时钟自动组网方法的示意图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1，说明根据本发明实施例的SDH时钟自动组网方法。如图1所示，该SDH时钟自动组网方法包括以下步骤：S102，初始化网络中的各个网元和网元的端口状态；S104，网络中的每个网元均向邻近网元传递时钟信息；以及S106，每个网元按照预定时钟源选择方式和时钟握手协议捕捉并锁定时钟源，并且在网元拓扑结构变化的情况下，每个网元均重新确定其端口状态和重新捕捉并锁定时钟源。

在步骤S102中，在网络中配置节点网元和非节点网元，其中，节点网元是通过配置确定的可以为网络提供稳定时钟源的网元，具有自身的节点ID标识。非节点网元是不可以为网络提供稳定时钟源的网元，ID为特定值S_ID；非节点网元只能锁定不为S_ID的时钟源。

在步骤S102中，为网元设定以下端口：用于锁定时钟源的根端口；当根端口断开时能够代替根端口的备用端口，其中，备用端口的对端是下游端口；以及自环端口，其目的地址是自己的端口，用于防止自环。

其中，时钟优先级的判断依据包括：标准里的时钟信息(S1)、时钟源节点信息(ID)、通过节点的开销信息(Notes)、上游节点网元的信息、本网元的信息、以及端口的信息。其中，以上各判断依据的优先级顺序为：标准里的时钟信息＞时钟源节点信息＞通过节点的开销信息＞网元的信息＞端口。其中，通过配置或接收其它网元的消息获得以上信息，构成时钟源的选择依据。

其中，备用端口的优先级顺序通过时钟源节点的信息ID来判断。当端口收到配置信息时，对配置信息的优先级进行判断，在ID都为根节点ID(与根端口收到的ID相同)的情况下，比较通过节点的开销信息和网元信息，如果对端优先级高，则本端为备份端口，否则本端为下游节点。

其中，下游端口是在对端抽取本网元时钟的情况下，下游端口是对端抽取本网元时钟的端口。

其中，备用端口的对端一定是下游端口，这样可以避免出现两个网元的根时钟源丢失的时候可能出现的对抽时钟。其中，在锁定的根时钟源丢失的情况下，直接切换到备用端口。如果有多个备用端口存在，则可以根据备用端口收到的配置信息进行切换优先排序。

在步骤S106中，在非节点网元接收到节点网元的ID标识的情况下，非节点网元锁定时钟源，否则保持原来的时钟源或用原来的内时钟源，在原来的时钟源持续一段时间内没有新的时钟源切换的情况下，进入内时钟源。这样可以减少时钟树拓扑局部振荡对时钟网络稳定的影响。

在步骤S106中，时钟握手过程包括：在网元需要切换时钟源的情况下，保持原有时钟源并向上游网元发送时钟源改变回应消息，选择新的时钟源，锁相环暂时不进行捕捉锁定，并向下游网元发送时钟源改变通知消息，在接收到来自下游网元的回应且经过了第一预定时间的情况下，网元捕捉并锁定新的时钟源。

如果没有收到回应，则在对端优先级更高，且收到对端配置信息的情况下，重新开始计算过程；在没有收到更高优先级配置信息的情况下，经过一个较长时延转化为捕捉锁定状态。

如果在时钟保持原有时钟源期间，又发现了新的根端口，则重新启用时钟握手过程。下游网元检测到时钟源改变通知消息，进行同样的握手操作。对于一个链路，时钟源改变传递的过程如图3所示，holdover左侧的网元跟踪进入A的时钟源，右侧的网元跟踪holdover保持的时钟。图2示出了应用图1所示的复杂网络(例如，mesh网络)的拓扑示意图。其中，使用s1的未使用的半个字节和一个空闲开销字节承载配置信息。其中，如图4所示定义S1字节，如图5所示定义空闲开销字节。其中，a为时钟源改变通知消息；p为时钟源改变回应消息；标识用于区别使用时钟树的系统和以前的系统。其中，网元的时钟源优先级顺序为：S1＞节点ID＞通过节点的开销信息＞网元地址＞端口。

参考图6A至图6I，说明根据本发明另一实施例的SDH时钟自动组网方法。

如图6A所示，节点A接SSM等级为0x02的时钟源，节点H接质量等级为0x08的时钟源。网管配置节点时钟A、H的ID、和每个网元的通过节点的开销信息。

如图6B所示，上电初始化以后，各个网元时钟向各端口发送时钟源改变通知消息(简称p)、自身ID(非节点的S_ID默认为0)、notes(初始化为0)、和SSM(非节点的为内时钟质量等级0x0b)的消息。节点时钟上电时进入内时钟，向各个网元传递外时钟源的s1消息，如A点，s1为0x02。

如图6C所示，各网元根据收到的配置消息选择时钟源，如果A点从非外时钟源的端口收到的s1都为0x0b，则可以确定外时钟源为根时钟源，在收齐了回应a且过了一段等待时间以后，锁定外时钟源。对B点而言，发现从BA点收到的s1最优，网元进入保持，向A点回应a，同时向C和E点转发新的配置信息，ID为A点的ID，notes加上配置的开销(默认值为1)，B收到了除BA的所有端口的回应a，过了一段等待时间，时钟锁定A。

如图6D所示，其它网元进行同样的处理，B、C、D进入保持，向外转发带有A的ID和notes的信息，E、F、G向外转发带H的配置信息。以C为例，向B、D、F转发p报文，同时也收到来自这几个点的配置信息，B和D点报文的s1、ID和C是相同的，根据源地址的优先顺序，进行判决，假如C的地址高于B且低于B，则可以确定CB方向的端口为备用端口，向B回应a，而CD方向确定为下游端口，回应a；CF方向，因为收到的s1级别要低一些，所以不回应a，当C点从各端口收齐a以后，且过了一段等待时间，锁定A；对于F，从C点收不到a，，继续保持，发现从C点收到的优先级别最高，转而向E、G、H发送配置报文。最终形成一个如图6E所示的稳定时的拓扑图。

如图6F所示，当AC间的连接断裂的时，C点网元直接切换到备用网元，锁定B点网元的时钟源。如果有多个备用端口，可以根据预先设定的端口优先级进行判断。

如图6G所示，对于非节点时钟，如果源时钟丢失，且没有备用端口，则进入保持，在没有从新收到带节点ID的信息的信号前，将一直保持，24小时转入内时钟。进入内时钟以后向外的发送配置报文，重复初始化化的过程。

如图6H所示，如果CA和CB同时断开，C点没有了根时钟源以及备用时钟源，进入保持状态，向外发送本网元信息的配置信息(ID为0)，notes为0的信息，D收到以后，发现DC方向已经不是备用端口了，而且优先级低，于是将端口从备用端口bp转为下游端口dp，不回应a；F点网元发现根端口的ID变为0，进入保持，如果F点的优先级低于C点的优先级，则向外转发C点的配置信息，否则转发自身的配置信息。网元C点从CD方向收不到回应a，发现这个方向的优先级最高，且ID不为0，选择D为上游节点，F点也进行同样的操作；H点发现根端口的时钟源优先级低的时候，选则最优的备用端口直接锁定。

如图6I所示，节点C、D确定了最优的时钟源以后，向其它端口发配置信息，C点收到F点的a，结束保持状态，锁定D；对F点而言，如果FC和FG方向ID和notes相同，判断源地址，假定C点地址优于G地址，结束保持状态，锁定C，最后形成稳定拓扑。

综上所述，本发明通过调整SDH时钟开销承载配置信息、区分节点和非节点网元、设立各网元端口状态，并通过时钟握手协商同步关系，利用ID保持减少振荡，从而实现复杂时钟网络平滑稳定的快速收敛，同时与现有系统兼容。

通过本发明，克服了现有技术SDH组网时，时钟只能在简单条件下建立网络的缺点，解决了现有技术无法在复杂情况下自动组建时钟树的问题。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种SDH时钟自动组网方法，其特征在于，包括以下步骤：

S102，初始化网络中的各个网元和网元的端口状态；

S104，所述网络中的每个网元均向邻近网元传递时钟信息；以及

S106，所述每个网元按照预定时钟源选择方式和时钟握手协议捕捉并锁定时钟源，并且在网元拓扑结构变化的情况下，每个网元均重新确定其端口状态和重新捕捉并锁定时钟源；

其中，在所述步骤S102中，在所述网络中配置节点网元和非节点网元，其中，所述节点网元是为网络提供稳定时钟源的网元并具有节点ID标识，所述非节点网元为不能为网络提供稳定时钟源的网元且其ID为特定值，所述非节点网元锁定其ID不为所述特定值的时钟源。

2.根据权利要求1所述的SDH时钟自动组网方法，其特征在于，在所述步骤S102中，为网元设定以下端口：

用于锁定时钟源的根端口；

当所述根端口断开时能够代替所述根端口的备用端口，其中，所述备用端口的对端是下游端口；以及

自环端口，其目的地址是自己的端口，用于防止自环。

3.根据权利要求2所述的SDH时钟自动组网方法，其特征在于，时钟优先级按照由高到低的顺序为：标准中的时钟信息、时钟源节点网元信息、通过节点网元的开销信息、上游节点网元的信息、本网元的信息、端口的信息。

4.根据权利要求3所述的SDH时钟自动组网方法，其特征在于，通过以下方式判断是否为备用端口：

在本端和对端接收到的所述时钟源节点网元的ID均为根节点网元的ID的情况下，比较所述本端和对端的开销信息和网元信息，如果所述对端的优先级高，则所述本端为备用端口。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的SDH时钟自动组网方法，

其特征在于，在所述步骤S106中，在所述非节点网元接收到节点网元的ID标识的情况下，所述非节点网元锁定时钟源，否则保持原来的时钟源或用原来的内时钟源，在所述原来的时钟源持续一段时间内没有新的时钟源切换的情况下，进入内时钟源。

6.根据权利要求5所述的SDH时钟自动组网方法，其特征在于，在所述步骤S106中，时钟握手过程包括：

在网元需要切换时钟源的情况下，保持原有时钟源并向上游网元发送时钟源改变回应消息，选择新的时钟源并向下游网元发送时钟源改变通知消息，在接收到来自下游网元的回应且经过了第一预定时间的情况下，需要切换时钟源的网元捕捉并锁定新的时钟源。

7.根据权利要求6所述的SDH时钟自动组网方法，其特征在于，在所述下游网元没有在所述第一预定时间内回应的情况下，当对端优先级更高且接收到对端配置信息后，重新计算各端口的状态，在对端优先级更高且没有接收到对端配置信息后，在经过第二预定时间后捕捉并锁定时钟源。

8.根据权利要求7所述的SDH时钟自动组网方法，其特征在于，在保持原有时钟源期间，所述需要切换时钟源的网元发现了新的根端口，则重新开始时钟握手过程。

9.根据权利要求7所述的SDH时钟自动组网方法，其特征在于，在所述下游网元接收到时钟源改变通知消息后，进行所述时钟握手操作。

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