CN101222403B - 在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法和节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法，该方法包括：相交环网中各个以太环网的主节点都配置有各自的优先级；相交环网上的各个主节点确定优先级最高的主节点；相交环网中其他所有节点根据优先级最高的主节点发送的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间。本发明还公开了一种主节点、传输节点以及一种相交环网。本发明能够保证相交环网上所有节点的时间信息保持同步。

Description

在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法和节点 

技术领域

本发明涉及以太环网技术，特别是涉及在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法和节点。 

背景技术

目前，以太环网逐步普及并应用。图1是单个以太环网的结构示意图。参见图1，在单个以太环网中，包括一个主节点和若干传输节点，主节点与各个传输节点在以太环网上传输业务数据，完成各种业务功能。在以太环网正常工作时，主节点阻塞自身一侧的副端口，从而避免以太环网形成环路。 

为了满足业务的各种需求，在实际的组网应用中，经常需要将多个以太环网进行任意相交组网，形成相交环网，也就是说，一个相交环网可以包含多个以太环网，一个以太环网物理上对应一个环形连接的以太网拓扑，一个相交环网就由彼此相接的多个以太环网构成。图2是多个以太环网相交形成的相交环网的一种拓扑示意图。目前根据业务的需求，一种常用的城域网组网模式可以如图2所示，并且，为了区分出相交环网中各个以太环网的重要性和层次，在图2所示的网络结构中，将代表核心/汇聚层的以太环网ABCDEFHIA设置为主环，该主环具有高带宽的特点；其他各区域的汇聚/接入网络与主环的一部分组成小的环，并被视为附着在主环上的段，比如，图2中一个区域的节点V和W与主环的节点B和C组成一个以太环网，作为附着在主环上的段VWBC。 

多个以太环网相交的组网方式，能够形成更加灵活的网络拓扑结构，从而为用户提供更加丰富的业务服务，因此，具有广阔的应用前景。 

参见图2，根据相交环网的特点可以看出，在相交环网中，不同以太环网相交，这样，一个节点和链路就可以同时属于不同主节点控制的以太环网，如图2中节点B位于主环ABCDEFHIA上，同时也位于附着在主环的段VWBC上。这样，为了保证相交环网业务的正常运行，则必须对相交环网上所有节点的时间信息进行同步，避免由于时间信息不同步导致的业务错误。因此，目前，如何对任意拓扑的相交环网上的所有节点进行时间同步，已经成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法、一种主节点、一种传输节点以及一种相交环网，以便于保证相交环网上所有节点的时间同步。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法，该方法应用于多个以太环网相交形成的任意拓扑的相交环网中，每个以太环网包括主节点以及若干个传输节点，该方法包括： 

相交环网中各个以太环网的主节点都配置有各自的优先级； 

相交环网上的各个主节点确定各主节点中优先级最高的主节点； 

相交环网中其他所有节点根据优先级最高的主节点发送的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间。 

所述相交环网上的各个主节点确定各主节点中优先级最高的主节点的步骤包括：相交环网上的主节点在相交环网上发送携带自身优先级和时间信息的时间同步报文；主节点在接收到其他主节点发来的时间同步报文后，比较该时间同步报文中的优先级与自身的优先级，如果自身的优先级高，则在延时一个时间长度后，通过相交环网发送携带自身优先级和时间信息的时间同步报文，如果自身的优先级低，则不再发送时间同步报文；任意一个主节点在确定自身的优先级高，且在设定时间长度内未接收到其他主节点发来的时间同步报文后，确定自身是相交环网上优先级最高的主节点。 

该方法进一步包括：任意一个主节点在首次比较出自身的优先级低时，以及相交环网上的每一个传输节点首次接收到时间同步报文时，记录当前接收到的时间同步报文中的优先级和时间信息，并且在后续过程中当接收到其他主节点发来的时间同步报文时，比较该时间同步报文中的优先级与所记录的优先级，如果记录的优先级低，则利用该时间同步报文中的优先级和时间信息更新记录，否则，保持原记录； 

所述同步自身的时间的步骤包括：根据最终记录的时间信息同步自身的时间。 

该方法进一步包括：相交环网上的每一个主节点中都配置有相交环网上所有主节点的标识和优先级；所述相交环网上的各个主节点确定各主节点中优先级最高的主节点的步骤包括：相交环网上的各个主节点根据自身配置确定各主节点中优先级最高的主节点。 

该方法进一步包括：当相交环网中一个以太环网增加一个节点时，该以太环网中的主节点在本环网上发送携带同步后的时间信息的刷新转发表报文，该增加的节点根据接收到的刷新转发表报文中的时间信息同步自身的时间。 

在相交环网的各个主节点初始启动时，执行所述的从相交环网的主节点中确定优先级最高的主节点的步骤； 

该方法进一步包括：优先级最高的主节点在正常工作时，在相交环网上周期性发送携带自身优先级和时间信息的时间同步报文；其他主节点检测在设定的时间长度内是否接收到所述优先级最高的主节点发来的时间同步报文，如果否，则确定当前优先级最高的主节点故障，转向执行所述从相交环网的主节点中确定优先级最高的主节点的步骤。 

所述时间信息为：健康检测HELLO报文的发送时间周期，和/或，HELLO报文的故障等待时间周期。 

该方法进一步包括：将相交环网中的一个以太环网设置为主环，将与主环直接相交的以太环网设置为附着在主环上的低层次的段，将与该低层次的 段直接相交的以太环网设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并设置主环中主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级； 

所述相交环网中各个以太环网包括：主环、所有低层次的段以及所有更低层次的段。 

一种主节点，该主节点位于相交环网中的任意一个以太环网，该主节点包括： 

信息保存单元，用于保存所在主节点的标识和优先级； 

同步处理单元，用于根据信息保存单元中保存的优先级确定所在主节点是否为相交环网中优先级最高的主节点，如果否，则根据相交环网中优先级最高的主节点发来的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间信息。 

该主节点进一步包括报文处理单元，用于在所在主节点初始启动时，或在监测到优先级最高的主节点故障时，将所在主节点的优先级及时间信息携带在时间同步报文中并在相交环网上发送，并接收其他主节点发来的携带优先级及时间信息的时间同步报文； 

所述同步处理单元，用于将信息保存单元中保存的优先级与报文处理单元接收到的时间同步报文中的优先级进行比较，在确定信息保存单元中保存的优先级高，且报文处理单元在设定时间长度内未接收到其他主节点发来的时间同步报文后，确定所在主节点是相交环网上优先级最高的主节点。 

所述信息保存单元，进一步用于保存相交环网上其他所有主节点的标识和优先级； 

所述同步处理单元，用于根据信息保存单元中保存的信息，执行所述的确定所在主节点是否为相交环网中优先级最高的主节点的处理。 

该主节点所在的相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且， 

当所述主节点为主环的主节点时，该主节点的优先级最高，且，所述主节点为低层次段上的主节点时的优先级高于该主节点为更低层次段上的主节点时的优先级。 

一种传输节点，其特征在于，该传输节点位于相交环网中的任意一个以太环网，该传输节点包括： 

报文处理单元，用于在首次接收到携带优先级和时间信息的时间同步报文后，将该报文中的优先级和时间信息记录在信息保存单元中，在后续接收到其他主节点发来的时间同步报文时，比较该时间同步报文中的优先级与信息保存单元中记录的优先级，如果记录的优先级低，则利用该时间同步报文中的优先级和时间信息更新信息保存单元中的记录，否则，保持信息保存单元中的原记录； 

信息保存单元，用于保存优先级和时间信息的记录； 

时间同步处理单元，用于根据信息保存单元中最终保存的时间信息同步自身的时间。 

该传输节点所在的相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且， 

该传输节点所在的相交环网中，主环上主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级。 

一种相交环网，其特征在于，该相交环网中包括至少两个以太环网，每个以太环网包括主节点以及若干个传输节点；并且，该相交环网中每一个以太环网上的主节点如本发明上述任意一种主节点所述，该相交环网中每一个以太环网上的传输节点如本发明上述任意一种传输节点所述。 

上述相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且， 

所述相交环网中，主环上主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级。 

由此可见，在本发明中，能够保证相交环网上所有节点的时间同步，这样，则能够保证相交环网业务的正常运行，避免由于时间信息不同步导致的业务错误。 

附图说明

图1是单个以太环网的结构示意图。 

图2是多个以太环网相交形成的相交环网的一种拓扑示意图。 

图3是在本发明实施例中对任意拓扑相交环网中的节点进行时间同步的流程图。 

图4是本发明实施例中一种相交环网的示意图。 

图5本发明实施例中另一种相交环网的示意图。 

图6是本发明实施例中优先级最高的主节点发生故障的示意图。 

图7是在本发明实施例中主节点的基本结构示意图。 

图8是在本发明实施例中主节点的较佳结构示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。 

本发明提出了一种在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法，该方法应用于多个以太环网相交形成的任意拓扑的相交环网中，每个以太环网包括主节点以及若干个传输节点，该方法包括：相交环网中各个以太环网的主节点都配置有各自的优先级；相交环网上的各个主节点确定优先级最高的主节点；相交环网中其他所有节点根据优先级最高的主节点发送的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间。 

图3是在本发明实施例中对任意拓扑相交环网中的节点进行时间同步的流程图。参见图3，在本发明的一个较佳实施例中，对任意拓扑相交环网中的所有节点进行时间同步的过程具体包括以下步骤： 

步骤301：在多个以太环网相交形成的任意拓扑的相交环网中，为每一个以太环网设置主节点，并为每一个主节点设置标识(ID)及对应的优先级(LEVEL)。 

图4是本发明实施例中一种相交环网的示意图。参见图4，通过本步骤301的处理，对于以太环网R1，设置其主节点为A，该主节点A的标识为ID1，对应的优先级为LEVEL1；对于以太环网R2，设置其主节点为E，该主节点E的标识为ID2，对应的优先级为LEVEL2；对于以太环网R3，设置其主节点为G，该主节点G的标识为ID3，对应的优先级为LEVEL3。其中，LEVEL1、LEVEL2和LEVEL3的优先级依次降低。 

本领域技术人员可以理解的是，对于图4所示的相交环网，所有以太环网上的所有节点属于同一个相交环网域。该相交环网可以由整数表示的ID来标识，一组配置了相同的域ID和控制VLAN，并且相互连通的网络设备群体构成一个相交环网。并且，在每一个以太环网上设置主节点时，将该主节点在环上的两个端口加入控制VLAN，并设置主/副端口(如果不做指定，则选择端口号小的为主端口)，在以太环网正常工作时，主节点阻塞副端口。 

通过本步骤的处理可以看出，本实施例没有在相交环网的各个以太环网中明确指定主环和依附于主环的外层次段，而通过主节点标识和优先级来区分各个以太环网，因此，简化了网络配置。 

步骤302：在相交环网中，每一个主节点初始正常启动后，构造携带自身标识、优先级和时间信息的时间同步报文(RING_TIME_NOTIFY)。 

这里，时间同步报文可以是预先定义的协议报文。 

步骤303：正常工作的每一个主节点在相交环网上定期发送时间同步报文。 

本步骤中，可以根据主节点的状态来执行发送时间同步报文的处理，具 体包括：对于正常工作的每一个主节点，如果其处于完整(Complete)状态，即该主节点所控制的以太环网正常工作，那么，为了兼顾考虑减少相交环网中传输的报文的数量，该主节点可以只从主端口定期发送时间同步报文，如果主节点处于故障(Failed)，即该主节点控制的以太环网发生故障，那么，该主节点则需要从主端口和副端口分别发送时间同步报文。 

当然，为了确保相交环网上其他所有节点均能够接收到时间同步报文，在本步骤中，也可以不考虑主节点的状态，由主节点从主端口和副端口分别发送时间同步报文。 

步骤304：在相交环网中，每一个节点从自身的一个端口上接收到时间同步报文后，都通过自身其它所有正常的端口发送该时间同步报文。 

在本步骤304中，相交环网上任意一个主节点接收到其他主节点发来的时间同步报文后，从硬件转发，但要上送CPU处理，并且，该主节点将该时间同步报文当作数据报文处理，即，如果该主节点的副端口阻塞，则不从副端口发送所接收到的时间同步报文，并且，从副端口收到的时间同步报文也不再进行转发处理，直接丢弃。 

通过上述步骤303和步骤304的处理，则可以保证相交环网上的每一个主节点均接收到其他主节点发来的时间同步报文，从而获得其他主节点的标识、优先级和时间信息；并且，也可以保证相交环网中的每一个传输节点接收到各个主节点发送的携带标识、优先级和时间信息的时间同步报文。对于各个主节点，参见图3，其接收到时间同步报文时执行步骤305及后续相应过程；对于各个传输节点，参见图3，其接收到时间同步报文时执行步骤310及后续相应过程。 

步骤305：每一个主节点在首次接收到其他主节点发来的时间同步报文后，比较该接收的时间同步报文中的优先级与自身的优先级，如果自身的优先级高，则执行步骤306，如果自身的优先级低，则执行步骤308。 

由于为每一个主节点配置了标识(ID)和优先级(LEVEL)，其中，为不同主节点配置的ID互不相同，而为不同主节点配置的优先级则有可能 相同，因此，在本步骤中，如果比较的两个优先级(LEVEL)值相同，那么，主节点进一步比较所接收到的时间同步报文中的其他主节点的ID与自身的ID，如果自身的ID号小，则认为自身的优先级高，如果自身的ID号大，则认为自身的优先级低。 

步骤306：该主节点在延迟一个随机时间长度后，通过自身的主端口和副端口在相交环网上发送携带自身标识、优先级和时间信息的时间同步报文。 

在实际的业务实现中，本步骤中的主节点也可以根据其状态来执行本步骤中发送时间报文的处理，具体实现过程与上述步骤303中的相应过程相同。 

步骤307：任意一个主节点在确定自身的优先级高，且在设定时间长度内未接收到其他主节点发来的时间同步报文后，确定自身是相交环网上优先级最高的主节点，执行步骤313。 

步骤308：该主节点不再发送时间同步报文，并记录当前接收到的时间同步报文中的优先级、标识和时间信息。 

步骤309：当该主节点在后续过程中又接收到其他主节点发来的时间同步报文时，比较当前接收的时间同步报文中的优先级与所记录的优先级，如果记录的优先级低，则利用当前接收的时间同步报文中的优先级和时间信息更新记录，否则，保持原记录，执行步骤312。 

步骤310：相交环网上的每一个传输节点在首次接收到时间同步报文时，记录该时间同步报文中的标识、优先级和时间信息。 

步骤311：当该传输节点在后续过程中又接收到其他主节点发来的时间同步报文时，比较当前接收的时间同步报文中的优先级与所记录的优先级，如果记录的优先级低，则利用当前接收的时间同步报文中的优先级和时间信息更新记录，否则，保持原记录。 

步骤312：不是最高优先级的主节点和传输节点根据最终记录的时间信息同步自身的时间。 

至此，相交环网上的其他所有节点均将自身的时间信息同步为优先级最高的主节点的时间信息，保证了相交环网上所有节点的时间信息一致。 

步骤313：优先级最高的主节点在正常工作时，在相交环网上周期性发送时间同步报文。 

这里，发送时间同步报文的时间周期T可以适当取大一些，比如为60秒。另外，本步骤中，较佳地，优先级最高的主节点在正常工作时可以通过自身的主端口和副端口分别发送时间同步报文。 

步骤314：在相交环网中，其他主节点检测在设定的时间长度内(如为3T)是否接收到优先级最高的主节点发来的时间同步报文，如果是，则确定优先级最高的主节点正常，返回步骤314，否则，确定当前优先级最高的主节点故障，转向执行步骤303。 

需要说明的是，在上述图3所示流程中，是利用各个主节点相互发送时间同步报文，比较各自优先级的方式来确定出最高优先级的主节点。在本发明的其他实施例中，也可以通过静态配置的方式来使各个主节点确定优先级最高的主节点，具体过程包括：在相交环网上的每一个主节点中均配置相交环网上所有主节点的标识和优先级；这样，相交环网上的各个主节点根据自身配置确定优先级最高的主节点。在采用静态配置的方式使各个主节点确定优先级最高的主节点后，则可以由该最高优先级的主节点在相交环网上发送携带自身标识、优先级和时间信息的时间同步报文，这样，其他各个主节点以及每一个传输节点则可以根据接收到的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间。 

在利用上述图3所示流程同步了相交环网中所有节点(包括所有传输节点和所有主节点)的时间信息后，如果相交环网中的一个以太环网增加一个节点，那么，该以太环网中的主节点的相应端口状态则会发生变化，这样，该主节点则会在本环网上发送携带自身标识、优先级以及同步后的时间信息的刷新转发表报文，该增加的节点根据接收到的刷新转发表报文中的时间信息同步自身的时间，从而保证了增加的节点也能同步自身的时间信息。 

根据上述图3所示流程的处理，以图4所示的相交环网为例(主节点A 的优先级＞主节点E的优先级＞主节点G的优先级)，则可以得到：在所有节点启动时，假如E首先启动后认为自身优先级最高，首先发送携带自身优先级、标识和时间信息的时间同步报文(RING_TIME_NOTIFY)；相交环网中各节点收到后分别处理，其中，主节点G比较后，按照上述图3中处理，则会确定自身优先级低于报文中携带的主节点E的优先级，因此，主节点G记录E的时间信息；主节点A比较后，按照上述图3中处理，则会确定自身优先级高于报文中携带的主节点E的优先级，因此，主节点A发送携带自身标识和优先级的RING_TIME_NOTIFY来更新域中节点的时间信息，从而保证相交环网上的每一个节点的时间信息同步。 

参见图5，假如在图4所示网络的基础上，增加一个新的段H-J-I-B，形成以太环网R4，首先增加主节点J(其优先级相对于主节点A的优先级较低)。J首先认为优先级最高，发送携带自身优先级、标识和时间信息的RING_TIME_NOTIFY，A收到后将发送新的RING_TIME_NOTIFY来更新J的时间信息。接着增加节点I，J检测到环路完整，发送刷新转发表报文(RING-UP-FLUSH-FDB)，I记录J的TIME信息(这时已经同步了)，此后I再接收到A的RING_TIME_NOTIFY，进一步更新记录，从而保证相交环网上的每一个节点的时间信息同步。 

参见图5和图6，进一步优先级最高的主节点A发生故障(DOWN)，根据上述图3所示处理，经过3T时间，其他主节点检测到没有收到主节点A发送的RING_TIME_NOTIFY，将清除原有记录，并重新开始选举新的最高优先级节点。 

需要说明的是，较佳地，在本发明中，相交环网上的节点所同步的时间信息可以为HELLO报文的发送时间周期(HELLO time)，和/或，HELLO报文的故障等待时间周期(Fail time，通常为3倍HELLO time)。这样，相交环网上所有主节点在其控制的以太环网内则会按照相同的时间周期发送HELLO报文，从而保证了相交环网中各个主节点的发包频率一致，而又由于每个节点中预阻塞定时器的超时时间为3倍HELLO time，因此，则避免了现有技术中节点难于 确定预阻塞定时器的超时时间，提前打开预阻塞的端口，并造成环路的缺点，从而保证相交环网的正常运行，提高了相交环网的性能。 

可以理解的是，虽然上述实施例中的图3，为便于理解，对方法的步骤采用了顺序性描述，但是应当指出的是，对于上述步骤的顺序并不做严格的限制。 

本领域普通技术人员还可以理解，上述实施例中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来实现，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，可以是ROM/RAM、磁碟、光盘等。 

需要说明的是，在上述本发明的实施例中，没有在相交环网的各个以太环网中明确区分主环和依附于主环的外层次段，而通过主节点标识和优先级来区分各个环网。在本发明的其他实施例中，也可以在相交环网的各个以太环网中明确区分主环和依附于主环的外层次段，比如，根据实际业务的需要，将相交环网中位于核心/汇聚层的以太环网设置为主环，将直接连接在主环上的环即与主环直接相交的以太环网设置为附着在主环上的低层次的段，将直接连接在该低层次的段上的更外层的环即与该低层次的段直接相交的以太环网设置为更低层次的段。比如，参见图4，将以太环网R1(由节点ABDCA组成)设置为主环，其主节点为A，与该主环R1直接相交的以太环网R2(由节点CDFE组成)就退化为连接在主环上的低层次的段CEFD，其主节点为E，并且，与主环直接相交的以太环网R3(由节点GDBHG组成)也退化为连接在主环上的低层次的段DGHB，其主节点为G。当本发明采用上述对相交环网中各个环划分主环和低层次段的方式时，其实现本发明的过程与上述实施例中图3的过程相同，只是上述图3所示过程中的每一个以太环网具体对应为主环、各个低层次的段以及各个更低层次的段。 

另外，当采用上述对相交环网中各个环划分主环和低层次段的方式时，一般地，要求当高层次段与低层次段的公共链路发生中断时，应放开高层段主节点的副端口，以保障高层次段上的大流量不会都冲到低层次段上，这样的目的是保障原有高层次段的流量，不至于跑到低层次的段上去。因此，当 本发明采用上述对相交环网中各个环划分主环和低层次段的方式时，在执行步骤301中设置各个主节点的优先级时，具体处理是：设置主环中主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级较低，直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级更低。 

另外，本发明还提出了一种主节点，该主节点位于相交环网中的任意一个以太环网。参见图7，该主节点包括： 

信息保存单元，用于保存所在主节点的优先级； 

同步处理单元，用于根据信息保存单元中保存的优先级确定所在主节点是否为相交环网中优先级最高的主节点，如果否，则根据优先级最高的主节点发来的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间信息。 

参见图8，较佳地，该主节点进一步包括报文处理单元，用于在所在主节点初始启动时，或在监测到优先级最高的主节点故障时，将所在主节点的优先级及时间信息携带在时间同步报文中并在相交环网上发送，并接收其他主节点发来的携带优先级及时间信息的时间同步报文； 

所述同步处理单元，用于将信息保存单元中保存的优先级与报文处理单元接收到的时间同步报文中的优先级进行比较，在确定信息保存单元中保存的优先级高，且报文处理单元在设定时间长度内未接收到其他主节点发来的时间同步报文后，确定所在主节点是相交环网上优先级最高的主节点。 

在本发明中，主节点还可以通过其他方式来确定自身是否为相交环网中优先级最高的主节点，此时，在主节点中， 

所述信息保存单元，进一步用于保存相交环网上其他所有主节点的标识和优先级； 

所述同步处理单元，用于根据信息保存单元中保存的信息，执行所述的确定所在主节点是否为相交环网中优先级最高的主节点的处理。 

在本发明中，对于主节点所在的相交环网，其中的一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更 低层次的段，并且， 

当所述主节点为主环的主节点时，该主节点的优先级最高，且，所述主节点为低层次段上的主节点时的优先级高于该主节点为更低层次段上的主节点时的优先级。 

另外，本发明还公开了一种传输节点，该传输节点位于相交环网中的任意一个以太环网。该传输节点包括： 

报文处理单元，用于在首次接收到携带优先级和时间信息的时间同步报文后，将该报文中的优先级和时间信息记录在信息保存单元中，在后续接收到其他主节点发来的时间同步报文时，比较该时间同步报文中的优先级与信息保存单元中记录的优先级，如果记录的优先级低，则利用该时间同步报文中的优先级和时间信息更新信息保存单元中的记录，否则，保持信息保存单元中的原记录； 

信息保存单元，用于保存优先级和时间信息的记录； 

时间同步处理单元，用于根据信息保存单元中最终保存的时间信息同步自身的时间。 

在本发明中，传输节点所在的相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且， 

该传输节点所在的相交环网中，主环上主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级。 

可以理解的是，附图中或实施例中所示仅仅是示意性的，表示逻辑结构，其中所述作为分离部件显示的单元可能是或者可能不是物理上分开的，作为单元显示的部件可能是或者可能不是物理单元，即可以位于一个地方，或者分布到几个网络单元上。 

另外，本发明还提出了一种相交环网，该相交环网中包括至少两个相交 的以太环网，每个以太环网包括主节点以及若干传输节点，主节点与各个传输节点在以太环网上传输业务数据，完成各种业务功能；并且，该相交环网中每一个以太环网上的主节点和传输节点可以采用上述本发明实施例中的任意一种主节点和传输节点来实现。 

在本发明中，相交环网对应的一种较佳结构为：相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且， 

相交环网中，主环上主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级。 

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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保护范围之内。 

Claims (16)

1.一种在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法，其特征在于，该方法应用于多个以太环网相交形成的任意拓扑的相交环网中，每个以太环网包括主节点以及若干个传输节点，该方法包括：

相交环网中各个以太环网的主节点都配置有各自的优先级；

相交环网上的各个主节点确定各主节点中优先级最高的主节点；

相交环网中其他所有节点根据优先级最高的主节点发送的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相交环网上的各个主节点确定各主节点中优先级最高的主节点的步骤包括：

相交环网上的主节点在相交环网上发送携带自身优先级和时间信息的时间同步报文；主节点在接收到其他主节点发来的时间同步报文后，比较该时间同步报文中的优先级与自身的优先级，如果自身的优先级高，则在延时一个时间长度后，通过相交环网发送携带自身优先级和时间信息的时间同步报文，如果自身的优先级低，则不再发送时间同步报文；任意一个主节点在确定自身的优先级高，且在设定时间长度内未接收到其他主节点发来的时间同步报文后，确定自身是相交环网上优先级最高的主节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：任意一个主节点在首次比较出自身的优先级低时，以及相交环网上的每一个传输节点首次接收到时间同步报文时，记录当前接收到的时间同步报文中的优先级和时间信息，并且在后续过程中当接收到其他主节点发来的时间同步报文时，比较该时间同步报文中的优先级与所记录的优先级，如果记录的优先级低，则利用该时间同步报文中的优先级和时间信息更新记录，否则，保持原记录；

所述同步自身的时间的步骤包括：根据最终记录的时间信息同步自身的时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：相交环网上的每一个主节点中都配置有相交环网上所有主节点的标识和优先级；

所述相交环网上的各个主节点确定各主节点中优先级最高的主节点的步骤包括：相交环网上的各个主节点根据自身配置确定各主节点中优先级最高的主节点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：当相交环网中一个以太环网增加一个节点时，该以太环网中的主节点在本环网上发送携带同步后的时间信息的刷新转发表报文，该增加的节点根据接收到的刷新转发表报文中的时间信息同步自身的时间。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，在相交环网的各个主节点初始启动时，执行所述的从相交环网的主节点中确定优先级最高的主节点的步骤；

该方法进一步包括：优先级最高的主节点在正常工作时，在相交环网上周期性发送携带自身优先级和时间信息的时间同步报文；其他主节点检测在设定的时间长度内是否接收到所述优先级最高的主节点发来的时间同步报文，如果否，则确定当前优先级最高的主节点故障，转向执行所述从相交环网的主节点中确定优先级最高的主节点的步骤。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述时间信息为：健康检测HELLO报文的发送时间周期，和/或，HELLO报文的故障等待时间周期。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将相交环网中的一个以太环网设置为主环，将与主环直接相交的以太环网设置为附着在主环上的低层次的段，将与该低层次的段直接相交的以太环网设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并设置主环中主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级；

所述相交环网中各个以太环网包括：主环、所有低层次的段以及所有更低层次的段。

9.一种主节点，其特征在于，该主节点位于相交环网中的任意一个以太环网，该主节点包括：

信息保存单元，用于保存所在主节点的标识和优先级；

同步处理单元，用于根据信息保存单元中保存的优先级确定所在主节点是否为相交环网中优先级最高的主节点，如果否，则根据相交环网中优先级最高的主节点发来的时间同步报文中的时间信息同步自身的时间信息。

10.根据权利要求9所述的主节点，其特征在于，该主节点进一步包括报文处理单元，用于在所在主节点初始启动时，或在监测到优先级最高的主节点故障时，将所在主节点的优先级及时间信息携带在时间同步报文中并在相交环网上发送，并接收其他主节点发来的携带优先级及时间信息的时间同步报文；

所述同步处理单元，用于将信息保存单元中保存的优先级与报文处理单元接收到的时间同步报文中的优先级进行比较，在确定信息保存单元中保存的优先级高，且报文处理单元在设定时间长度内未接收到其他主节点发来的时间同步报文后，确定所在主节点是相交环网上优先级最高的主节点。

11.根据权利要求9所述的主节点，其特征在于，所述信息保存单元，进一步用于保存相交环网上其他所有主节点的标识和优先级；

所述同步处理单元，用于根据信息保存单元中保存的信息，执行所述的确定所在主节点是否为相交环网中优先级最高的主节点的处理。

12.根据权利要求9、10或11所述的主节点，其特征在于，该主节点所在的相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且，

当所述主节点为主环的主节点时，该主节点的优先级最高，且，所述主节点为低层次段上的主节点时的优先级高于该主节点为更低层次段上的主节点时的优先级。

13.一种传输节点，其特征在于，该传输节点位于相交环网中的任意一个以太环网，该传输节点包括：

报文处理单元，用于在首次接收到携带优先级和时间信息的时间同步报文后，将该报文中的优先级和时间信息记录在信息保存单元中，在后续接收到其他主节点发来的时间同步报文时，比较该时间同步报文中的优先级与信息保存单元中记录的优先级，如果记录的优先级低，则利用该时间同步报文中的优先级和时间信息更新信息保存单元中的记录，否则，保持信息保存单元中的原记录；

信息保存单元，用于保存优先级和时间信息的记录；

时间同步处理单元，用于根据信息保存单元中最终保存的时间信息同步自身的时间。

14.根据权利要求13所述的传输节点，其特征在于，该传输节点所在的相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且，

该传输节点所在的相交环网中，主环上主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级。

15.一种相交环网，其特征在于，该相交环网中包括至少两个以太环网，每个以太环网包括主节点以及若干个传输节点；并且，该相交环网中每一个以太环网上的主节点如权利要求9至12中任意一项所述，该相交环网中每一个以太环网上的传输节点如权利要求13或14所述。

16.根据权利要求15所述的相交环网，其特征在于，在该相交环网中，一个以太环网被设置为主环，与主环直接相交的以太环网被设置为附着在主环上的低层次的段，与该低层次的段直接相交的以太环网被设置为连接在该低层次的段上的更低层次的段，并且，

所述相交环网中，主环上主节点的优先级最高，直接连接在主环上的各个低层次段上的主节点的优先级高于直接连接在该低层次段上的更低层次的段上的主节点的优先级。

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