CN101330374A - 传输网中的时钟同步方法、系统和从时钟侧实体 - Google Patents

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CN101330374A CNA2007101190361A CN200710119036A CN101330374A CN 101330374 A CN101330374 A CN 101330374A CN A2007101190361 A CNA2007101190361 A CN A2007101190361A CN 200710119036 A CN200710119036 A CN 200710119036A CN 101330374 A CN101330374 A CN 101330374A
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Abstract

本发明公开了一种传输网中的时钟同步方法,包括:从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;从时钟根据Offset调整自身的时钟。本发明还公开了另外两种传输网中的时钟同步方法,并公开了三种传输网中的时钟同步系统。利用本发明,可以准确的计算钟差Offset,从而可以保证从时钟和主时钟之间的同步。

Description

传输网中的时钟同步方法、系统和从时钟侧实体
技术领域
本发明涉及传输网络技术领域,特别涉及一种传输网中的时钟同步方法、系统和从时钟侧实体。
背景技术
同步的目的是使两个或两个以上的信号在时间上保持一致,具体的,是频率或相位上保持严格一致。时钟同步的方式包括主从同步方式。该方式是定时信号从主时钟传送到下级的从时钟,从时钟根据获得的定时信号调整自身的时钟,以保持与主时钟的同步。
现有技术中一种主从同步方式的时钟同步方法中消息发送过程如图1所示。由图中可见,Tm为主时钟,Ts为从时钟,主时钟和从时钟是不同步的,存在钟差(offset),需要通过主从时钟间信息的发送和接收使从时钟正确得知该offset,进而根据该offset调整自身时钟。具体如下:
步骤101:主时钟发送Sync消息到从时钟,并且主时钟记录发送该Sync消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的Sync消息,并且从时钟记录该消息到达时间t2。
步骤102:主时钟发送Follow up消息到从时钟,该消息包含t1;
这样,从时钟得到主时钟发送Sync消息的时间t1。
步骤103:从时钟发送Delay_Req消息到主时钟,并且从时钟记录发送时间t3。
步骤104:主时钟收到从时钟发来的Delay_Req消息,并且主时钟记录该Delay_Req到达时间t4。
步骤105:主时钟发送Delay_Resp消息到从时钟,该消息中包含t4。
这样,从时钟得到Delay_Req消息到达主时钟的时间t4。
至此,从时钟得到t1、t2、t3、t4四个时间值。并且,如图中所示,还存在主时钟到从时钟的传输时延Master_Slave_Delay,和从时钟到主时钟的传输时延Slave_Master_Delay,则可以利用下述公式计算Offset:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2(1)
可见,公式中的Master_Slave_Delay和Slave_Master_Delay是双向的时延。
目前,采用该方法的有协议IEEE1588(PTP,精确定时协议,PrecisionTiming Protocol),而该协议对时间精度有一定要求,适用于在以太网上使用。而且,在以太网这样的双向通信网络中,公式(1)中的双向时延差,即(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)的统计平均值,其符合均值为0的正态分布,如图2中所示。因此,该情况下,t1、t2、t3和t4可以通过多次测量取平均值,这样公式(1)可以变为:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2    (2)
进而,获得Offset值,从时钟根据该Offset值调整自身的时钟,从而与主时钟同步。
但是,现有的通信系统,如3G、电话交换机、路由器等,大多承载在时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)传输网上。TDM传输网包括同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)和/或准同步数字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy,PDH)网。而TDM是基于时分复用的,其收发时延不对称,存在很大差值。例如,SDH网包括光纤和网元,而每个网元的时延等于每一帧的输出时刻减去输入时刻。输入时刻主要受线路时延,即线路长度的影响。输出时刻是由网元自主产生8k Hz的帧周期信号决定,而所述自主产生的帧周期信号,其相位是随机量。因此,输出时刻减去输入时刻的值是未知值,但又是一个不为0的常数。那么,也就是说,公式(1)中的(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)其统计平均值并不符合均值为0的正态分布,而且,其瞬时值也不为0。此时,如果仍采用类似协议IEEE1588的方法,即采用公式(2)计算Offset,将会导致结果不准确,不能保证时钟同步。
发明内容
本发明的目的是提供一种传输网中的时钟同步方法、系统和从时钟侧实体,以克服采用类似IEEE1588协议方法计算Offset导致结果不准确,不能保证时钟同步的缺点。
为解决上述技术问题,本发明提供一种传输网中的时钟同步方法、系统和从时钟侧实体是这样实现的:
一种传输网中的时钟同步方法,基于同步数字系列和/或准同步数字系列网,包括:
从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步方法,基于同步数字系列和/或准同步数字系列网,包括:
从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步方法,基于同步数字系列和/或准同步数字系列网,包括:
从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差;
根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值:
从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步系统,包括主时钟侧101和从时钟侧102,主时钟侧101用于与从时钟侧102进行消息交互;
从时钟侧102包括时钟测量消息交互单元1021,外部检测单元1022,钟差计算单元1023和时钟调整单元1024,其中,
时钟测量消息交互单元1021,用于通过与主时钟侧101的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
外部检测单元1022,用于采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
钟差计算单元1023,用于根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1024,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步的从时钟侧实体,包括时钟测量消息交互单元1021,外部检测单元1022,钟差计算单元1023和时钟调整单元1024,其中,
时钟测量消息交互单元1021,用于通过与主时钟侧的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
外部检测单元1022,用于采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
钟差计算单元1023,用于根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1024,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步系统,包括主时钟侧111和从时钟侧112,主时钟侧111用于与从时钟侧112进行消息交互;
从时钟侧112包括时钟测量消息交互单元1121,外部检测单元1122,钟差计算单元1123和时钟调整单元1124,其中,
时钟测量消息交互单元1121,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元1122,用于采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
钟差计算单元1123,用于根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1124,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步从时钟侧实体,包括时钟测量消息交互单元1121,外部检测单元1122,钟差计算单元1123和时钟调整单元1124,其中,
时钟测量消息交互单元1121,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元1122,用于采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
钟差计算单元1123,用于根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1124,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步系统,包括主时钟侧111和从时钟侧122,网元时延差检测单元123和网管中心124;
主时钟侧111用于与从时钟侧122进行消息交互;
从时钟侧122包括时钟测量消息交互单元1221,钟差计算单元1222和时钟调整单元1223,其中,
时钟测量消息交互单元1221,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
钟差计算单元1222,用于根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值;
时钟调整单元1223,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
网元时延差检测单元123,用于检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差,并将该测量值上报网管中心124;
网管中心124用于将获得的时延差发送给钟差计算单元1222。
一种传输网中的时钟同步从时钟侧实体,包括时钟测量消息交互单元1221,外部检测单元1222,钟差计算单元1223和时钟调整单元1224,其中,
时钟测量消息交互单元1221,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元1222,用于检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差;
钟差计算单元1223,用于根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值;
时钟调整单元1224,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
一种传输网中的时钟同步方法,包括:
采用外部时钟源将从时钟校准。
由以上本发明提供的技术方案可见,本发明通过从时钟通过与主时钟的消息交互得到t1和t2,或还须得到t3和t4,并采用外部手段检测主时钟和从时钟之间的时延,进而通过公式可以准确的计算钟差Offset,从时钟按照该Offset同步;或者通过外部时钟源直接将从时钟调准。从而,可以实现时钟准确的同步。
附图说明
图1为现有技术发送和接收时钟测量消息的原理示意图;
图2为现有技术钟差Offset取值可能性曲线图;
图3为本发明方法第一实施例的流程图;
图4为本发明方法第一实施例的时钟测量消息的一种原理图;
图5为本发明方法第一实施例的时钟测量消息的另一种原理图;
图6为本发明方法第二实施例的流程图;
图7为本发明方法第二实施例的时钟测量消息的一种原理图;
图8为本发明方法第三实施例的流程图;
图9为本发明方法HDLC的帧结构图;
图10为本发明系统第一实施例的模块图;
图11为本发明系统第二实施例的模块图;
图12为本发明系统第三实施例的模块图;
图13为本发明从时钟侧实体第一实施例的模块图;
图14为本发明从时钟侧实体第二实施例的模块图;
图15为本发明从时钟侧实体第三实施例的模块图。
具体实施方式
本发明提供一种传输网中的时钟同步方法,从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;从时钟根据Offset调整自身的时钟。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1中所示的,发送的四个消息和四个测量的时间t1、t2、t3、t4之间有如下关系:
t1是Sync消息在主时钟侧的发送时间;
t2是Sync消息在从时钟侧的接收时间;
t3是Delay_Req消息在从时钟侧的发送时间;
t4是Delay_Req消息在主时钟侧的接收时间。
从时钟获得四个测量的时间t1、t2、t3、t4。而事实上,由图1中所示,有关系:
t2-t1=Offset+Master_Slave_Delay    (3)
t4-t3=-Offset+Slave_Master_Delay    (4)
前面的公式(1)可以有(3)、(4)两式合并得到。
由公式(3)可见,该公式中即有Offset,如果该公式中的其它值都为已知,那么该Offset可以求得。
因此,本发明方法的第一实施例,如图3中所示,包括:
步骤301:从时钟通过与主时钟交互的消息中得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1。
该步骤,可以是从时钟得到主时钟发送消息的时间t1和该消息到达从时钟的时间t2。该情况是主时钟发送消息给从时钟。如图4所示。有关系:
t2-t1=Offset+Master_Slave_Delay    (3’)
具体的,该步骤可以由以下步骤401至402实现:
步骤401:主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2。
这里,发送的第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤402:主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
这样,从时钟得到主时钟发送第一消息的时间t1。由上述步骤401和402,从时钟得到主时钟发送消息的时间t1和该消息到达从时钟的时间t2。
该步骤,也可以是从时钟获得主时钟接收第一消息的时间t2和从时钟发送所述第一消息的时间t1。
该情况是从时钟发送消息给主时钟。如图5所示。有关系:
t2-t1=Offset+Slave_Master_Delay    (3’)
具体的,该步骤可以由以下步骤501至502实现:
步骤501:从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并且主时钟记录第一消息到达时间t2。
这里,从时钟发送的第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤502:主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
这样,从时钟得到主时钟发送第一消息的时间t1。由上述步骤501和502,从时钟得到发送第一消息的时间t1和该消息到达主时钟的时间t2。
步骤302:采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
TDM网络的传输时延不会随网络抖动和漂移而发生变化,而Master_Slave_Delay作为TDM网络传输时延的一种,是一常数。本领域技术人员知道,网络抖动和漂移是考虑网络时延时必须考虑的两个问题。而抖动是数字信号的有效瞬时值在时间上偏离其理想位置的短期的、非累积性的偏离,漂移是数字信号的有效瞬时值在时间上偏离其理想位置的长期的,累积性的偏离。实际当中,数字信号存在相位噪声,抖动是相位噪声的高频成分,漂移是相位噪声的低频成分,工程中一般以10Hz为界线来划分高、低频。对于高频的抖动,每个网元都有一个锁相环来恢复时钟,而锁相环中的低通滤波器可以将高频抖动滤除掉,所以抖动不会累积。漂移是不会被时钟恢复单元吸消除掉,网元的时钟会随着漂移跑偏,但每个网元漂移的偏移量是一样的,所以传输时延仍然保持不变。
所述的外部时钟源可以为全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)。通过GPS获取的时钟是标准的时钟,而主时钟作为标准的时钟,与GPS具有相同的时钟。
所述采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay由以下方式实现:
302A:假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
302B:从时钟按照步骤302A得到的Offset值调整自身的时钟;
302C:将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
由于步骤302A和302B中假设Master_Slave_Delay的值为0,该情况下由公式(3)或(3’)得到offset值,从时钟按照该Offset值调整了自身的时钟,因此,从时钟调整后,从时钟与主时钟实际相差即为Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay,由GPS与从时钟对比得到的差值,该值即为Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
具体的,该步骤可以将GPS上的时钟与从时钟上的时钟进行对比,从而得到主时钟与从时钟的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
当然,除了采用GPS,也可以通过其它方式得到主时钟,从而与从时钟对比后得到主时钟与从时钟的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
应该注意的是,步骤301和302之间并没有严格的先后顺序,也可以先执行步骤302,再执行步骤301。
步骤303:根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset。
具体的,如果是图4所示的情况,可以利用公式t2-t1=Offset+Master_Slave_Delay求得Offset,如果是图5所示的情况,可以利用公式t2-t1=Offset+Slave_Master_Delay求得Offset。
由于步骤301和302中,已经得到t2、t1和主时钟与从时钟间的时延,因此,将其代入所述公式,即前面提到的公式(3)或(3’)中,可以得到Offset。
步骤304:从时钟根据Offset调整自身的时钟。
从时钟根据Offset调整自身的时钟,与主时钟保持同步。
该方式,不仅可以使从时钟调整自身时钟与主时钟同步,而且,只需主时钟发送两条消息到从时钟,与现有技术相比,还节省了两条消息,因此,实现简便,节省开销。
以下介绍本发明方法的第二实施例,如图6所示,包括:
步骤601:从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3。
如果采用图1所示的发送消息的方式,具体的,步骤601可以由以下方式实现:
步骤101’:主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且从时钟记录第一消息到达时间t2。
这里,主时钟发送的第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤102’:主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
步骤103’:从时钟发送第三消息到主时钟,并记录发送时间t3。
步骤104’:主时钟收到从时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
步骤105’:主时钟发送包含所述时间t4的第四消息到从时钟。
所述第三消息可以为前面提到的Delay_Req消息。
所述第四消息可以为前面提到的Delay_Resp消息。
这样,从时钟得到t1、t2、t3、t4四个时间值。
也可以采用图7所示的发送消息的方式,该方式与公式(1)类似的,有一些关系:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-(Slave_Master_Delay-Master_Slave_Delay)/2(1’)
具体的,步骤601可以由以下方式实现:
步骤701:从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并记录第一消息的到达时间t2。
这里,第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤702:主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
步骤703:主时钟发送第三消息到从时钟,并记录发送第三消息的时间t3;从时钟接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
步骤704:主时钟发送包括所述时间t3的第四消息到从时钟。
所述第三消息可以为前面提到的Delay_Req消息。
所述第四消息可以为前面提到的Delay_Resp消息。
这样,从时钟得到t1、t2、t3、t4四个时间值。
上面步骤701到704提供的方式中,时间t2和t3由两条消息分别返回给从时钟,当然,也可以在最后之用一条消息返回。
步骤602:采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半。
TDM网络的传输时延不会随网络抖动和漂移而发生变化这一事实,Master_Slave_Delay和Slave_Master_Delay作为TDM网络的传输时延,都是常数。原因与前面类似,在此不再赘述。
所述主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半,图1对应的为(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2,图7对应的为(Slave_Master_Delay-Master_Slave_Delay)/2。
该步骤具体的可以由以下方式实现:
步骤602A:假设主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半为0,由公式Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2得到Offset值。
步骤602B:从时钟按照步骤602A得到的Offset值调整自身的时钟。
步骤602C:将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半。
由于步骤602A和602B中假设主时钟和从时钟时延差值的一半为0,该情况下由公式(1)或(1’)得到offset值,从时钟按照该Offset值调整了自身的时钟;因此,从时钟调整后,从时钟与主时钟实际相差即为(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2或(Slave_Master_Delay-Master_Slave_Delay)/2,由GPS与从时钟对比得到的差值,该值即为(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2或(Slave_Master_Delay-Master_Slave_Delay)/2。
应该注意的是,步骤601和602之间并没有严格的先后顺序,也可以先执行步骤602,再执行步骤601。
步骤603:根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2
该公式即前面提到的公式(1)。
或者:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-(Slave_Master_Delay-Master_Slave_Delay)/2
该公式即前面提到的公式(1’)。
利用上面的公式,可以得到Offset。
步骤604:从时钟根据Offset调整自身的时钟。
从时钟根据Offset调整自身的时钟,与主时钟保持同步。
以下介绍本发明方法的第三实施例,如图8所示,包括:
步骤801:从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3。
该步骤与第二实施例中的步骤601类似,可以有步骤101’至105’所述的方式或步骤701到704所述的方式实现,在此不再赘述。
步骤802:检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差。
实际网络中,主时钟和从时钟之间的消息要经过若干TDM网元,而经过每一网元过程中,消息的输入和输出会有时延差,且主时钟到从时钟方向上经过该网元和从时钟到主时钟方向上经过该网元,两个方向上的输入输出时延差是不同的。这是由于,输出时刻是由网元自主产生的8k Hz的帧周期信号决定的,它的相位是个随机量,所以,输出时刻和输入时刻之差是一个未知,但是不变的常数。
主时钟到从时钟的时延差Master_Slave_Delay包括主到从方向上每一网元输入输出时延差之和,并包括由于线路时延,例如由于网元间光纤长度带来的时延。如图6所示,主时钟到从时钟方向上例如经过三个TDM网元,该方向上在TDM网元1上的输入输出时延差为S1,在TDM网元2上的输入输出时延差为S2,在TDM网元3上的输入输出时延差为S3;从时钟到主时钟方向上也要经过这三个TDM网元,相应地,在TDM网元3上的输入输出时延差为K3,在TDM网元2上的输入输出时延差为K2,在TDM网元1上的输入输出时延差为K1。而两个方向上,由于光纤长度是相同的,且在光纤上传输方向的不同并不会导致引起的线路延时不同,也就是说,两个方向上的线路延时可以都设为W,则:
Master_Slave_Delay=W+S1+S2+S3
Slave_Master_Delay=W+K1+K2+K3
如果采用图1所示的发送消息的方式,则代入公式(1)中可得:
Offset
=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2
=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-(W+S1+S2+S3-W-K1-K2-K3)/2
=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-[(S1-K1)+(S2-K2)+(S3-K3)]/2
设TDM网元的个数为n,则可以有公式:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-[(S1-K1)+(S2-K2)+...+(Sn-Kn)]/2    (5)
如果采用图6所示的发送消息的方式,则代入公式(1’)中可得:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-[(K1-S1)+(K2-S2)+...+(Kn-Sn)]/2(5’)
n为TDM网元编号,Sn为主时钟到从时钟方向上经过第n个TDM网元时的输入输出时延差,Kn为从时钟到主时钟方向上经过第n个TDM网元时的输入输出时延差。
由此可以看出,线路时延可以消掉,而求得每一网元上的输入输出时延差即可求得Offset的值。
具体的,该步骤可以在每一网元上设置一计数器,在帧头输入时刻计数器启动计数,在帧头输出时刻计数器停止计数,则帧头输出时刻与帧头输入时刻计数的差值再乘以计数器计数周期可以得到某一方向上输入输出时延差,即是求得了S1、S2、S3、K1、K2、K3。
应该注意的是,步骤801和802之间并没有严格的先后顺序,也可以先执行步骤802,再执行步骤801。
步骤803:根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值。
该步骤即根据上述公式(5)或(5’)计算Offset的值。
步骤804:从时钟根据Offset调整自身的时钟。
从时钟根据Offset调整自身的时钟,与主时钟保持同步。
由上述三个方法实施例,通过消息机制得到相关参数,并通过外部检测获得主时钟与从时钟的时延差值,或主到从的时延与和从到主时延的时延差值的一半,进而通过公式可以准确的计算钟差Offset,从时钟按照该准确的Offset调整自身的时钟,从而可以保证时钟同步。
以下介绍本发明方法的第四实施例。
采用外部时钟源将从时钟校准。
由于主时钟是与外部时钟源同步的,因此,该方法可以将从时钟与外部时钟源直接调准,从而实现从时钟与主时钟同步。具体的,外时钟给从时钟提供时间信息(Time Of Date,TOD),包括年,月,日,时,分,秒,和秒脉冲(PPS),用秒脉冲将本地振荡器的频率调准;从时钟将TOD信息读入实时时钟计数器,并在秒脉冲的时刻生效。
进一步的,还可以包括步骤:
A.从时钟通过与主时钟交互的消息中得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1,并通过t1和t2计算得到主时钟与从时钟的时延,将该时延值保存在从时钟。
由于已采用外部时钟源将从时钟校准,因此主时钟与从时钟已达到同步,也就是说钟差Offset为0。此时,可以利用公式t2-t1=Master_Slave_Delay计算得到主时钟到从时钟的时延,或利用公式t2-t1=Slave_Master_Delay得到从时钟到主时钟的时延。
该步骤,可以是从时钟得到主时钟发送消息的时间t1和该消息到达从时钟的时间t2。该情况是主时钟发送消息给从时钟。具体的,该步骤可以由以下步骤401至402实现:
步骤401:主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2。
这里,发送的第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤402:主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
这样,从时钟得到主时钟发送第一消息的时间t1。由上述步骤401和402,从时钟得到主时钟发送消息的时间t1和该消息到达从时钟的时间t2。这样,利用公式t2-t1=Master_Slave_Delay计算得到主时钟到从时钟的时延。
该步骤,也可以是从时钟获得主时钟接收第一消息的时间t2和从时钟发送所述第一消息的时间t1。
该情况是从时钟发送消息给主时钟。具体的,该步骤可以由以下步骤501至502实现:
步骤501:从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并且主时钟记录第一消息到达时间t2。
这里,从时钟发送的第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤502:主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
这样,从时钟得到主时钟发送第一消息的时间t1。由上述步骤501和502,从时钟得到发送第一消息的时间t1和该消息到达主时钟的时间t2。这样,利用公式t2-t1=Slave_Master_Delay得到从时钟到主时钟的时延。将该时延值保存在从时钟,以在后续同步过程中直接采用该时延值校准从时钟。
或者,进一步的,还可以包括步骤:
B.从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3,并通过t1、t2、t3、t4计算得到主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半,将该计算结果保存在从时钟。
由于已采用外部时钟源将从时钟校准,因此主时钟与从时钟已达到同步,也就是说钟差Offset为0。
如果采用图1所示的发送消息的方式,具体的,该步骤中的消息交互过程可以由以下方式实现:
步骤101’:主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且从时钟记录第一消息到达时间t2。
这里,主时钟发送的第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤102’:主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
步骤103’:从时钟发送第三消息到主时钟,并记录发送时间t3。
步骤104’:主时钟收到从时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
步骤105’:主时钟发送包含所述时间t4的第四消息到从时钟。
所述第三消息可以为前面提到的Delay_Req消息。
所述第四消息可以为前面提到的Delay_Resp消息。
这样,从时钟得到t1、t2、t3、t4四个时间值。由于前面提到此时Offset为0,因此,可以利用公式
(Slave_Master_Delay-Master_Slave_Delay)/2=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2
得到主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半。将该时延差值的一半保存在从时钟,以在后续同步过程中直接采用该时延值校准从时钟。
也可以采用图7所示的发送消息的方式,该方式具体的可以由以下步骤实现:
步骤701:从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并记录第一消息的到达时间t2。
这里,第一消息可以为前面提到的Sync消息。
步骤702:主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟。
所述第二消息可以为前面提到的Follow up消息。
步骤703:主时钟发送第三消息到从时钟,并记录发送第三消息的时间t3;从时钟接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
步骤704:主时钟发送包括所述时间t3的第四消息到从时钟。
所述第三消息可以为前面提到的Delay_Req消息。
所述第四消息可以为前面提到的Delay_Resp消息。
这样,从时钟得到t1、t2、t3、t4四个时间值。
上面步骤701到704提供的方式中,时间t2和t3由两条消息分别返回给从时钟,当然,也可以在最后之用一条消息返回。
这样,从时钟得到t1、t2、t3、t4四个时间值。由于前面提到此时Offset为0,因此,可以利用公式
(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2
得到主时钟到从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay和从时钟的时延Master_Slave_Delay的差值的一半。将该时延差值的一半保存在从时钟,以在后续同步过程中直接采用该时延值校准从时钟。
另外,TDM网,这里即SDH和PDH网中,传输特点都是每125μs传输8bit的一帧。理论上说,收发双方都在一帧的发送开始时刻和接收开始时刻或者一帧的发送完成时刻和接收完成时刻计时,都可以正确地得到传输时延。但从容易实现的角度上说,在一帧的开始时刻计时,并能够在一帧内把消息传完,是实现简单,计时精度高的方法。其他的方法很可能降低精度,增加实现复杂度。特别是对于图1中的Sync和Delay_Req这类时间精度要求高的消息来说,如果不在一帧中一次传输完,对于接收该消息时确定接收时间,精度上会不准确。但如果定义一个统一的8bit长度的消息,又不能携带足够的信息量,为平衡定时精度和携带足够信息量的问题,本发明公开以下特殊的帧结构:
对定时敏感性的消息,包括第一消息或第三消息,例如Sync,Delay_Req,设定其长度为一个8位组,在一帧内传送完,且其编码包括7个或7个以上连续的“1”。如:“11111110”,“01111111”,“11111111”。
对定时不敏感的消息,包括第二消息或第四消息,例如Follow_Up,Delay_Resp,可以使用类似HDLC的帧结构,设定其帧头和帧尾的编码为:“01111110”。HDLC的帧结构可以如图9所示,包括帧头、信息字段、循环冗余校验码(CRC)和帧尾,其中帧头和帧尾的编码为:“01111110”。为了要做到透明传输,即允许帧体,即信息字段所传输的信息可以是任意的比特序列,采用“0”比特插入法。如果有5个连续的“1”的地方就要插入一个“0”,在接收端如果发现有5个连续的“1”,就要将紧随其后的“0”去掉。
E1是国际电联规定的数字传输链路的帧结构,速率是2.048Mbit/s。在欧洲被广泛使用,我国也采用此标准,它每帧有32个时隙,每个时隙8比特,每帧周期为125us。对于E1,可以使用一个业务时隙,也可以使用TS0时隙中复帧结构的Sa4至Sa8比特。
对于所述发送的消息,在E1的TS1到TS31中的一个时隙上传输,此时可以采用上述的编码包括7个或7个以上连续的“1”的方式,或是采用前面提供的“0”比特插入法。
以下介绍使用TS0时隙中复帧结构的Sa4至Sa8比特的情况。
TS0的帧结构表示如下表:
Figure A20071011903600351
Figure A20071011903600361
表1.TS0的帧结构表
其中,Sa4至Sa8是在奇数帧的后5位。
使用TS0时隙的好处是可以节省业务信道的开销。
由于TS0的Sa4至Sa8在一帧内只有5个比特可以使用,不可能在一帧内传送连续7个“1”,必须考虑用5个比特将时间敏感性消息传送完。但任何5比特的编码,都可能和HDLC帧中的数据相同,从而产生误判。必须考虑用不同的物理通道将不同的消息分开传送。E1的TS0时隙正好是有16个子帧的复帧结构,可以定义不同的子帧传送不同的消息。
对于定时敏感的消息,如Sync和Delay_Req消息,长度为5比特,在一帧内传送完。占用奇数子帧中的任意一帧,如第一帧。
对于定时不敏感的消息,如Follow_Up和Delay_Resp消息,帧结构为类似HDLC的帧结构。编码同上。传输通道占用所有剩下的7个奇数子帧中某一子帧的所述Sa4至Sa8的5个比特。
本领域技术人员知道,在SDH复用段中存在空闲的字段。因此,对于所述发送的消息,即无论是对时延敏感的消息还是对时延不敏感的消息,还可以采用在SDH复用段开销中任意空闲的字段传输。本领域技术人员知道,SDH复用段开销中的E字段为勤务电话字段,D字段为数据通信字段,这两个字段在应用时可以根据需要传输其它信息。因此,也可以在SDH复用段开销中的E字段或D字段传输。
以下介绍本发明的系统。
首先介绍本发明系统的第一实施例,该系统实施例对应前述方法的第一实施例。图10示出了该系统实施例的框图。
一种传输网中的时钟同步系统,包括主时钟侧101和从时钟侧102,主时钟侧101用于与从时钟侧102进行消息交互;
从时钟侧102包括时钟测量消息交互单元1021,外部检测单元1022,钟差计算单元1023和时钟调整单元1024,其中,
时钟测量消息交互单元1021,用于通过与主时钟侧101的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
外部检测单元1022,用于采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
钟差计算单元1023,用于根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1024,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
所述主时钟侧101发送第一消息到从时钟侧102的时钟测量消息交互单元1021,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟侧101发送包括所述时间t1的第二消息到时钟测量消息交互单元1021;
相应地,从时钟侧102的时钟测量消息交互单元1021接收主时钟侧101发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;
所述从时钟侧102的时钟测量消息交互单元1021发送第一消息到主时钟侧101,并记录发送第一消息的时间t1;
主时钟侧101接收从时钟侧102的时钟测量消息交互单元1021发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;主时钟侧101发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟侧102的时钟测量消息交互单元1021。
所述外部检测单元1022假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
所述外部时钟源为全球卫星定位系统的时钟。
所述从时钟侧102为基站。
以下介绍本发明系统的第二实施例,该系统实施例对应前述方法的第二实施例。图11示出了该系统实施例的框图。
一种传输网中的时钟同步系统,包括主时钟侧111和从时钟侧112,主时钟侧111用于与从时钟侧112进行消息交互;
从时钟侧112包括时钟测量消息交互单元1121,外部检测单元1122,钟差计算单元1123和时钟调整单元1124,其中,
时钟测量消息交互单元1121,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元1122,用于采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
钟差计算单元1123,用于根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1124,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
所述主时钟侧111发送第一消息到从时钟侧112的时钟测量消息交互单元1121,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟侧111发送包括所述时间t1的第二消息到时钟测量消息交互单元1121;主时钟侧111接收从时钟侧112发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;主时钟侧111发送包含所述时间t4的第四消息到时钟测量消息交互单元1121;
相应地,从时钟侧112的时钟测量消息交互单元1121接收主时钟侧111发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元1121发送第三消息到主时钟侧111,并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元1121接收主时钟侧111发来的包含所述时间t4的第四消息。
所述从时钟侧112的时钟测量消息交互单元1121发送第一消息到主时钟侧111,并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元1121接收主时钟侧111发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟侧111接收从时钟侧112的时钟测量消息交互单元1121发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;主时钟侧111发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟侧112的时钟测量消息交互单元1121;主时钟侧111发送第三消息到时钟测量消息交互单元1121,并记录发送第三消息的时间t3,发送包括所述时间t3的第四消息到时钟测量消息交互单元1121。
所述外部检测单元1122假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
所述外部时钟源为全球卫星定位系统的时钟。
所述从时钟侧112为基站。
以下介绍本发明系统的第三实施例,该系统实施例对应前述方法的第三实施例。图12示出了该系统实施例的框图。
一种传输网中的时钟同步系统,包括主时钟侧111、从时钟侧122、网元时延差检测单元123和网管中心124,主时钟侧111用于与从时钟侧122进行消息交互;
从时钟侧122包括时钟测量消息交互单元1221,钟差计算单元1222和时钟调整单元1223,其中,
时钟测量消息交互单元1221,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
钟差计算单元1222,用于根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值;
时钟调整单元1223,从时钟根据Offset调整自身的时钟;
网元时延差检测单元123,用于检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差,并将该测量值上报网管中心124;
网管中心124用于将获得的时延差发送给钟差计算单元1222。
所述主时钟侧111发送第一消息到从时钟侧122的时钟测量消息交互单元1221,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟侧111发送包括所述时间t1的第二消息到时钟测量消息交互单元1221;主时钟侧111接收从时钟侧122发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;主时钟侧111发送包含所述时间t4的第四消息到时钟测量消息交互单元1221;
相应地,从时钟侧122的时钟测量消息交互单元1221接收主时钟侧111发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元1221发送第三消息到主时钟侧111,并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元1221接收主时钟侧111发来的包含所述时间t4的第四消息。
所述从时钟侧122的时钟测量消息交互单元1221发送第一消息到主时钟侧111,并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元1221接收主时钟侧111发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟侧111接收从时钟侧122的时钟测量消息交互单元1221发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;主时钟侧111发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟侧122的时钟测量消息交互单元1221;主时钟侧111发送第三消息到时钟测量消息交互单元1221,并记录发送第三消息的时间t3,发送包括所述时间t3的第四消息到时钟测量消息交互单元1221。
所述网元时延差检测单元123在每一网元上设置一计数器,在帧头输入时刻计数器启动计数,在帧头输出时刻计数器停止计数;将帧头输出时刻与帧头输入时刻计数的差值乘以计数器计数周期作为该方向上该网元的输入输出时延差。
所述从时钟侧122为基站。
以下介绍本发明系统第一实施例对应的从时钟实体的实施例。
图13示出了该实施例的框图。
一种传输网中的时钟同步的从时钟侧实体,包括时钟测量消息交互单元1021,外部检测单元1022,钟差计算单元1023和时钟调整单元1024,其中,
时钟测量消息交互单元1021,用于通过与主时钟侧的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
外部检测单元1022,用于采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
钟差计算单元1023,用于根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1024,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
所述时钟测量消息交互单元1021接收主时钟侧发来的第一消息,记录第一消息到达时间t2,并接收主时钟侧发来的第二消息,所述第二消息中包含主时钟侧发送所述第一消息的时间t1。
所述时钟测量消息交互单元1021发送第一消息到主时钟侧,记录发送第一消息的时间t1,并接收主时钟侧发来的第二消息,所述第二消息中包括主时钟侧接收所述第一消息的时间t2。
所述外部检测单元1022假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
所述外部时钟源为全球卫星定位系统的时钟。
所述从时钟侧实体为基站。
以下介绍本发明系统第二实施例对应的从时钟实体的实施例。
图14示出了该实施例的框图,如图所示:
一种传输网中的时钟同步从时钟侧实体,包括时钟测量消息交互单元1121,外部检测单元1122,钟差计算单元1123和时钟调整单元1124,其中,
时钟测量消息交互单元1121,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元1122,用于采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
钟差计算单元1123,用于根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元1124,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
所述从时钟测量消息交互单元1121接收主时钟侧发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元1121发送第三消息到主时钟侧,并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元1121接收主时钟侧发来的包含所述时间t4的第四消息。
所述时钟测量消息交互单元1121发送第一消息到主时钟侧,并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元1121接收主时钟侧发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
所述外部检测单元1122假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
所述外部时钟源为全球卫星定位系统的时钟。
所述从时钟侧实体为基站。
以下介绍本发明系统第二实施例对应的从时钟实体的实施例。
图15示出了该实施例的框图,如图所示:
一种传输网中的时钟同步从时钟侧实体,包括时钟测量消息交互单元1221,钟差计算单元1222和时钟调整单元1223,其中,
时钟测量消息交互单元1221,用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
钟差计算单元1222,用于根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值;
时钟调整单元1223,从时钟根据Offset调整自身的时钟。
所述时钟测量消息交互单元1221接收主时钟侧111发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元1221发送第三消息到主时钟侧111,并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元1221接收主时钟侧111发来的包含所述时间t4的第四消息。
所述时钟测量消息交互单元1221发送第一消息到主时钟侧111,并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元1221接收主时钟侧111发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
所述从时钟侧实体为基站。
利用以上系统和从时钟侧实体实现从时钟同步的方法与前述方法类似,在此不再赘述。
由以上实施例可见,本发明实施例通过发送和接收时钟测量消息获得这些消息对应的时间点,并通过外部检测获得主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay或主到从的时延与和从到主时延的差值的一半(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2,进而通过公式可以准确的计算钟差Offset,从而可以保证时钟同步。
虽然通过实施例描绘了本发明,本领域普通技术人员知道,本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (55)

1、一种传输网中的时钟同步方法,其特征在于,基于同步数字系列和/或准同步数字系列网,包括:
从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
从时钟根据Offset调整自身的时钟。
2、如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1由以下方式实现:
主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟;
从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并且主时钟记录第一消息到达时间t2;主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟。
3、如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延由以下方式实现:
假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
4、如权利要求1所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息中对时延敏感的消息,设定其长度为一个8位组,在一帧内传送完,且其编码包括7个或7个以上连续的“1”。
5、如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对时延敏感的消息包括主时钟发送的第一消息。
6、如权利要求1所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息中对时延不敏感的消息,设定其帧头和帧尾的编码为“01111110”;所述对时延不敏感的消息包括主时钟发送的第二消息;
帧体所传输的信息,如果出现5个连续的“1”,则在其后插入一个“0”;
相应地,在接收端如果发现有5个连续的“1”,将紧随其后的“0”去掉。
7、如权利要求1、2、4至6中任一项所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息,在E1的TS1到TS31中的一个时隙上传输,或在SDH复用段开销中任意空闲的字段传输,或在SDH复用段开销中E字段或D字段传输。
8、如权利要求1、2、4至6中任一项所述的方法,其特征在于,当发送消息所采用数字传输链路帧结构为E1,且在TS0时隙时:
对于定时敏感的消息,采用E1的TS0时隙复帧结构中的16个子帧中的任一奇数帧发送,并占用该帧的5比特,所述5比特位于Sa4至Sa8;所述对于定时敏感的消息包括第一消息;
对于定时不敏感的消息,采用E1的TS0时隙复帧结构中的16个子帧中除对时延敏感消息所在帧之外的奇数帧发送,并占用该帧的5比特,所述5比特位于Sa4至Sa8;所述对于定时不敏感的消息包括所述第二消息。
9、一种传输网中的时钟同步方法,其特征在于,基于同步数字系列和/或准同步数字系列网,包括:
从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
从时钟根据Offset调整自身的时钟。
10、如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述得到t1、t2、t3、t4可以由以下方式实现:
主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且从时钟记录第一消息到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟;
从时钟发送第三消息到主时钟,并记录发送时间t3;
主时钟收到从时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟发送包含所述时间t4的第四消息到从时钟;
从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并记录第一消息的到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟;
主时钟发送第三消息到从时钟,并记录发送第三消息的时间t3;从时钟接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟发送包括所述时间t3的第四消息到从时钟。
11、如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半由以下方式实现:
假设主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半为0,由公式Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2计算得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半。
12、如权利要求9所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息中对时延敏感的消息,设定其长度为一个8位组,在一帧内传送完,且其编码包括7个或7个以上连续的“1”。
13、如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述对时延敏感的消息包括主时钟发送的第一消息和第三消息。
14、如权利要求13所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息中对时延不敏感的消息,设定其帧头和帧尾的编码为“01111110”;所述对时延不敏感的消息包括主时钟发送的第二消息和第四消息;
帧体所传输的信息,如果出现5个连续的“1”则在其后插入一个“0”;
相应地,在接收端如果发现有5个连续的“1”,将紧随其后的一个“0”去掉。
15、如权利要求9、10、12至14中任一项所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息,在E1的TS1到TS31中的一个时隙上传输,或在SDH复用段开销中任意空闲的字段传输,或在SDH复用段开销中E字段或D字段传输。
16、如权利要求9、10、12至14中任一项所述的方法,其特征在于,当发送消息所采用数字传输链路帧结构为E1,且在TS0时隙时:
对于定时敏感的消息,采用E1的TS0时隙复帧结构中的16个子帧中的任一奇数帧发送,并占用该帧的5比特,所述5比特位于Sa4至Sa8;所述对于定时敏感的消息包括主时钟发送的第一消息和第三消息;
对于定时不敏感的消息,采用E1的TS0时隙复帧结构中的16个子帧中除对时延敏感消息所在帧之外的奇数帧发送,并占用该帧的5比特,所述5比特位于Sa4至Sa8;所述对于定时敏感的消息包括第二消息和第四消息。
17、一种传输网中的时钟同步方法,其特征在于,基于同步数字系列和/或准同步数字系列网,包括:
从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差;
根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值:
从时钟根据Offset调整自身的时钟。
18、如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述得到t1、t2、t3、t4可以由以下两种方式实现:
A、主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且从时钟记录第一消息到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟;
从时钟发送第三消息到主时钟,并记录发送时间t3;
主时钟收到从时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟发送包含所述时间t4的第四消息到从时钟;
B、从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并记录第一消息的到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟;
主时钟发送第三消息到从时钟,并记录发送第三消息的时间t3;从时钟接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟发送包括所述时间t3的第四消息到从时钟。
19、如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一时分复用传输网网元的输入输出时延差由以下方式实现:
在每一网元上设置一计数器,在帧头输入时刻计数器启动计数,在帧头输出时刻计数器停止计数;
将帧头输出时刻与帧头输入时刻计数的差值乘以计数器计数周期作为该方向上该网元的输入输出时延差。
20、如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值由以下方式实现:
当采用方式A时,利用公式以下计算Offset:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-[(S1-K1)+(S2-K2)+...+(Sn-Kn)]/2
当采用方式B时,利用公式以下计算Offset:
Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2-[(K1-S1)+(K2-S2)+...+(Kn-Sn)]/2
其中,n为TDM网元编号,Sn为主时钟到从时钟方向上经过第n个TDM网元时的输入输出时延差,Kn为从时钟到主时钟方向上经过第n个TDM网元时的输入输出时延差。
21、如权利要求17所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息中对时延敏感的消息,设定其长度为一个8位组,在一帧内传送完,且其编码包括7个或7个以上连续的“1”。
22、如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述对时延敏感的消息包括主时钟发送的第一消息和从时钟发送的第三消息。
23、如权利要求17所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息中对时延不敏感的消息,设定其帧头和帧尾的编码为“01111110”;所述对时延不敏感的消息包括主时钟发送的第二消息和第四消息;
帧体所传输的信息,如果出现5个连续的“1”则在其后插入一个“0”;
相应地,在接收端如果发现有5个连续的“1”,将紧随其后的一个“0”去掉。
24、如权利要求17、18、21至23中任一项所述的方法,其特征在于,对于所述发送的消息,在E1的TS1到TS31中的一个时隙上传输,或在SDH复用段开销中任意空闲的字段传输,或在SDH复用段开销中E字段或D字段传输。
25、如权利要求17、18、21至23中任一项所述的方法,其特征在于,当发送消息所采用数字传输链路帧结构为E1,且在TS0时隙时:
对于定时敏感的消息,采用E1的TS0时隙复帧结构中的16个子帧中的任一奇数帧发送,并占用该帧的5比特,所述5比特位于Sa4至Sa8;所述对于定时敏感的消息包括第一消息和第三消息;
对于定时不敏感的消息,采用E1的TS0时隙复帧结构中的16个子帧中不同于对时延敏感消息所在的奇数帧发送,并占用该帧的5比特,所述5比特位于Sa4至Sa8;所述对于定时敏感的消息包括第二消息和第四消息。
26、一种传输网中的时钟同步系统,其特征在于,包括主时钟侧(101)和从时钟侧(102),主时钟侧(101)用于与从时钟侧(102)进行消息交互;
从时钟侧(102)包括时钟测量消息交互单元(1021),外部检测单元(1022),钟差计算单元(1023)和时钟调整单元(1024),其中,
时钟测量消息交互单元(1021),用于通过与主时钟侧(101)的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
外部检测单元(1022),用于采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
钟差计算单元(1023),用于根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元(1024),从时钟根据Offset调整自身的时钟。
27、如权利要求26所述的系统,其特征在于,所述主时钟侧(101)发送第一消息到从时钟侧(102)的时钟测量消息交互单元(1021),并记录发送第一消息的时间t1;主时钟侧(101)发送包括所述时间t1的第二消息到时钟测量消息交互单元(1021);
相应地,从时钟侧(102)的时钟测量消息交互单元(1021)接收主时钟侧(101)发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;
28、如权利要求27所述的系统,其特征在于,所述从时钟侧(102)的时钟测量消息交互单元(1021)发送第一消息到主时钟侧(101),并记录发送第一消息的时间t1;
主时钟侧(101)接收从时钟侧(102)的时钟测量消息交互单元(1021)发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;主时钟侧()101发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟侧(102)的时钟测量消息交互单元(1021)。
29、如权利要求27所述的系统,其特征在于,所述外部检测单元(1022)假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
30、一种传输网中的时钟同步的从时钟侧实体,其特征在于,包括时钟测量消息交互单元(1021),外部检测单元(1022),钟差计算单元(1023)和时钟调整单元(1024),其中,
时钟测量消息交互单元(1021),用于通过与主时钟侧的消息交互得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1;
外部检测单元(1022),用于采用外部时钟源检测主时钟和从时钟之间的时延;
钟差计算单元(1023),用于根据主时钟和从时钟之间的时延和t1、t2求得从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元(1024),从时钟根据Offset调整自身的时钟。
31、如权利要求30所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述时钟测量消息交互单元(1021)接收主时钟侧发来的第一消息,记录第一消息到达时间t2,并接收主时钟侧发来的第二消息,所述第二消息中包含主时钟侧发送所述第一消息的时间t1。
32、如权利要求30所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述时钟测量消息交互单元(1021)发送第一消息到主时钟侧,记录发送第一消息的时间t1,并接收主时钟侧发来的第二消息,所述第二消息中包括主时钟侧接收所述第一消息的时间t2。
33、如权利要求30所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述外部检测单元(1022)假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
34、一种传输网中的时钟同步系统,其特征在于,包括主时钟侧(111)和从时钟侧(112),主时钟侧(111)用于与从时钟侧(112)进行消息交互;
从时钟侧(112)包括时钟测量消息交互单元(1121),外部检测单元(1122),钟差计算单元(1123)和时钟调整单元(1124),其中,
时钟测量消息交互单元(1121),用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元(1122),用于采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
钟差计算单元(1123),用于根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元(1124),从时钟根据Offset调整自身的时钟。
35、如权利要求34所述的系统,其特征在于,所述主时钟侧(111)发送第一消息到从时钟侧(112)的时钟测量消息交互单元(1121),并记录发送第一消息的时间t1;主时钟侧(111)发送包括所述时间t1的第二消息到时钟测量消息交互单元(1121);主时钟侧(111)接收从时钟侧(112)发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;主时钟侧(111)发送包含所述时间t4的第四消息到时钟测量消息交互单元(1121);
相应地,从时钟侧(112)的时钟测量消息交互单元(1121)接收主时钟侧(111)发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元(1121)发送第三消息到主时钟侧(111),并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元(1121)接收主时钟侧(111)发来的包含所述时间t4的第四消息。
36、如权利要求34所述的系统,其特征在于,所述从时钟侧(112)的时钟测量消息交互单元(1121)发送第一消息到主时钟侧(111),并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元(1121)接收主时钟侧(111)发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟侧(111)接收从时钟侧(112)的时钟测量消息交互单元(1121)发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;主时钟侧(111)发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟侧(112)的时钟测量消息交互单元(1121);主时钟侧(111)发送第三消息到时钟测量消息交互单元(1121),并记录发送第三消息的时间t3,发送包括所述时间t3的第四消息到时钟测量消息交互单元(1121)。
37、如权利要求34所述的系统,其特征在于,所述外部检测单元(1122)假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
38、一种传输网中的时钟同步从时钟侧实体,其特征在于,包括时钟测量消息交互单元(1121),外部检测单元(1122),钟差计算单元(1123)和时钟调整单元(1124),其中,
时钟测量消息交互单元(1121),用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元(1122),用于采用外部时钟源检测主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半;
钟差计算单元(1123),用于根据主时钟到从时钟的时延和从时钟到主时钟的时延的差值的一半,和t1、t2、t3、t4,计算得到从时钟和主时钟的钟差Offset;
时钟调整单元(1124),从时钟根据Offset调整自身的时钟。
39、如权利要求38所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述从时钟测量消息交互单元(1121)接收主时钟侧发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元(1121)发送第三消息到主时钟侧,并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元(1121)接收主时钟侧发来的包含所述时间t4的第四消息。
40、如权利要求39所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述时钟测量消息交互单元(1121)发送第一消息到主时钟侧,并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元(1121)接收主时钟侧发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
41如权利要求39所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述外部检测单元(1122)假设主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay的值为0,由公式Offset=(t2-t1)得到Offset值;
从时钟按照计算得到的Offset值调整自身的时钟;
将采用外部时钟源检测的值与此时从时钟的差值作为主时钟和从时钟之间的时延Master_Slave_Delay或Slave_Master_Delay。
42、一种传输网中的时钟同步系统,其特征在于,包括主时钟侧(111)和从时钟侧(122),网元时延差检测单元(123)和网管中心(124);
主时钟侧(111)用于与从时钟侧(122)进行消息交互;
从时钟侧(122)包括时钟测量消息交互单元(1221),钟差计算单元(1222)和时钟调整单元(1223),其中,
时钟测量消息交互单元(1221),用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
钟差计算单元(1222),用于根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值;
时钟调整单元(1223),从时钟根据Offset调整自身的时钟。
网元时延差检测单元(123),用于检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差,并将该测量值上报网管中心(124);
网管中心(124)用于将获得的时延差发送给钟差计算单元(1222)。
43、如权利要求42所述的系统,其特征在于,所述主时钟侧(111)发送第一消息到从时钟侧(122)的时钟测量消息交互单元(1221),并记录发送第一消息的时间t1;主时钟侧(111)发送包括所述时间t1的第二消息到时钟测量消息交互单元(1221);主时钟侧(111)接收从时钟侧(122)发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;主时钟侧(111)发送包含所述时间t4的第四消息到时钟测量消息交互单元(1221);
相应地,从时钟侧(122)的时钟测量消息交互单元(1221)接收主时钟侧(111)发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元(1221)发送第三消息到主时钟侧(111),并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元(1221)接收主时钟侧(111)发来的包含所述时间t4的第四消息。
44、如权利要求42所述的系统,其特征在于,所述从时钟侧(122)的时钟测量消息交互单元(1221)发送第一消息到主时钟侧(111),并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元(1221)接收主时钟侧(111)发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟侧(111)接收从时钟侧(122)的时钟测量消息交互单元(1221)发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;主时钟侧(111)发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟侧(122)的时钟测量消息交互单元(1221);主时钟侧(111)发送第三消息到时钟测量消息交互单元(1221),并记录发送第三消息的时间t3,发送包括所述时间t3的第四消息到时钟测量消息交互单元(1221)。
45、如权利要求42所述的系统,其特征在于,所述网元时延差检测单元(123)在每一网元上设置一计数器,在帧头输入时刻计数器启动计数,在帧头输出时刻计数器停止计数;将帧头输出时刻与帧头输入时刻计数的差值乘以计数器计数周期作为该方向上该网元的输入输出时延差。
46、一种传输网中的时钟同步从时钟侧实体,其特征在于,包括时钟测量消息交互单元(1221),外部检测单元(1222),钟差计算单元(1223)和时钟调整单元(1224),其中,
时钟测量消息交互单元(1221),用于通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3;
外部检测单元(1222),用于检测主时钟和从时钟之间主到从方向上和从到主方向上每一TDM网元的输入输出时延差;
钟差计算单元(1223),用于根据t1、t2、t3、t4和求得的两个方向上每一网元的输入输出时延差计算Offset的值;
时钟调整单元(1224),从时钟根据Offset调整自身的时钟。
47、如权利要求46所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述时钟测量消息交互单元(1221)接收主时钟侧发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;时钟测量消息交互单元(1221)发送第三消息到主时钟侧,并记录发送时间t3;时钟测量消息交互单元(1221)接收主时钟侧发来的包含所述时间t4的第四消息。
48、如权利要求46所述的从时钟侧实体,其特征在于,所述时钟测量消息交互单元(1221)发送第一消息到主时钟侧,并记录发送第一消息的时间t1;时钟测量消息交互单元(1221)接收主时钟侧(121)发来的包括所述时间t2的第二消息和包括所述时间t3的第四消息;接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4。
49、一种传输网中的时钟同步方法,其特征在于,包括:
采用外部时钟源将从时钟校准。
50、如权利要求49所述的方法,其特征在于,该方法之后进一步包括:
从时钟通过与主时钟交互的消息中得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1,并通过t1和t2计算得到主时钟与从时钟的时延,将该时延值保存在从时钟。
51、如权利要求50所述的方法,其特征在于,所述从时钟通过与主时钟交互的消息中得到第一消息的到达时间t2和该消息的发送时间t1由以下方式实现:
方式1:主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且记录第一消息到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟;
方式2:从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并且主时钟记录第一消息到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟。
52、如权利要求50所述的方法,其特征在于,当采用方式1时,所述通过t1和t2计算得到主时钟与从时钟的时延由以下方式实现:
利用公式t2-t1=Master_Slave_Delay计算得到主时钟到从时钟的时延;
当采用方式2时,所述通过t1和t2计算得到主时钟与从时钟的时延由以下方式实现:
利用公式t2-t1=Slave_Master_Delay得到从时钟到主时钟的时延。
53、如权利要求50所述的方法,其特征在于,该方法之后进一步包括:
从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3,并通过t1、t2、t3、t4计算得到主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半,将该计算结果保存在从时钟。
54、如权利要求50所述的方法,其特征在于,所述从时钟通过与主时钟的消息交互得到第一消息的到达时间t2和发送时间t1,并得到与第一消息反向的第三消息的到达时间t4和发送时间t3由以下方式实现:
方式1:主时钟发送第一消息到从时钟,并记录发送第一消息的时间t1;从时钟接收主时钟发来的第一消息,并且从时钟记录第一消息到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t1的第二消息到从时钟;
从时钟发送第三消息到主时钟,并记录发送时间t3;
主时钟收到从时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟发送包含所述时间t4的第四消息到从时钟;
方式2:从时钟发送第一消息到主时钟,并记录发送第一消息的时间t1;主时钟接收从时钟发来的第一消息,并记录第一消息的到达时间t2;
主时钟发送包括所述时间t2的第二消息到从时钟;
主时钟发送第三消息到从时钟,并记录发送第三消息的时间t3;从时钟接收主时钟发来的第三消息,并记录第三消息的到达时间t4;
主时钟发送包括所述时间t3的第四消息到从时钟。
55、如权利要求50所述的方法,其特征在于,当采用方式1时,所述通过t1、t2、t3、t4计算得到主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半由以下方式实现:
利用公式
(Slave_Master_Delay-Master_Slave_Delay)/2=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2
得到主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半;
当采用方式1时,所述通过t1、t2、t3、t4计算得到主时钟到从时钟的时延Master_Slave_Delay和从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay的差值的一半由以下方式实现:
利用公式
(Master_Slave_Delay-Slave_Master_Delay)/2=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2
得到主时钟到从时钟到主时钟的时延Slave_Master_Delay和从时钟的时延Master_Slave_Delay的差值的一半。
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