CN101431444B - 一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法，预先将多个网元和同步数字体系测试仪进行链式组网，搭建至少三组不同的测试环境，所述方法包括：分别测试出各组测试环境下的时钟同步信息的间隔时间，并将各组测试环境中的保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时作为未知数，和所述时钟同步信息的间隔时间组成方程式；根据所述方程式计算得到保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值；根据所述保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值，计算得到时钟同步信息倒换延时。本发明通过三次较小规模的测试环境的搭建以及简单的测试过程，达到低成本、高效率、高精确的完成测试的目的。

Description

一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法

技术领域

本发明涉及传输设备的测试技术领域，尤其涉及一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法。

背景技术

目前现有的传输设备时钟工作模式分为两种：

第一种是按照优先级的时钟工作模式，该模式是按照设备可选的时钟按用户设置的优先级进行排序，设备锁定时钟源是根据优先级最高且有效的时钟源进行选择的。

第二种是SSM(时钟同步信息)工作模式，该模式也有时钟优先级表，但是按照时钟质量等级(SSM质量等级，通过S1字节表示)来进行优先级顺序，设备锁定时钟源的根据是质量等级最高且有效的时钟源进行选择的(质量等级相同时，再考虑用户设定优先级进行选择)。

其中针对第二种时钟工作模式，国际电信联盟ITU-T的G.781标准建议中，对于时钟SSM倒换延时作了详细规定，主要定义了T_HM(Holdover MessageDelay，保持信息延时)，T_NSM(Non-switching Message Delay，非倒换信息延时)和T_SM(Switching Message Delay，倒换信息延时)。

按照ITU-T G.781标准建议要求，需要20个网元SEC(SDH设备时钟)的延时，时钟SSM倒换延时共计39步，即最大时钟SSM倒换延时(T_HM+18T_NSM +20T_SM)小于等于15.6秒。

目前现有对时钟同步信息倒换延时的测试，基本测试方法是按照ITU-T标 准建议中要求的搭建20个网元的测试环境，通过时间间隔分析仪来进行测试的。虽然此技术能满足时间倒换延时的测试，但是搭建20个点的测试环境比较耗费资源，并且需要专用的测试仪表，所有具有测试成本高、测试效率低的缺点。

此外，在专利“CN02152530”中描述了一种测试方法，即简化测试环境，只需搭建2个以上的点，按照需要测试的倒换延时种类，对应输入或变更首个网元的外部时钟信息并运行，得到相应的告警时间，并通过两个告警时间求差值T和两告警时间中完成相应种类倒换延时的个数K，从而得出该类倒换延时的平均值T/K。虽然此技术简化了测试环境，但是通过告警时间的差值来计算各种倒换延时，告警时间本身只能精确到“秒级”，存在测试精确度低的问题；且各个厂家告警的实现方法有一定差异性，此测试方法的通用性不理想。

发明内容

本发明提供一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法，用以解决现有技术中时钟同步信息倒换延时测试成本高、测试效率低、测试精度低的问题。

本发明需要预先将多个网元和同步数字体系测试仪进行链式组网，搭建至少三组不同的测试环境，所述方法包括：

步骤A：分别测试出各组测试环境下的时钟同步信息的间隔时间，并将各组测试环境中的保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时作为未知数，和所述时钟同步信息的间隔时间组成方程式；

步骤B：根据所述方程式计算得到保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值；

步骤C：根据所述保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值，计算得到时钟同步信息倒换延时。

进一步地，所述至少三组不同的测试环境包括：第一组测试环境、第二组测试环境、第三组测试环境。

进一步地，所述第一组测试环境的搭建过程具体包括：

将第一网元、第二网元、第一同步数字体系测试仪和第二同步数字体系测试仪进行链式组网，搭建第一组测试环境：所述第一同步数字体系测试仪与所述第一网元之间通过一对互逆的光线路连接、所述第一网元和所述第二网元之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二网元通过一条光线路连接到所述第二同步数字体系测试仪。

当所述测试环境为第一组测试环境时，所述步骤A具体包括：

第一同步数字体系测试仪发送表示高质量等级时钟的字节，第二同步数字体系测试仪发送表示低质量等级时钟的字节；

第一网元和第二网元分别设置抽取与其连接的光线路的线路时钟；

根据时钟同步信息倒换延时原理得到第一测试环境下的方程式：T_HM+2T_SM＝T1；其中，T_HM表示保持信息延时，T_SM表示倒换信息延时，T1表示字节变化的时间，即时钟同步信息的间隔时间；

断开第一同步数字体系测试仪连接到第一网元的光线路，同时启动第一同步数字体系测试仪的计时功能，通过第一同步数字体系测试仪监测得到字节变化的时间T1的值。

进一步地，所述第二组测试环境的搭建过程具体包括：

将第一网元、第二网元、第三网元、第一同步数字体系测试仪和第二同步数字体系测试仪进行了链式组网，搭建第二组测试环境：所述第一同步数字体系测试仪与所述第一网元之间通过一对互逆的光线路连接、所述第一网元和所 述第二网元之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二网元和第三网元之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二同步数字体系测试仪之间通过一条光线路连接到所述第三网元。

当所述测试环境为第二组测试环境时，所述步骤A具体包括：

第一同步数字体系测试仪发送表示高质量等级时钟的字节，第二同步数字体系测试仪发送表示低质量优先级的字节；

第一网元、第二网元和第三网元分别设置抽取与其连接的光线路的线路时钟；

根据时钟同步信息倒换延时原理得到第二测试环境的方程式：T_HM+T_NSM+3T_SM＝T2；其中，T_NSM表示非倒换信息延时，T2表示字节变化的时间，即时钟同步信息的间隔时间；

断开第一同步数字体系测试仪连接到第一网元的光线路，同时启动第一同步数字体系测试仪的计时功能，通过第一同步数字体系测试仪监测得到字节变化的时间T2的值。

进一步地，所述第三组测试环境的搭建过程具体包括：

将第一网元、第二网元、第三网元和同步数字体系测试仪进行了链式组网，搭建第三组测试环境：所述同步数字体系测试仪、第一网元、第二网元、第三网元顺次连接，组成环路。

当所述测试环境为第三组测试环境时，所述步骤A具体包括：

同步数字体系测试仪发送表示高质量时钟的字节，第一网元、第二网元和第三网元分别设置抽取与其连接的光线路的线路时钟，并且第三网元接收到的线路时钟送回到同步数字体系测试仪；

根据时钟同步信息倒换延时原理得到该测试环境的方程式：T_HM+2T_NSM＝T3；

断开所述同步数字体系测试仪连接到第一网元的光线路，通过同步数字体系测试仪监测得到字节变化的时间T3的值。

进一步地，所述步骤C具体包括：

根据所述保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值，利用如下公式计算得到时钟同步信息倒换延时：

时钟同步信息倒换延时＝T_HM+18T_NSM+20T_SM。

综上所述，本发明提供了一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法，通过三次较小规模的测试环境的搭建以及简单的测试过程，达到低成本、高效率的测试的目的；另外采用本发明方法，可以将倒换延时精确到“毫秒级”，提高了测试的精确度。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图；

图2为本发明所述第一组测试环境的配置示意图；

图3为本发明所述第二组测试环境的配置示意图；

图4为本发明所述第三组测试环境的配置示意图。、

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述方法进行详细阐述。

为了便于理解本发明，首先将本发明涉及到的SSM倒换延时的主要参数进行简要说明：

T_HM，是指当网元设备当前跟踪的时钟源失效，且其他时钟除了网元内时钟外都不可用时，该网元即进入保持模式，网元的时钟采用自己的内时钟，并经 过一个延时之后，将内时钟的质量等级信息广播出去，这个延时称为保持信息延时；该延时时间T_HM为300～2000mS。

T_NSM，是指当网元设备跟踪的时钟源的质量信息改变了，但仍然在优先级表中质量最好，网元跟踪的时钟不会发生变化，也就是说时钟源没有发生倒换，网元会经过一个短暂的延时后将新的时钟SSM信息沿光线路广播出去，这个延时称为非倒换信息延时；该延时时间T_NSM为0～200mS。

T_SM，是指当网元设备跟踪的时钟源的质量信息变得无效时，网元设备会跟踪优先级表中其他质量较好的时钟源，这个重新跟踪新时钟源的过程就是时钟倒换过程；重新跟踪时钟源后，网元需要经过一个短暂的延时之后，才将新的时钟SSM信息广播出去，这个延时称为倒换信息延时；该延时时间T_SM为180～550mS。

如图1所示，图1为本发明所述方法的流程示意图，具体可以包括以下步骤：

步骤101：将至多个网元进行链式组网；

步骤102：根据需要搭建不少于三组各不相同的测试环境，配置各网元的相关时钟设置，并在不同的测试环境下，根据ITU-T标准建议的定义得出三组关于T_HM、T_NSM和T_SM为未知数的方程式；

步骤103：在各组测试环境中，利用SDH(同步数字体系)测试仪开销监测功能测试出各种环境下的SSM的间隔时间，即为方程式等式右边相应的值；

步骤104：根据测试的数据，通过联立求解方程式的方法，计算出T_HM、T_NSM和T_SM的值；

步骤105：根据T_HM、T_NSM和T_SM的值，利用公式“时钟SSM倒换延时 ＝T_HM+18T_NSM+20T_SM”，计算出时钟SSM倒换延时。

下面举例对本发明所述方法进行进一步说明。

如图2所示，图2为在测试环境的配置示意图，将NE1(第一网元)、NE2(第二网元)、第一SDH测试仪和第二SDH测试仪进行链式组网，搭建第一组测试环境：所述第一SDH测试仪与NE1之间通过一对互逆的光线路连接、NE1和NE2之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二SDH测试仪通过一条光线路连接到NE2，具体测试过程可以包括以下步骤：

步骤a：对测试环境进行时钟设置，即第一SDH测试仪发送S1字节02H，第二SDH测试仪发送S1字节04H；

步骤b：NE1设置抽取光线路201、光线路204的线路时钟，NE2设置抽取光线路202、光线路203的线路时钟，根据时钟SSM倒换延时原理得到该测试环境的方程式E1：T_HM+2T_SM＝T1；

其中，S1字节表示时钟质量等级，也就是SSM等级；其含义简单说明如下：02H表示第一等级时钟，04H表示第二等级时钟，08H表示第三等级时钟，0BH表示第四等级时钟，在此测试环境下，只要第一SDH测试仪发送的S1字节的等级高于第二SDH测试仪发送的S1字节的等级即可；

步骤c：断开第一SDH测试仪和NE1之间的光线路201，同时启动第一SDH测试仪的计时功能，通过第一SDH测试仪监测得到S1字节变化的时间T1，即SSM的间隔时间；

测试的具体过程详细描述如下：

初始状态：第一SDH测试仪发送S1字节02H，第二SDH测试仪发送S1字节04H，NE1锁定光线路201时钟，同时向光线路202发送02H；

NE2由于从光线路202收到02H，从206收到04H，根据优先级的高低， 选择高优先级的02H，锁定光线路202时钟，同时向光线路204发送FFH(无效)；

NE1由于锁定光线路201时钟，所以向第一SDH测试仪发送FFH；

此时第一SDH测试仪收到的是FFH。

中间状态：

由于光线路201断开，NE1处于无效，而光线路204收到的是FFH，也是无效，因此经过1个T_HM时间后进入保持模式(保持模式为0BH)，并向光线路202发送0BH；

NE2收到光线路202发送的0BH，与光线路203发送过来的04H比较，由于04H比0BH优先级高，NE2经过1个T_SM时间，倒换到光线路203时钟，且光线路204向下不再发FFH，变为04H；

NE1收到光线路204发送的04H，所以NE1又经过1个T_SM时间，倒换到光线路204的线路时钟，同时向光线路205发送04H；

结束状态：第一SDH测试仪此时收到光线路205的字节由FFH变为04H，触发第一SDH测试仪停止计时，从开始计时的时间到停止计时时间，即字节变化的时间T1的值；

综合上面的倒换过程，得到如下方程式：

E1：T_HM+2T_SM＝T1。

如图3所示，图3为在测试环境二的配置示意图，将NE1、NE2、NE3(第三网元)、第一SDH测试仪和第二SDH测试仪进行了链式组网，搭建第二组测试环境：所述第一SDH测试仪与NE1之间通过一对互逆的光线路连接、NE1和NE2之间通过一对互逆的光线路连接，NE2和NE3之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二SDH测试仪通过一条光线路连接到NE3，具体测试流程可以 包括以下步骤：

步骤a：对测试环境进行时钟设置，即第一SDH测试仪发送S1字节02H，第二SDH测试仪发送S1字节04H；

步骤b：NE1设置抽取光线路301和光线路306的线路时钟，NE2设置抽取光线路302和光线路305的线路时钟，NE3(第三网元)设置抽取303和光线路304的线路时钟，根据时钟SSM倒换延时原理得到第二测试环境的方程式E2：T_HM+T_NSM+3T_SM＝T2；

其中，S1字节表示时钟质量等级，也就是SSM质量等级；其含义简单说明如下：02H表示第一等级时钟，04H表示第二等级时钟，08H表示第三等级时钟，0BH表示第四等级时钟，在此测试环境下，只要第一SDH测试仪发送的S1字节的等级高于第二SDH测试仪发送的S1字节的等级即可；

步骤c：断开第一SDH测试仪和NE1之间的光线路301，同时启动第一SDH测试仪的计时功能，通过第一SDH测试仪监测S1字节变化的时间T2的值，即SSM的间隔时间；

测试的具体过程详细描述如下：

初始状态：

第一SDH测试仪通过光线路301发送S1字节02H，第二SDH测试仪发送S1字节04H，NE1锁定光线路301时钟，同时向光线路302发送02H；

同理NE2锁定光线路302时钟，向光线路303发送02H；

NE3由于从光线路303收到02H，从光线路304收到04H，根据优先级的高低，选择高优先级的02H，锁定光线路303时钟，同时向光线路305发送FFH；

NE2由于锁定光线路302时钟，所以向光线路306发送FFH；

NE1由于锁定光线路301时钟，所以向光线路307发送FFH；

此时第一SDH测试仪收到的是FFH。

中间状态：

断开光线路301线路，同时第一SDH测试仪开始计时；

NE1由于光线路301断开，处于无效，而光线路306收到的是FFH，也是无效，因此经过1个T_HM时间后进入保持模式，并向光线路302发送0BH；

NE2由于收到的光线路302的字节由原先的02H变为0BH，而此时光线路305仍然是FFH，所以此时光线路302的时钟质量仍然是最好的，因此经过1个T_NSM时间后，向光线路303发送0BH；

NE3由于收到的光线路303的字节由原先的02H变为0BH，而此时光线路304仍然是04H，所以此时光线路304的时钟质量变为最好的，因此根据经过1个T_SM时间后，NE3的时钟源切换为光线路304的时钟，同时向光线路305发送04H；

NE2由于收到的光线路305的字节由FFH变为04H，而此时光线路302是0BH，光线路305的时钟优先级更高，因此经过1个T_SM时间后，NE2的时钟切换为光线路305的时钟，同时向光线路306发送04H；

NE1由于收到的光线路306的字节由FFH变为04H，而此时NE1处于内时钟状态(0BH)，光线路306的时钟优先级更高，因此经过1个T_SM时间后，NE1的时钟切换为光线路306的时钟，同时向光线路307发送04H；

结束状态：

第一SDH测试仪此时收到的光线路307的字节由FFH变为04H，触发第一SDH测试仪停止计时，从开始计时的时间到停止计时时间，即字节变化的时间T2的值；

综合上面的倒换过程，得到如下方程式：

E2：T_HM+T_NSM+3T_SM＝T2。

如图4所示，图4为在测试环境三的配置示意图，将NE1、NE2、NE3和SDH测试仪进行了链式组网，搭建第三组测试环境：所述第一SDH测试仪、NE1、NE2、NE3顺次连接，组成环路。具体测试可以包括以下步骤：

步骤a：对测试环境进行时钟设置，SDH测试仪发送S1字节02H；

步骤b：NE1设置抽取光线路401的线路时钟，NE2设置抽取光线路402的线路时钟，NE3设置抽取光线路403的线路时钟，NE3网元的另一线路输出光线路404的线路时钟送回到SDH测试仪的收端，根据时钟SSM倒换延时原理得到第三测试环境的方程式E3：T_HM+2T_NSM＝T3；

步骤c：断开第一测试仪连接到第一网元的光线路401，通过第一SDH测试仪监测S1字节变化的时间T3，即SSM的间隔时间；

测试的具体过程详细描述如下：

初始状态：

第一SDH测试仪通过光线路401发送02H，NE1锁定光线路401时钟，同时向光线路402发送02H；

同理NE2锁定光线路402时钟，向光线路403发送02H；

NE3锁定光线路403时钟，向光线路404发送02H；

此时第一SDH测试仪收到的光线路404是02H。

中间状态：

断开光线路401线路，同时第一SDH测试仪开始计时；

NE1由于光线路401断开，处于无效，且没有其他时钟源，因此经过1个T_HM时间后进入保持模式，并向光线路402发送0BH；

NE2由于收到的光线路402由原先的02H变为0BH，且没有其他时钟源，因此根据定义，经过1个T_NSM时间后，向光线路403发送0BH；

同理NE3由于收到的光线路403由原先的02H变为0BH，且没有其他时钟源，因此根据定义，经过1个T_NSM时间后，向光线路404发送0BH；

结束状态：

第一SDH测试仪此时收到的光线路404字节由02H变为0BH，触发第一SDH测试仪停止计时，从开始计时的时间到停止计时时间，即为S1字节变化的时间；

综合上面的倒换过程，得到方程式E3：T_HM+2T_NSM＝T3。

经过上述三组测试后，得到三个方程式，联立方程式E1、E2和E3，即

T_HM+2T_SM＝T1

T_HM+T_NSM+3T_SM＝T2

T_HM+2T_NSM＝T3；

分别计算出T_HM、T_NSM和T_SM的值，然后根据公式“时钟SSM倒换延时＝T_HM+18T_NSM+20T_SM”就可以计算出时钟SSM倒换延时。

上述仅以上述三种测试环境为例对本发明所述方法进行了举例说明，但本领域普通技术人员应该知道，测试环境的搭建并不局限于以上三种情况，根据需要可以搭建其他形式的测试环境，只要根据三组不同的测试环境得出关于T_HM、T_NSM和T_SM的三个方程式，就可以计算出T_HM、T_NSM和T_SM的值，进而得到时钟SSM倒换延时。

综上所述，本发明提供了一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法，根据三次较小规模的测试环境的搭建以及简单的测试过程，就可以通过计算的 方法计算出相应种类的倒换延时，从而解决了现有技术中需要搭建大规模测试环境，并且需要时间间隔分析仪来进行测试的技术问题；另外采用本发明方法，可以将倒换延时精确到“毫秒级”，提高了测试的精确度，节省了产品测试成本，提高了测试效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种传输设备时钟同步信息倒换延时的测试方法，其特征在于，预先将多个网元和同步数字体系测试仪进行链式组网，搭建至少三组不同的测试环境，所述方法包括：

步骤A：分别测试出各组测试环境下的时钟同步信息的间隔时间，并将各组测试环境中的保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时作为未知数，和所述时钟同步信息的间隔时间组成方程式；

步骤B：根据所述方程式计算得到保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值；

步骤C：根据所述保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值，计算得到时钟同步信息倒换延时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少三组不同的测试环境包括：第一组测试环境、第二组测试环境、第三组测试环境。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一组测试环境的搭建过程具体包括：

将第一网元、第二网元、第一同步数字体系测试仪和第二同步数字体系测试仪进行链式组网，搭建第一组测试环境：所述第一同步数字体系测试仪与所述第一网元之间通过一对互逆的光线路连接、所述第一网元和所述第二网元之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二网元通过一条光线路连接到所述第二同步数字体系测试仪。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述测试环境为第一组测试环境时，所述步骤A具体包括：

第一同步数字体系测试仪发送表示高质量等级时钟的字节，第二同步数字体系测试仪发送表示低质量等级时钟的字节；

第一网元和第二网元分别设置抽取与其连接的光线路的线路时钟；

根据时钟同步信息倒换延时原理得到第一测试环境下的方程式：T_HM+2T_SM＝T1；其中，T_HM表示保持信息延时，T_SM表示倒换信息延时，T1表示字节变化的时间，即时钟同步信息的间隔时间；

断开第一同步数字体系测试仪连接到第一网元的光线路，同时启动第一同步数字体系测试仪的计时功能，通过第一同步数字体系测试仪监测得到字节变化的时间T1的值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二组测试环境的搭建过程具体包括：

将第一网元、第二网元、第三网元、第一同步数字体系测试仪和第二同步数字体系测试仪进行了链式组网，搭建第二组测试环境：所述第一同步数字体系测试仪与所述第一网元之间通过一对互逆的光线路连接、所述第一网元和所述第二网元之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二网元和第三网元之间通过一对互逆的光线路连接，所述第二同步数字体系测试仪之间通过一条光线路连接到所述第三网元。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述测试环境为第二组测试环境时，所述步骤A具体包括：

第一同步数字体系测试仪发送表示高质量等级时钟的字节，第二同步数字体系测试仪发送表示低质量优先级的字节；

第一网元、第二网元和第三网元分别设置抽取与其连接的光线路的线路时钟；

根据时钟同步信息倒换延时原理得到第二测试环境的方程式：T_HM+T_NSM+3T_SM＝T2；其中，T_NSM表示非倒换信息延时，T2表示字节变化的时间，即时钟同步信息的间隔时间；

断开第一同步数字体系测试仪连接到第一网元的光线路，同时启动第一同步数字体系测试仪的计时功能，通过第一同步数字体系测试仪监测得到字节变化的时间T2的值。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三组测试环境的搭建过程具体包括：

将第一网元、第二网元、第三网元和同步数字体系测试仪进行了链式组网，搭建第三组测试环境：所述同步数字体系测试仪、第一网元、第二网元、第三网元顺次连接，组成环路。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述测试环境为第三组测试环境时，所述步骤A具体包括：

同步数字体系测试仪发送表示高质量时钟的字节，第一网元、第二网元和第三网元分别设置抽取与其连接的光线路的线路时钟，并且第三网元接收到的线路时钟送回到同步数字体系测试仪；

根据时钟同步信息倒换延时原理得到该测试环境的方程式：T_HM+2T_NSM＝T3；

断开所述同步数字体系测试仪连接到第一网元的光线路，通过同步数字体系测试仪监测得到字节变化的时间T3的值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

根据所述保持信息延时、倒换信息延时、非倒换信息延时的值，利用如下公式计算得到时钟同步信息倒换延时：时钟同步信息倒换延时＝T_HM+18T_NSM+20T_SM。

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