CN102918786B - 用于更新时间同步基准的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于更新在属于通信网络的第一台设备和至少一个第二台设备之间交换的时间同步基准的方法。该方法包括由所述两台设备中的一台设备实现的以下步骤：用于接收与频率同步基准相关的可跟踪性信号的步骤；用于作为所述接收的可跟踪性信号的函数来确定用于更新该时间同步基准的周期性的步骤，所述更新使得可能维持该第二台设备的时间同步基准。

Description

用于更新时间同步基准的方法

技术领域

本发明在于电信领域，并更具体地，在于诸如长期演进（LTE）网络的移动网络的领域。这样的网络正揭示这样的需求，即，准备形成移动电信网络的一部分的基站，以具有微秒（μs）等级精度的共同时间同步。

背景技术

不使用诸如全球定位系统（GPS）模块的卫星方案来供应这样的时间同步的难度已要求特别开发用于定时的精密时间协议（PTP），诸如PTPv2。

为了提供那类时间同步，已知的是，组合时间同步与稳定精确的频率同步，当通过物理层（例如，借助于诸如“同步以太网”的技术）进行传输时发生该情况。

由此，一台网络设备可能基于其时间同步的两个时间更新之间的频率同步来维持其时间同步基准。

尽管如此，例如作为频率同步的漂移的结果或者作为网络中的故障的结果，频率同步的精度可改变。这使得形成网络一部分的各台设备之间的同步降级。这具有以下结果，即，使得向网络中的各台设备发送许多时间同步更新消息，以便确保服务的连续性。

本发明的目的之一在于，纠正现有技术的缺陷。

发明内容

为此，本发明提供了一种用于更新在形成通信网络的一部分的第一台设备和至少一个第二台设备之间交换的时间同步基准的更新方法，该方法包括确定步骤，用于作为与频率同步基准相关的可跟踪性信息的函数来确定用于更新该时间同步基准的周期性，所述更新使得能够维持该第二台设备的时间同步基准。

通过改编用于更新该时间同步基准的周期性，这样的方案使得可能降低通过网络交换的数据量，以便维持第二台设备的时间同步基准。时间同步基准包括使得所述第二台设备能够在时间和/或相位上同步的数据。

与频率同步基准相关的可跟踪性信息包括：关于用于在两个更新之间维持所述第二台设备的时间同步基准、所使用的频率同步的质量和精度的指示。

这样的关于质量和精度的指示使得可能知道该频率同步基准是起源于（traceable）主基准时钟（PRC）（即，频率同步基准具有好质量）、还是起源于同步电源单元（SSU）（即，频率同步基准具有差质量）。

如果发生时间同步基准的传送的中断，这样的方案也是有利的。

在这样的情况下，频率同步基准使得可能在整个故障持续时间期间维持第二台设备的时间同步基准，由此确保服务的连续性。

这样的方案使得特别可能替代用于保护时间同步基准的传送的机制，特别是如果维持同步的时间段足够长到使得能够处置该故障。然后可能避免部署第二主时间同步源，以便在其发生故障的情况下替代第一主同步源。

在一个实现中，在确定步骤之前，该方法包括接收可跟踪性信息的接收步骤。

该可跟踪性信息使得可能几乎立刻确定用于更新该时间同步基准的周期性，并由此对与频率同步相关的任何故障迅速作出应答。

根据该更新方法的特性，由该第二台设备向该第一台设备发送该可跟踪性信息。

在这样的实现中，可例如由形成所述第二台设备的一部分的频率同步基准源来传递该频率同步基准。知道所述与频率同步基准相关的可跟踪性信息的第二台设备将该信息传送到该第一台设备，该第一台设备然后确定所述用于更新该时间同步基准的周期性。

根据该更新方法的特性，所述接收和确定步骤由该第二台设备执行，所述方法还包括该第二台设备向该第一台设备传送消息的步骤，该消息包括所述用于更新该时间同步基准的周期性。

在这样的实现中，由于由形成第二台设备的一部分的可跟踪性同步基准源来传递该频率同步基准，所以第二台设备确定所述用于更新该时间同步基准的周期性。该第二台设备例如通过直接中继与频率同步基准相关的可跟踪性信息、或者通过明确给出它已经确定的周期性值，来向该第一台设备通知它要接收的所述用于更新该时间同步基准的周期性。

根据该更新方法的特性，所述接收和确定步骤由该第一台设备执行，并且所述方法还包括向该第二台设备发送该频率同步基准和关联的可跟踪性信息的步骤。

本发明还提供一种设备，适于与形成通信网络的一部分的至少一台其他设备交换时间同步基准，该设备包括：确定部件，用于作为与频率同步基准相关的可跟踪性信息的函数来确定用于更新该时间同步基准的周期性，所述更新使得能够维持所述其他设备的时间同步基准。

作为示例，这样的一台设备包括形成无源光接入网（PON）的一部分的光线路终端（OLT）。

根据该设备的特性，该设备还包括用于接收与该频率同步基准相关的可跟踪性信息的接收部件。

根据该设备的特性，该设备进一步包括用于传送包括用于更新该时间同步基准的周期性的消息的部件。

本发明还提供了一种通信网络，包括至少第一台设备，适于与至少一个第二台设备交换时间同步基准，该第一台设备具有：接收部件，用于接收与频率同步基准相关的可跟踪性信息；和确定部件，用于作为与频率同步基准相关的可跟踪性信息的函数来确定用于更新该时间同步基准的周期性，所述更新使得能够维持所述第二台设备的时间同步基准。

在其他方面，本发明还提供了一种计算机程序，具有程序代码指令，当由处理器运行这些程序时，该程序代码指令用于实现上述的用于更新在形成通信网络的一部分的第一台设备和至少一个第二台设备之间交换的时间同步基准的方法的步骤。

上述计算机程序可使用任何编程语言，并且可以是源代码、目标代码、或源代码和目标代码之间的中间代码（诸如部分编译的形式）的形式，或者可以是任何其他期望的形式。

本发明还提供了一种计算机可读记录介质，其上记录上述计算机程序。

该数据介质可以是能够存储该程序的任何实体或装置。例如，该介质可包括诸如只读存储器（ROM）（例如，光盘（CD）ROM或光电子电路ROM）的存储部件，或者该介质可包括诸如软盘或硬盘的磁记录介质。

此外，该信息介质可以是适于经由电缆或光缆、通过无线电、或通过其他手段传递的诸如电或光信号的可传送介质。本发明的程序可特别从因特网类型网络下载。

作为选择，该数据介质可以是其中合并该程序的集成电路，该电路适于运行所涉及的方法或在所涉及的方法的运行中使用。

附图说明

通过阅读参考附图描述的实现，其他特性和优点出现，其中：

·图1示出了具有交换时间同步基准的第一台和第二台设备的通信网络；

·图2示出了本发明的第一实现中的更新时间同步的方法的步骤；

·图3示出了本发明的第二实现中的更新时间同步的方法的步骤；和

·图4示出了本发明的第三实现中的更新时间同步的方法的步骤。

具体实施方式

图1示出了通信网络R，其中执行用于更新在形成网络R的一部分的第一台设备E₁和至少一个第二台设备E₂之间交换的时间同步基准的方法。这使得可能实现设备E₂和设备E₁之间的时间同步。

由此，设备E₂按照周期性方式（例如，每T秒（s）一次）接收设备E₁所传送的时间同步基准，设备E₁连接到例如GPS模块（图1中未示出）的时间同步源。作为附加示例，时间同步源可从图1中未示出的设备E₁的上游的一些其他设备接收。

使得设备E₂能够被同步的协议的示例是PTPv2协议。这样的协议基于在设备E₁和设备E₂之间交换PTP类型消息，以便传递诸如时间戳的定时信息。

这样的PTP消息在设备E₁和设备E₂之间交换，并且也在设备E₂和设备E₁之间交换，以便估计PTP消息通过网络R的传送时间。一旦已知PTP消息的传送时间，就可以特别针对从设备E₁向设备E₂传送的PTP消息来补偿该传送时间，使得设备E₂被正确同步到设备E₁。

在设备E₁和设备E₂之间的该PTP消息的交换结束时，设备E₂与设备E₁同步。在本发明的特定实现中，可逐步执行设备E₂的这种同步，以便避免设备E₂的时间同步基准的太突然的改变。

每T秒周期性地重复设备E₁和设备E₂之间的PTP消息的该交换，以便保持设备E₂和设备E₁的同步。

在两个时间同步更新之间，设备E₂必须维持其时间同步基准，以便保持与设备E₁的同步。

为此目的，设备E₂接收由频率同步源传送的频率同步基准Freq。

在本发明的第一实施例中，设备E₁经由物理层所传输的频率同步向设备E₂传送该频率同步基准Freq。自然应该理解的是，可由设备E₁从一些其他设备接收频率同步基准以及与其可追踪性相关的信息。

在选项中，与该频率同步基准Freq一起向设备E₂传送与该频率同步基准Freq的可追踪性相关的信息。

在其中设备E₁不具有频率同步源的情况下，设备E₁包括先前配置的与该频率同步基准Freq的可追踪性相关的信息。该配置还可以在接收关于可追踪性的信息时实现。

在本发明的第一实现的第一变型中，设备E₁从外部频率同步源接收频率同步基准Freq。

在该第一实现的第二变型中，设备E₁包括本地振荡器，该本地振荡器不（按照自动运行模式）自动跟踪（lock on）外部基准，并且提供频率同步。在这样的情况下，设备E₁包括先前配置的与该频率同步基准Freq的可追踪性相关的信息。

在本发明的第二实现中，设备E₂从可用来维持基准频率的PTP消息导出频率同步基准Freq。其中设备E₁可获得频率同步基准的各种方式保持可应用。

在本发明的第三实现中，设备E₂可经由与设备E₂相连的外部频率源来访问稳定精确的频率同步基准Freq。

为了降低用于更新设备E₂的时间同步基准的周期性，并由此降低通过网络在设备E₁和E₂之间交换的消息的数量，改编时间同步更新的周期性T是有利的。这使得可能不仅考虑要达到的时间同步目标，而且考虑设备E₂的时间同步基准在两个更新之间的漂移率。

为了尽可能好地改编用于更新时间同步基准的周期性，考虑频率同步基准Freq的可跟踪性是有利的。

为此目的，作为关于频率同步基准Freq的可跟踪性的信息的函数，来确定用于更新设备E₂的时间同步基准的周期性。

由此，参考图2，形成网络R的一部分的一台设备E₁执行更新设备E₂的时间同步基准的方法的步骤F1，在该步骤期间，该设备作为与频率同步基准相关的可跟踪性信息的函数来确定用于更新时间同步基准的周期性。

为了确定用于更新时间同步基准的周期性，可能查阅在执行确定步骤F1的设备中存储的表格。

作为示例，这样的表格提供与频率同步基准Freq相关的可跟踪性信息和用于更新时间同步基准的周期性T的值之间的对应关系。

由此，例如，对于设备E₂中的50纳秒（ns）的目标时间同步精度，该表格可包括以下条目：

·对于具有一个PRC的可跟踪性的频率同步基准，即，与0.01纳秒每秒（ns/s）的累加相位误差对应的0.01十亿分率（parts per billion，ppb）的漂移，周期性T的持续时间是5000s；

·对于具有一个SSU（即，与10ns/s的累加相位误差对应的10ppb的漂移）的可跟踪性的频率同步基准，周期性T的持续时间是5s；以及

·对于具有1SDH设备时钟每同步以太网设备时钟（SEC/EEC）（即，4.6百万分率（ppm）的漂移，这对应于4.6微秒每秒（μs/s）的累加相位误差）的可跟踪性的频率同步基准，周期性T的持续时间是大约一秒的百分之一。

在步骤F2期间，设备E₁向设备E₂传送时间同步更新作为在步骤F1期间所确定的周期性T的函数。

在本发明的第一和第二实现中，设备E₁实现确定步骤F1。在第一实现中，设备E₁获得与频率同步基准Freq相关的可跟踪性信息，并通过查阅对应关系表格来确定用于更新时间同步基准的周期性。设备E₁然后向设备E₂发送频率同步基准、连同可跟踪性信息以及可能还发送用于更新时间同步基准的周期性。由此可以看出，设备E₂接收可跟踪性信息，并能依次执行本发明的方法以便对于图1中未示出的一些其他设备确定用于更新时间同步基准的周期性。

在本发明的第三实现中，通过与设备E₂直接相连的外部频率源来传递频率同步基准Freq。

在图3中示出的本发明的该第三实现的第一变型中，设备E₂在步骤G1期间动作以向设备E₁发送与频率同步基准Freq相关的可跟踪性信息。

一旦接收到与频率同步基准Freq相关的可跟踪性信息，设备E₁就执行确定步骤F1，以及然后执行传送步骤F2作为在步骤F1期间所确定的周期性T的函数。

由此，在本发明的第三实现的该第一变型中，根据知道与频率同步基准Freq相关的可跟踪性信息的设备E₂的请求，来改编用于更新时间同步基准的周期性。

在本发明的该第三实现的第二变型中，如图4中所示，设备E₂执行确定步骤F1。然后，在步骤H1期间，设备E₂向设备E₁传送所确定的用于更新时间同步基准的周期性。

在该第二变型中，设备E₂包括用于确定周期性的部件，诸如对应关系表格。一旦已确定了用于更新时间同步基准的周期性，设备E₂就通知设备E₁。

为此目的，设备E₂明确地请求设备E₁利用给定周期性发送时间同步更新。由此，在步骤F2期间，设备E₁向设备E₂传送时间同步更新作为在步骤F1期间由设备E₂确定的周期性T的函数。

在本发明的其他变型实施例中，设备E₂可请求设备E₁按照与步骤F1期间所确定的周期性不同的给定周期性T’传送时间同步更新。这使得设备E₂能够维持时间同步，例如，当其没有正在正确接收频率同步基准Freq时。作为在设备E₂中包括的时间同步源的质量的函数来确定周期性T’。这样的时间同步源可例如包括不（按照自动运行模式）自动跟踪外部基准的本地振荡器。

本发明还在设备E₁或用于在设备E₁和设备E₂之间中继时间同步的中间设备损坏的情况下得到应用。

在这样的情况下，设备E₂不再从主时间同步源接收时间同步更新。来自主时间同步源的时间同步通常由所有多台中间设备连续传送，直到其到达设备E₂为止，即，只要在网络中不存在故障。频率同步基准Freq然后使得接收它的多台中间设备中的每一台可能维持与设备E₁的时间同步。

如果发生时间同步源的故障、或者事实上如果经由网络R传送时间同步存在问题，则可出现这类情况。

组合时间同步和频率同步基准Freq呈现以下优点，即，使得可能增加以下时间，在该时间期间，设备E₂或任何中间设备可以在不接收时间同步更新的情况下保持与设备E₁同步。

如果发生中间设备中的故障，则停止向设备E₂发送时间同步更新可以是有利的。当位于其中检测到故障的中间设备和设备E₂之间的所有多台中间设备可访问频率同步基准Freq时，从不再访问主时间同步基准的中间设备继续传送时间同步不再有任何用处。

在这些多台中间设备的每一台和设备E₂中接收频率同步基准Freq使得它们能够在该故障的持续时间期间一直维持它们自己的本地时间同步基准。

Claims (7)

1.一种用于更新在形成通信网络的一部分的第一台设备和至少一个第二台设备之间交换的时间同步基准的更新方法，该方法包括由所述第一台设备和所述至少一个第二台设备中的一台设备执行的以下步骤：

·接收步骤，用于接收与频率同步基准相关的可跟踪性信息；和

·确定步骤，用于作为所述接收的可跟踪性信息的函数来确定用于更新该时间同步基准的周期性，所述更新步骤使得能够维持该第二台设备的时间同步基准，

其中所述与频率同步基准相关的可跟踪性信息包括：关于用于在两个更新之间维持所述第二台设备的时间同步基准、所使用的频率同步的质量和精度的指示。

2.根据权利要求1的更新方法，其中由该第二台设备向该第一台设备发送该可跟踪性信息。

3.根据权利要求1的更新方法，其中所述接收和确定步骤由该第二台设备执行，所述方法还包括该第二台设备向该第一台设备传送消息的步骤，该消息包括所述用于更新该时间同步基准的周期性。

4.根据权利要求1的更新方法，其中所述接收和确定步骤由该第一台设备执行，所述方法还包括向该第二台设备发送该频率同步基准和关联的可跟踪性信息的步骤。

5.一种适于与形成通信网络的一部分的至少一个其他设备交换时间同步基准的设备，该设备包括：

·接收部件，用于接收与频率同步基准相关的可跟踪性信息；和

·确定部件，用于作为所接收的可跟踪性信息的函数来确定用于更新该时间同步基准的周期性，所述更新使得能够维持所述其他设备的时间同步基准，

其中所述与频率同步基准相关的可跟踪性信息包括：关于用于在两个更新之间维持所述其他设备的时间同步基准、所使用的频率同步的质量和精度的指示。

6.根据权利要求5的设备，进一步包括用于传送包括用于更新该时间同步基准的周期性的消息的部件。

7.一种通信网络，包括至少第一台设备，该第一台设备适于与至少一个第二台设备交换时间同步基准，该第一台设备具有：接收部件，用于接收与频率同步基准相关的可跟踪性信息；和确定部件，用于作为与频率同步基准相关的可跟踪性信息的函数来确定用于更新该时间同步基准的周期性，所述更新使得能够维持所述第二台设备的时间同步基准，

其中所述与频率同步基准相关的可跟踪性信息包括：关于用于在两个更新之间维持所述第二台设备的时间同步基准、所使用的频率同步的质量和精度的指示。