CN102957528B - 穿越第三方同步网络的同步方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种穿越第三方同步网络的同步方法及系统，在第三方同步网络的入口边缘设备和出口边缘设备配置1588TC穿越模式，并在入口边缘设备和出口边缘设备之间进行同步；将需要穿越第三方同步网络的PTP报文在所述第三方同步网络中进行透传，当透传的PTP报文到达出口边缘设备时，根据网络内部的延迟对PTP报文的correctionField进行修正，并从出口边缘设备发送到下一级设备。本发明解决了1588穿越第三方同步网络的透传问题，只需要在第三方网络边缘设备实现同步，不需要路由协议的扩展，也不需要中间网络设备支持TC能力，大大降低了实现的复杂性和运营成本。

Description

穿越第三方同步网络的同步方法和系统
技术领域
本发明涉及1588协议技术领域，尤其涉及一种穿越第三方同步网络的同步方法和系统。
背景技术
随着3G(3rd Generation，第三代移动通信技术)网络的高速发展，1588时间同步协议在通讯网络中得到越来越多的重视和广泛的应用。国内外运营商不断的使用1588协议进行时间同步，逐步替换使用GPS(Global Position System，全球定位系统)进行时间同步的方式。
如图1所示，在ITU-G G.8265提出了分组同步网管理域概念，即分组同步网分为不同的管理域，不同的管理域拥有不同的主时钟，Master(主时钟)和Slave(从时钟)之间的PTP(Precision Timing Protocol，精密时间协议)消息允许跨越其它运营商的第三方同步网络管理域实现同步。但由于其它运营商网络中间设备可能不支持PTP，导致PTP分组报文穿越第三方同步网络时存在抖动，如果抖动过大，将影响Slave设备的时钟恢复性能。因此，如何过滤中间网络设备引起的PDV(Packet Delay Variation，分组延迟变化)噪声，是个急需解决的问题。
在IETF TICTOC工作组中，draft-davari-tictoc-1588overmpls这篇草案描述了1588over MPLS的应用场景及实现技术，它提出扩展路由协议进行1588能力通告，并选择出基于PTP的LSP(Label Switching Path，标签交换路径)转发路径。但这个方案需要修改现有路由协议来建立专用的PTP LSP，另外还需要中间网络设备识别PTP报文以修正时间戳，导致这种方案的实现技术复杂，升级成本高；另外此方案也破坏了MPLS(Multi-ProtocolLabel Switching，多协议标签交换)网络的层次结构。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种穿越第三方同步网络的同步方法和系统，实现1588透传时钟。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种穿越第三方同步网络的同步方法，
在第三方同步网络的入口边缘设备和出口边缘设备配置1588透传(TC)穿越模式，并在所述入口边缘设备和出口边缘设备之间进行同步；
将需要穿越所述第三方同步网络的精密时间协议(PTP)报文在所述第三方同步网络中进行透传，当透传的PTP报文到达出口边缘设备时，根据网络内部的延迟对所述PTP报文的修正域(correctionField)进行修正，并从所述出口边缘设备发送到下一级设备。
进一步地，在所述入口边缘设备和出口边缘设备配置1588TC穿越模式，是指：
从所述入口边缘设备的入端口接收到PTP报文时，所述入口边缘设备根据用户的配置识别接收到的PTP报文是否需要穿越所述第三网网络，如果是，则所述入口边缘设备记录所述PTP报文到达所述入口边缘设备的入端口的入口时间戳，并在所述PTP报文中增加所述入口时间戳后，在所述第三方同步网络中进行透传；
所述出口边缘设备接收到PTP报文时，根据所述PTP报文中是否增加有所述入口时间戳，判断所述PTP报文是普通的PTP报文还是透传的PTP报文。
进一步地，所述出口边缘设备判断出接收到的PTP报文是透传的PTP报文时，记录所述PTP报文到达所述出口边缘设备的出口时间戳，并将记录的出口时间戳减去所述PTP报文中的入口时间戳，得到所述网络内部的延迟，并根据得到的所述网络内部的延迟修正correctionField。
进一步地，所述出口边缘设备在修正correctionField后，删除所述透传的PTP报文中的入口时间戳，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
进一步地，所述出口边缘设备判断出接收到的PTP报文是普通的PTP报文时，根据所述出口边缘设备内部的延迟修正correctionField后，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
进一步地，所述入口边缘设备和出口边缘设备通过PTP、网络时间协议(NTP)或本地时钟源的方式进行同步。
本发明还提供了一种穿越第三方同步网络的同步系统，所述系统包括第三方同步网络的入口边缘设备和出口边缘设备，所述入口边缘设备包括入口1588TC穿越模块和入口同步模块，所述出口边缘设备包括出口1588TC穿越模块和出口同步模块，其中：
所述入口同步模块用于，与所述出口同步模块实现所述入口边缘设备和出口边缘设备的同步；
所述入口1588TC穿越模块用于，将接收到的PTP报文在所述第三方同步网络中进行透传；
所述出口1588TC穿越模块用于，当透传的PTP报文到达出口边缘设备时，根据网络内部的延迟修正correctionField，并从所述出口边缘设备发送到下一级设备。
进一步地，所述入口1588TC穿越模块用于，从所述入口边缘设备的入端口接收到PTP报文时，根据用户的配置识别接收到的PTP报文是否需要穿越所述第三网网络，如果是，则记录所述PTP报文到达所述入口边缘设备的入端口的入口时间戳，并在所述PTP报文中增加所述入口时间戳后，在所述第三方同步网络中进行透传。
进一步地，所述出口1588TC穿越模块用于，接收到PTP报文时，根据所述PTP报文中是否增加有所述入口时间戳，判断所述PTP报文是普通的PTP报文还是透传的PTP报文：
如果是透传的PTP报文，则记录所述PTP报文到达所述出口边缘设备的出口时间戳，并将记录的出口时间戳减去所述PTP报文中的入口时间戳，得到所述网络内部的延迟，并根据得到的所述网络内部的延迟修正correctionField；在修正correctionField后，删除所述透传的PTP报文中的入口时间戳，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备；
如果是普通的PTP报文时，根据所述出口边缘设备内部的延迟修正correctionField后，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
进一步地，所述入口同步模块用于，与所述出口同步模块通过PTP、NTP或本地时钟源的方式实现所述入口边缘设备和出口边缘设备的同步。
本发明将整个同步网络抽象为一个逻辑上的1588TC设备，在现有设备的基础上，通过扩展现有1588标准协议，在PTP报文中增加一个时间戳字段，用来记录到达第三方网络入口设备的时间戳，并在第三方网络出口设备再修正correctionField。
采用本发明，解决了1588穿越第三方同步网络的透传问题，只需要在第三方网络边缘设备实现同步，中间网络设备不需要识别和处理PTP报文，也不需要进行同步；与现有技术相比较，本发明方案实现简单，不需要路由协议的扩展，也不需要中间网络设备支持TC能力，大大降低了实现的复杂性和运营成本。
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为现有技术的穿越第三方网络实现1588时钟同步的示意图；
图2为本发明实施例的穿越第三方网络实现1588透传的示意图；
图3为本发明另一实施例的穿越多个管理域实现1588透传的示意图；
图4为本发明实施例的穿越第三方同步网络的同步系统的示意框图。
具体实施方式
本实施方式提出一种时间/时钟的同步方案，将第三方同步网络看作一个逻辑TC(Transparent Clock，透传)设备，第三方同步网络的两个边缘设备分别视作逻辑TC的入口和出口；只需要第三方同步网络的边缘设备实现同步即可，不需要中间网络设备实现同步。
具体地，本实施方式提供一种穿越第三方同步网络的同步方法，采用如下技术方案：
在第三方同步网络的入口边缘设备和出口边缘设备配置1588TC穿越模式，并在所述入口边缘设备和出口边缘设备之间进行同步；
将需要穿越所述第三方同步网络的PTP报文在所述第三方同步网络中进行透传，当透传的PTP报文到达出口边缘设备时，根据网络内部的延迟对PTP报文的correctionField(修正域)进行修正，并从所述出口边缘设备发送到下一级设备。
其中，入口边缘设备和出口边缘设备之间可以通过PTP、NTP(Network TimeProtocol，网络时间协议)或者本地时钟源等其他方式进行同步。
进一步地，在入口边缘设备和出口边缘设备配置1588TC穿越模式，是指：
从入口边缘设备的入端口接收到PTP报文时，入口边缘设备识别接收到的PTP报文是否需要穿越所述第三网网络(例如可根据用户的配置，识别接收到的PTP报文是需要穿越的报文，还是普通的报文)，如果是，将所述入口边缘设备的内部时间戳(即PTP报文到达所述入口边缘设备的入端口的时间)记录为入口时间戳，并在所述PTP报文中增加所述入口时间戳后，在所述第三方同步网络中进行透传；
所述出口边缘设备接收到PTP报文时，根据所述PTP报文中是否增加有所述入口时间戳，判断所述PTP报文是普通的PTP报文还是透传的PTP报文。
进一步地，所述出口边缘设备判断接收到的PTP报文是透传的PTP报文时，记录PTP报文到达所述出口边缘设备的出口时间戳，并将记录的出口时间戳减去所述PTP报文中的入口时间戳，得到所述网络内部的延迟后，根据所述网络内部的延迟修正correctionField。
进一步地，所述出口边缘设备在修正correctionField后，删除所述透传的PTP报文中的入口时间戳，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
进一步地，所述出口边缘设备判断接收到的PTP报文是普通的PTP报文时，根据所述出口边缘设备内部的延迟修正correctionField后，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例一
如图2所示，本实施例的穿越第三方同步网络的时钟同步的具体流程主要包括以下步骤：
步骤1.在第三方同步网络(本文中也简称作第三方网络)两端的边缘设备(假定为入设备A和出设备B)进行时间同步；
步骤2.在网络边缘设备A的PTP入端口配置特殊的1588TC穿越模式，以与普通的1588TC区分开来；
步骤3.当PTP报文从设备A的这个PTP端口进入时，设备A识别出PTP报文，并在PTP报文中附加设备A的内部时间戳TS1，此时PTP普通报文成为PTP扩展报文；
步骤4.PTP报文在第三方网络内部做透传处理，即中间网络设备不需要识别PTP报文，也不需要进行时间戳修正，直接转发即可；另外，中间网络设备也不需要同步；
步骤5.当PTP报文到达出口设备B时，需要识别是普通的PTP报文还是扩展的PTP报文；对普通PTP报文，根据设备B内部的延迟修正correctionField；
步骤6.对扩展PTP报文，根据网络内部的延迟修正correctionField；即在PTP出端口记录出口时间戳TS2，并和TS1相减，得到网络内部引入的延迟；最后再修正PTP报文的correctionField；
步骤7.修正correctionField后，删除PTP扩展报文中的时间戳，使变为PTP普通报文，并从出端口发送出去，交给下一级设备进行处理。
本实施例中，扩展了PTP报文格式，通过增加一个字段，用于记录PTP报文到达第三方同步网络入口设备的时间戳。
实施例二
本实施例中描述了穿越多个中间网络设备实现1588透传的处理。如图3所示，其处理过程具体描述如下：
分组网络分为不同的管理域(运营商A、运营商B、运营商C)，每个管理域具有本地独立的参考源，并实现了同步；
网络运营商A的Master时钟需要通过运营商B网络传递定时流到运营商C网络Slave设备，运营商B网络看作一个逻辑TC设备；
对运营商A的TC1设备，PTP报文按现有标准流程进行处理；
运营商B网络看作逻辑TC设备，具体穿越流程参考前述实施例一；
对运营商C的TC2设备，PTP报文按现有标准流程进行处理；
运营商C的Slave设备收到PTP报文，PTP报文按现有标准流程进行处理，从而实现了多个管理域的PTP同步。
根据以上描述可以看出，本发明方案不需要现有路由协议的扩展，也不要对现有第三方同步网络的中间设备进行升级换代，实现方式简单，成本更低，网络设备升级方便。
如图4所示，本发明实施例中还提供了一种穿越第三方同步网络的同步系统，该系统包括第三方同步网络的入口边缘设备和出口边缘设备，入口边缘设备包括入口1588TC穿越模块和入口同步模块，出口边缘设备包括出口1588TC穿越模块和出口同步模块，其中：
所述入口同步模块用于，与所述出口同步模块实现所述入口边缘设备和出口边缘设备的同步；
所述入口1588TC穿越模块用于，将接收到的PTP报文在所述第三方同步网络中进行透传；
所述出口1588TC穿越模块用于，当透传的PTP报文到达出口边缘设备时，根据网络内部的延迟修正correctionField，并从所述出口边缘设备发送到下一级设备。
进一步地，所述入口1588TC穿越模块用于，从所述入口边缘设备的入端口接收到PTP报文时，根据用户的配置识别接收到的PTP报文是否需要穿越所述第三网网络，如果是，则记录所述PTP报文到达所述入口边缘设备的入端口的入口时间戳，并在所述PTP报文中增加所述入口时间戳后，在所述第三方同步网络中进行透传。
进一步地，所述出口1588TC穿越模块用于，接收到PTP报文时，根据所述PTP报文中是否增加有所述入口时间戳，判断所述PTP报文是普通的PTP报文还是透传的PTP报文：
如果是透传的PTP报文，则记录所述PTP报文到达所述出口边缘设备的出口时间戳，并将记录的出口时间戳减去所述PTP报文中的入口时间戳，得到所述网络内部的延迟，并根据得到的所述网络内部的延迟修正correctionField；在修正correctionField后，删除所述透传的PTP报文中的入口时间戳，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备；
如果是普通的PTP报文时，根据所述出口边缘设备内部的延迟修正correctionField后，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
进一步地，所述入口同步模块用于，与所述出口同步模块通过PTP、NTP或本地时钟源的方式实现所述入口边缘设备和出口边缘设备的同步。
以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算系统来实现，它们可以集中在单个的计算系统上，或者分布在多个计算系统所组成的网络上，可选地，它们可以用计算系统可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储系统中由计算系统来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims (8)

1.一种穿越第三方同步网络的同步方法，其特征在于，
在第三方同步网络的入口边缘设备和出口边缘设备配置1588透传TC穿越模式，并在所述入口边缘设备和出口边缘设备之间进行同步；
将需要穿越所述第三方同步网络的精密时间协议PTP报文在所述第三方同步网络中进行透传，当透传的PTP报文到达出口边缘设备时，根据网络内部的延迟对所述PTP报文的修正域correctionField进行修正，并从所述出口边缘设备发送到下一级设备；
在所述入口边缘设备和出口边缘设备配置1588 TC穿越模式，是指：
从所述入口边缘设备的入端口接收到PTP报文时，所述入口边缘设备根据用户的配置识别接收到的PTP报文是否需要穿越所述第三方同步网络，如果是，则所述入口边缘设备记录所述PTP报文到达所述入口边缘设备的入端口的入口时间戳，并在所述PTP报文中增加所述入口时间戳后，在所述第三方同步网络中进行透传；
所述出口边缘设备接收到PTP报文时，根据所述PTP报文中是否增加有所述入口时间戳，判断所述PTP报文是普通的PTP报文还是透传的PTP报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述出口边缘设备判断出接收到的PTP报文是透传的PTP报文时，记录所述PTP报文到达所述出口边缘设备的出口时间戳，并将记录的出口时间戳减去所述PTP报文中的入口时间戳，得到所述网络内部的延迟，并根据得到的所述网络内部的延迟修正correctionField。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述出口边缘设备在修正correctionField后，删除所述透传的PTP报文中的入口时间戳，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述出口边缘设备判断出接收到的PTP报文是普通的PTP报文时，根据所述出口边缘设备内部的延迟修正correctionField后，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述入口边缘设备和出口边缘设备通过PTP、网络时间协议(NTP)或本地时钟源的方式进行同步。
6.一种穿越第三方同步网络的同步系统，其特征在于，所述系统包括第三方同步网络的入口边缘设备和出口边缘设备，所述入口边缘设备包括入口1588 TC穿越模块和入口同步模块，所述出口边缘设备包括出口1588 TC穿越模块和出口同步模块，其中：
所述入口同步模块用于，与所述出口同步模块实现所述入口边缘设备和出口边缘设备的同步；
所述入口1588 TC穿越模块用于，将接收到的PTP报文在所述第三方同步网络中进行透传；
所述出口1588 TC穿越模块用于，当透传的PTP报文到达出口边缘设备时，根据网络内部的延迟修正correctionField，并从所述出口边缘设备发送到下一级设备；
所述入口1588 TC穿越模块用于，从所述入口边缘设备的入端口接收到PTP报文时，根据用户的配置识别接收到的PTP报文是否需要穿越所述第三方同步网络，如果是，则记录所述PTP报文到达所述入口边缘设备的入端口的入口时间戳，并在所述PTP报文中增加所述入口时间戳后，在所述第三方同步网络中进行透传。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述出口1588 TC穿越模块用于，接收到PTP报文时，根据所述PTP报文中是否增加有所述入口时间戳，判断所述PTP报文是普通的PTP报文还是透传的PTP报文：
如果是透传的PTP报文，则记录所述PTP报文到达所述出口边缘设备的出口时间戳，并将记录的出口时间戳减去所述PTP报文中的入口时间戳，得到所述网络内部的延迟，并根据得到的所述网络内部的延迟修正correctionField；在修正correctionField后，删除所述透传的PTP报文中的入口时间戳，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备；
如果是普通的PTP报文时，根据所述出口边缘设备内部的延迟修正correctionField后，从所述出口边缘设备的出端口发送到下一级设备。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述入口同步模块用于，与所述出口同步模块通过PTP、NTP或本地时钟源的方式实现所述入口边缘设备和出口边缘设备的同步。
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