CN103404054B - 用于电信网络中的时间分布的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于向分组交换网络中的至少一个时钟分发时间参考的方法的时钟模块和方法。该时钟模块包括从属端口、主控端口和本地时钟。该方法包括以下步骤：在从属端口接收第一同步分组，第一同步分组包括第一主控时钟时间戳；并且生成包括第一主控时钟时间戳的至少一个内部信号。该方法也包括以下步骤：向主控端口传输至少一个内部信号；并且在主控端口接收至少一个内部信号。然后方法包括：确定信号通过时钟模块的内部传播时间；并且在主控端口生成包括第二主控时钟时间戳的第二同步分组，第二主控时钟时间戳包括第一主控时钟时间戳与内部传播时间之和。最后向分组交换网络中的至少一个其它时钟发送第二同步分组。

Description

用于电信网络中的时间分布的方法和装置
技术领域
本发明涉及分组交换电信网络中的时钟同步领域。更具体而言，本发明涉及一种用于与IEEE1588-2008协议标准使用的新颖时钟模块。
背景技术
分组交换网络中的若干同步灵敏应用需要用于跨网络向若干节点分发参考时间和／或参考频率的方法和有关设备。另外，已经开发若干标准以便达到可互操作解决方案。
一个这样的标准是也称为1588V2的IEEE1588-2008，该标准呈现跨网络按照主控和从属的相继对组织的时钟的分级架构。1588V2标准引入和定义边界时钟(BC)和透明时钟(TC)的概念。这些概念包括向网络节点上添加的1588V2特征，该网络节点是任何网元，比如IP路由器或者以太网交换机。对于本说明书的其余部分，1588V2模块(例如PC)具体指向前述特征，但是全局地也包括支持网元(例如IP路由器)，这些网元参与向其它远离1588V2模块传送1588V2消息。
由于在包括多个通信端口的网络节点上实施BC和TC二者，所以它们应当赋予多个PTP(精确时间协议——给予1588协议的另一名称)端口。1588V2标准未施加在PTP端口与支持网络节点通信端口之间的任何具体映射(例如一对一映射)。这一细节因实现方式而异。
在功能上，BC未转发同步信号(例如1588V2事件消息)。实际上，它本地恢复时间参考(大主控时钟的时标)，然后沿着时钟分级重新分发这一参考。通常，BC从它的对等主控时钟接收多个通常称为PTP消息的同步消息并且使用那些消息以同步它自己的时钟。为了分发恢复的时间参考，它然后产生向它的从属发送的新PTP消息。
BC的一个优点是它们参与称为最佳主控时钟算法(BMCA)的算法以便确定作为大主控(GM)时钟而选择的并且定位在分级时钟架构的顶部的最佳候选主控时钟。这允许更大灵活性和时钟分级的自动重新配置。反言之，使用BC的主要缺点是它们在实现方式方面复杂。另外，它们的有关噪声累计效果是复杂的过程并且在可达到的性能方面仍然在研究中。
在另一方面，TC简单地从它的主控接收PTP消息并且向它的从属继续转发它。然而在向它的从属转发PTP消息之前，TC修改PTP消息的纠正字段以反映在分组内封装的PTP消息越过TC所花费的时间。
使用TC有若干优点。例如TC在与BC比较时相对地简单和高效(例如一般更低噪声)。在另一方面，TC也确实提供一些弊端。这一点的一个重要示例是使用TC可能造成破坏协议规范和／或协议层分离原则。这是因为TC修改分组净荷内的PTP消息的首部而这未考虑未将它识别为分组的目的地节点这样的事实。这称为“层违反”。
尽管1588V2标准已经初始地指定两个时钟类型，但是越来越察觉这些技术为竞争者并且对行业和研究实体尝试和促进一种或者另一种技术施加了竞争压力。
WO2008／051123A1公开一种用于时钟同步的方法，其中在分组内更新时间戳。
US2008／075217A1教导在原有同步分组穿过标准接口转换器(SIC)中的任一SIC时在飞行中修改该分组中的时间戳。
US2004／258097A1公开向级联结构中的下一节点继续传递接收的同步电报，其中每个节点向现有信号中添加在向该节点的传输和在该节点的处理中出现的延迟时间的测量。
发明内容
为了解决与现有技术关联的问题，本发明提供一种使用包括从属端口、主控端口和本地时钟的时钟模块来向分组交换网络中的至少一个时钟分发时间参考的方法，该方法包括以下步骤：
在从属端口接收第一同步分组，第一同步分组包括第一主控时钟时间戳并且去往时钟模块；
生成包括第一主控时钟时间戳的至少一个内部信号；
向主控端口传输至少一个内部信号；
在主控端口接收至少一个内部信号；
确定信号通过时钟模块的内部传播时间；
基于在主控端口随至少一个内部信号接收的第一主控时钟时间戳与确定的内部传播时间之和计算第二主控时钟时间戳；
在主控端口生成包括计算的第二主控时钟时间戳的第二同步分组；并且
向分组交换网络中的至少一个其它时钟发送第二同步分组。
在一个实施例，确定信号通过时钟模块的内部传播时间的步骤包括选择信号的内部传播时间的预定值的步骤。
生成至少一个内部信号的步骤可以包括生成其中对第一主控时钟时间戳进行编码的实时信号的步骤。
备选地，生成至少一个内部信号的步骤也可以包括生成包含第一主控时钟时间戳的跟进分组的步骤。
在另一实施例中，该方法还包括以下步骤：
记录本地时钟的在从属端口接收第一同步分组时的第一本地时间；并且
记录本地时钟的在主控端口接收内部信号时的第二本地时间，并且其中确定信号通过时钟模块的内部传播时间的步骤包括从第二本地时间中减去第一本地时间。
优选地，生成至少一个内部信号的步骤包括生成包含第一主控时钟时间戳的分组的步骤。
本发明也提供一种包括用于执行上述方法的计算机可执行指令的计算机程序产品。
本发明也提供一种用于向分组交换网络中的至少一个时钟分发时间参考的时钟模块，该时钟模块包括：
本地时钟；
从属端口，被布置用于接收第一同步分组，第一同步分组包括第一主控时钟时间戳并且去往时钟模块；
内部信号生成装置，被布置用于生成包括第一主控时钟时间戳的至少一个内部信号；
主控端口，被布置用于接收至少一个内部信号；
内部信号传输装置，被布置用于从从属端口向主控端口在内部传输至少一个内部信号；
内部传播时间确定装置，被布置用于确定信号通过时钟模块的内部传播时间；
计算装置，用于基于在主控端口随至少一个内部信号接收的第一主控时钟时间戳与确定的内部传播时间之和计算第二主控时钟时间戳；
同步分组生成装置，被布置用于在主控端口生成包括计算的第二主控时钟时间戳的第二同步分组；以及
同步分组发送装置，被布置用于向分组交换网络中的至少一个其它时钟发送第二同步分组。
在一个实施例中，内部传播确定装置包括被布置用于选择信号的内部传播时间的预定值的装置。
内部信号生成装置还可以包括用于生成其中对第一主控时钟时间戳进行编码的实时信号的装置。
备选地，内部信号生成装置还包括用于生成包含第一主控时钟时间戳的跟进分组的装置。
在另一实施例中，该时钟模块还包括：
记录装置，被布置用于记录本地时钟的在从属端口接收第一同步分组时的第一本地时间；以及
记录装置，被布置用于记录本地时钟的在主控端口接收内部信号时的第二本地时间，并且
其中内部传播时间确定装置被布置用于通过从第二本地时间减去第一本地时间来确定信号的内部传播时间。
优选地，内部信号生成装置被布置用于生成包含第一主控时钟时间戳的分组。
优选地，该时钟模块还被布置用于从分组交换网络中的至少一个其它时钟中的至少一个其它时钟接收延迟请求消息，并且使用内部传播时间向分组交换网络中的至少一个其它时钟中的至少一个其它时钟发送延迟响应，延迟响应指示在时钟模块与分组交换网络中的至少一个其它时钟中的至少一个其它时钟之间的传输延迟。
优选地，第一和第二同步分组是IEEE1588V2分组
如将理解的那样，本发明提供较现有技术而言的若干优点。例如本发明的混合时钟组合TC在噪声累计方面的简单性和可预测性以及BC在自动重新配置(例如最佳主控时钟算法)方面的可管理性。本发明的另一优点是它避免了与TC相关的“层违反。”
附图说明
现在将参照附图描述本发明的若干具体和非限制实施例，在附图中：
图1表示示意框图(和关联数据流程图)，该示意框图(和关联数据流程图)示出根据本发明的第一实施例的时钟模块；
图2表示本发明的第二实施例的数据流程图；
图3表示示意框图(和关联数据流程图)，该示意框图(和关联数据流程图)示出根据本发明的第三实施例的时钟模块；
图4表示示意框图(和关联数据流程图)，该示意框图(和关联数据流程图)示出根据本发明的第四实施例的时钟模块；并且
图5表示示意框图(和关联数据流程图)，该示意框图(和关联数据流程图)示出根据本发明的第五实施例的时钟模块。
具体实施方式
图1示出根据本发明的一个实施例的时钟模块100。时钟模块100包括至少一个从属端口101和一个主控端口102。如将理解的那样，时钟模块100可以包括若干其它端口，这些其它端口中的每个端口是从属端口或者主控端口。时钟模块100的从属端口101经由链路105连接到大主控时钟103。在其它示例中，从属端口101可以连接到另一时钟模块的主控时钟(例如对等主控时钟)。根据本发明，可以使用任何已知方法、如例如最佳主控时钟算法(BMCA)来配置网络中的主控和从属端口／节点的布置。
在本发明的一个示例实施例中，与BC相似地在BMCA(即默认BMCA或者任何备选BMCA)中包括时钟模块100。因此，它参与分级时钟架构。在这样的实施例中，时钟模块100将具有与BC相似的属性，比如时钟ID、默认数据集等。在这一实施例中，时钟模块100也将发送1588V2通报(Announce)消息，并且将向它的端口分配1588V2定义的状态：主控(Master)、从属(Slave)或者被动(Passive)。
在这一时钟分级内，时钟模块100从它的对等主控时钟模块接收PTP消息并且向它的对等从属时钟发送其它PTP消息(即这些消息是关于传入PTP消息的新消息)。在这一情景中，支持PTP混合模块的网络节点是传入分组(例如IP分组)或者传入帧(例如以太网帧)的目的地节点。因此，未引起“层违反”。
参照图1，现在将描述时钟模块100的操作。在以下步骤中假设已知单向延迟Δ1和δ4。然而如本领域技术人员将理解的那样，存在有用于在这些单向延迟未知的情况下确定它们的多种已知方法。这些包括与物理层有关或者与1588V2标准有关的方法，比如对等延迟机制。使用后一种方法，时钟模块100与大主控时钟103之间的时间偏移在往返方程系统内抵消。测量误差因此仅与时钟模块100相对于大主控时钟103的参考频率而言的频率偏移有关。如果对等延迟参考时间，即在接收对等延迟请求与传输有关对等延迟响应之间的持续时间，相对短(即在毫秒内)，则这一误差可忽略。以下描述另一种确定这些延迟的方法。
在图1中，圆圈代表时间戳而箭头代表同步信号。大主控时钟103首先生成PTP同步消息Sync(t1)。Sync(t1)消息包括时间戳t1。时间戳t1是大主控时钟103的本地时间的表示并且由大主控时钟103生成。如图1中可见，存在有与Sync(t1)消息通过链路105传播以到达时钟模块100的从属端口101关联的传输延迟Δ1。如以上提到的那样，出于描述本发明的目的，可以假设已经执行延迟Δ1的测量。
在Sync(t1)消息到达从属端口101时，时钟模块100产生时间戳t2。在本发明的第一实施例中，时钟模块100将Sync(t1)消息封装在内部分组Service_Sync中。Service_Sync分组包含Sync(t1)消息、以及时间戳t2和与时钟模块100的内部情景结构有关的信息。内部情景结构由如下数据结构构成，该数据结构允许系统收集与在给定的上游“主控”时钟(由主控时钟ID标识)与下游“从属”时钟(由从属时钟ID标识)之间的PTP流有关的(相关)信息。例如内部情景结构存储有关的计算的延迟t2’-t2和t3’-t3、连接到混合模块从属端口的“主控”时钟的时钟ID和连接到混合模块主控端口的“从属”时钟的时钟ID等。
尽管参照图1描述的第一实施例提供产生内部数据分组Service_Sync，但是本发明也提供生成如以下描述的任何其它类型的内部信号，该内部信号被布置用于从从属端口101内部直通向主控端口102传输Sync(t1)消息中包含的信息、时间戳t2和情景信息。
在主控端口接收内部Service_Sync分组时，时钟模块100计算等式t2’-t2给定的延迟，其中t2代表Sync(t1)消息经由链路105到达从属端口101的时间，而t2’代表内部Service_Sync分组到达主控端口102的时间。时钟模块100然后使用t1、t2’-t2和Δ1来计算新时间戳T1。如图1中所示，这一新时间戳T1将等于t1+(t2’-t2)+Δ1，其中t1代表大主控时钟103的本地时间，t2’代表内部Service_Sync分组到达主控端口102的时间，t2代表Sync(t1)消息经由链路105到达从属端口101的时间，并且Δ1代表与Sync(t1)消息通过链路105传播以从大主控时钟103的传输端口到达时钟模块100的从属端口101关联的传输延迟。使用这一新时间戳T1，时钟模块100产生它然后经由链路106向从属时钟104发送的新Sync(T1)消息。从属时钟104在接收Sync(T1)消息时捕获时间戳T2(根据它的本地时钟)。如果从属时钟104是根据本发明的时钟模块，则可以重复上述过程。
因此，与1588V2标准化的BC相似，根据本发明的时钟模块使用它从上游时钟接收的信息以产生新同步(Synch)信号。这一点的优点是在PTP协议方面，时钟模块100将是用于每个如下同步消息的唯一目的地，它使用该同步消息以传播时序信息。因而，它也将有可能去封装这样的同步消息而无层违反。时钟模块100也可以从其它源接收其它同步消息。然而如果这样的消息未去往时钟模块100，则它们不会用来向其它时钟模块传播时序信息。
与1588V2标准化的BC不同，无需时钟模块100使用“时间恢复”块或者任何有关过滤算法，因为新Sync(T1)消息将基于大主控时钟103的时间、传播延迟时间Δ1和驻留时间t2’-t2。取代这一新颖方式，1588标准BC接收多个Sync(t)1并且使用将这些消息与过滤算法一起用来朝着参考时间收敛。这一过程比根据本发明的方法明显更慢和更复杂。另外，如以上提到的那样，这一过程引起沿着同步链的低频漂移累计，从而降低同步准确性。
在根据本发明的时钟模块100的另一操作模式中，从属时钟104可以被设置“双向”。当设置在双向模式中时，从属时钟模块将不仅接收如以上描述的时序信息而且将请求和接收与在本身与它连接到的上游时钟模块100之间的传播延迟有关的延迟信息。在图1的时序图中示出这一点的示例。
当在从属时钟104部署双向模式时，时钟模块100被布置用于执行与上述相同的步骤并且还被布置用于执行若干附加步骤。这些操作将允许从属时钟104确定在本身与时钟模块100之间的上游链路延迟。
参照图1，从属时钟104被布置用于生成延迟请求消息Delay_Req。从属104然后向时钟模块100的主控端口102发送Delay_Req消息。在时钟模块100的主控端口102接收Delay_Req消息时，时钟模块100产生时间戳t3’，该时间戳由此变成接收Delay_Req消息时的本地时间的指示。
时钟模块100然后将Delay_Req消息封装在时钟模块100向从属端口102发送的内部分组Service_Delay_Req中。Service_Delay_Req分组包含Delay_Req消息、以及时间戳t3’和内部关联情景结构。如以上描述的那样，后者允许跨时钟模块100收集计算的延迟和与时序信息流有关的其它相关信息。
与针对以上描述的单向模式的情况一样，参照图1的实施例描述的双向模式提供产生内部数据分组Service_Delay_Req。然而本发明也提供生成如以下参照更多实施例描述的任何其它类型的内部信号，该内部信号被布置用于从主控端口102内部直通向从属端口102传输Service_Delay_Req消息中包含的信息、时间戳t3’和情景信息。
在从属端口接收内部Service_Delay_Req分组时，时钟模块100计算Service_Delay_Req消息的驻留时间。也就是说，从主控端口101向从属端口102在内部发送的Service_Delay_Req消息中包含的信息所需要的时间。参照图1，这由等式t3-t3’给定，其中t3’代表Delay_Req消息经由链路106到达主控端口102的时间，并且t3代表内部Service_Delay_Req分组到达从属端口101的时间。与其它有关信息(例如消息序列号)一起在内部情景信息结构内本地存储驻留时间t3-t3’。在从属端口101，创建并且向大主控时钟10发送新Delay_Req消息。
当在大主控时钟103接收新Delay_Req消息时，大主控产生在向时钟模块100的从属端口101发送的PTPDelay_Resp(t4)消息中包括的时间戳t4。
在Delay_Resp(t4)消息到达从属端口101时，时钟模块100将Delay_Resp(t4)消息封装在内部分组Service_Delay_Resp中。Service_Delay_Resp分组包含Delay_Resp(t4)消息并且内部发送到主控端口102。
在主控端口102接收内部Service_Delay_Resp分组时，时钟模块100使用的t4、t3-t3’和δ4来计算新时间戳T4，t3-t3’先前已经在内部情景结构内被存储。如图1中所示，这一新时间戳T4将等于t4-(t3-t3’)-δ4，其中t4代表大主控时钟103的本地时间，t3’代表Delay_Req消息到达主控端口102的时间，t3代表Service_Delay_Req分组到达从属端口101的时间，并且δ4代表与Delay_Req消息通过链路105传播以到达大主控时钟103关联的传输延迟。使用这一新时间戳T4，时钟模块100产生它然后经由链路106向从属时钟104发送的Delay_Resp(T4)消息。从属时钟104然后使用四个时间戳T1、T2、T3和T4以便估计链路106引起的单向延迟。
参照图2，现在将描述本发明的第二实施例。申请人已经理解，通过在双向模式中使用本发明，与大主控103的Delay_Req／Delay_Resp消息交换之比与下游从属时钟104的数目成比例。为了允许本发明避免这样的消息在大主控时钟103的拥塞，提出执行双向模式步骤(包括与单个从属104的Delay_Req／Delay_Resp交换)的完整组合并且使用在交换中生成的信息的部分以推导用于其它从属的相应“T4”时间戳。在图2中表示这一实施例的操作原理。
从T14(与从属时钟编号1有关的“T4”时间戳)推导Tn4(与从属时钟编号n有关的时间戳“T4”)为Tn4＝T14+(tn’-t3’)，其中为了简化而假设响应时间(在接收Delay_Req与传输关联Delay_Resp之间的时间)恒定。否则，必须测量并且在Tn4计算内考虑增量。因此，Tn4＝t4-(t3-t’3)-δ4+(tn’-t’3)＝t4-(t3-tn’)-δ4，其中tn’是混合时钟模块100在从从属时钟n接收Delay_Req消息时捕获的时间戳(虽然对于从属n，但是等效于t3’)。因而通过使用这一实施例，有可能避免Delay_Req和Delay_Resp消息在大主控103的拥塞。
图3代表本发明的另一实施例。图3的实施例与以上实施例很相似而有一个重要不同。与以上实施例相似，实施承载时钟模块300内的时序信息的内部信号为基于分组的信号。然而这一实施例的不同是时钟模块300包括多个网络节点，这些网络节点包括图示的在网络边界的节点节点1和节点N。因此，内部的基于分组的信息现在从节点1该从属端口通过隧道306(例如IPSec隧道)跨网络305以到达节点N302的主控端口304。如从图3的图可见，这一实施例的数据流程图与第一实施例的数据流程图很相似并且为了简洁而这里不会加以重复。关于实施例的基于分组的信号的一个重要不同是如图3中所示在Service_Sync分组内存在客户ID参数customer_ctx。这一customer_ctx参数在不同客户时序流之间共享传送隧道时有用。
在这一实施例中，“分布式”或者“网络”时钟模块300跨其自身传送客户时序流而无需恢复每个客户的时间参考。因此无需在模块300的域内的每个网络节点上实施附加恢复块(例如若干锁相环)。因而，提出的时钟模块300的架构可以应对重要数目的不同客户(各自具有将跨域传送的独立服务当天时间)。这样的方法的准确性依赖于在传送网络运营商(TNO)与它的有关客户之间的频率偏移。
图4代表根据本发明的另一实施例。图4示出根据本发明的一个实施例的时钟模块400。时钟模块400由在单个网络节点上实施的PTP特征构成，该网络节点由多个网络接口卡401、402制成。与第一实施例相似，时钟模块400包括与卡i上的物理端口关联的至少一个PTP从属端口404。从属端口404经由链路407连接到大主控时钟408。时钟模块400也包括与卡j上的物理端口关联的至少一个PTP主控端口403。主控端口403经由链路405连接到从属时钟409。
功能操作除了意味着Service_Sync内部分组的内部信息交换现在替换为内部物理信号PHY-DL(t1)之外与第一实施例相似。物理信号PHY-DL(t1)具有在PTP从属端口404与PTP主控端口403之间的传播延迟Δ2。这一延迟可以视为相对于目标时间准确性随时间恒定，因为这是物理传播延迟。因此可以测量它一次(例如在时钟模块400的概念／设计期间试运行或者校准／工程它时测量该延迟)并且可以在时钟模块400的整个操作时段期间使用它。因此，Δ2相对于支持时钟模块400的网络节点的所有卡是已知值。
一旦它接收Sync(t1)消息，PTP从属端口朝着PTP主控端口发送PHY-DL(t1)物理信号。PHY_DL(t1)信号是包括t1的内部物理信号。也就是说，t1时间戳被嵌入或者编码在PHY-DL(t1)信号中。在主控端口403接收内部信号PHY-DL(t1)时，它在检测到PHY-DL(t1)信号时立即朝着从属时钟发送Sync(T1)消息。出于这一检测的目的，PHY_DL(t1)信号应当嵌入一些特定物理模式，该物理模式允许主控端口403识别它来自给定的PTP从属端口404(而不是另一端口)，序列号也可以被编码。内部物理信号PHY_DL(t1)允许传达t1和有关情景。在主控端口403接收这一内部信号PHY_DL(t1)时，主控端口403基于t1、Δ1和Δ2计算时间戳T1，T1＝t1+Δ1+Δ2。它也创建新PTPSync(T1)消息以便向从属时钟传送T1时间戳。T1允许从属时钟409同步它的时钟与大主控时间戳。
图5代表根据本发明的另一实施例。图5示出根据本发明的一个实施例的时钟模块500。时钟模块500包括至少两个节点501和502。节点501包括从属端口504，而节点502包括主控端口503。通过网络505连接节点501和502。如将理解的那样，时钟模块500可以包括若干其它端口，每个其它端口是从属端口或者主控端口或者被动端口。时钟模块500的节点501的从属端口504经由链路507连接到大主控时钟508。在其它示例中，从属端口504可以连接到另一时钟模块的主控端口。根据本发明，可以使用任何已知方法，如例如1588V2默认最佳主控时钟算法(BMCA)来配置网络中的主控和从属端口／节点的布置。
参照图5，现在将描述时钟模块500的操作。在以下步骤中假设已知单向延迟Δ1和δ4。然而如以上提到的那样，存在有用于在这些单向延迟未知的情况下确定它们的多种已知方法。
在图5中，圆圈代表时间戳而箭头代表同步信号。大主控时钟508首先生成PTP同步消息Sync(t1)。Sync(t1)消息包括时间戳t1。时间戳t1是大主控时钟508的本地时间的表示并且由大主控时钟508生成。如图5中可见，存在有与Sync(t1)消息通过链路507传播以到达时钟模块500的节点501的从属端口504关联的传输延迟Δ1。如以上提到的那样，出于描述本发明的目的，可以假设已经执行延迟Δ1的测量。
在Sync(t1)消息到达从属端口504时，时钟模块500产生时间戳t2并且在它从大主控508(或者相邻主控时钟)接收Sync(t1)消息时发送出节点内PHY-DL1信号。这一信号的目的地是朝着时钟模块500主控端口(即节点502的主控端口503)的路径上的输出端口节点501(未示出)。节点501的输出端口然后在它接收PHY-DL1信号时发送节点间PHY-DL2信号。针对网络505中的每个跳重建节点内和节点间信号的这一接收、创建和发送序列。与在先前实施例中的情况一样，物理信号PHY-DL1具有在节点501的PTP从属端口504到PTP主控端口(未示出)之间的传播延迟Δ2。类似地，PHY-DL2具有在节点501的PTP主控端口(未示出)与节点502的PTP从属端口之间的传播延迟Δ3。最后，PHY-DL3具有在节点502的PTP从属端口(未示出)与节点502的PTP主控端口503之间的传播延迟Δ4。
这些延迟可以视为相对于目标时间准确性随时间恒定，因为这是物理传播延迟。因此可以测量它们一次并且可以在时钟模块500的整个操作时段期间使用它们。因此，Δ2、Δ3、Δ4相对于支持时钟模块500的网络节点的所有卡是已知值。应当注意如果下一信号(例如PHY-DL2)的传输未紧接在接收先前信号(例如PHY-DL1)之后，则在两个事件之间的流逝时间可以由操作点(例如节点501的输出端口)测量并且向主控端口503传送。
当在主控端口503接收信号PHY-DL3时，时钟模块500生成估计时间戳T’1的新同步消息Sync(T’1)。
在这一实施例中，由于不同PHY-DL信号不传递t1信息，所以这在以后经由基于分组的方法(例如跟进(Follow-up)消息)由从属端口504向时钟模块500主控端口503传送。这一内部消息允许使用分组协议来传送t1和有关情景(这一情景具有与第一实施例相似的作用)以求在传送的信息大小方面的更多灵活性(即限制物理信号传送的信息位数，而PTP时间戳可以占用上至10字节)。然后可以基于t1并且包括时钟模块500驻留时间(即Δ2、Δ3、Δ4)+传输延迟Δ1来推导新时间戳T1。最后，T1经由跟进消息由时钟模块500向从属时钟509传送，由此完成两步模式的第二步骤。如从图5的数据流程图可见，延迟请求过程将如以上参考PHY-DL1、PHY-DL2和PHY-DL3描述的那样、虽然并入物理信号(PHY-UL)取代内部时间戳、但是与本发明的第二实施例的延迟请求过程相似。
本领域技术人员将容易认识，各种以上描述的方法的步骤可以由编程的计算机执行。这里，一些实施例也旨在于覆盖程序存储设备，例如数字数据存储介质，这些程序存储设备是机器或计算机可读并且对机器可执行或者计算机可执行的指令程序编码，其中所述指令执行所述以上描述的方法的步骤中的一些或者所有步骤。程序存储设备可以例如是数字存储器、磁存储介质(比如磁盘和磁带)、硬驱动或者光学可读数字数据存储介质。实施例也旨在于覆盖被编程用于执行以上描述的方法的所述步骤的计算机。
说明书和附图仅举例说明本发明的原理。因此将理解，本领域技术人员将能够设计虽然这里未明确描述或者示出、但是体现本发明的原理并且包括在它的精神实质和范围内的各种布置。另外，这里记载的所有示例主要明确地旨在于仅用于示范目的以辅助读者理解本发明的原理和发明人贡献的用于发展本领域的概念，并且将解释为不限于这样具体记载的示例和条件。另外，这里的记载本发明的原理、方面和实施例及其具体示例的所有陈述旨在于涵盖其等效物。
可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件关联执行软件的硬件来提供图中所示各种单元，包括标注为“处理器”的任何功能块的功能。在由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或者由多个个体处理器提供，这些个体处理器中的一些处理器可以共享。另外，不应解释术语“处理器”或者“控制器”的明确使用为仅指代能够执行软件的硬件，而可以隐含地包括而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。也可以包括其它常规和／或定制硬件。类似地，图中所示任何开关仅为概念性的。可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互或者甚至手动执行它们的功能，具体技术如从上下文更具体理解的那样可由实施者选择。
本领域技术人员应当理解，这里的任何框图代表实现本发明原理的示例电路装置的概念性视图。类似地，将理解任何程序图、流程图、状态转变图、伪代码等代表可以在计算机可读介质中实质上表示的并且这样由计算机或者处理器执行的各种过程，无论是否明确示出这样的计算机或者处理器。

Claims (14)

1.一种使用时钟模块(100；300；400；500)来向分组交换网络中的至少一个时钟分发时间参考的方法，所述时钟模块包括从属端口(101；303；404；504)、主控端口(102；304；403；503)和本地时钟，所述方法包括以下步骤：
在所述从属端口(101；303；404；504)接收第一同步分组(Sync(t1))，所述第一同步分组包括第一主控时钟时间戳(t1)并且去往所述时钟模块(100；300；400；500)；
生成包括所述第一主控时钟时间戳(t1)的至少一个内部信号(Service_Sync)；
向所述主控端口(102；304；403；503)传输所述至少一个内部信号(Service_Sync)；
在所述主控端口(102；304；403；503)接收所述至少一个内部信号(Service_Sync)；
确定所述至少一个内部信号(Service_Sync)通过所述时钟模块(100；300；400；500)的内部传播时间；
基于在所述主控端口(102；304；403；503)随所述至少一个内部信号(Service_Sync)接收的所述第一主控时钟时间戳(t1)与所确定的内部传播时间之和来计算第二主控时钟时间戳(T1)；
在所述主控端口(102；304；403；503)生成包括所计算的第二主控时钟时间戳(T1)的第二同步分组(Sync(T1))；以及
向所述分组交换网络中的至少一个其它时钟(104；409；509)发送所述第二同步分组(Sync(T1))。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述至少一个内部信号(Service_Sync)通过所述时钟模块(100；300；400；500)的内部传播时间的步骤包括选择所述至少一个内部信号(Service_Sync)的内部传播时间的预定值的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述生成至少一个内部信号(Service_Sync)的步骤包括以下步骤：
生成其中对所述第一主控时钟时间戳(t1)进行编码的实时信号。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述生成至少一个内部信号(Service_Sync)的步骤还包括以下步骤：
生成包含所述第一主控时钟时间戳(t1)的跟进分组。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：
记录所述本地时钟的在所述从属端口(101；303；404；504)接收所述第一同步分组(Sync(t1))时的第一本地时间(t2)；以及
记录所述本地时钟的在所述主控端口(102；304；403；503)接收所述至少一个内部信号(Service_Sync)时的第二本地时间(t2’)，并且其中所述确定所述至少一个内部信号(Service_Sync)通过所述时钟模块(100；300；400；500)的内部传播时间的步骤包括从所述第二本地时间(t2’)中减去所述第一本地时间(t2)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述生成至少一个内部信号(Service_Sync)的步骤包括以下步骤：
生成包含所述第一主控时钟时间戳(t1)的分组。
7.一种用于向分组交换网络中的至少一个时钟分发时间参考的时钟模块(100；300；400；500)，所述时钟模块(100；300；400；500)包括：
本地时钟；
从属端口(101；303；404；504)，被布置用于接收第一同步分组(Sync(t1))，所述第一同步分组(Sync(t1))包括第一主控时钟时间戳(t1)并且去往所述时钟模块(100；300；400；500)；
内部信号生成装置，被布置用于生成包括所述第一主控时钟时间戳(t1)的至少一个内部信号(Service_Sync)；
主控端口(102；304；403；503)，被布置用于接收所述至少一个内部信号(Service_Sync)；
内部信号传输装置，被布置用于从所述从属端口(101；303；404；504)向所述主控端口(102；304；403；503)在内部传输所述至少一个内部信号(Service_Sync)；
内部传播时间确定装置，被布置用于确定所述至少一个内部信号(Service_Sync)通过所述时钟模块(100；300；400；500)的内部传播时间；
计算装置，用于基于在所述主控端口(102；304；403；503)随所述至少一个内部信号(Service_Sync)接收的所述第一主控时钟时间戳(t1)与所确定的内部传播时间之和来计算第二主控时钟时间戳(T1)；
同步分组生成装置，被布置用于在所述主控端口(102；304；403；503)生成包括所计算的第二主控时钟时间戳(T1)的第二同步分组(Sync(T1))；以及
同步分组发送装置，被布置用于向所述分组交换网络中的至少一个其它时钟(104；409；509)发送所述第二同步分组(Sync(T1))。
8.根据权利要求7所述的时钟模块(100；300；400；500)，其中所述内部传播确定装置包括被布置用于选择所述至少一个内部信号(Service_Sync)的内部传播时间的预定值的装置。
9.根据权利要求8所述的时钟模块(100；300；400；500)，其中所述内部信号生成装置还包括用于生成其中对所述第一主控时钟时间戳(t1)进行编码的实时信号的装置。
10.根据权利要求8所述的时钟模块(100；300；400；500)，其中所述内部信号生成装置还包括用于生成包含所述第一主控时钟时间戳(t1)的跟进分组的装置。
11.根据权利要求7所述的时钟模块(100；300；400；500)，还包括：
被布置用于记录所述本地时钟的在所述从属端口(101；303；404；504)接收所述第一同步分组(Sync(t1))时的第一本地时间(t2)的记录装置；以及
被布置用于记录所述本地时钟的在所述主控端口(102；304；403；503)接收所述至少一个内部信号时的第二本地时间(t2’)的记录装置，并且
其中所述内部传播时间确定装置被布置用于通过从所述第二本地时间(t2’)中减去所述第一本地时间(t2)来确定所述至少一个内部信号(Service_Sync)的内部传播时间。
12.根据权利要求11所述的时钟模块(100；300；400；500)，其中所述内部信号生成装置被布置用于生成包含所述第一主控时钟时间戳(t1)的分组(Service_Sync)。
13.根据权利要求7至12中的任一权利要求所述的时钟模块(100；300；400；500)，还被布置用于从所述分组交换网络中的所述至少一个其它时钟中的至少一个其它时钟接收延迟请求消息，并且使用所述内部传播时间向所述分组交换网络中的所述至少一个其它时钟中的所述至少一个其它时钟发送延迟响应，所述延迟响应指示在所述时钟模块(100；300；400；500)与所述分组交换网络中的所述至少一个其它时钟中的所述至少一个其它时钟之间的传输延迟。
14.根据权利要求7至12中的任一权利要求所述的时钟模块(100；300；400；500)，其中所述第一同步分组和所述第二同步分组是IEEE1588V2分组。
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