CN103428081A - 一种分组网络同步方法、装置及系统 - Google Patents
一种分组网络同步方法、装置及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种分组网络同步方法、装置及系统,其方法包括:同步设备将频率层同步状态映射到时间层同步状态消息中,并通告给时间层的下游节点,以使时间层的下游节点根据同步状态消息,决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。采用本发明,实现了频率层和时间层的关联处理、消息生成和快速通告下游网络,使得下游同步设备能进行相应的处理,避免了当参考源和上游同步链路出现故障,下游网络不能正常倒换的问题,也使得末端设备能及时进入保持模式,从而提高了同步网络的同步性能。
Description
技术领域
本发明涉及分组通信网络同步技术领域,尤其涉及一种分组网络同步方法、装置及系统。
背景技术
随着以太网和3G网络的高速发展,在分组网络中实现时钟和时间同步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同步以太网实现时钟同步,采用1588协议进行时间同步,逐步替换使用GPS进行时间同步的方式。
现有的分组同步网络分别采用了ITU-T G.826x系列标准规范来实现频率层同步,采用IEEE-1588v2或ITU-T G.827x标准规范来实现时间层同步;在这种架构中,频率层和时间层是相互独立的,但实际上,频率同步是时间同步的基础,频率层不同步会严重影响时间同步的精确性。
发明内容
本发明解决的技术问题是提出一种分组网络同步方法、装置及系统,使得时间层能够获悉频率层的状态,并采取相应的联动措施。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种分组网络同步方法,
同步设备将频率层同步状态映射到时间层同步状态消息中,并通告给时间层的下游节点,以使时间层的下游节点根据所述同步状态消息,决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
进一步地,所述同步设备将所述频率层同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给时间层的下游节点。
进一步地,所述同步设备检测到频率层锁相环工作模式发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
进一步地,所述同步设备检测到SSM QL发生变化时,将频率层SSM QL状态映射到时间层的PTP报文中,通告给时间层的下游节点。
本发明还提供了一种分组网络同步方法,
同步设备将检测到的频率层和时间层的同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给下游节点,以使下游节点根据所述同步状态决定是否进行保护倒换,和/或是否跟踪上游参考源。
进一步地,所述频率层的同步状态,至少包括:锁相环工作模式;
所述时间层的同步状态,至少包括:时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
进一步地,所述同步设备按照一定的信息生成规则,将所述频率层和时间层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:
频率源可跟踪信息,映射是否跟随频率参考源;
时间源可跟踪信息,映射是否跟随时间参考源;
时钟源信息,映射时钟源的类型;
时钟等级信息,映射时钟源的质量等级。
进一步地,所述同步设备按照一定的信息生成规则,将所述频率层和时间层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:
时钟精度信息,映射时钟精度;
跳数信息,映射同步设备到GM设备的跳数信息。
进一步地,所述频率源可跟踪信息的信息生成规则,具体包括:
如果本同步设备锁相环为锁定模式,则将所述频率源可跟踪信息映射为跟随频率参考源;如果本同步设备锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式,将所述频率源可跟踪信息映射为不跟随频率参考源。
进一步地,所述时间源可跟踪信息的信息生成规则,具体包括:
上游时间链路为通时,如果本同步设备锁相环为锁定模式,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源;如果锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;
上游时间链路断开时,如果未手动配置设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;如果手动配置了设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源。
进一步地,所述频率层的同步状态,至少包括:SSM QL状态;
所述同步设备按照一定的信息生成规则,将所述频率层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:频率源可跟踪信息,映射是否跟随频率参考源;时间源可跟踪信息,映射是否跟随时间参考源;
所述信息生成规则,具体包括:
如果本同步设备SSM QL等于时钟源QL,则将所述频率源可跟踪信息映射为跟随频率参考源;如果本同步设备SSM QL等于本同步设备QL,将所述频率源可跟踪信息映射为不跟随频率参考源;
上游时间链路为通时,如果本同步设备SSM QL等于时钟源QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源;如果本同步设备SSM QL等于本同步设备QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;
上游时间链路断开时,如果未手动配置设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;如果手动配置了设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源。
进一步地,所述时钟等级信息的信息生成规则,具体包括:
将所述时钟等级信息映射为频率层锁相环工作模式及时间链路状态所对应的时钟质量等级。
进一步地,当频率层同步状态发生变化时,等待一个延迟时间之后再映射生成所述同步状态信息通告给时间层的下游节点。
此外,本发明还提供了一种分组网络同步方法,
下游节点根据接收到的时间层PTP报文中携带的上游同步状态信息,获知上游参考源和/或上游节点的频率层和时间层同步状态,并决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
进一步地,所述频率层的同步状态,至少包括:锁相环工作模式;
所述时间层的同步状态,至少包括:时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
进一步地,所述下游节点为中间节点时,如果根据所述同步状态信息获知频率层锁相环失锁或者时钟链路出现降质,则:
如果有保护路径,则切换到保护路径,并根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
否则,根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点。
进一步地,所述频率层的同步状态,至少包括:SSM QL状态;
所述下游节点为中间节点时,如果根据所述同步状态信息获知SSM QL降质时,则:
如果有保护路径,则切换到保护路径,并根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
否则,根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点。
进一步地,在进行保护倒换时,采用如下BMC算法:先比较时钟参数,再比较GM id;
其中,所述时钟参数包括:优先级、时钟等级、精确度。
进一步地,所述下游节点如果根据所述同步状态信息获知锁相环失锁或者SSM QL等于本设备QL或者时钟链路出现降质,则按照如下跟踪规则决定是否跟踪上游参考源:
如果上游参考源可跟踪,且满足参考源参数策略,则跟踪上游参考源;否则,不跟踪上游参考源,并进入保持模式;
其中,满足所述参考源参数策略是指,满足如下参数中的任意一种或多种组合的要求:质量等级,时钟精度,时间源类型。
进一步地,所述跟踪规则,具体包括:
对频率同步,如果上游频率源可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游频率参考源;否则,不跟踪上游频率参考源,频率进入保持模式;
对时间同步,如果上游频率源和时间源均可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游时间参考源;否则,不跟踪上游时间参考源,时间进入保持模式。
此外,本发明还提供了一种分组网络同步装置,应用于同步设备,所述装置包括频率层状态检测模块和频率层状态通告模块,
所述频率层状态检测模块用于,检测同步设备频率层的同步状态;
所述频率层状态通告模块用于,将频率层同步状态映射到时间层同步状态消息中,通告给时间层,以使时间层的下游节点根据所述频率层同步状态,决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
进一步地,所述频率层状态通告模块用于,将所述频率层同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给时间层的下游节点。
进一步地,所述频率层状态检测模块用于,检测频率层锁相环工作模式;
所述频率层状态通告模块用于,当所述频率层状态检测模块检测到频率层锁相环工作模式发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
进一步地,所述频率层状态检测模块用于,检测频率层SSM QL状态;
所述频率层状态通告模块用于,当所述频率层状态检测模块检测到频率层SSM QL发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
此外,本发明还提供了一种分组网络同步装置,应用于同步设备,所述装置包括同步状态检测模块、同步状态消息生成模块,
所述同步状态检测模块用于,检测同步设备频率层和时间层的同步状态;
所述同步状态消息生成模块用于,将频率层和时间层的同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给下游节点,以使下游节点根据所述同步状态决定是否进行保护倒换,和/或是否跟踪上游参考源。
进一步地,所述同步状态检测模块检测的所述频率层的同步状态,至少包括:锁相环工作模式、和/或频率层SSM QL状态;
所述同步状态检测模块检测的所述时间层的同步状态,至少包括:时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,按照一定的信息生成规则,将所述频率层和时间层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:
频率源可跟踪信息,映射是否跟随频率参考源;
时间源可跟踪信息,映射是否跟随时间参考源;
时钟源信息,映射时钟源的类型;
时钟等级信息,映射时钟源的质量等级;
时钟精度信息,映射时钟精度;
跳数信息,映射同步设备到GM设备的跳数信息。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,按照如下信息生成规则生成所述频率源可跟踪信息:
如果本同步设备锁相环为锁定模式或SSM QL等于时钟源QL,则将所述频率源可跟踪信息映射为跟随频率参考源;如果本同步设备锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式或SSM QL等于本同步设备QL,将所述频率源可跟踪信息映射为不跟随频率参考源。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,按照如下信息生成规则生成所述时间源可跟踪信息:
上游时间链路为通时,如果本同步设备锁相环为锁定模式或SSM QL等于时钟源QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源;如果锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式或SSM QL等于本同步设备QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;
上游时间链路断开时,如果未手动配置设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;如果手动配置了设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,当频率层同步状态发生变化时,等待一个延迟时间之后,再映射生成所述同步状态信息通告给时间层的下游节点。
此外,本发明还提供了一种分组网络同步装置,所述装置包括同步状态消息处理模块,
所述同步状态消息处理模块用于,根据接收到的时间层PTP报文中携带的上游同步状态信息,获知上游参考源和/或上游节点的频率层和时间层同步状态,并决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
进一步地,所述同步状态消息处理模块用于,根据所述同步状态信息获知频率层锁相环失锁或者时钟链路出现降质时,则:
如果有保护路径,则切换到保护路径,并根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式和/或SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
否则,根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式和/或SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
其中,所述频率层的同步状态,至少包括锁相环工作模式和/或SSM QL状态;所述时间层的同步状态,至少包括时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
进一步地,所述同步状态消息处理模块在进行保护倒换时,采用如下BMC算法:先比较时钟参数,再比较GM id;
其中,所述时钟参数包括:优先级、时钟等级、精确度。
进一步地,所述同步状态消息处理模块用于,如果根据所述同步状态信息获知锁相环失锁或者时钟链路出现降质,则按照如下跟踪规则决定是否跟踪上游参考源:
如果上游参考源可跟踪,且满足参考源参数策略,则跟踪上游参考源;否则,不跟踪上游参考源,并进入保持模式;
其中,满足所述参考源参数策略是指,满足如下参数中的任意一种或多种组合的要求:质量等级,时钟精度,时间源类型。
进一步地,所述装置还包括跟踪规则模块,所述跟踪规则模块用于为所述同步状态消息处理模块提供跟踪规则;
其中,所述跟踪规则具体包括:
对频率同步,如果上游频率源可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游频率参考源;否则,不跟踪上游频率参考源,频率进入保持模式;
对时间同步,如果上游频率源和时间源均可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游时间参考源;否则,不跟踪上游时间参考源,时间进入保持模式。
此外本发明还提供了一种分组网络同步系统,包括如上之任一项所述的同步状态检测模块和同步状态消息生成模块,以及如上之任一项所述的同步状态消息处理模块。
综上所述,本发明采用分组同步网络频率层和时间层关联处理的机制,即根据同步设备的频率层锁相环状态和时间层链路状态,根据一定的消息生成规则,把这些同步状态映射到时间层的PTP消息中;然后,这些同步状态消息快速通告给下游同步设备,使得下游能尽快获悉参考源和上游同步链路状态,并根据PTP消息携带的状态信息,进行参考源或同步路径的保护倒换,决定是否跟踪上游的频率源和时间源。
采用本发明,实现了频率层和时间层的关联处理、消息生成和快速通告下游网络,使得下游同步设备能进行相应的处理,避免了当参考源和上游同步链路出现故障,下游网络不能正常倒换的问题,也使得末端设备能及时进入保持模式,从而提高了同步网络的同步性能。
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。附图为:
图1为同步节点时间源状态转换关系示意图;
图2为T-GM状态消息生成规则状态转化关系示意图;
图3为T-BC状态消息生成规则状态转化关系示意图;
图4为T-GM节点状态消息生成及处理示意图;
图5为T-BC节点状态消息生成及处理示意图;
图6为环形拓扑同步网络的正常情况示意图;
图7为环形拓扑同步网络-频率路径倒换示意图;
图8为环形拓扑同步网络-频率和时间路径倒换示意图;
图9为现有的BMC数据集比较算法示意图;
图10为本发明实施例中改进的BMC数据集比较算法示意图;
图11为本发明实施例中频率层将SSM QL状态映射到PTP消息中的示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种分组网络同步方案,使得时间层能够获悉频率层的状态,并采取相应的联动措施。比如,当检测到频率层锁相环失锁或SSM时钟质量等级(SSM QL)降质,这时除了频率层向下游发送的时钟质量等级降质外,还需要通告时间层,并把频率层状态映射到时间层的PTP消息中,并快速通告下游网络。另外,时间层同步链路状态也需要映射到PTP消息中,并快速通告下游网络设备。通过上述方法,下游同步设备能获悉参考源和上游同步链路的状态,并根据这些消息进行相应的处理。
本实施方式提供的分组网络同步装置,包括以下模块:
A.频率层处理模块,采用现有的ITU-T G.826x系列频率同步标准规范进行频率同步网络拓扑的建立,时钟源选择,时钟源的锁定等处理;
B.时间层处理模块,采用现有的IEEE-1588v2时间同步规范进行时间同步网络拓扑的建立,时间源选择,时间的精确同步等处理;
除上述已有的基本模块之外,为实现同步设备中频率层和时间层关联及状态消息生成、通告和处理,上述装置还包括以下模块:
C.同步状态消息生成模块,用于检测频率层和时间层的当前同步状态,包括频率层锁相环工作模式、频率层SSM QL状态、和时间链路通断状态等;然后,将当前同步状态按照一定的生成规则,映射到PTP报文的相关字段中。
其中,在T-GM头节点和T-BC中间节点,设备需要生成同步状态消息并通告给下游;而T-TSC作为末端节点,不需要生成同步状态消息,只需分析状态消息,决定是否继续跟踪上游的参考源即可。
D.同步状态消息处理模块,下游设备根据接收到的PTP报文中携带的上游同步状态信息,可以进行相应的处理:对中间的T-BC节点,如果能切换到保护路径,则运行改进的BMC算法进行保护倒换,并产生新的状态消息通告下游;如果不能倒换到保护路径,则产生新的状态消息并通告下游。对末端的T-TSC节点,不能进行保护倒换,也不需要产生新的状态消息,根据同步状态信息决定是否继续跟踪上游的参考源。
E.跟踪规则模块,用于提供具体的跟踪规则。下游设备根据PTP报文中的timeTraceable、frequency Traceable、clockClass、timeSource、clockAccuracy的具体取值和各字段的组合,来决定是否跟踪上游参考源。其基本跟踪原则是:如果上游参考源可跟踪,并且满足参考源策略(例如满足如下时钟源参数中的任意一种或多种组合的要求:质量等级,时钟精度,时间源类型等),则跟踪上游参考源,否则进入保持模式。
本实施方式提供的一种分组网络同步方法,具体包括以下步骤:
步骤1,同步设备根据SSM协议或基于G.8265.1PTP协议建立频率层的同步链路拓扑,并进行频率同步;
步骤2,同步设备根据PTP协议建立时间层的同步链路拓扑,并进行时间同步;
步骤3,同步设备(包括头节点GM和中间同步设备)检测频率层和时间层的当前状态,对频率层,需要检测锁相环工作模式和/或SSM时钟质量等级;对时间层,需要检测Announce报文链路或上游GPS参考源是否中断;并根据这些状态信息修改PTP报文的相应字段,并发送给下游节点;
步骤4,对同步状态消息,需要通告下游网络和末端同步设备;对普通PTP消息,采用现有的发包机制通告;
步骤5,对T-BC设备,收到PTP状态消息后,如果有保护路径,则决定是否进行保护倒换,产生新的状态消息并通告下游;否则,如果没有保护路径,则产生新的状态并通告下游;产生新的状态消息,需要根据上游的PTP状态消息及自身设备频率层锁相环工作模式;
步骤6,对T-TSC设备,不需要产生新的状态消息,且无法切换到保护路径上;另外由于T-TSC具有更好的保持性能,因此,收到PTP状态消息后,将根据上述跟踪规则,决定是否继续跟踪上游的频率源和时间源。
采用上述方案,实现了在分组网络中频率层和时间层的关联,即根据频率层锁相环工作模式、频率层SSM时钟质量等级和时间链路通断状态,生成同步状态消息,并通告给下游节点,下游节点将进行相应的处理。例如,当频率层检测到SSM QL降质,此时,除了频率层向下游发送的时钟质量等级降质外,还需要通告时间层,并将频率层SSM时钟质量等级映射到时间层的PTP消息中,并通告给下游网络。通过该方案,实现了频率层和时间层的联动,提高了分组同步网络的同步性能。
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。
本发明实施例中,同步状态消息处理模块生成模块根据当前同步状态,在PTP报文中映射的相关字段包括如下一种或多种:
(1)PTP报文头部的flagField字段包含timeTraceable(时间可跟踪信息)和frequencyTraceable(频率可跟踪信息)两个信息,其中frequencyTraceable定义是否跟随着频率参考源,如果跟随着,则为TRUE,否则为FALSE;timeTraceable定义是否跟随着时间参考源,如果跟随着,则为TRUE,否则为FALSE;
(2)timeSource字段携带了时钟源类型信息,类型有GPS、PTP等;
例如0x20表示GPS源,0xa0表示内时钟,0x60表示手动配置的源。
(3)clockClass字段携带了时钟源的质量等级信息,用于时间层的选源和保护倒换;
例如,6表示正常,7表示进入保持模式,255表示不可用,187表示承载设备进入保持模式,等。
(4)clockAccuracy字段携带了时钟精度信息,用于时间层的选源和保倒换。
(5)stepsRemoved字段携带了跳数信息,即同步设备到GM设备的跳数信息。
通过上述信息及其各种组合,使得下游设备可以获悉参考源和上游设备的频率同步链路和时间同步链路的状态,当上游设备出现故障或降质时,下游设备能够倒换到其它链路或参考源,或决定是否继续跟踪上游的频率源和时间源。
其中,同步节点分为两个层面,频率层和时间层;频率层状态存在4种模式,分别是:
(a1)自振模式,这时采用设备时钟(内时钟)驱动;
(a2)捕捉模式,这时如果刚接入/发现频率源,则进入捕捉模式;
(a3)锁定模式,锁定频率源后,将采用外部频率源驱动,而非本设备时钟;
(a4)保持模式,锁定后如果丢失了频率源,将进入保持模式;
此外,频率层状态还包括SSM时钟质量等级状态。
时间层状态分为3种情况:
(b1)时间链路通,这时采用外部时间源驱动,(时间源类型timeSource=上游源);
(b2)时间链路断,也没有配置系统时间,这时的系统时间是个随机值,此时节点不可作为时间源;(时间源类型为内时钟);
(b3)时间链路断,配置了系统时间,这时此节点可以作为时间源驱动下游节点(时间源类型为手动配置);
需要注意的是,当接入上游时间源时,本设备配置的系统时间自动失效。
具体地,同步状态消息生成模块可依据如下状态消息生成规则生成同步状态消息:
当同步设备时钟状态发生变化,需要实时通告下游节点;涉及PTP消息clockClass、timeSource、timeTraceable和frequencyTraceable等字段的修改;另外,同步设备需要区分T-GM头节点、T-BC中间节点和T-TSC末端节点;T-GM节点用于连接PRTC参考源,一般采用二级钟;T-BC节点用于参考源的同步和传递,一般采用三级钟;T-TSC为末端节点的同步设备,一般也采用类似二级钟的晶振。
1.时钟等级clockClass生成规则
当同步网同步状态变化(包括频率层状态(时钟锁相环工作模式,SSM协议状态如SSM时钟质量等级状态等),时间链路通/断状态,是否手动配置系统时间),导致时钟等级变更;即修改clockClass通告下游网络;clockClass的生成需要考虑以下因素:
(1)频率层状态
频率层状态主要包括两个方面,一是物理层锁相环工作模式,二是SSM协议状态(SSM时钟质量等级状态)。
锁相环的不同工作模式,对时钟同步稳定性和准确性产生不同的影响,因此需要对应不同的时钟等级;例如,
●当设备时钟为二级钟时:在自振模式,配置的时钟等级为53;在捕捉模式,配置的时钟等级为56;在锁定模式,配置的时钟等级为6;在保持模式,配置的时钟等级为7;
●当设备时钟为三级钟时,在自振、保持或捕捉模式下,配置的时钟等级为187;在锁定模式,配置的时钟等级为6;
●如果不配置clockClass值,则采用默认值248;
●如果参考源本身携带了时钟等级信息,则可以直接映射到clockClass中。
本发明的SSM QL和PTP clockClass之间的映射关系,可以采用下表1的映射方式:
表1时钟质量等级与PTP时钟等级的映射关系
本发明不限于上述映射值,根据实际需要,比如设备时钟质量等级和保持性能等不同,也可以映射到其它clockClass值。
另外,通过SSM协议状态,我们可以获悉频率层的同步状态,比如是否锁定,锁定的是QL-PRC,还是QL-EEC;SSM协议能提供更多的信息;
(2)时间链路通断状态
●上游时间源链路能通常通信的情况下,影响时钟等级的因素主要是设备时钟等级和锁相环工作状态,映射规则如上所述;
●上游时间源链路中断情况下,这时如果没有配置系统时间,则本设备不可作为时间源;如果配置了系统时间,则本设备上升为时间源,采用本设备时钟(非锁定模式下)或上游时钟源(锁定模式下)驱动时间并同步下游网络;
在不同的同步状态下,clockClass的生成规则如图2和图3所示。
2.时间源timeSource生成规则
T-GM节点用于连接时间源和频率源,如果没有时间源,则需要手动配置系统时间;时间源类型有:GPS时间,手动配置时间,内时钟(采用GM节点时钟驱动时间);当手动配置了系统时间,则T-GM作为时间源。
时间源的状态转换关系如图1所示,说明如下:
(1)设备上电初始化后,T-GM设备时钟类型为内时钟,即这时T-GM还没有锁定频率源和时间源,这时采用T-GM设备本身的时钟为下游提供频率和时间同步服务。
(2)如果锁定了GPS时间源,则T-GM设备时钟类型为GPS时间,这时T-GM锁定了GPS参考源,用GPS时间同步下游同步网络;当GPS源失效,T-GM设备进入保持模式;保持一段时间后,进入内时钟模式。
(3)如果无可用的GPS参考源,则需要在T-GM设备上手动配置一个系统时间,并采用自身设备的时钟和时间同步下游同步网络;当重新锁定了GPS参考源后,手动配置的系统时间自动失效,采用GPS时间同步下游网络.
在不同的同步状态下,timeSource的生成规则如图2和图3所示。
3.时间源可跟踪timeTraceable生成规则
在非手动配置时间的情况下,即这时上游时间源有效,如果本设备锁相环为锁定模式,并且上游传递的timeTraceable=1,则生成的timeTraceable=1;否则生成的timeTraceable=0;
在非手动配置时间的情况下,即这时上游时间源有效,如果本设备锁定的时钟源SSM QL为QL-PRC,并且上游传递的timeTraceable=1,则生成的timeTraceable=1;否则生成的timeTraceable=0;
在手动配置时间的情况下,即这时上游时间源中断,本设备将上升为时间源,则生成的timeTraceable=1;
timeTraceable具有可传递性,即只要上游某个节点timeTraceable=0,则下游节点的timeTraceable都为0;
在不同的同步状态下,timeTraceable的生成规则如图2和图3所示。
4.频率源可跟踪frequencyTraceable生成规则
如果本设备锁相环为锁定模式,则生成的frequency Traceable=1;锁相环在其它工作模式下,生成的frequency Traceable=0。
如果本设备锁定的时钟源SSM QL为QL-PRC,则生成的frequencyTraceable=1;如果SSM QL为其它值,生成的frequency Traceable=0。
当频率同步路径和时间同步路径不一致时,比如SyncE+1588的同步网络,频率层和时间层相互独立,这时frequency Traceable不具有传递性;否则,如果路径一致,则frequency Traceable具有传递性。
在不同的同步状态下,timeTraceable和frequencyTraceable的生成规则如图2和图3所示。
从图2和图3所示可以看出,frequencyTraceable生成规则具有如下特点:
1)当手动配置系统时间后,时间可跟踪都为1;如果为内时钟,则节点作为时间源和频率源;
2)只有在本节点作为参考源或锁定模式下,频率可跟踪为1,其它情况下为0;
3)只有在本节点作为参考源或SSM QL为QL-PRC时,频率可跟踪为1,其它情况下为0;
4)时间源有三种状态,内时钟/手动配置/上游源。
相应地,同步状态消息处理模块对同步状态消息的处理具体包括:
(1)根据收到的上游同步状态信息,运行改进的BMC算法进行参考源选择或同步链路的倒换;
如图9所示,现有的IEEE-1588v2的BMC算法为,先比较GM id,再比较时钟参数(clockClass,优先级,精度等参数);即如果GM id相同,则认为时钟源参数也相同,会直接比较跳数,不再比较时钟源参数;如果GM id不同,才会比较时钟源参数。因此,当时钟源正常而中间链路出现降质等故障,虽然时钟参数出现变化,但GM id不变,所以下游不会倒换到其它链路。
改进后的BMC算法为,先比较时钟参数,再比较GM id;这样,当中间链路出现降质,虽然GM id未变化,下游仍可以倒换到其它链路,从而提高同步质量。
(2)hold-off延迟处理:在频率倒换过程中,短时间内会出现非锁定和捕捉状态,如果时间足够段,那么频率变化很小;但如果非锁定状态时间较长,则频率的变化较大,这时才通知时间层降质并进行保护倒换;也就是说,频率层锁相环状态是不稳定状态,需要等待状态稳定后,才通知时间层,以提高时间网的稳定性。因此,当频率层状态发生变化,需要等待一个hold-off延迟时间之后,才生成状态消息通知时间层;该hold-off时间可配置。
(3)根据收到的上游同步状态消息,依据设置的跟踪规则,决定是否跟踪上游的频率源和时间源。
进一步地,跟踪规则模块可采用两种处理方式,包括:
1)PTP通告报文方式
下游同步设备根据Announce消息中的timeTraceable、frequencyTraceable、clockClass、timeSource、clockAccuracy的具体取值和各字段的组合,来决定是否跟踪上游参考源,基本原则是:上游参考源可跟踪,并且参考源时钟参数符合要求,则跟踪上游参考源,否则进入保持模式;
具体的跟踪规则如下:
规则1,频率源跟踪规则,
对频率同步,需要分析状态消息的clockClass、timeSource和frequencyTraceable等参数,当上游频率源可跟踪,并且满足参考源参数策略,则跟踪上游频率源,否则频率进入保持模式;
规则2,时间源跟踪规则
对时间同步,需要分析状态消息的clockClass、timeSource、frequencyTraceable和timeTraceable等参数,当上游频率源和时间源都可跟踪,并且满足参考源参数策略,则跟踪上游时间源,否则时间进入保持模式;
2)PTP事件报文方式
按现有的IEEE-1588v2标准规范,事件报文(比如sync报文)携带了时间戳信息;当收到事件报文后,同步节点会根据PTP协议计算出路径延迟和偏差,并修正时间偏差;
当参考源不可跟踪时,按现有标准规范,仍会进行时间修正;这样降低了同步性能。改进的方法:修改现有的IEEE-1588v2标准规范定义,使得timeTraceable和frequency Traceable除了在Announce报文有意义,在事件报文中也有意义;这样,当参考源不可跟踪,timeTraceable和/或frequencyTraceable=0;当同步节点收到PTP事件报文,先判断参考源是否可跟踪,如果可跟踪,则跟踪上游的时间源和/或频率源;否则,进入保持模式;
规则3,频率源跟踪规则,
如果事件报文的frequency Traceable=1,则跟踪上游的频率源;否则,频率进入保持模式;
规则4,时间源跟踪规则,
如果事件报文的timeTraceable=1,则跟踪上游的时间源;否则,时间进入保持模式,即不采用报文中的时间戳计算和修正时间偏差;
此外,本发明中的跟踪规则还允许采用上述PTP消息字段的其它组合来判断是否跟踪上游的频率源和时间源。
实施例一
本实施例主要涉及T-GM节点的状态消息生成及处理流程。
如图4所示,T-GM节点连接PRTC设备,为下游同步网路提供频率源和时间源;假定GPS参考源有效,T-GM采用二级钟,这时T-GM上电后,将锁定GPS并同步下游节点;另外假定下游节点同步链路为链形拓扑,即下游不能切换到其它参考源;最后,假定下游节点频率层都锁定了上游节点,PTP链路也能正常通信。其消息的生成、通告及处理的具体步骤如下:
步骤1,T-GM上电后,设备晶振为自振模式,这时生成的状态消息为:timeSource=0xA0(内时钟);时钟质量等级clockClass=配置值或默认值,比如53,如果未配置,则默认值为248;timeTraceable=0,表明还未找到GPS时间源,frequencyTraceable=0,表明还未锁定频率源;生成的同步状态消息将快速通告给下游节点T-BC1。
步骤2,T-BC1收到上游发送的同步状态消息,并结合本设备的频率层锁相环工作模式决定如何处理,主要会产生以下操作:
(1)根据clockClass等参数,运行改进的BMC选源算法,决定是否是否倒换到其它参考源或同步链路,由于为链形拓扑,没有其它备份参考源,所以本节点不能切换到其它参考源,所以即使上游参考源降质,也不能倒换到其它参考源;
(2)结合本设备锁相环工作模式,生成新的同步状态消息;状态消息生成规则参见图3;由于本节点假定为锁定状态,所以clockClass为上游质量等级53,timeSource为上游源类型0xA0(内时钟),timeTraceable为上游值0(上游时间源不可跟踪),frequency Traceable为1,因为当前锁相环为锁定状态。
步骤3,同步状态消息快速通告给下游节点;现有的IEEE-1588v2规范需要等待Announce发送间隔时间到期后才能发送,使得报文的通告时间较长;为了快速通告,需要修改现有发包流程,即当收到上游的同步状态消息后,根据本设备锁相环工作模式,生成新的同步状态消息,立即发送给下游节点,不需要等待发送间隔超时。
步骤4,T-BC2、T-BC3两个设备也是中间同步设备,也都假定为锁定状态,它们的处理和T-BC1的处理相同,即不会修改上游发送的同步状态消息,直接复制转发给下游。
步骤5,在T-TSC节点,它具有类似SSU的时钟;作为末端节点,当上游同步网络出现故障,比如上游参考源不可跟踪,或上游参考源降质,它不能切换到其它参考源,只能进入保持模式,采用自身的时钟驱动;如图4所示,它收到的同步状态消息中,timeSource=0xA0,表明上游源类型为内时钟;clockClass=53,表明上游源出现降质;timeTraceable=0,表明上游时间源不可跟踪;frequencyTraceable=1,表明上游节点锁相环为锁定状态,并不能反映上游频率源可跟踪,所以对频率是否需要跟踪,还需要结合其它字段进行判断;
●频率不跟踪,虽然frequencyTraceable=1,但上游源类型为内时钟,并且质量等级出现了降质,根据规则1,不跟踪上游频率源;
●时间不跟踪,timeTraceable=0,表明上游时间源不可跟踪,根据规则2,不跟踪上游时间源;
这样,T-TSC将不跟踪上游的频率源和时间源,即T-TSC进入保持模式,采用自身的时钟驱动。
步骤6,T-GM锁相环由自振、捕捉进入锁定模式后,这时生成的状态消息为:timeSource=0x20(GPS源);时钟质量等级clockClass=6(正常);timeTraceable=1,表明跟踪到GPS时间源,frequencyTraceable=1,表明锁定GPS频率源。
步骤7,生成的同步状态消息将快速通告给下游T-BC节点;下游T-BC节点为锁定模式,且PTP链路正常,则复制并转发这些消息给末端的T-TSC节点。
步骤8,T-TSC节点分析收到的状态消息,发现timeTraceable=1,并且clockClass正常,timeSource为GPS源,则锁定上游的时间源;另外,frequencyTraceable=1,并且clockClass正常,timeSource为GPS源,则锁定上游的频率源。
实施例二
本实施例主要涉及T-BC节点的状态消息生成及处理流程。
如图3和图5所示,假定除T-BC2外的其它节点锁相环为锁定模式,并且时间链路正常;如果T-BC1和T-BC2之间的PTP链路正常;
步骤1,假定T-GM锁相环为锁定模式,这时生成的状态消息为:timeSource=0x20(GPS源);时钟质量等级clockClass=6(正常);timeTraceable=1,表明跟踪到GPS时间源,frequencyTraceable=1,表明锁定频率源;生成的同步状态消息将快速通告给下游节点T-BC1。
步骤2,T-BC1为锁定模式,收到上游发送的同步状态消息,主要会产生以下操作:
(1)根据clockClass等参数,运行改进的BMC选源算法,决定是否是否倒换到其它参考源或同步链路,由于为链形拓扑,没有其它备份参考源,所以本节点不能切换到其它参考源,所以即使上游参考源降质,也不能倒换到其它参考源;
(2)结合本设备锁相环工作模式,生成新的同步状态消息;状态消息生成规则参见图3;由于本节点假定为锁定状态,所以clockClass为上游质量等级6,timeSource为上游源类型0x20(GPS),timeTraceable为上游值1(上游时间源可跟踪),frequency Traceable为1,因为当前锁相环为锁定状态;同步状态消息快速通告给下游节点T-BC2。
步骤3,T-BC2为自振模式,所以生成的状态消息为:clockClass=187,即时钟等级需要降质;timeSource=0x20,表明能跟踪到GPS源;由于锁相环未锁定,所以timeTraceable和frequency Traceable都为0;状态消息通告给T-BC3。
步骤4,T-BC3为锁定模式,所以frequency Traceable=1,其它参数不变,然后状态消息快速通告给T-TSC节点。
步骤5,在T-TSC节点,它收到的同步状态消息中,timeSource=0x20,表明上游源类型为GPS;clockClass=187,表明上游源出现降质;timeTraceable=0,表明上游时间源不可跟踪;frequencyTraceable=1,表明上游节点锁相环为锁定状态,并不能反映上游频率源可跟踪,所以对频率是否需要跟踪,还需要结合其它字段进行判断;
●频率不跟踪,虽然frequencyTraceable=1,但质量等级出现了降质,根据规则1,不跟踪上游频率源;
●时间不跟踪,timeTraceable=0,表明上游时间源不可跟踪,根据规则2,不跟踪上游时间源。
这样,T-TSC将不跟踪上游的频率源和时间源,即T-TSC进入保持模式,采用自身的时钟驱动;
步骤6,T-BC2锁相环由自振、捕捉进入锁定模式后,这时生成的状态消息为:timeSource=0x20(GPS源);时钟质量等级clockClass=6(正常);timeTraceable=1,表明跟踪到GPS时间源,frequencyTraceable=1,表明锁定GPS频率源。
步骤7,生成的同步状态消息将快速通告给下游T-BC3节点;下游T-BC3节点为锁定模式,且PTP链路正常,则复制并转发这些消息给末端的T-TSC节点。
步骤8,T-TSC节点分析收到的状态消息,发现timeTraceable=1,并且clockClass正常,timeSource为GPS源,则锁定上游的时间源;另外,frequencyTraceable=1,并且clockClass正常,timeSource为GPS源,则锁定上游的频率源。
实施例三
本实施例主要涉及T-BC节点的保护倒换流程。
现有的保护倒换流程中,按现有的标准规范,频率层和时间层是相互独立的,两层之间不存在任何关联处理,如图6所示。
如图7所示,当T-BC1和T-BC2之间的频率链路出现故障,比如T-BC2不能收到T-BC发送的SSM报文时,现有处理步骤如下:
步骤1,T-BC2的锁相环将进入保持模式,并发送QL=EEC的SSM消息给T-BC3;
步骤2,T-BC3运行SSM算法,将发生频率路径倒换,即T-BC3锁定T-BC8,并发送QL=PRC的SSM消息给T-BC2;
步骤3,T-BC2收到T-BC3的QL消息后,将锁定T-BC3;
步骤4,由于时间层和频率层相互独立,时间层不能感知到频率层的状态变化,所以时间层同步路径并没有发生改变;
采用本发明方案,当上游节点(T-GM或T-BC)频率层出现故障,但本节点不能倒换到其它时钟源或时钟路径上,这时需要生成状态消息,通告下游本节点出现降质,由下游T-BC节点进行保护倒换;
如图9所示,现有的IEEE-1588v2规范的BMC算法,一般先判断GM id,再判断时钟源参数,比如clockClass、优先级和精度等信息。即,如果GM id相同,则认为时钟参数相同,不需要进行比较。这样,上游同步链路出现降质,时钟源参数做了修改,但GM id不变,按现有BMC算法,仍不能完成保护倒换。
为此,本发明实施例中对BMC算法进行了改进,如图10所示,改进后的BMC算法步骤如下:
步骤1,先比较时钟源参数,包括clockClass,优先级和精确度等参数;如果这些参数相同,则选择出一个最优主时钟;
步骤2,如果时钟源参数都相同,最后才比较GM id,如果GM id不同,则选择GM id小的作为最优主时钟;否则,如果GM id相同,才比较跳数等其它参数。
如图8所示,根据改进后的BMC算法,保护倒换步骤包括:
步骤1,T-BC2锁相环进入保持模式后,将发送降质的状态消息给T-BC3;
如,将clockClass由6(正常)修改为187;
步骤2,T-BC3运行改进的BMC算法,将选择T-BC8对应的时钟作为最佳主时钟;根据改进的BMC算法,将先比较时钟源参数,比如clockClass等参数,由于T-BC2时间出现降质,所以将倒换到T-BC8的路径上。
实施例四
本实施例主要涉及频率层SSM时钟质量等级和时间层的关联;
结合图11所示,本实施例主要的步骤描述如下:
步骤1,正常情况下,频率层都锁定了上游时钟源,这时向下游通告的SSM QL=QL-PRC,表明设备锁定了PRC时钟源;
步骤2,当T-BC2设备频率层故障,导致QL降质为QL-EEC;
步骤3,T-BC2时间层检测频率层SSM QL状态,发现QL降质,则根据映射规则生成新的PTP通告消息,并向下游进行通告;
步骤4,下游T-BC3也检测到频率层SSM QL降质,生成新的PTP通告消息,并向下游T-TSC进行通告;
步骤5,T-TSC收到上游的PTP通告消息后,分析消息内的参数,决定似乎跟踪上游的时间源和频率源。
此外,本发明实施例中还提供了一种分组网络同步装置,应用于同步设备,所述装置包括频率层状态检测模块和频率层状态通告模块,
所述频率层状态检测模块用于,检测同步设备频率层的同步状态;
所述频率层状态通告模块用于,将频率层同步状态映射到时间层同步状态消息中,通告给时间层,以使时间层的下游节点根据所述频率层同步状态,决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
进一步地,所述频率层状态通告模块用于,将所述频率层同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给时间层的下游节点。
进一步地,所述频率层状态检测模块用于,检测频率层锁相环工作模式;
所述频率层状态通告模块用于,当所述频率层状态检测模块检测到频率层锁相环工作模式发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
进一步地,所述频率层状态检测模块用于,检测频率层SSM时钟质量等级状态;
所述频率层状态通告模块用于,当所述频率层状态检测模块检测到频率层SSM时钟质量等级状态发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
此外,本发明实施例中还提供了一种分组网络同步装置,应用于同步设备,所述装置包括同步状态检测模块、同步状态消息生成模块,
所述同步状态检测模块用于,检测同步设备频率层和时间层的同步状态;
所述同步状态消息生成模块用于,将频率层和时间层的同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给下游节点,以使下游节点根据所述同步状态决定是否进行保护倒换,和/或是否跟踪上游参考源。
进一步地,所述同步状态检测模块检测的所述频率层的同步状态,至少包括:锁相环工作模式和/或频率层SSM QL状态;
所述同步状态检测模块检测的所述时间层的同步状态,至少包括:时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,按照一定的信息生成规则,将所述频率层和时间层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:
频率源可跟踪信息,映射是否跟随频率参考源;
时间源可跟踪信息,映射是否跟随时间参考源;
时钟源信息,映射时钟源的类型;
时钟等级信息,映射时钟源的质量等级;
时钟精度信息,映射时钟精度;
跳数信息,映射同步设备到GM设备的跳数信息。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,按照如下信息生成规则生成所述频率源可跟踪信息:
如果本同步设备锁相环为锁定模式或SSM QL等于时钟源QL,则将所述频率源可跟踪信息映射为跟随频率参考源;如果本同步设备锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式或SSM QL等于本同步设备QL,将所述频率源可跟踪信息映射为不跟随频率参考源。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,按照如下信息生成规则生成所述时间源可跟踪信息:
上游时间链路为通时,如果本同步设备锁相环为锁定模式或SSM QL等于时钟源QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源;如果锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式或SSM QL等于本同步设备QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;
上游时间链路断开时,如果未手动配置设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;如果手动配置了设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源。
进一步地,所述同步状态消息生成模块用于,当频率层同步状态发生变化时,等待一个延迟时间之后,再映射生成所述同步状态信息通告给时间层的下游节点。
此外,本发明实施例中还提供了一种分组网络同步装置,所述装置包括同步状态消息处理模块,
所述同步状态消息处理模块用于,根据接收到的时间层PTP报文中携带的上游同步状态信息,获知上游参考源和/或上游节点的频率层和时间层同步状态,并决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
进一步地,所述同步状态消息处理模块用于,根据所述同步状态信息获知频率层锁相环失锁或者时钟链路出现降质时,则:
如果有保护路径,则切换到保护路径,并根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式和/或SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
否则,根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式和/或SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
其中,所述频率层的同步状态,至少包括锁相环工作模式和/或SSM QL状态;所述时间层的同步状态,至少包括时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
进一步地,所述同步状态消息处理模块在进行保护倒换时,采用如下BMC算法:先比较时钟参数,再比较GM id;
其中,所述时钟参数包括:优先级、时钟等级、精确度。
进一步地,所述同步状态消息处理模块用于,如果根据所述同步状态信息获知锁相环失锁、或者时钟链路出现降质,则按照如下跟踪规则决定是否跟踪上游参考源:
如果上游参考源可跟踪,且满足参考源参数策略,则跟踪上游参考源;否则,不跟踪上游参考源,并进入保持模式;
其中,满足所述参考源参数策略是指,满足如下参数中的任意一种或多种组合的要求:质量等级,时钟精度,时间源类型。
进一步地,所述装置还包括跟踪规则模块,所述跟踪规则模块用于为所述同步状态消息处理模块提供跟踪规则;
其中,所述跟踪规则具体包括:
对频率同步,如果上游频率源可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游频率参考源;否则,不跟踪上游频率参考源,频率进入保持模式;
对时间同步,如果上游频率源和时间源均可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游时间参考源;否则,不跟踪上游时间参考源,时间进入保持模式。
此外,本发明实施例中还提供了一种分组网络同步系统,包括如上所述的同步状态检测模块和同步状态消息生成模块,以及如上所述的同步状态消息处理模块。
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装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,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 (36)
1.一种分组网络同步方法,其特征在于,
同步设备将频率层同步状态映射到时间层同步状态消息中,并通告给时间层的下游节点,以使时间层的下游节点根据所述同步状态消息,决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述同步设备将所述频率层同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给时间层的下游节点。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述同步设备检测到频率层锁相环工作模式发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述同步设备检测到SSM QL发生变化时,将频率层SSM QL状态映射到时间层的PTP报文中,通告给时间层的下游节点。
5.一种分组网络同步方法,其特征在于,
同步设备将检测到的频率层和时间层的同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给下游节点,以使下游节点根据所述同步状态决定是否进行保护倒换,和/或是否跟踪上游参考源。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,
所述频率层的同步状态,至少包括:锁相环工作模式;
所述时间层的同步状态,至少包括:时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述同步设备按照一定的信息生成规则,将所述频率层和时间层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:
频率源可跟踪信息,映射是否跟随频率参考源;
时间源可跟踪信息,映射是否跟随时间参考源;
时钟源信息,映射时钟源的类型;
时钟等级信息,映射时钟源的质量等级。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,
所述同步设备按照一定的信息生成规则,将所述频率层和时间层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:
时钟精度信息,映射时钟精度;
跳数信息,映射同步设备到GM设备的跳数信息。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述频率源可跟踪信息的信息生成规则,具体包括:
如果本同步设备锁相环为锁定模式,则将所述频率源可跟踪信息映射为跟随频率参考源;如果本同步设备锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式,将所述频率源可跟踪信息映射为不跟随频率参考源。
10.如权利要求7或9所述的方法,其特征在于,所述时间源可跟踪信息的信息生成规则,具体包括:
上游时间链路为通时,如果本同步设备锁相环为锁定模式,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源;如果锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;
上游时间链路断开时,如果未手动配置设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;如果手动配置了设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源。
11.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述频率层的同步状态,至少包括:SSM QL状态;
所述同步设备按照一定的信息生成规则,将所述频率层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:频率源可跟踪信息,映射是否跟随频率参考源;时间源可跟踪信息,映射是否跟随时间参考源;
所述信息生成规则,具体包括:
如果本同步设备SSM QL等于时钟源QL,则将所述频率源可跟踪信息映射为跟随频率参考源;如果本同步设备SSM QL等于本同步设备QL,将所述频率源可跟踪信息映射为不跟随频率参考源;
上游时间链路为通时,如果本同步设备SSM QL等于时钟源QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源;如果本同步设备SSM QL等于本同步设备QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;
上游时间链路断开时,如果未手动配置设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;如果手动配置了设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源。
12.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述时钟等级信息的信息生成规则,具体包括:
将所述时钟等级信息映射为频率层锁相环工作模式及时间链路状态所对应的时钟质量等级。
13.如权利要求7或11所述的方法,其特征在于,
当频率层同步状态发生变化时,等待一个延迟时间之后再映射生成所述同步状态信息通告给时间层的下游节点。
14.一种分组网络同步方法,其特征在于,
下游节点根据接收到的时间层PTP报文中携带的上游同步状态信息,获知上游参考源和/或上游节点的频率层和时间层同步状态,并决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,
所述频率层的同步状态,至少包括:锁相环工作模式;
所述时间层的同步状态,至少包括:时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
16.如权利要求14或15所述的方法,其特征在于,
所述下游节点为中间节点时,如果根据所述同步状态信息获知频率层锁相环失锁或者时钟链路出现降质,则:
如果有保护路径,则切换到保护路径,并根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
否则,根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点。
17.如权利要求14所述的方法,其特征在于,
所述频率层的同步状态,至少包括:SSM QL状态;
所述下游节点为中间节点时,如果根据所述同步状态信息获知SSM QL降质时,则:
如果有保护路径,则切换到保护路径,并根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
否则,根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点。
18.如权利要求16所述的方法,其特征在于,
在进行保护倒换时,采用如下BMC算法:先比较时钟参数,再比较GMid;
其中,所述时钟参数包括:优先级、时钟等级、精确度。
19.如权利要求14所述的方法,其特征在于,
所述下游节点如果根据所述同步状态信息获知锁相环失锁或者SSM QL等于本设备QL或者时钟链路出现降质,则按照如下跟踪规则决定是否跟踪上游参考源:
如果上游参考源可跟踪,且满足参考源参数策略,则跟踪上游参考源;否则,不跟踪上游参考源,并进入保持模式;
其中,满足所述参考源参数策略是指,满足如下参数中的任意一种或多种组合的要求:质量等级,时钟精度,时间源类型。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,
所述跟踪规则,具体包括:
对频率同步,如果上游频率源可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游频率参考源;否则,不跟踪上游频率参考源,频率进入保持模式;
对时间同步,如果上游频率源和时间源均可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游时间参考源;否则,不跟踪上游时间参考源,时间进入保持模式。
21.一种分组网络同步装置,其特征在于,应用于同步设备,所述装置包括频率层状态检测模块和频率层状态通告模块,
所述频率层状态检测模块用于,检测同步设备频率层的同步状态;
所述频率层状态通告模块用于,将频率层同步状态映射到时间层同步状态消息中,通告给时间层,以使时间层的下游节点根据所述频率层同步状态,决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,
所述频率层状态通告模块用于,将所述频率层同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给时间层的下游节点。
23.如权利要求21或22所述的装置,其特征在于,
所述频率层状态检测模块用于,检测频率层锁相环工作模式;
所述频率层状态通告模块用于,当所述频率层状态检测模块检测到频率层锁相环工作模式发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
24.如权利要求21或22所述的装置,其特征在于,
所述频率层状态检测模块用于,检测频率层SSM QL状态;
所述频率层状态通告模块用于,当所述频率层状态检测模块检测到频率层SSM QL发生变化时,将频率层同步状态通告给时间层的下游节点。
25.一种分组网络同步装置,其特征在于,应用于同步设备,所述装置包括同步状态检测模块、同步状态消息生成模块,
所述同步状态检测模块用于,检测同步设备频率层和时间层的同步状态;
所述同步状态消息生成模块用于,将频率层和时间层的同步状态映射到时间层的精密时间协议(PTP)报文中,通告给下游节点,以使下游节点根据所述同步状态决定是否进行保护倒换,和/或是否跟踪上游参考源。
26.如权利要求25所述的装置,其特征在于,
所述同步状态检测模块检测的所述频率层的同步状态,至少包括:锁相环工作模式、和/或频率层SSM QL状态;
所述同步状态检测模块检测的所述时间层的同步状态,至少包括:时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
27.如权利要求25所述的装置,其特征在于,
所述同步状态消息生成模块用于,按照一定的信息生成规则,将所述频率层和时间层的同步状态映射为所述PTP报文中的如下同步状态信息:
频率源可跟踪信息,映射是否跟随频率参考源;
时间源可跟踪信息,映射是否跟随时间参考源;
时钟源信息,映射时钟源的类型;
时钟等级信息,映射时钟源的质量等级;
时钟精度信息,映射时钟精度;
跳数信息,映射同步设备到GM设备的跳数信息。
28.如权利要求27所述的装置,其特征在于,
所述同步状态消息生成模块用于,按照如下信息生成规则生成所述频率源可跟踪信息:
如果本同步设备锁相环为锁定模式或SSM QL等于时钟源QL,则将所述频率源可跟踪信息映射为跟随频率参考源;如果本同步设备锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式或SSM QL等于本同步设备QL,将所述频率源可跟踪信息映射为不跟随频率参考源。
29.如权利要求27所述的装置,其特征在于,
所述同步状态消息生成模块用于,按照如下信息生成规则生成所述时间源可跟踪信息:
上游时间链路为通时,如果本同步设备锁相环为锁定模式或SSM QL等于时钟源QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源;如果锁相环为自振模式、捕捉模式或者保持模式或SSM QL等于本同步设备QL,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;
上游时间链路断开时,如果未手动配置设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为不跟随时间参考源;如果手动配置了设备系统时间,则将所述时间源可跟踪信息映射为跟随时间参考源。
30.如权利要求27所述的装置,其特征在于,
所述同步状态消息生成模块用于,当频率层同步状态发生变化时,等待一个延迟时间之后,再映射生成所述同步状态信息通告给时间层的下游节点。
31.一种分组网络同步装置,其特征在于,所述装置包括同步状态消息处理模块,
所述同步状态消息处理模块用于,根据接收到的时间层PTP报文中携带的上游同步状态信息,获知上游参考源和/或上游节点的频率层和时间层同步状态,并决定是否进行保护倒换、和/或跟踪上游参考源。
32.如权利要求31所述的装置,其特征在于,
所述同步状态消息处理模块用于,根据所述同步状态信息获知频率层锁相环失锁或者时钟链路出现降质时,则:
如果有保护路径,则切换到保护路径,并根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式和/或SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
否则,根据上游节点的同步状态信息以及本节点的频率层锁相环工作模式和/或SSM QL状态产生新的同步状态信息,通过PTP报文通告给下游节点;
其中,所述频率层的同步状态,至少包括锁相环工作模式和/或SSM QL状态;所述时间层的同步状态,至少包括时间链路的通断状态,以及是否手动配置设备系统时间。
33.如权利要求32所述的装置,其特征在于,
所述同步状态消息处理模块在进行保护倒换时,采用如下BMC算法:先比较时钟参数,再比较GM id;
其中,所述时钟参数包括:优先级、时钟等级、精确度。
34.如权利要求31所述的装置,其特征在于,
所述同步状态消息处理模块用于,如果根据所述同步状态信息获知锁相环失锁或者时钟链路出现降质,则按照如下跟踪规则决定是否跟踪上游参考源:
如果上游参考源可跟踪,且满足参考源参数策略,则跟踪上游参考源;否则,不跟踪上游参考源,并进入保持模式;
其中,满足所述参考源参数策略是指,满足如下参数中的任意一种或多种组合的要求:质量等级,时钟精度,时间源类型。
35.如权利要求34所述的装置,其特征在于,所述装置还包括跟踪规则模块,所述跟踪规则模块用于为所述同步状态消息处理模块提供跟踪规则;
其中,所述跟踪规则具体包括:
对频率同步,如果上游频率源可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游频率参考源;否则,不跟踪上游频率参考源,频率进入保持模式;
对时间同步,如果上游频率源和时间源均可跟踪,且满足所述参考源参数策略,则跟踪上游时间参考源;否则,不跟踪上游时间参考源,时间进入保持模式。
36.一种分组网络同步系统,其特征在于,包括如权利要求25至30之任一项所述的同步状态检测模块和同步状态消息生成模块,以及如权利要求31至35之任一项所述的同步状态消息处理模块。
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