CN103441810B - 多时间域的以太网频率同步方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种多时间域的以太网频率同步方法和装置，起始设备接收到频率源后，计算出自身的频率调整偏移值，并将该值传递给与其相邻的中间设备；当中间设备支持频率提取与计算时，中间设备通过FAO(i)＝FAO(i-1)+(F(i)-F(i-1))，计算得出自身的频率调整偏移值，并将该值传递给与之相邻的下游设备，当中间设备不支持频率提取与计算时，与中间设备直连的上游设备通过计算直接将得到的频率调整偏移值传递给与中间设备直连的下游设备；终端设备通过计算将自身频率与频率源同步后输出。本发明只需对终端设备的频率进行调整，即可完成设备的频率同步，可以支持多种接口类型，提高了网络的可扩展性，降低了频率同步成本。
Description
技术领域
本发明涉及以太网频率同步技术领域，尤其是涉及一种可以支持多时间域的以太网频率同步方法和装置。
背景技术
IP化是未来网络业务的发展趋势，而以太网以其优越的性价比、广泛的应用及产品支持，成为以IP为基础的承载网的主要发展方向。在部署电信级以太网时，如何解决频率同步问题是一个要考虑的方面。
同步以太网(SyncE)协议就是最新的解决频率同步问题的方法，在SyncE中，以太网采用与同步光前网络(SONET)/同步数字系列(SDH)相同的方式，通过高品质、可跟踪一级基准时钟信号同步其时钟频率。在以太网这样的共享网络里，通信设备通过接收到的以太网传输数据的码流，逐级向上游设备同步设备的频率，达到整网频率必须严格同步的要求，因为要求每个设备通过接收到的数据码流恢复出对端设备的时钟频率，所以限制了网络的部署、扩展性和应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多时间域的以太网频率同步方法和装置，对设备进行频率偏移调整，支持多个相互独立的时间域之间的频率同步。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种多时间域的以太网频率同步方法，包括以下步骤：
步骤一、起始设备接收到频率源后，计算出自身的频率调整偏移值，并将该值传递给与其直连的中间设备，所述中间设备至少有一个；
步骤二、中间设备接收到由上游的起始设备传递过来的频率调整偏移值后，通过公式FAO(i)＝FAO(i-1)+(F(i)-F(i-1))，计算得出自身的频率调整偏移值FAO(i)，并将该偏移值FAO(i)传递给下游的终端设备，其中i为当前设备的编号，i＝2～(n-1)，n为总设备数，FAO(i-1)为接收到的上游设备的频率调整偏移值，F(i)为自身频率，F(i-1)为上游设备的频率；
步骤三、终端设备计算得到自身的频率调整偏移值后，将自身频率调整为与频率源同步。
优选地，所述起始设备通过公式FAO1＝F1-F0，计算出自身的频率调整偏移值，其中FAO1为起始设备的频率调整偏移值，F1为起始设备的本地晶振，F0为频率源。
所述中间设备均为支持频率提取与计算的通信设备。
所述终端设备同样按照公式FAO(i)＝FAO(i-1)+(F(i)-F(i-1))，其中i＝n，计算得到自身的频率调整偏移值FAO(n)后，再通过公式Foutput＝Fn-FAO(n)＝F0，将自身频率调整为与频率源同步，其中Foutput为输出的频率值。
本发明还提供了另一种多时间域的以太网频率同步方法，包括以下步骤：
步骤一、起始设备接收到频率源后，计算出自身的频率调整偏移值，并将该值传递给与其直连的中间设备，所述中间设备至少有一个；
步骤二、与中间设备直连的上游设备感知到自身与中间设备的频率差后，通过公式FAO(i-1)＝F(i-1)-F0+F(i)-F(i-1)＝F(i)-F0，计算得出自身的频率调整偏移值FAO(i-1)，并将该偏移值直接传递给与中间设备直连的下游设备，其中i为中间设备的编号，i＝2～(n-1)，n为总设备数，FAO(i-1)为上游设备的频率调整偏移值，F(i)为中间设备的频率，F(i-1)为上游设备频率；
步骤三、终端设备计算得到自身的频率调整偏移值后，将自身频率调整为与频率源同步。
优选地，所述起始设备通过公式FAO1＝F1-F0，计算出自身的频率调整偏移值，其中FAO1为起始设备的频率调整偏移值，F1为起始设备的本地晶振，F0为频率源。
所述起始设备、中间设备和终端设备的频率调整偏移值均通过以太网报文形式进行传递。
所述终端设备通过公式Foutput＝Fn-FAO(n)＝F0，将自身频率调整为与频率源同步，其中FAO(n)为终端设备的频率调整偏移值，Fn为终端设备自身频率，Foutput为终端设备得到的输出同步频率。
另外，本发明还提供了一种多时间域的以太网频率同步装置，包括：起始设备、终端设备和位于起始设备与终端设备之间的至少一个中间设备，所述起始设备将接收到的频率源与本地晶振相比较得到频率调整偏移值，并将该值传递给与之相邻的中间设备，所述中间设备接收到直连的上游设备传递过来的频率调整偏移值后，计算得到自身的频率调整偏移值并将得出的频率调整偏移值传递直连的下游设备；所述终端设备调整自身频率与频率源同步后输出。
优选地，起始设备、中间设备、终端设备的频率调整偏移值均通过以太网报文形式进行传递，所述中间设备采用支持频率提取与计算的通信设备或采用不能感知频率的普通通信设备。
本发明的的有益效果是：(1)中间设备不需要改变本地晶振，只有目的端的接入设备需要调整频率，可以支持多个相互独立的时间域之间的频率同步；(2)可以支持多种接口类型，提高了网络的可扩展性，降低了频率同步所需成本。
附图说明
图1是本发明多时间域的以太网频率同步方法优选实施例一(设备数为3)的原理示意图；
图2是本发明多时间域的以太网频率同步方法优选实施例一(设备数为n)的原理示意图；
图3是本发明多时间域的以太网频率同步方法优选实施例二(设备数为3)的原理示意图；
图4是本发明多时间域的以太网频率同步方法优选实施例二(设备数为n)的原理示意图；
图5是本发明多时间域的以太网频率同步装置的结构框图示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明实施例一所揭示的一种多时间域的以太网频率同步方法，如图1所示，图中设备数为3，且所有设备都支持频率的提取及计算，设备1为起始设备，用于接收源频率F0；设备2为中间设备，用于对起始设备1的频率进行提取和计算，调整频率偏移，并将调整频率偏移值传递给终端设备3；设备3为终端设备，用于输出同步频率。
设备1与要同步的频率源相连，设备3与频率输出目的设备相连。设备1从线路上接收到源频率F0后，与其自身频率F1相比较，并通过公式FAO1＝F1-F0，计算得出一个频率差值FAO1，FAO1为设备1的频率调整偏移值；设备1将频率调整偏移值FAO1通过以太网报文传递给中间设备2，中间设备2计算出自身与起始设备1之间的频率差值F2-F1，并将这个差值与接收到的设备1的频率调整偏移值FAO1进行叠加，得到中间设备2的频率调整偏移值FAO2，即通过公式FAO2＝FAO1+(F2-F1)计算得出；设备3计算得出自身与中间设备2之间的频率差值F3-F2，并将这个差值与接收到的设备2的频率调整偏移值FAO2进行叠加，即同样按照公式FAO3＝FAO2+(F3-F2)，得到设备3的频率调整偏移值FAO3＝F3-F0，设备3为目的端的接入设备，需要输出同步频率F0，所以必须要对终端设备3进行频率调整：将设备3的自身频率与频率调整偏移值FAO3的差值Foutput＝F3-FAO3＝F0作为频率输出值，实现与频率源之间的频率同步。
图2中线路上的设备数为n，且所有设备也都支持频率的提取及计算，设备1为起始设备，设备2～设备n-1为中间设备，设备n为终端设备，其中起始设备1与上述原理相同，计算得到设备1的频率调整偏移值FAO1；中间设备i通过公式FAO(i)＝FAO(i-1)+(F(i)-F(i-1))，其中i＝2～(n-1)，n为设备数，计算得出自身的频率调整偏移值FAO(i)，并通过以太网报文传递给与之相邻的中间设备i+1，当传递到终端设备n后，终端设备n同理通过公式FAO(i)＝FAO(i-1)+(F(i)-F(i-1))＝Fn-F0，其中i＝n，计算出频率调整偏移值FAO(n)，并且通过公式Foutput＝Fn-FAO(n)＝F0作为输出值传递给目的设备，即设备n同步调整后的频率与源频率一致。
在实际网络中，可能存在不支持频率提取及计算的中间设备的情况。本发明实施例二揭示了另一种多时间域的以太网频率同步方法，支持在两台支持频率提取及计算的设备之间插入单台不支持频率提取及计算的通信设备，以线路上的设备数是3为例，如图3所示，设备2为不支持频率提取及计算的中间设备，设备1和设备3均支持频率提取及计算，设备1的下游口可以感知到设备2和自身的频率差F(2)-F(1)，并通过公式FAO1＝F1-F0+F2-F1＝F2-F0，即将设备1与源频率之间的差值F(1)-F0与感知到的频率差F2-F1进行叠加，得到设备1的频率调整偏移值FAO1，设备2不做频率的提取与计算，直接由设备1将计算得到的频率调整偏移值FAO1直接传递给设备3，设备3通过公式FAO3＝FAO1+F3-F2＝F2-F0+F3-F2＝F3-F0，计算出设备3的频率调整偏移值FAO3，并且通过公式Foutput＝F3-FAO3＝F3-(F3-F0)＝F0，将输出频率调整为F0，实现与频率源同步。
以线路上的设备数是n为例，图4中的设备i为插入的不支持频率的提取及计算的设备，设备i-1和设备i+1均支持频率提取及计算，假设设备i+1为终端设备，设备i-1的下游口感知到设备i和自身的频率差F(i)-F(i-1)后，设备i-1通过公式FAO(i-1)＝F(i-1)-F0+F(i)-F(i-1)＝F(i)-F0，计算得出FAO(i-1)，设备i不作频率计算，设备i-1直接向设备i的下游设备i+1传递FAO(i-1)的值，设备i+1通过公式FAO(i+1)＝FAO(i-1)+(F(i+1)-F(i))＝F(i+1)-F0，得出自身的频率调整值FAO(i+1)，并且通过公式Foutput＝F(i+1)-FAO(i+1)＝F0，调整输出值，最后终端设备i+1还是可以得到输出频率为F0；假设终端设备n的上游设备n-1支持频率提取及计算，则终端设备n则直接按照公式FAO(n)＝FAO(n-1)+(F(n)-F(n-1))，得到其频率调整值FAO(n)，然后再按照公式Foutput＝Fn-FAO(n)输出源频率即可实现频率同步。
通过实施例二可以看出，当线路中插入不支持频率的提取与计算的中间设备后，通过调整其上游设备的频率调整偏移的计算方式，同样可以实现终端设备进行频率同步。
本发明还提供了一种多时间域的以太网频率同步装置，如图5所示，包括起始设备、终端设备和位于起始设备与终端设备之间的复数个中间设备，所述起始设备接收频率源，所述终端设备输出与频率源同步的频率，所述起始设备将接收到的频率源与本地晶振相比较得到频率调整偏移值，并将该值传递给与之相邻的中间设备，所述中间设备接收到上游的起始设备或中间设备传递过来的频率调整偏移值后，得到自身的频率调整偏移值并将得出的频率调整偏移值传递给下游的与之相邻的中间设备或终端设备；所述终端设备调整自身频率与频率源同步后输出。
所述起始设备、中间设备、终端设备的频率调整偏移值均通过以太网报文形式进行传递，所述中间设备采用支持频率提取与计算的通信设备或采用不支持频率提取与计算的普通通信设备。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、起始设备接收到频率源后，计算出自身的频率调整偏移值，并将该值传递给与其直连的中间设备，所述中间设备至少有一个；
步骤二、中间设备接收到由上游的起始设备传递过来的频率调整偏移值后，通过公式FAO(i)＝FAO(i-1)+(F(i)–F(i-1))，计算得出自身的频率调整偏移值FAO(i)，并将该偏移值FAO(i)传递给下游的终端设备，其中i为当前设备的编号，i＝2～(n-1)，n为总设备数，FAO(i-1)为接收到的上游设备的频率调整偏移值，F(i)为自身频率，F(i-1)为上游设备的频率；
步骤三、终端设备计算得到自身的频率调整偏移值后，将自身频率调整为与频率源同步。
2.根据权利要求1所述的多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于，所述起始设备通过公式FAO1＝F1-F0，计算出自身的频率调整偏移值，其中FAO1为起始设备的频率调整偏移值，F1为起始设备的本地晶振的频率，F0为频率源的频率。
3.根据权利要求1所述的多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于，所述中间设备均为支持频率提取与计算的通信设备。
4.根据权利要求1所述的多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于，当i＝n时，所述终端设备同样按照公式FAO(i)＝FAO(i-1)+(F(i)–F(i-1))计算得到自身的频率调整偏移值FAO(n)后，再通过公式Foutput＝Fn-FAO(n)＝F0，将自身频率调整为与频率源同步，其中Foutput为输出的频率值。
5.一种多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、起始设备接收到频率源后，计算出自身的频率调整偏移值，并将该值传递给与其直连的中间设备，所述中间设备至少有一个；
步骤二、与中间设备直连的上游设备感知到自身与中间设备的频率差后，通过公式FAO(i-1)＝F(i-1)-F0+F(i)-F(i-1)＝F(i)-F0，计算得出自身的频率调整偏移值FAO(i-1)，并将该偏移值直接传递给与中间设备直连的下游设备，其中i为中间设备的编号，i＝2～(n-1)，n为总设备数，FAO(i-1)为上游设备的频率调整偏移值，F(i)为中间设备的频率，F(i-1)为上游设备频率；
步骤三、终端设备计算得到自身的频率调整偏移值后，将自身频率调整为与频率源同步。
6.根据权利要求5所述的多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于，所述起始设备通过公式FAO1＝F1-F0，计算出自身的频率调整偏移值，其中FAO1为起始设备的频率调整偏移值，F1为起始设备的本地晶振的频率，F0为频率源的频率。
7.根据权利要求5所述的多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于，所述起始设备、中间设备和终端设备的频率调整偏移值均通过以太网报文形式进行传递。
8.根据权利要求5所述的多时间域的以太网频率同步方法，其特征在于，所述终端设备通过公式Foutput＝Fn-FAO(n)＝F0，将自身频率调整为与频率源同步，其中FAO(n)为终端设备的频率调整偏移值，Fn为终端设备自身频率，Foutput为终端设备得到的输出同步频率。
9.一种多时间域的以太网频率同步装置，其特征在于包括：起始设备、终端设备和位于起始设备与终端设备之间的至少一个中间设备，所述起始设备将接收到的频率源与本地晶振相比较得到频率调整偏移值，并将该值传递给与之相邻的中间设备，所述中间设备接收到直连的上游设备传递过来的频率调整偏移值后，计算得到自身的频率调整偏移值并将得出的频率调整偏移值传递给直连的下游设备；所述终端设备调整自身频率与频率源同步后输出。
10.根据权利要求9所述的多时间域的以太网频率同步装置，其特征在于，所述起始设备、中间设备、终端设备的频率调整偏移值均通过以太网报文形式进行传递，所述中间设备采用支持频率提取与计算的通信设备或采用不能感知频率的普通通信设备。
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