CN103595588A - 一种非同步以太网精确测量线路延时方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非同步以太网精确测量线路延时方法，包括：发送DMM报文，所述DMM报文携带本地时间戳；对端设备接收携带有本端本地时间戳的DMM报文，并在DMM报文中加入对端设备时间戳；及向所述本端设备发送应答DMR报文，所述DMR报文携带本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳；本端设备接收携带有本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳的DMR报文，并在所述DMR报文中加入本端时间戳，然后将加入本端时间戳后的DMR报文发送给本端设备中央处理器；通过本端设备设置的接收信号时钟频偏测试模块测量对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏；本端设备中央处理器根据所述DMR报文携带的本地时间戳、对端时间戳、远端时间戳、本端时间戳及对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏计算以太网线路延时。

Description

一种非同步以太网精确测量线路延时方法
技术领域
本发明涉及一种以太网技术领域，尤其涉及以太网OAM（Operations，Administration，and Maintenance操作、管理与维护）连接的近端设备和远端设备之间的时间同步精确测量线路延时方法。
背景技术
电子与电气工程师协会（IEEE）在IEEE802.3ah标准中制定了一种用于检测以太网直连链路状态的协议，称为以太网OAM协议。它工作在数据链路层，利用设备之间定时交互OAM协议数据单元来报告网络的状态，使网络管理员能够更有效的管理网络。
传统的以太网设备处异步工作方式，不需要同步传送功能，同步链路是中断的。新型以太网设备要求具有同步传送功能，同时要求支持lEEE802.3ah。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种非同步以太网精确测量线路延时方法，基于OAM协议连接，通过增加对端设备频偏测量方法，简单的实现了以太网异步设备的高精度线路延时测量，测量精度取决于频偏的测量精度。
本发明的目的通过以下的技术方案来实现：
一种非同步以太网精确测量线路延时方法，包括：
发送DMM报文，所述DMM报文携带本地时间戳；
对端设备接收携带有本端本地时间戳的DMM报文，并在DMM报文中加入对端设备时间戳；及
向所述本端设备发送应答DMR报文，所述DMR报文携带本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳；
本端设备接收携带有本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳的DMR报文，并在所述DMR报文中加入本端时间戳，然后将加入本端时间戳后的DMR报文发送给本端设备中央处理器；
通过本端设备设置的接收信号时钟频偏测试模块测量对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏；
本端设备中央处理器根据所述DMR报文携带的本地时间戳、对端时间戳、远端时间戳、本端时间戳及对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏计算以太网线路延时。
与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：
通过在以太网接收测添加一个接收信号时钟频偏测试模块，通过该模块测得的对端时钟频偏，可用于计算时间传递过程中由于以太网时钟非同步导致的时间偏差，从而修正线路延时测量的偏差，达到精确测量以太网线路延时的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是非同步以太网精确测量线路延时方法流程图；
图2是非同步以太网精确测量线路延时方法实现结构示意图。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出本发明的多个结构方式和制作方法。因此以下具体实施方式以及附图仅是本发明的技术方案的具体说明，而不应当视为本发明的全部或者视为本发明技术方案的限定或限制。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1所示，本发明的非同步以太网精确测量线路延时方法流程图，包括：
步骤10发送DMM(Delay Measurement Message,时延测量报文)报文，所述DMM报文携带本地时间戳；
步骤20对端设备接收携带有本端本地时间戳的DMM报文，并在DMM报文中加入对端设备时间戳；及
向所述本端设备发送应答DMR（Delay Measurement Reply，时延测量应答）报文，所述DMR报文携带本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳；
步骤30本端设备接收携带有本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳的DMR报文，并在所述DMR报文中加入本端时间戳，然后将加入本端时间戳后的DMR报文发送给本端设备中央处理器；
步骤40通过本端设备设置的接收信号时钟频偏测试模块测量对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏；
步骤50本端设备中央处理器根据所述DMR报文携带的本地时间戳、对端时间戳、远端时间戳、本端时间戳及对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏计算以太网线路延时。
如图2，所示为非同步以太网精确测量线路延时方法实现结构示意图，该结构实现上述测量线路延时方法具体包括：
本端A-END的CPU发送DMM报文，经过TX OAM加入本地时间戳t1，送给MAC，然后通过PHY将携带有本地时间戳t1的DMM报文发送到对端B-END。
对端B-END通过PHY和MAC接收携带有本地时间戳t1的DMM报文，经过RX OAM加入对端B-END的时间戳t2，然后将携带有时间戳t1和t2的报文发送给对端B-END的CPU。
对端B-END的CPU接收到携带有时间戳t1和t2的DMM报文后，提取t1,t2时间戳，重新生成携带t1,t2时间戳的DMR报文。
对端B-END的CPU发送携带有时间戳t1和t2的DMR报文，经过TXOAM加入远端时间戳t3，送给MAC，然后通过PHY将携带有时间戳t1、t2和t3的DMR报文发送到本端A-END。
本端A-END通过PHY和MAC接收携带有时间戳t1、t2和t3的DMR报文，经过RX OAM加入本端A-END时间戳t4，然后将携带有时间戳t1、t2、t3和t4的DMR报文发送给本端A-END的CPU。
本端A-END通过PHY提取对端B-END时钟CLOCK_B，送给频偏测试模块SKEW，频偏测试模块SKEW利用本端A-END时钟CLOCK_A，计算对端B-END频偏p，然后将对端B-END频偏p送给本端A-END的CPU。
本端（A-END）的CPU计算线路延时：delay=[(t4-t1)*(1+p)-(t3-t2)]/2，其中，t4为本端时间戳、t1为本地时间戳、t3为远端时间戳、t2为对端时间戳、p为以太网时钟频偏。
上述本地时间戳和本端时间戳分别为：本端设备从发送DMM报文到接收DMR报文时间周期的时间起点和该周期的时间终点，且所述时间起点和时间终点通过本端设备的时钟进行计时。
上述对端时间戳和远端时间戳分别为：对端设备从接收DMM报文到对端设备发送DMR报文转发周期的时间起点和时间终点；且所述时间起点和时间终点通过对端设备的时钟进行计时。
上述以太网时钟频偏包括正频偏和副频偏；所述正频偏表示对端设备时钟快于本端设备；所述负频偏表示对端设备的时钟慢于本端设备。
上述本端设备和对端设备基于OAM连接。
上述以对端设备作为时间标准，本端设备相对对端设备异步。对端的转发周期(t3-t2)为标准转发时间(T3-T2)，即T3-T2=t3-t2。
上述以对端设备作为时间标准，本端设备相对对端设备异步。本端设备的测试周期(t4-t1)换算为标准测试周期(T4-T1)，即T4-T1=(t4-t1)*(1+p)。
上述以对端设备作为时间标准，本端设备与对端设备时间差为O(表示offset)，线路单向延时为D(表示delay)，有以下公式：
T1+O+D=T2
T4+O=T3+D
从而可推导出：
2D=(T4-T1)-(T3-T2)
线路延时：
delay=[(t4-t1)*(1+p)-(t3-t2)]/2
上述实施例，本端A-END设备和对端B-END设备主体架构基本相同，本端A-END设备只比对端B-END设备多了一个频偏测量模块SKEW，如果对端B-END设备也采用和本端A-END设备完全相同的结构，则可以互相交换本端A-END设备和对端B-END设备的角色，实现以本端A-END设备为时间标准，对端设备B-END通过OAM连接，精确测量线路延时。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种非同步以太网精确测量线路延时方法，其特征在于，所述方法包括：
发送DMM报文，所述DMM报文携带本地时间戳；
对端设备接收携带有本端本地时间戳的DMM报文，并在DMM报文中加入对端设备时间戳；及
向所述本端设备发送应答DMR报文，所述DMR报文携带本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳；
本端设备接收携带有本地时间戳、对端时间戳和远端时间戳的DMR报文，并在所述DMR报文中加入本端时间戳，然后将加入本端时间戳后的DMR报文发送给本端设备中央处理器；
通过本端设备设置的接收信号时钟频偏测试模块测量对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏；
本端设备中央处理器根据所述DMR报文携带的本地时间戳、对端时间戳、远端时间戳、本端时间戳及对端设备相对于本端设备的以太网时钟频偏计算以太网线路延时。
2.根据权利要求1所述的非同步以太网精确测量线路延时方法，其特征在于，所述本地时间戳和本端时间戳分别为：本端设备从发送DMM报文到接收DMR报文时间周期的时间起点和该周期的时间终点，且所述时间起点和时间终点通过本端设备的时钟进行计时。
3.根据权利要求1所述的非同步以太网精确测量线路延时方法，其特征在于，所述对端时间戳和远端时间戳分别为：对端设备从接收DMM报文到对端设备发送DMR报文转发周期的时间起点和时间终点；且所述时间起点和时间终点通过对端设备的时钟进行计时。
4.根据权利要求1所述的非同步以太网精确测量线路延时方法，其特征在于，所述以太网时钟频偏包括正频偏和副频偏；所述正频偏表示对端设备时钟快于本端设备；所述负频偏表示对端设备的时钟慢于本端设备。
5.根据权利要求1所述的非同步以太网精确测量线路延时方法，其特征在于，所述本端设备和对端设备基于OAM连接。
6.根据权利要求1所述的非同步以太网精确测量线路延时方法，其特征在于，所述以太网线路延时公式为：delay=[(t4-t1)*(1+p)-(t3-t2)]/2，其中，t4为本端时间戳、t1为本地时间戳、t3为远端时间戳、t2为对端时间戳、p为以太网时钟频偏。
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