CN103686982B - 一种基于时钟信息的时间同步方法以及节点设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种基于时钟信息的时间同步方法和节点设备，其中所述方法包括：节点设备接收信息；从所接收的信息中提取时钟信息和时间信息；根据所提取的时钟信息进行时钟选源，并根据所提取的时间信息进行时间选源；所述节点设备的系统时钟根据所选的时钟源的信息和时间源的信息进行同步处理；将所述时间源的时间等级作为所述节点设备的时间信息输出状态等级；根据所述时钟源的信息调整所述时间信息输出状态等级。通过本申请的实施方式，节点设备的时间输出状态能够得到更精确的反映。

Description

一种基于时钟信息的时间同步方法以及节点设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种基于时钟信息的时间同步方法以及节点设备。

背景技术

随着移动通信技术的发展，TD-SCDMA（Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access；时分同步的码分多址）、CDMA2000等系统均具有高精度时间同步需求。现有技术中可以通过在每个基站加装全球定位系统（GPS）模块来解决基站时间同步问题。也可以通过时间传送协议在传输设备之间实现时间信息的传递，组建时间同步网，为基站提供时间信息。移动通信基站还具有时钟同步要求，因此，除时间同步网外，传输网络也进行时钟传送，组建时钟同步网。

在节点设备内部，时钟同步和时间同步可以分别独立进行，也可以在系统时钟同步的基础上进行时间同步，即设备时钟首先和上游实现时钟同步，之后基于时间协议同步进行时间相位调整。这样可以提高时间同步的精度和速度。

节点设备虽然可以在系统时钟同步的基础上进行时间同步，但时钟同步和时间同步是基于不同同步机制的。时钟和时间的信息处理，包括选源、倒换、告警等不发生关联，独立进行。目前通用的时钟同步方法基于物理层同步实现，如同步以太SyncE。时间同步可以基于高精度时间同步协议IEEE 1588v2实现。

节点设备在时钟同步的基础上实现时间同步的现有方案中，时间同步的性能受到时钟同步的影响，如果系统时钟不准确，则时间同步精度也下降。但是，由于时钟同步和时间同步独立运行，因此，在时间同步处理中没有反映出时钟同步性能的下降，这极有可能造成时间同步的选源、倒换、告警等处理方面的不完善和错误，影响时间同步网的整体性能。

发明内容

本申请旨在提供一种能够更精确反映节点设备输出时间状态的、基于时钟信息的时间同步方法。

本申请的一个实施方式提供一种基于时钟信息的时间同步方法，包括：节点设备接收信息；从所接收的信息中提取时钟信息和时间信息；根据所提取的时钟信息进行时钟选源，并根据所提取的时间信息进行时间选源；所述节点设备的系统时钟根据所选的时钟源的信息和时间源的信息进行同步处理；将所述时间源的时间等级作为所述节点设备的时间信息输出状态等级；根据所述时钟源的信息调整所述时间信息输出状态等级。

本申请的另一个实施方式提供了一种节点设备，包括：时钟提取模块，从所述节点设备接收的信息中提取时钟信息；时间提取模块，从所述节点设备接收的信息中提取时间信息；时钟选源模块，根据所提取的时钟信息进行时钟选源；时间选源模块，根据所提取的时间信息进行时间选源；系统时钟，根据所选的时钟源的信息和时间源的信息进行同步处理；时间信息输出模块，将所述时间源的时间等级作为时间信息输出状态等级，并根据所述时钟源的信息调整所述时间信息输出状态等级。

通过本申请的实施方式，节点设备的时间输出状态能够得到更精确的反映。

附图说明

图1是根据本发明一个实施方式的基于时钟信息的时间同步方法1000；

图2是根据本发明一个实施方式的节点设备的示意图；

图3是根据本发明另一个实施方式的节点设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本申请的实施方式。

图1是根据本发明一个实施方式的基于时钟信息的时间同步方法1000。如图1所示，步骤S110中，节点设备接收信息。例如，节点设备可以利用任何一个接口接收信息。

步骤S120中，节点设备从所接收的信息中提取时钟信息和时间信息。例如，例如，节点设备基于二层同步以太实现时钟同步时，可以提取时钟状态SSM信息。节点时钟基于分组PTP方式实现时间同步时，可以提取时间源ID、时间质量等级、时间传输跳数等信息。

步骤S130中，节点设备根据所提取的时钟信息进行时钟选源，并根据所提取的时间信息进行时间选源。例如，节点设备根据提取的时钟SSM信息进行时钟选源，根据提取的时间源ID、时间质量等级、时间传输跳数等信息进行时间选源。步骤S140中，节点设备的系统时钟根据所选取的时钟源（输入时钟源）和所选取的时间源（输入时间源）进行同步处理。

步骤S150中，节点设备将所选取的时间源的时间等级作为时间信息输出状态等级。然后在步骤S160中，节点设备根据所选取的时钟源的信息调整时间信息输出状态等级。

例如，作为一种选择，上述方法还包括当所选取的时钟源的信息指示无时钟源时，则判断系统时钟的时钟等级。如果系统时钟的时钟等级高于或等于预设的时钟阈值，则不改变时间信息输出状态等级。例如，系统时钟的时钟等级高于或等于2级（例如系统时钟为铯钟或者铷钟），则不改变时间信息输出状态等级，即时间信息输出状态等级为所选取的时间源的时间等级。如果系统时钟的时钟等级低于预设的时钟阈值，则降低时间信息输出状态等级。例如，系统时钟的时钟等级低于2级（例如系统时钟为晶振），则降低时间信息输出状态等级。例如，1588的状态等级clockclass参数正常为6，如果该节点设备无时钟源，系统时钟为晶振，则该节点时间信息输出状态等级clockclass降为7。

作为一种选择，上述方法还包括当系统时钟无法锁定外部时钟源时，判断所述系统时钟的时钟等级。如果系统时钟的时钟等级高于或等于预设的时钟阈值，则不改变时间信息输出状态等级。例如，系统时钟的时钟等级高于或等于2级（例如系统时钟为铯钟或者铷钟），则不改变时间信息输出状态等级，即时间信息输出状态等级为所选取的时间源的时间等级。如果系统时钟的时钟等级低于预设的时钟阈值，则降低时间信息输出状态等级。例如，系统时钟的时钟等级低于2级（例如系统时钟为晶振），则降低时间信息输出状态等级。例如，1588的状态等级clockclass参数正常为6，如果该节点设备无时钟源，系统时钟为晶振，则该节点时间信息输出状态等级clockclass降为7。

作为一种选择，上述方法还包括当所选取的时钟源的信息指示时钟源状态等级低于预设的时钟阈值，则降低时间信息输出状态等级。例如，所选取的时钟源的信息指示时钟源状态等级低于2级，则降低时间信息输出状态等级。

作为一种选择，上述方法还包括系统时钟还检测所选的时钟源的性能。当系统时钟检测到时钟源性能劣化时，则降低所述时间信息输出状态等级。例如，系统时钟基于本地时钟判断时钟源的抖动是否过大，如果时钟源出现较大跳变，则降低时间信息输出状态等级。

作为一种选择，上述方法还包括当时间信息输出状态等级被降低时，节点设备发出告警信息。例如，当发生无时钟源引起降低时间信息输出状态等级、系统时钟无法锁定外部时钟源引起降低时间信息输出状态等级、所选取的时钟源状态等级低引起降低时间信息输出状态等级和/或所选取的时钟源性能劣化引起降低时间信息输出状态等级时，节点设备发出告警。作为一种选择，针对不同原因引起的降低时间信息输出状态等级，节点设备发出不同的告警信息。例如，节点设备针对分别由时钟源的信息指示无时钟源、系统时钟无法锁定外部时钟源、时钟源的状态等级信息低于时钟阈值以及系统时钟检测到所述时钟源性能劣化引起的降低时间信息输出状态等级而发出不同的告警信息。

作为一种选择，上述方法还包括将系统时钟输出的、经同步处理后的时钟频率以及所选取的时钟源信息的状态等级信息结合，作为下游设备的时钟信息。

通过上述实施方式，节点设备通过基于时钟同步而实现时间同步，时间输出状态能够得到更精确的反映。如果时钟同步丢失或者性能劣化，时间输出信息也将进行相应的处理。而且，告警信息可针对由不同原因引起的降低时间信息输出状态等级发出不同的告警信息，从而有利于同步网的维护和故障定位。

现有技术方案中，由于上游时钟降质导致时间性能下降时，下游设备无法感知，从而在选源时可能选择到较差的时间源，而下游设备继续向外发送，导致继续影响下游网络。通过上述实施方式，在时钟降质对时间质量造成影响时，节点设备对时间输出状态进行了相应的处理，这些信息将传递给下游，这样下游设备在进行时间选源时，可以选择到更优的时间源，从而提高了同步网整体的性能。

图2是根据本发明一个实施方式的节点设备的示意图。如图2所示，该节点设备包括时钟提取模块10、时间提取模块30、时钟选源模块20、时间选源模块40、系统时钟50以及时间信息输出模块60。时钟提取模块10从节点设备接收的信息中提取时钟信息。时间提取模块30从节点设备接收的信息中提取时间信息。时钟选源模块20根据所提取的时钟信息进行时钟选源。时间选源模块40根据所提取的时间信息进行时间选源。系统时钟50根据所选的时钟源的信息和时间源的信息进行同步处理。时间信息输出模块60将所选取的时间源的时间等级作为时间信息输出状态等级，并根据所选取的时钟源的信息调整时间信息输出状态等级。

例如，时钟提取模块10和时间提取模块30可以分别连接至该节点设备的各个输入接口。时钟提取模块10可以从该节点设备接受的信息中提取时钟状态SSM信息。时间提取模块30可以从该节点设备接受的信息中提取时间源ID、时间质量等级、时间传输跳数等时间信息。

时钟选源模块20连接至时钟提取模块10，可以根据所提取的时钟SSM信息进行时钟选源。时间选源模块40连接至时间提取模块20，可以根据所提取的时间源ID、时间质量等级、时间传输跳数等信息进行时间选源。

系统时钟50与时钟选源模块20和时间选源模块40连接，可以根据时钟源和时间源的时钟和时间进行同步处理。

时间信息输出模块60可与时间选源模块30连接，并将所选取的时间源的时间等级作为时间信息输出状态等级。时间信息输出模块60还可与时钟选源模块30连接，并根据所选取的时钟源的信息调整时间信息输出状态等级。时间信息输出模块60还可与系统时钟50连接，接收系统时钟输出的时间、频率和/或系统时钟的时钟等级。

例如，作为一种选择，当时钟选源模块30所选取的时钟源的信息指示无时钟源时，则时间信息输出模块60判断系统时钟的时钟等级。如果系统时钟的时钟等级高于或等于预设的时钟阈值，时间信息输出模块60不改变时间信息输出状态等级。例如，系统时钟50的时钟等级高于或等于2级（例如系统时钟为铯钟或者铷钟），则不改变时间信息输出状态等级，即时间信息输出状态等级为所选取的时间源的时间等级。如果系统时钟50的时钟等级低于预设的时钟阈值，则时间信息输出模块60降低时间信息输出状态等级。例如，系统时钟50的时钟等级低于2级（例如系统时钟为晶振），则降低时间信息输出状态等级。例如，1588的状态等级clockclass参数正常为6，如果该节点设备无时钟源，系统时钟为晶振，则该节点时间信息输出状态等级clockclass降为7。

作为一种选择，当系统时钟50无法锁定外部时钟源时，时间信息输出模块60判断所述系统时钟的时钟等级。如果系统时钟50的时钟等级高于或等于预设的时钟阈值，则时间信息输出模块60不改变时间信息输出状态等级。例如，系统时钟50的时钟等级高于或等于2级（例如系统时钟50为铯钟或者铷钟），则时间信息输出模块60不改变时间信息输出状态等级，即时间信息输出状态等级为所选取的时间源的时间等级。如果系统时钟50的时钟等级低于预设的时钟阈值，则时间信息输出模块60降低时间信息输出状态等级。

作为一种选择，当时钟选源模块30所选取的时钟源的信息指示时钟源状态等级低于预设的时钟阈值，则时间信息输出模块60降低时间信息输出状态等级。例如，当时钟选源模块30所选取的时钟源的信息指示时钟源状态等级低于2级，时间信息输出模块60降低时间信息输出状态等级。

作为一种选择，系统时钟50还检测时钟选源模块30所选的时钟源的性能。当系统时钟50检测到时钟源性能劣化时，则时间信息输出模块60降低所述时间信息输出状态等级。例如，系统时钟50基于本地时钟判断时钟选源模块30所选的时钟源的抖动是否过大，如果时钟源出现较大跳变，则时间信息输出模块60降低时间信息输出状态等级。

图3是根据本发明另一个实施方式的节点设备的示意图。该节点设备除了包括时钟提取模块10、时间提取模块30、时钟选源模块20、时间选源模块40、系统时钟50以及时间信息输出模块60之外，还包括时钟信息输出模块70和告警模块80。时钟信息输出模块70将系统时钟50输出的、经同步处理后的时钟频率以及时钟源信息的状态等级信息结合，作为下游设备的时钟信息。告警模块80在时间信息输出状态等级被降低时发出告警信息。

例如，当发生无时钟源引起降低时间信息输出状态等级、系统时钟无法锁定外部时钟源引起降低时间信息输出状态等级、所选取的时钟源状态等级低引起降低时间信息输出状态等级和/或所选取的时钟源性能劣化引起降低时间信息输出状态等级时，告警模块80发出告警。作为一种选择，针对不用原因引起的降低时间信息输出状态等级，告警模块80发出不同的告警信息。

以上仅为本申请的优选实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种基于时钟信息的时间同步方法，包括：

节点设备接收信息；

从所接收的信息中提取时钟信息和时间信息；

根据所提取的时钟信息进行时钟选源，并根据所提取的时间信息进行时间选源；

所述节点设备的系统时钟根据所选的时钟源的信息和时间源的信息进行同步处理；

将所述时间源的时间等级作为所述节点设备的时间信息输出状态等级；

根据所述时钟源的信息调整所述时间信息输出状态等级；

其中，所述根据所述时钟源的信息调整所述时间信息输出状态等级的步骤包括：当所述时钟源的状态等级信息低于时钟阈值时，则降低所述时间信息输出状态等级。

2.如权利要求1所述的方法，所述根据所述时钟源的信息调整所述时间信息输出状态等级的步骤包括：

当所述时钟源的信息指示无时钟源时，判断所述系统时钟的时钟等级；

如果所述系统时钟的时钟等级高于或等于时钟阈值，则不改变所述时间信息输出状态等级；

如果所述系统时钟的时钟等级低于所述时钟阈值，则降低所述时间信息输出状态等级。

3.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

当所述系统时钟无法锁定外部时钟源时，判断所述系统时钟的时钟等级；

如果所述系统时钟的时钟等级高于或等于时钟阈值，则不改变所述时间信息输出状态等级；

如果所述系统时钟的时钟等级低于所述时钟阈值，则降低所述时间信息输出状态等级。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

所述系统时钟检测所选的时钟源的性能；

所述根据所述时间源信息以及时钟源信息确定所述节点设备的时间信息输出状态等级的步骤包括：

当所述系统时钟检测到所述时钟源性能劣化时，降低所述时间信息输出状态等级。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括：

将所述系统时钟的、经同步处理后的时钟频率以及所述时钟源信息的状态等级信息结合，作为下游设备的时钟信息。

6.如权利要求2-4中任一项所述的方法，还包括：

当所述时间信息输出状态等级被降低时，所述节点设备发出告警信息。

7.一种节点设备，包括：

时钟提取模块，从所述节点设备接收的信息中提取时钟信息；

时间提取模块，从所述节点设备接收的信息中提取时间信息；

时钟选源模块，根据所提取的时钟信息进行时钟选源；

时间选源模块，根据所提取的时间信息进行时间选源；

系统时钟，根据所选的时钟源的信息和时间源的信息进行同步处理；

时间信息输出模块，将所述时间源的时间等级作为时间信息输出状态等级，并根据所述时钟源的信息调整所述时间信息输出状态等级；

其中，所述时间信息输出模块在所述时钟源的状态等级信息低于时钟阈值时，降低所述时间信息输出状态等级。

8.如权利要求7所述的节点设备，所述时间信息输出模块在所述时钟源的信息指示无时钟源时，判断所述系统时钟的时钟等级；

如果所述系统时钟的时钟等级高于或等于时钟阈值，则不改变所述时间信息输出状态等级；

如果所述系统时钟的时钟等级低于所述时钟阈值，则降低所述时间信息输出状态等级。

9.如权利要求7所述的节点设备，所述时间信息输出模块在所述系统时钟无法锁定外部时钟源时，判断所述系统时钟的时钟等级；

如果所述系统时钟的时钟等级高于或等于时钟阈值，则不改变所述时间信息输出状态等级；

如果所述系统时钟的时钟等级低于所述时钟阈值，则降低所述时间信息输出状态等级。

10.如权利要求7所述的节点设备，所述系统时钟还检测所选的时钟源的性能；

所述时间信息输出模块在所述系统时钟检测到所述时钟源性能劣化时，降低所述时间信息输出状态等级。

11.如权利要求7-10中任一项所述的节点设备，还包括：

时钟信息输出模块，将所述系统时钟的、经同步处理后的时钟频率以及所述时钟源信息的状态等级信息结合，作为下游设备的时钟信息。

12.如权利要求8-10中任一项所述的节点设备，还包括：

告警模块，当所述时间信息输出状态等级被降低时，发出告警信息。