CN107528655A - 时间同步方法和时间同步系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种时间同步方法和系统，该方法包括：基于已连接的时钟源，生成已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换已连接的时钟源的指示消息；将同步状态消息和指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，以及根据指示消息确定是否对用于进行时间同步的时间源进行切换。根据本发明的技术方案，在EMSC报文中增加SSM消息外的指示消息，给基站提供了更为详细的时钟消息，使基站能够通过指示消息进行时钟的平滑切换，提高了整个系统的稳定性和维护效率。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种时间同步方法和时间同步系统。
背景技术
ITU-T(国际电信联盟电信标准分局)在G.8261标准中定义了分组网络的定时和同步特征，提出了同步以太(简称SyncE)的概念，并在G.8262和G.8264标准中明确了同步以太节点时钟(Ethernet Equipment Clock,简称EEC)的性能指标要求和保护倒换协议。SSM(Synchronous Status Message，同步状态消息)消息是由ITU-T G.781标准定义的。G.781协议规定了在不同传输体系下的时钟源质量等级。目前我国使用的是E1体系(欧洲传输标准)，对应其中Option 1定义的时钟质量(QL)等级的一组状态消息，用一个字节表示。高4bit保留，低4bit表示质量等级QL，即为同步状态消息字节(SSMB)。常见的定义和应用如下表：
| 质量等级(QL) | SSM消息低4位编码 | 优先级 |
| PRC | 0010 | 高 |
| SSU-A | 0100 | | |
| SSU-B | 1000 | | |
| SEC | 1011 | | |
| DNU | 1111 | 低 |
根据上表(质量等级由高到低)，一个携带在PRC SSM消息的时钟源，其质量等级是最高的。正常情况下，设备会使用SSM级别最高的时钟参考源，当SSM级别最高的时钟参考源发生故障后会切换到SSM级别次之的时钟参考源。
但是，当携带SSM消息的时钟参考源故障时，运维工程师只能逐一排查接收端、网络、时钟参考源、无法很快定位出具体的故障原因，导致无法及时切换到正确的时间源来同步时间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种时间同步方法和时间同步系统,以解决基站使用的进行时间同步的时钟源存在问题时，及时切换到其他时钟源进行正常的时间同步。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供的一种时间同步方法，包括：基于已连接的时钟源，生成所述已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换所述已连接的时钟源的指示消息；将所述同步状态消息和所述指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，以及根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
可选地，前述的方法，所述指示消息包括所述已连接的时钟源的时钟源状态，所述时钟源状态为锁定、保持或自由震荡；当所述时钟源状态为锁定时，所述接收方持续使用所述用于进行时间同步的时间源；当所述时钟源状态为保持时，所述接收方持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；当所述时钟源状态为自由震荡时，所述接收方对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
可选地，前述的方法，当所述时钟源状态为保持时，所述指示消息还包括所述保持时间。
可选地，前述的方法，当所述时钟源状态为锁定或保持时，所述指示消息还包括所述已连接的时钟源锁定的卫星数；所述接收方在所述卫星数高于预设阈值时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源，或持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。
可选地，前述的方法，将所述同步状态消息和所述指示消息添加到慢协议报文中进行发送，具体包括：将所述同步状态消息和所述指示消息置于所述报文的类型长度值域中的数据填充字段，其中所述指示消息置于所述同步状态消息之后。
依据本发明的另一方面，提供的一种时间同步方法，包括：接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换所述 已连接的时钟源的指示消息；根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源；根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换。
可选地，前述的方法，所述指示消息包括所述已连接的时钟源的时钟源状态，所述时钟源状态为锁定、保持或自由震荡；根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换，具体包括：当所述时钟源状态为锁定时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源；当所述时钟源状态为保持时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；当所述时钟源状态为自由震荡时，对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
可选地，前述的方法，当所述时钟源状态为保持时，所述指示消息还包括所述保持时间。
可选地，前述的方法，当所述时钟源状态为锁定或保持时，所述指示消息还包括所述已连接的时钟源锁定的卫星数；根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换，具体包括：在所述卫星数高于预设阈值时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源，或持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。
可选地，前述的方法，接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换所述已连接的时钟源的指示消息，具体包括：从所述报文的类型长度值域中的数据填充字段中解析出所述同步状态消息和所述指示消息，其中所述指示消息位于所述同步状态消息之后。
依据本发明的另一方面，提供的一种时间同步系统，包括：消息生成模块，用于基于已连接的时钟源，生成所述已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换所述已连接的时钟源的指示消息；报文发送模块，用于将所述同步状态消息和所述指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，以及根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
可选地，前述的系统，所述指示消息包括所述已连接的时钟源的时钟源状态，所述时钟源状态为锁定、保持或自由震荡；当所述时钟源状态为锁定时，所述接收方持续使用所述用于进行时间同步的时间源；当所述时钟源状态为保持时，所述接收方持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时 间后进行切换；当所述时钟源状态为自由震荡时，所述接收方对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
可选地，前述的系统，当所述时钟源状态为保持时，所述指示消息还包括所述保持时间。
可选地，前述的系统，当所述时钟源状态为锁定或保持时，所述指示消息还包括所述已连接的时钟源锁定的卫星数；所述接收方在所述卫星数高于预设阈值时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源，或持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。
可选地，前述的系统，所述报文发送模块将所述同步状态消息和所述指示消息置于所述报文的类型长度值域中的数据填充字段，其中所述指示消息置于所述同步状态消息之后。
依据本发明的另一方面，提供的一种时间同步系统，包括：解析模块，用于接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换所述已连接的时钟源的指示消息；时钟源选择模块，用于根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源；时钟源切换模块，用于根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换。
可选地，前述的系统，所述指示消息包括所述已连接的时钟源的时钟源状态，所述时钟源状态为锁定、保持或自由震荡；当所述时钟源状态为锁定时，所述时钟源切换模块持续使用所述用于进行时间同步的时间源；当所述时钟源状态为保持时，所述时钟源切换模块持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；当所述时钟源状态为自由震荡时，所述时钟源切换模块对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
可选地，前述的系统，当所述时钟源状态为保持时，所述指示消息还包括所述保持时间。
可选地，前述的系统，当所述时钟源状态为锁定或保持时，所述指示消息还包括所述已连接的时钟源锁定的卫星数；在所述卫星数高于预设阈值时，所述时钟源切换模块持续使用所述用于进行时间同步的时间源，或持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。
可选地，前述的系统，所述解析模块从所述报文的类型长度值域中的数据填充字段中解析出所述同步状态消息和所述指示消息，其中所述指示消息位于所述同步状态消息之后。
根据以上技术方案，本发明的时间同步方法和系统至少具有以下优点：
根据本发明的技术方案，在EMSC报文中增加SSM消息外的指示消息，给基站提供了更为详细的时钟消息，使基站能够通过指示消息进行时钟的平滑切换，提高了整个系统的稳定性和维护效率。
附图说明
图1为本发明实施例的一个实施例的时间同步方法的流程图；
图2为本发明实施例的一个实施例的时间同步方法的数据图；
图3为本发明实施例的一个实施例的时间同步方法的原理图；
图4为本发明实施例的一个实施例的时间同步方法的流程图；
图5为本发明实施例的一个实施例的时间同步方法的流程图；
图6为本发明实施例的一个实施例的时间同步方法的流程图；
图7为本发明实施例的一个实施例的时间同步系统的框图；
图8为本发明实施例的一个实施例的时间同步系统的框图；
图9为本发明实施例的一个实施例的时间同步系统的框图；
图10为本发明实施例的一个实施例的时间同步系统的框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的一个实施例中提供了一种时间同步方法，包括：
步骤S110，基于已连接的时钟源，生成已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换已连接的时钟源的指示消息。在本实施例中，对于指示消息的内容不进行限制，其可以是根据时钟源的质量进行分析的结果，以指示该时钟源是否可以继续使用还是需要立即切换；在本实施例中，已连接的时钟源可以为一个或多个，也可以为空。
步骤S120，将同步状态消息和指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，以及根据指示消息确定是否对用于进行时间同步的时间源进行切换。在本实施例的技术方案中，同步状态消息如现有技术中记载的，其记录了一个或多个时钟源的质量等级，基站可以根据质量等级选择质量较高的时钟源进行同步；而指示消息则为基站提供了进一步的参考，基站在选择质量较高的时钟源后，可以根据指示消息判断该时钟源是否存在问题，以及时将其切换，从而保证时钟同步的正确性。
在前述实施例的基础上，步骤S120具体包括：将同步状态消息和指示消息置于报文的类型长度值域中的数据填充字段，其中指示消息置于同步状态消息之后。
在同步以太网中，ITU-T规定要通过专门的ESMC报文来携带和传送SSM信息。在G.8264协议中对EMSC报文有详细的说明。而SSM质量等级填充在EMSC PDU的TLV(Type Length Value，类型长度值)域中，SSM填充在TLV域中的Data and Padding(数据填充字段)最开始的数据中，其他的填充数据在SSM TLV之后。SSM TLV的格式如下：根据前表QL的定义，在SSM code中添加相应的质量等级完成时钟质量的发送，格式下表所示：
| 8bits | Type:0x01 |
| 16bits | Length:0x04 |
| 4bits | 0(unused) |
| 4bits | SSM code |
而本实施例中，需要增加ESMC PDU(协议数据单元，即报文)的扩展分区定义的指示消息，紧随在SSM消息质量等级之后。添加位置如图2中方框位置所示(方框仅示出添加位置，不限制添加的内容)。则根据本实施例的技术方案， 报文的发送端和接收端的处理流程如图3所示：
发送端(同步以太网服务器)报文处理流程：
A.每秒产生1个ESMC Information(消息)PDU报文，在报文的TLV中按照本发明的要求格式输出指示消息和QL信息。
B.当已连接的时钟源(GPS/北斗卫星等)的QL发生变化，立即发送一个包含新的QL和指示消息的ESMC Event(事件)报文，通知基站时钟源的改变。同时Information报文发送定时器复位，重新以1秒的发包率发送Information报文。
接收端报文处理流程：
A.如果在5秒内收不到ESMC的Information报文，则将相应的时钟源QL等级设置为DNU(最低)，同时Information报文接收定时器将被复位，重新侦听Information报文。若在5秒内收到Information报文，也立刻复位定时器，同时更改时钟源状态(取消DNU)。
B.当接收到Event报文，则马上更新该端口的时钟状态，根据本实施例定义，上报当前指示消息的内容(具体可以包括后续涉及的时钟源状态、保持时间等)并告警，之后触发重新进行选源计算。同时Information报文的接收定时器将被复位，重新开始侦听Information报文。
如图4所示，本发明的一个实施例中提供了一种时间同步方法，包括：
步骤S410，基于已连接的时钟源，生成已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换已连接的时钟源的指示消息，指示消息包括已连接的时钟源的时钟源状态，时钟源状态为锁定、保持或自由震荡，当时钟源状态为保持时，指示消息还包括保持时间。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定，保持表示时钟源的时钟数据能够在一段时间(大于或等于该保持时间)内保持稳定，自由震荡表示已连接的数据源为空，此时时钟数据准确性低。
步骤S420，将同步状态消息和指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，且当时钟源状态为锁定时，接收方持续使用用于进行时间同步的时间源；当时钟源状态为保持时，接收方持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设 的保持时间后进行切换；当时钟源状态为自由震荡时，接收方对用于进行时间同步的时间源进行切换。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定所以可以持续使用该时钟源进行同步，保持表示时钟源的数据至少在该保持时间内是准确的，所以可以持续使用一段时间后进行切换，切换的方式包括：从同步状态消息对应的其他时钟源中选择质量最高的时钟源，自由震荡表示当前时钟源为空，需要立即切换到其他时钟源，切换的方式包括：接收其他报文，并按其他报文中的同步状态消息选择时钟源。在本实施例中，当时钟源状态为锁定时，也可以提供保持时间，但到达保持时间时基站不做响应。
在前述实施例的基础上，当时钟源状态为锁定或保持时，指示消息还包括已连接的时钟源锁定的卫星数；接收方在卫星数高于预设阈值时，持续使用用于进行时间同步的时间源，或持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。在本实施例中，时钟源锁定的卫星数较高时，其提供的时钟数据准确性也较高；时钟源锁定的卫星数较低时，其提供的时钟数据准确性也较低；因此，基站可以基于该信息切换时钟数据准确性较高的时钟源。
本实施例的一个具体使用场景如下：
A、当基站获取到的时钟源状态为锁定时，解析出时钟源的时钟等级、锁定保持时间、当前基站锁定卫星数等信息。
B、当基站获取到的时钟状态为保持时，根据解析出来的保持时间，确定时钟平滑切换时间门限，在保持时间剩余30分钟，主动切换到备用时钟上。网管上报告警提示主时钟存在异常并告知异常原因(搜星异常、锁相环失锁等)
C、当基站解析出保持时间剩余30分钟，并且无备用时钟时，上报严重告警给网管并提醒问题原因。
如图5所示，本发明的一个实施例中提供了一种时间同步方法，包括：
步骤S510，接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换已连接的时钟源的指示消息。在本实施例中，对于指示消息的内容不进行限制，其可以是根据时钟源的质量进行分析的结果，以指示该时钟源是否可以继续使用还是需要立即切换；在本实施例中，已连接的时 钟源可以为一个或多个，也可以为空。
步骤S520，根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源。
步骤S530，根据指示消息确定是否对用于进行时间同步的时钟源进行切换。
在本实施例的技术方案中，同步状态消息如现有技术中记载的，其记录了一个或多个时钟源的质量等级，基站可以根据质量等级选择质量较高的时钟源进行同步；而指示消息则为基站提供了进一步的参考，基站在选择质量较高的时钟源后，可以根据指示消息判断该时钟源是否存在问题，以及时将其切换，从而保证时钟同步的正确性。
在前述实施例的基础上，步骤S510，具体包括：从报文的类型长度值域中的数据填充字段中解析出同步状态消息和指示消息，其中指示消息位于同步状态消息之后。
在同步以太网中，ITU-T规定要通过专门的ESMC报文来携带和传送SSM信息。在G.8264协议中对EMSC报文有详细的说明。而SSM质量等级填充在EMSC PDU的TLV(Type Length Value，类型长度值)域中，SSM填充在TLV域中的Data and Padding(数据填充字段)最开始的数据中，其他的填充数据在SSM TLV之后。SSM TLV的格式如下：根据前表QL的定义，在SSM code中添加相应的质量等级完成时钟质量的发送，格式下表所示：
| 8bits | Type:0x01 |
| 16bits | Length:0x04 |
| 4bits | 0(unused) |
| 4bits | SSM code |
而本实施例中，需要增加ESMC PDU(协议数据单元，即报文)的扩展分区定义的指示消息，紧随在SSM消息质量等级之后。添加位置如图2中方框位置所示(方框仅示出添加位置，不限制添加的内容)。则根据本实施例的技术方案，报文的发送端和接收端的处理流程如图3所示：
发送端(同步以太网服务器)报文处理流程：
A.每秒产生1个ESMC Information(消息)PDU报文，在报文的TLV中按 照本发明的要求格式输出指示消息和QL信息。
B.当已连接的时钟源(GPS/北斗卫星等)的QL发生变化，立即发送一个包含新的QL和指示消息的ESMC Event(事件)报文，通知基站时钟源的改变。同时Information报文发送定时器复位，重新以1秒的发包率发送Information报文。
接收端报文处理流程：
A.如果在5秒内收不到ESMC的Information报文，则将相应的时钟源QL等级设置为DNU(最低)，同时Information报文接收定时器将被复位，重新侦听Information报文。若在5秒内收到Information报文，也立刻复位定时器，同时更改时钟源状态(取消DNU)。
B.当接收到Event报文，则马上更新该端口的时钟状态，根据本实施例定义，上报当前指示消息的内容(具体可以包括后续涉及的时钟源状态、保持时间等)并告警，之后触发重新进行选源计算。同时Information报文的接收定时器将被复位，重新开始侦听Information报文。
如图6所示，本发明的一个实施例中提供了一种时间同步方法，包括：
步骤S610，接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换已连接的时钟源的指示消息，指示消息包括已连接的时钟源的时钟源状态，时钟源状态为锁定、保持或自由震荡，当时钟源状态为保持时，指示消息还包括保持时间。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定，保持表示时钟源的时钟数据能够在一段时间(大于或等于该保持时间)内保持稳定，自由震荡表示已连接的数据源为空，此时时钟数据准确性低。
步骤S620，根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源。
步骤S630，当时钟源状态为锁定时，持续使用用于进行时间同步的时间源；当时钟源状态为保持时，持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；当时钟源状态为自由震荡时，对用于进行时间同步的时间源进行切换。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定所以可以持续使用该时钟源进行同步，保持表示时钟源的数据至少在该保持时间内是准确的，所 以可以持续使用一段时间后进行切换，切换的方式包括：从同步状态消息对应的其他时钟源中选择质量最高的时钟源，自由震荡表示当前时钟源为空，需要立即切换到其他时钟源，切换的方式包括：接收其他报文，并按其他报文中的同步状态消息选择时钟源。在本实施例中，当时钟源状态为锁定时，也可以提供保持时间，但到达保持时间时基站不做响应。
在前述实施例的基础上，当时钟源状态为锁定或保持时，指示消息还包括已连接的时钟源锁定的卫星数；步骤S630具体包括：在卫星数高于预设阈值时，持续使用用于进行时间同步的时间源，或持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。在本实施例中，时钟源锁定的卫星数较高时，其提供的时钟数据准确性也较高；时钟源锁定的卫星数较低时，其提供的时钟数据准确性也较低；因此，基站可以基于该信息切换时钟数据准确性较高的时钟源。
本实施例的一个具体使用场景如下：
A、当基站获取到的时钟源状态为锁定时，解析出时钟源的时钟等级、锁定保持时间、当前基站锁定卫星数等信息。
B、当基站获取到的时钟状态为保持时，根据解析出来的保持时间，确定时钟平滑切换时间门限，在保持时间剩余30分钟，主动切换到备用时钟上。网管上报告警提示主时钟存在异常并告知异常原因(搜星异常、锁相环失锁等)
C、当基站解析出保持时间剩余30分钟，并且无备用时钟时，上报严重告警给网管并提醒问题原因。
如图7所示，本发明的一个实施例中提供了一种时间同步系统，包括：
消息生成模块710，基于已连接的时钟源，生成已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换已连接的时钟源的指示消息。在本实施例中，对于指示消息的内容不进行限制，其可以是根据时钟源的质量进行分析的结果，以指示该时钟源是否可以继续使用还是需要立即切换；在本实施例中，已连接的时钟源可以为一个或多个，也可以为空。本实施例的系统位于同步以太网服务器。
报文发送模块720，将同步状态消息和指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，以及根据指示消息确定是否对用于进行时间同步的时间源进行切换。在本实施例的技术方案中，同步状态消息如现有技术中记载的，其记录了一个或多个时钟源的质量等级，基站可以根据质量等级选择质量较高的时钟源进行同步；而指示消息则为基站提供了进一步的参考，基站在选择质量较高的时钟源后，可以根据指示消息判断该时钟源是否存在问题，以及时将其切换，从而保证时钟同步的正确性。
在前述实施例的基础上，报文发送模块720将同步状态消息和指示消息置于报文的类型长度值域中的数据填充字段，其中指示消息置于同步状态消息之后。
在同步以太网中，ITU-T规定要通过专门的ESMC报文来携带和传送SSM信息。在G.8264协议中对EMSC报文有详细的说明。而SSM质量等级填充在EMSC PDU的TLV(Type Length Value，类型长度值)域中，SSM填充在TLV域中的Data and Padding(数据填充字段)最开始的数据中，其他的填充数据在SSM TLV之后。SSM TLV的格式如下：根据前表QL的定义，在SSM code中添加相应的质量等级完成时钟质量的发送，格式下表所示：
| 8bits | Type:0x01 |
| 16bits | Length:0x04 |
| 4bits | 0(unused) |
| 4bits | SSM code |
而本实施例中，需要增加ESMC PDU(协议数据单元，即报文)的扩展分区定义的指示消息，紧随在SSM消息质量等级之后。添加位置如图2中方框位置所示(方框仅示出添加位置，不限制添加的内容)。则根据本实施例的技术方案，报文的发送端和接收端的处理流程如图3所示：
发送端(同步以太网服务器)报文处理流程：
A.每秒产生1个ESMC Information(消息)PDU报文，在报文的TLV中按照本发明的要求格式输出指示消息和QL信息。
B.当已连接的时钟源(GPS/北斗卫星等)的QL发生变化，立即发送一个包含新的QL和指示消息的ESMC Event(事件)报文，通知基站时钟源的改变。同时Information报文发送定时器复位，重新以1秒的发包率发送Information报文。
接收端报文处理流程：
A.如果在5秒内收不到ESMC的Information报文，则将相应的时钟源QL等级设置为DNU(最低)，同时Information报文接收定时器将被复位，重新侦听Information报文。若在5秒内收到Information报文，也立刻复位定时器，同时更改时钟源状态(取消DNU)。
B.当接收到Event报文，则马上更新该端口的时钟状态，根据本实施例定义，上报当前指示消息的内容(具体可以包括后续涉及的时钟源状态、保持时间等)并告警，之后触发重新进行选源计算。同时Information报文的接收定时器将被复位，重新开始侦听Information报文。
如图7所示，本发明的一个实施例中提供了一种时间同步系统，包括：
消息生成模块710，基于已连接的时钟源，生成已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换已连接的时钟源的指示消息，指示消息包括已连接的时钟源的时钟源状态，时钟源状态为锁定、保持或自由震荡，当时钟源状态为保持时，指示消息还包括保持时间。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定，保持表示时钟源的时钟数据能够在一段时间(大于或等于该保持时间)内保持稳定，自由震荡表示已连接的数据源为空，此时时钟数据准确性低。
报文发送模块720，将同步状态消息和指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，且当时钟源状态为锁定时，接收方持续使用用于进行时间同步的时间源；当时钟源状态为保持时，接收方持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；当时钟源状态为自由震荡时，接收方对用于进行时间同步的时间源进行切换。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定所以可以持续使用该时钟源进行同步，保持表示时钟源的数据至少在该保持 时间内是准确的，所以可以持续使用一段时间后进行切换，切换的方式包括：从同步状态消息对应的其他时钟源中选择质量最高的时钟源，自由震荡表示当前时钟源为空，需要立即切换到其他时钟源，切换的方式包括：接收其他报文，并按其他报文中的同步状态消息选择时钟源。在本实施例中，当时钟源状态为锁定时，也可以提供保持时间，但到达保持时间时基站不做响应。
在前述实施例的基础上，当时钟源状态为锁定或保持时，指示消息还包括已连接的时钟源锁定的卫星数；接收方在卫星数高于预设阈值时，持续使用用于进行时间同步的时间源，或持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。在本实施例中，时钟源锁定的卫星数较高时，其提供的时钟数据准确性也较高；时钟源锁定的卫星数较低时，其提供的时钟数据准确性也较低；因此，基站可以基于该信息切换时钟数据准确性较高的时钟源。
本实施例的一个具体使用场景如下：
A、当基站获取到的时钟源状态为锁定时，解析出时钟源的时钟等级、锁定保持时间、当前基站锁定卫星数等信息。
B、当基站获取到的时钟状态为保持时，根据解析出来的保持时间，确定时钟平滑切换时间门限，在保持时间剩余30分钟，主动切换到备用时钟上。网管上报告警提示主时钟存在异常并告知异常原因(搜星异常、锁相环失锁等)
C、当基站解析出保持时间剩余30分钟，并且无备用时钟时，上报严重告警给网管并提醒问题原因。
如图8所示，本发明的一个实施例中提供了一种时间同步系统，包括：
解析模块810，接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换已连接的时钟源的指示消息。在本实施例中，对于指示消息的内容不进行限制，其可以是根据时钟源的质量进行分析的结果，以指示该时钟源是否可以继续使用还是需要立即切换；在本实施例中，已连接的时钟源可以为一个或多个，也可以为空。
时钟源选择模块820，根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源。
时钟源切换模块830，根据指示消息确定是否对用于进行时间同步的时钟源进行切换。
在本实施例的技术方案中，同步状态消息如现有技术中记载的，其记录了一个或多个时钟源的质量等级，基站可以根据质量等级选择质量较高的时钟源进行同步；而指示消息则为基站提供了进一步的参考，基站在选择质量较高的时钟源后，可以根据指示消息判断该时钟源是否存在问题，以及时将其切换，从而保证时钟同步的正确性。
在前述实施例的基础上，解析模块820从报文的类型长度值域中的数据填充字段中解析出同步状态消息和指示消息，其中指示消息位于同步状态消息之后。
在同步以太网中，ITU-T规定要通过专门的ESMC报文来携带和传送SSM信息。在G.8264协议中对EMSC报文有详细的说明。而SSM质量等级填充在EMSC PDU的TLV(Type Length Value，类型长度值)域中，SSM填充在TLV域中的Data and Padding(数据填充字段)最开始的数据中，其他的填充数据在SSM TLV之后。SSM TLV的格式如下：根据前表QL的定义，在SSM code中添加相应的质量等级完成时钟质量的发送，格式下表所示：
| 8bits | Type:0x01 |
| 16bits | Length:0x04 |
| 4bits | 0(unused) |
| 4bits | SSM code |
而本实施例中，需要增加ESMC PDU(协议数据单元，即报文)的扩展分区定义的指示消息，紧随在SSM消息质量等级之后。添加位置如图2中方框位置所示(方框仅示出添加位置，不限制添加的内容)。则根据本实施例的技术方案，报文的发送端和接收端的处理流程如图3所示：
发送端(同步以太网服务器)报文处理流程：
A.每秒产生1个ESMC Information(消息)PDU报文，在报文的TLV中按照本发明的要求格式输出指示消息和QL信息。
B.当已连接的时钟源(GPS/北斗卫星等)的QL发生变化，立即发送一个包 含新的QL和指示消息的ESMC Event(事件)报文，通知基站时钟源的改变。同时Information报文发送定时器复位，重新以1秒的发包率发送Information报文。
接收端报文处理流程：
A.如果在5秒内收不到ESMC的Information报文，则将相应的时钟源QL等级设置为DNU(最低)，同时Information报文接收定时器将被复位，重新侦听Information报文。若在5秒内收到Information报文，也立刻复位定时器，同时更改时钟源状态(取消DNU)。
B.当接收到Event报文，则马上更新该端口的时钟状态，根据本实施例定义，上报当前指示消息的内容(具体可以包括后续涉及的时钟源状态、保持时间等)并告警，之后触发重新进行选源计算。同时Information报文的接收定时器将被复位，重新开始侦听Information报文。
本发明的一个实施例中提供了一种时间同步系统，包括：
解析模块810，接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换已连接的时钟源的指示消息，指示消息包括已连接的时钟源的时钟源状态，时钟源状态为锁定、保持或自由震荡，当时钟源状态为保持时，指示消息还包括保持时间。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定，保持表示时钟源的时钟数据能够在一段时间(大于或等于该保持时间)内保持稳定，自由震荡表示已连接的数据源为空，此时时钟数据准确性低。
时钟源选择模块820，根据同步状态消息从已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源。
时钟源切换模块830，当时钟源状态为锁定时，持续使用用于进行时间同步的时间源；当时钟源状态为保持时，持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；当时钟源状态为自由震荡时，对用于进行时间同步的时间源进行切换。在本实施例中，锁定表示时钟源的时钟数据稳定所以可以持续使用该时钟源进行同步，保持表示时钟源的数据至少在该保持时间内是准确的，所以可以持续使用一段时间后进行切换，切换的方式包括：从同步状态消息对应的其他时钟源中选择质量最高的时钟源，自由震荡表示当前时钟源 为空，需要立即切换到其他时钟源，切换的方式包括：接收其他报文，并按其他报文中的同步状态消息选择时钟源。在本实施例中，当时钟源状态为锁定时，也可以提供保持时间，但到达保持时间时基站不做响应。
在前述实施例的基础上，当时钟源状态为锁定或保持时，指示消息还包括已连接的时钟源锁定的卫星数；时钟源切换模块830在卫星数高于预设阈值时，持续使用用于进行时间同步的时间源，或持续使用用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。在本实施例中，时钟源锁定的卫星数较高时，其提供的时钟数据准确性也较高；时钟源锁定的卫星数较低时，其提供的时钟数据准确性也较低；因此，基站可以基于该信息切换时钟数据确性较高的时钟源。
本实施例的一个具体使用场景如下：
A、当基站获取到的时钟源状态为锁定时，解析出时钟源的时钟等级、锁定保持时间、当前基站锁定卫星数等信息。
B、当基站获取到的时钟状态为保持时，根据解析出来的保持时间，确定时钟平滑切换时间门限，在保持时间剩余30分钟，主动切换到备用时钟上。网管上报告警提示主时钟存在异常并告知异常原因(搜星异常、锁相环失锁等)
C、当基站解析出保持时间剩余30分钟，并且无备用时钟时，上报严重告警给网管并提醒问题原因。
图7的时间同步系统位于同步以太网服务器，而图8的时间同步系统位于基站，则基于上述同步以太网服务器和基站实现的单网络时钟实施方案如图9所示：
网络直连时钟同步组网：
硬件环境要求：同步以太网服务器外接时钟源，例如北斗、GPS、原子钟等。
根据图9的组网，详细流程如下：
1、外接时钟与同步以太网服务器同步。
2、同步以太网服务器通过以太网将携带QL+本文定义内容的ESMC PDU报文 发送到同步以太网节点中。
3、基站接收ESMC报文，解析出时钟源信息并同步，根据解析提取的信息确认是否需要进入切换状态(切换其他类型时钟源)。
4、远程维护人员能够通过诊断调试接口向基站发出命令来提取基站上的ESMC报文，若时间服务器异常，基站以告警的形式主动上报给后台网管。
基于上述同步以太网服务器和基站实现的单网络时钟实施方案如图10所示：
复数网络接入时钟同步组网：
硬件环境要求：PTN(分组传送网)、同步以太网服务器、外接时钟源，例如北斗、GPS、原子钟等。
根据图10的组网，详细流程如下：
1.外接时钟与同步以太网服务器同步。
2.同步以太网服务器通过以太网将携带QL+本文定义内容的ESMC PDU报文发送到PTN。
3.基站接收ESMC报文，解析出时钟源信息并同步，根据解析提取的信息确认是否需要进入切换状态(切换备用syncE时钟)。
4.远程维护人员能够通过诊断调试接口向多个基站或者某一个基站发出命令来提取基站上的ESMC报文，若时间服务器异常，基站以告警的形式主动上报给后台网管。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明，比如作为一个实施例的特征可用于另一实施例而得到又一实施例。凡在运用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。
Claims (12)
1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：
基于已连接的时钟源，生成所述已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换所述已连接的时钟源的指示消息；
将所述同步状态消息和所述指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，以及根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示消息包括所述已连接的时钟源的时钟源状态，所述时钟源状态为锁定、保持或自由震荡；当所述时钟源状态为锁定时，所述接收方持续使用所述用于进行时间同步的时间源；当所述时钟源状态为保持时，所述接收方持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；当所述时钟源状态为自由震荡时，所述接收方对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述时钟源状态为保持时，所述指示消息还包括所述保持时间。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述时钟源状态为锁定或保持时，所述指示消息还包括所述已连接的时钟源锁定的卫星数；所述接收方在所述卫星数高于预设阈值时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源，或持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述同步状态消息和所述指示消息添加到慢协议报文中进行发送，具体包括：
将所述同步状态消息和所述指示消息置于所述报文的类型长度值域中的数据填充字段，其中所述指示消息置于所述同步状态消息之后。
6.一种时间同步方法，其特征在于，包括：
接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换所述已连接的时钟源的指示消息；
根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源；
根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示消息包括所述已连接的时钟源的时钟源状态，所述时钟源状态为锁定、保持或自由震荡；根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换，具体包括：
当所述时钟源状态为锁定时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源；
当所述时钟源状态为保持时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换；
当所述时钟源状态为自由震荡时，对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述时钟源状态为保持时，所述指示消息还包括所述保持时间。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述时钟源状态为锁定或保持时，所述指示消息还包括所述已连接的时钟源锁定的卫星数；根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换，具体包括：
在所述卫星数高于预设阈值时，持续使用所述用于进行时间同步的时间源，或持续使用所述用于进行时间同步的时间源到达预设的保持时间后进行切换。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换所述已连接的时钟源的指示消息，具体包括：
从所述报文的类型长度值域中的数据填充字段中解析出所述同步状态消息和所述指示消息，其中所述指示消息位于所述同步状态消息之后。
11.一种时间同步系统，其特征在于，包括：
消息生成模块，用于基于已连接的时钟源，生成所述已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于指示是否切换所述已连接的时钟源的指示消息；
报文发送模块，用于将所述同步状态消息和所述指示消息添加到慢协议报文中进行发送，以供接收方根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时间源，以及根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时间源进行切换。
12.一种时间同步系统，其特征在于，包括：
解析模块，用于接收慢协议报文，并解析出发送方已连接的时钟源的同步状态消息，以及用于是否切换所述已连接的时钟源的指示消息；
时钟源选择模块，用于根据所述同步状态消息从所述已连接的时钟源中选择用于进行时间同步的时钟源；
时钟源切换模块，用于根据所述指示消息确定是否对所述用于进行时间同步的时钟源进行切换。
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