CN110679184B - 一种为通信网络提供定时的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种为通信网络提供定时的方法和装置。特别地，定时可以作为服务提供给通信网络和在其上运行的网络分片。定时即服务(timing as a service，简称为TaaS)的提供可以使各种网络组件的操作同步。在某些情况下，这些组件可以物理地放置在不同的位置，同时提供所需的功能。根据实施例，定时分片用于提供定时资源的一部分，其中，所述定时资源与在多个网络分片运行的环境中向从设备交付定时相关联。

Description

一种为通信网络提供定时的方法和装置

相关申请案交叉申请

本申请要求2017年6月26日递交的发明名称为“一种为通信网络提供定时的方法和装置”的第15/632,832号美国专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本申请涉及通信网络领域，尤其涉及一种为通信网络提供定时的方法和装置。

背景技术

现代数字电信网络上的许多业务需要精确的同步才能正确地运行。例如，时分复用(time division multiplexing，简称为TDM)开关不能以相同的时钟频率工作，那么就会发生滑码并且性能也会降低。电信网络依赖于使用高度精确的基准参考时钟，这些时钟通过同步链路和同步供应单元遍布网络。通信网络中用于提供定时的几种协议包括网络时间协议(Network Time Protocol，简称为NTP)和精确时间协议(Precision Time Protocol，简称为PTP)。

NTP是一种用于在分组交换、可变时延的数据网络上的计算机系统之间进行时钟同步的网络协议。NTP旨在将所有参与时钟同步的计算机同步到通用协调时间(Coordinated Universal Time，简称为UTC)的几毫秒内。NTP在公共互联网上通常可以将时间保持在几十毫秒以内。在理想的条件下，在局域网中可以达到优于1毫秒的精度。NTP协议通常用客户端—服务器模型来描述，但是在对等关系中使用也很容易，在对等关系中，双方都认为对方是潜在的时间源。NTP使用分层、半分层的时间源系统。这个层级结构的每一层都被称为“层”(stratum)，并被分配一个从顶部的零开始的数字。例如，同步到层n的服务器将在层n+1处运行，其中，层数表示与参考时钟的距离。

PTP是一种用于在整个计算机网络中同步时钟的协议。在局域网上，PTP可以实现亚微秒级的时钟精度，适用于测量和控制系统。PTP在IEEE 1588中被定义，是为了填补两个主流协议，即NTP和GPS，都不能很好地服务的空白而设计的。IEEE 1588是为精度要求超出NTP能力范围的本地系统设计的。其设计还适用于无法承担各节点处GPS接收器的成本的应用，或无法获得GPS信号的应用。IEEE 1588标准描述了一种用于时钟分发的分层主从架构。在该架构下，时间分发系统包括一个或多个通信媒体(如网段)和一个或多个时钟。普通时钟是一个只有一个网络连接的设备，它要么是同步参考的源(例如主时钟)，要么是同步参考的目标(例如从时钟)。边界时钟具有多个网络连接，可以精确地将一个网段同步到另一个网段。为系统中的每个网段选择一个同步主时钟。根定时参考称为超级主时钟，其中，超级主时钟向驻留在其网段上的时钟传输同步信息。然后，在该网段上的边界时钟计算精确时间并将其传递给与之相连的其他段。

网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization，简称为NFV)、软件定义网络(software-defined networking，简称为SDN)等技术支撑的通信网络可以灵活组织，以满足不同客户的需求。网络切片是无线网络中提供网络服务的一种手段。通过使用NFV和网络切片，可以提供一个响应用户即时需求的动态网络。然而，各种实现问题仍然需要在通信网络的网络切片领域中解决，以便为下一代无线网络定义一个充分可扩展的可靠架构。这些实现问题之一是提供定时，可以用来同步通信网络的组件。

因此，需要一种不受制于现有技术的一种或多种限制的方法和设备来为通信网络提供定时。

提供此背景信息是为了揭示在申请人看来可能会与本申请相关的信息。无需认为也不应理解为本文中的前述任何信息构成与本申请对立的现有技术。

发明内容

本申请旨在提供一种为通信网络提供定时的方法和装置。本申请的一个方面，提供了一种为通信网络的网络分片(slice)提供定时的方法。所述方法包括：定时分片控制器接收基准时间参考信号和一个或多个网络分片配置参数。所述方法还包括：至少部分地基于所述基准时间参考信号和所述一个或多个网络分片配置参数，所述定时分片控制器确定定时同步信息，以及所述定时分片控制器将所述定时同步信息发送到与所述网络分片关联的网络实体。

可与上述任一实施例组合的本申请的另一方面，提供了一种为通信网络的网络分片提供定时的设备。所述设备包括处理器和用于存储机器可执行指令的机器可读存储器。当处理器执行该机器可读指令时，所述设备用于：接收基准时间参考信号和一个或多个网络分片配置参数。该机器可读指令被执行后，所述设备还可用于：至少部分地基于所述基准时间参考信号和所述一个或多个网络分片配置参数确定定时同步信息，以及将所述定时同步信息发送到与所述网络分片关联的网络实体。

可与上述任一实施例组合的本申请的另一方面，提供了一种将网络分片的定时与基准定时源同步的方法。所述方法包括：网络实体传输一个或多个网络分片配置参数，以及所述网络实体接收用于将所述网络分片与所述基准定时源同步的定时同步信息。

可与上述任一实施例组合的本申请的另一方面，提供了一种将网络分片的定时与基准定时源同步的设备。所述设备包括处理器和用于存储机器可执行指令的机器可读存储器。当处理器执行该机器可读指令时，所述设备用于：传输一个或多个网络分片配置参数，以及接收用于将所述网络分片与所述基准定时源同步的定时同步信息。

附图说明

进一步地，通过阅读以下结合附图所作的详细描述将容易了解本申请的特征和优势，附图中：

图1示出了根据本申请实施例的一种与多个网络分片互连的定时分片的示意图。

图2示出了根据本申请实施例的一种定时分片控制器的示意图。

图3示出了根据本申请实施例的一种为通信网络提供定时的方法。

图4示出了根据本申请实施例的一种将网络分片的定时与基准定时源同步的方法。

图5示出了根据本申请实施例的一种定时分片的层级示意图。

图6示出了根据本申请实施例的一种定时分片的层级示意图。

图7示出了根据本申请实施例的一种与网络分片互连的通过驻留在多个数据中心的网络实体实例化的定时分片的示意图。

图8示出了根据本申请实施例的一种与多个网络分片互连的定时分片的示意图。

图9示出了根据本申请典型实施例的一种可用于实现设备和方法的计算和通信环境中使用的电子设备的方框图。

需要注意的是，在整个附图中，相似的特征由相似的附图标记标识。

具体实施方式

网络切片技术被视为一种可以用来实现5G网络的技术。网络分片可以表示无线接入网、核心网或两者的资源的一部分，用于支持特定用户组。网络分片控制器是负责与各种网元交互以创建、管理或编排分片的实体。在无线接入网中，基站架构已演变为分布式基站模型，以便在成本和运营方面对网络进行优化。在该模型中，天线单元可以与提供基带处理单元(baseband processing unit，简称为BPU)功能的设备物理分离。此外，随着基站向分布式基站模型迁移并进一步迁移到可以用于集中基带处理并充分利用数据中心技术的云无线接入网(cloud radio access network，简称为CRAN)，天线端口和天线之间的距离可以变大，从而脱离基站时钟。此外，提供特定网络分片功能所必需的不同的功能实体或网络功能之间可能存在不同的物理距离。将这些基站同步是现代无线接入网的一个重要需求，对于支持包括使能网络切片的功能实体在内的高级网络功能来说，同步可以是至关重要的。

本申请提供一种为通信网络提供定时的方法和装置。特别地，定时可以作为服务提供给通信网络和在其上运行的网络分片。定时即服务(timing as a service，简称为TaaS)的提供可以使各种网络组件的操作同步，在某些情况下，这些组件可以物理地放置在不同的位置，同时提供所需的功能。根据实施例，定时分片用于提供定时资源的一部分，所述定时资源与在多个网络分片正在运行的环境中向从设备交付定时相关联。定时分片控制器可以跨多个网络分片和多个CRAN实例协调、控制并监控定时。此外，定时分片控制器可以向网络实体提供接口，例如定时开放功能(timing exposure function，简称为TEF)，由此所述网络实体可以向所述定时分片控制器请求定时同步信息，以建立到特定网络分片端点的定时。然后，所述网络实体可以在定时网络中建立必要的连接，即定时源到网络分片端点中请求的时钟的连接。

更详细地说，网络切片是一种用于分离不同类型的网络流量的技术，可用于可重构的网络架构，如使用网络功能虚拟化(NFV)的网络。在2016年1月20日发布的第14版1.2.0版本中，3GPP TR 22.891定义了网络分片，题为“新服务和市场技术使能器的研究”，它由一组逻辑网络功能组成，这些功能支持特定使用情况的通信服务需求。网络分片表示为支持特定用户组而一起分配的无线接入网和核心网资源的一部分。关于5G网络，可以存在不同的应用场景，包括增强的移动宽带通信(如智能手机)、大规模机器通信(如MMTC或物联网(Internet of Things，简称为IoT))或高可靠/低延迟通信。虽然网络的某些方面可能是共享的(例如计费或回程)，但这些网络的某些特性(例如附件方法或空口格式)使得在单一的传统无线网络上支持这些通信服务变得困难。然而，网络分片提供了定义端到端服务的机会，该服务可以包含合适的资源来启用特定类型的业务，该网络分片作为统一的网络来管理。通常，网络分片控制器是负责与各种网元交互以创建或编排网络分片的实体。

为帮助理解网络切片和网络分片的概念，应该明白在异构网络中，除了覆盖不同位置的多个不同类型的节点外，不同的基础设施提供商可以拥有接入网的不同部分(甚至是核心网的一部分)。电信服务提供商(telecommunications service provider，简称为TCSP)向最终客户或用户设备提供服务，例如M2M服务提供商(M2M service provider，简称为M2M SP)或其他虚拟服务提供商(service provider，简称为SP)，可能希望向SP提供一个简单的网络。因此，TCSP将创建一个具有虚拟节点和节点间虚拟链路的虚拟网络。SP只需要与虚拟网络(virtual network，简称为VN)交互。但是，需要将VN(节点和链路)映射到物理基础设施。VN可能只使用物理节点的一个子集，而VN使用的每个物理节点可能不会被该VN完全使用。还应理解的是，SP可以使用不止一个TCSP，从而允许其创建跨越不同网络的虚拟网络，以及有效地拥有一个网络分片，其中，该网络分片为单个TCSP资源的超集。如果为每条逻辑链路都设置了一定的带宽要求，则按照所分配物理链路的百分比来创建该虚拟链接。这还可以包括聚合链路，以创建容量大于单个物理链路的逻辑链路。网络分片是不同网络中资源分配的集合。从基础设施提供商的角度来看，网络分片可能只包含基础设施提供商网络中的资源。从SP的角度来看，虚拟网络分片实质上是SP使用的所有网络分片的无缝聚合。TCSP处理无缝连接基础设施提供商资源的不同网络分片，以及来自TCSP资源的网络分片，以创建VN。应理解，在不同的时间点，不同资源的网络分片的总分配可能不等于100％。如果值小于100％，则表示资源没有得到充分利用。如果超过100％，则可能是网络设计的选择，因为知道所有客户同时使用资源的可能性非常低。应理解，随着新资源的上线或现有资源的重新分配，不同网络分片的大小和性质可能会随时间发生变化。SP通常不知道VN上的网络分片所使用的物理基础设施中的变化。

网络切片可以与网络的能力相关，例如移动设备可访问的第5代通信网络，可以根据需要提供多个逻辑网络分片，每个网络分片作为一个实质上独立的网络运行，该网络被视为一项服务。每个网络分片的能力和运行参数可以根据服务需求进行定制。网络分片的配置可以包括软件定义网络、网络功能虚拟化和网络编排中的一个或多个。

通信网络资源的一部分可以分配给网络分片使用。这些资源可以包括无线接入通信资源、节点到节点通信资源、计算资源和存储资源。资源还可以包括网络基础设施资源，如管理平面资源、控制平面资源和数据平面资源。在某些情况下，数据平面资源也称为用户平面资源。资源可以包括：硬件资源，如计算机处理能力的一部分；或通信资源，如按时间、频率、扩频码或其组合划分的通信链路的一部分。例如，同一网络分片中的节点可以通过逻辑管道连接。

如前所述，基站同步可以是现代无线接入网的一个重要需求。对于支持提供高带宽能力所必需的高级网络功能来说，同步可以是至关重要的。例如，这些高级网络功能可以包括载波聚合(carrier aggregation，简称为CA)、协作多点(coordinated multipoint，简称为CoMP)和载波间干扰协调(inter-carrier interference coordination，简称为ICIC)。通常，基站由基站本身的外部定时信号进行同步。在某些情况下，这个定时源可能来自合设的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称为GNSS)接收器，例如全球定位系统(Global Positioning System，简称为GPS)。然而，与GNSS信号相关的安全问题，例如它们容易受到干扰和欺骗，已经导致需要在有线或光网络上分发同步。通常，一个单独的同步网络可以与单独的定时组件(如时钟)和相关协议(如PTP)一起使用。

空口的同步需求已根据在基站输出端，更具体地说，连接天线的输出端口，测量到的频率、相位和时间进行了定义。同步性能一般取决于基站的内部时钟以及基站输出端和天线之间电缆的长度，因为这个分离距离会增加延迟，从而影响输出端信号与空口信号之间的定时关系。在集成基站中，这个距离很短，因此可以认为该延迟是微不足道的。

但是，随着基站向分布式基站模型迁移并进一步迁移到集中式RAN，天线端口与天线之间的距离可能会变大，从而与基站时钟分离。在某些情况下，前传网络可以通过包括分组技术在内的中间网络技术进行传输，可能会进一步影响控制同步的能力。

此外，对于特定的网络分片，提供其功能所必需的不同的功能实体或网络功能之间可能存在不同的物理距离。因此，对于支持能够使能网络切片的这些网络功能来说，同步这些不同功能实体可以是至关重要的。

同步数字体系/同步光纤网(synchronous digital hierarchy/synchronousoptical network，简称为SDH/SONET)等技术需要部署同步分发网络，但仅基于频率分发。在这种情况下，整个网络由单个公共时钟有效地定时，例如在正常运行的情况下，同时排除可以分割网络的故障。

随着网络技术的发展，除频率分发外，已经开始需要精确的时间和相位分发。基于主时钟和从时钟之间运行的分组协议，对时间和相位的分发网络进行不断的开发和部署，包括可能通过中间网络进行的分发。这种时间分发网络也可以利用现有的基于频率的网络或基于同步以太网(Synchronous Ethernet，简称为SyncE)的网络，以增加稳定性。这样，在网络中存在一个单一的公共时钟。

由于PTP协议占用相对较低的带宽，协议消息通过现有的链路进行传输，这些链路也携带与RAN相关的用户和控制数据。如上所述，分片表示可以分配给特定服务的资源的一部分。但是在这种情况下，PTP协议表示在共享设备(主时钟)和特定于分片的设备(例如，基站)之间传输数据。此外，为了增加额外的复杂性，基站可以向多个网络分片提供服务。从这种意义上说，网络可以在多个网络分片之间分配或共享网络资源。

可以被视为同步路径的端点或终结点的时钟位置可能会发生变化。在某些情况下，时钟可能在基带单元(baseband unit，简称为BBU)中，而在其他情况下，其实现可能要求在BBU和射频拉远单元(remote radio unit，简称为RRU)中部署一个额外的时钟。由于不同的传送技术可能有不同的相关时延，因此这种实现上的差异可能取决于在前传网络(例如光传送网(optical transport network，简称为OTN)、分组或光纤)中使用的传送技术的类型。

共享同步信号在现有基于物理层频率分发的同步网络(如SONET和SyncE)中较为常见，其中，同步信号可以被视为资源。在这种情况下，频率分发网络中所携带的信息表示符号从一个值转换到另一个值的瞬间时间。在这种情况下，可以使用分配放大器来实现信号的复制。

然而，在使用协议的时间分发或使用协议的频率分发的情况下，简单的复制是不可能的。在这种情况下，在主设备和从设备之间传输的信号并不表示同步信号本身，而是包含用于构造定时信号的信息。如果同步信号是相位或时间，则需要来自两个方向的信息。但是，如果同步信号只是频率，那么这个同步信号可以从包信息中得到，因此只需要一个方向的信息。

在分组传输的情况下，因为依赖于终端设备(即从设备)，所以简单的信号复制是不可能的。在这种情况下，同步信号的复制可能需要开发重复的点对点协议会话。此外，在终端设备可能位于不同用户分片的情况下，可能需要对使用分组传输发送的同步信号进行地址转换，因为每个相应分片内的单独从时钟可以有不同的地址空间。

根据实施例，定时分片表示定时资源的一部分，定时资源与在多个分片正在运行的环境中向从设备交付定时相关联。定时分片控制器可以用于跨多个分片和多个CRAN实例协调、控制并监控定时。

由于定时设备在网络中部署以用于在全网络范围内分发定时信号，根据实施例，所述定时分片控制器用于在多个网络分片上运行，以便使每个网络分片的端点上的时钟获得相应的时基，从而可追溯到通用协调时间(UTC)。例如，所提供的定时信息可以供每个单独的分片使用，从而独立地获得UTC的估计值。

根据实施例，所述定时分片控制器可以在高于网络实体的级别上运行，例如网络分片控制器，以便在全网络范围内提供定时协调。可以理解，因为定时端点与用户或传输端点之间可能不存在一对一的关系，定时分片提供的网络覆盖率可能会不同于流量分片提供的网络覆盖率。例如，尽管定时终止假定在一个用户分片内，时间源可以在定时分片之外，也可以在网络中不属于RAN的部分，因此不受与RAN相关联的分片控制器控制。

图1示出了根据本申请实施例与多个网络分片互连的定时分片的示意图。定时分片100包括定时分片控制器105，用于跨多个网络分片协调、控制并监控定时。例如，所述多个网络分片包括机器类通信(machine type communication，简称为MTC)分片110、设备到设备(device-to-device，简称为D2D)分片112和其他网络分片114。所述定时分片控制器105从定时源120a、120b接收基准时间参考信号。在一些实施例中，定时源可以驻留在所述定时分片100上。然而，在其他实施例中，所述定时源120b可以位于定时分片外，并且该外部定时源提供必要的基准时间参考信号。所述定时分片控制器105还用于为每个网络分片开放定时开放功能(TEF)122a、122b、122c，例如，使该功能可以被访问。TEF可以提供定时分片与多个网络分片中的一个或多个之间的互连性。在一些实施例中，TEF可以通过使用网络能力开放功能(Network Capability Exposure Function，简称为NCEF)或业务能力开放功能(Service Capability Exposure Function，简称为SCEF)实例化，NCEF或SCEF是3GPP架构中用于网络能力开放的实体，提供了一种手段来安全地开放3GPP网络接口提供的业务和功能。与网络分片关联的各个TEF在网络分片控制器看来是驻留在特定网络分片上的实体，而实际上是驻留在定时分片上或与定时分片关联。如图所示，可以实例化TEF来镜像定时边界时钟(Timing Boundary Clock，简称为T-BC)124a、124b、124c的功能性，在一些实施例中，该时钟可以是电信级边界时钟。在一些实施例中，TEF可以实质上直接连接到一个或多个网络分片控制器，为这些控制器提供定时同步信息，而不会在相应的网络分片中显示为T-BC。

根据实施例，所述TEF提供一种在网络分片控制器126a、126b、126c与定时分片控制器之间进行通信的手段，以便向相应的网络分片控制器提供定时同步信息。在一些实施例中，定时分片控制器可以用于提供所需的计算功能以确定同步定时，以便提供给网络分片控制器，保证网络分片的适当运行。这种将定时计算与网络分片本身分离的方法可以用更少的网络资源实例化网络分片，这是因为定时计算不需要直接在网络分片上进行。因此，定时分片将定时即服务(TaaS)提供给多个网络分片。

图2示出了根据本申请实施例的定时分片控制器的示意图。所述定时分片控制器105包括定时接口205，所述定时接口205与所述定时源120通信，用于提供基准时间参考信号。正如前面所理解的，定时源可以驻留在定时分片上，也可以位于定时分片外。所述定时分片控制器还包括与所述定时分片关联的多个网络分片通信的TEF接口210。在一些实施例中，所述TEF接口210允许将网络分片配置参数传输到定时处理器215，还允许将定时同步信息传输到相应的网络分片。

根据实施例，所述定时处理器可以配置为单个处理器，但是所述定时处理器的功能可以由在所述定时分片内操作性连接的多个处理器提供。根据实施例，可以为所述定时分片分配所需的通信网络资源，例如硬件资源，如计算机处理能力和通信资源的一部分，以提供所需功能。

根据实施例，所述定时处理器与所述定时接口和所述TEF接口通信连接，接收配置参数，其中，可涉及基准时间参考信号、网络分片配置参数等信息，可用于确定和评估一条或多条定时同步信息。

根据实施例，定时分片控制器可以用于将定时即服务提供给多个通信网络域。根据一些实施例，定时分片控制器可以将定时即服务提供给多个网络提供商，例如多个电信服务提供商(TCSP)。

图3示出了根据本申请实施例为通信网络提供定时的方法。如图所示，定时分片控制器接收基准时间参考信号(305)和接收网络分片配置参数(310)。例如，网络分片配置参数可以包括作为网络分片定时设备的网元的一个或多个地址。在一些实施例中，定时分片控制器从驻留在特定定时分片内的基准时间源接收基准时间参考信号，所述特定定时分片与所述定时分片控制器相关联。在一些实施例中，定时分片控制器从位于该特定定时分片外的基准时间源接收基准时间参考信号。基准时间参考信号和网络分片配置参数至少部分用于确定一个或多个定时同步路径(315)并生成定时信号。例如，与特定网络分片关联的网络分片配置参数可以包括指示所述网络分片的不同功能实体之间的物理距离，以及所述网络分片的不同部分的通信特性。所述网络分片的不同部分的通信特性包括，例如待用精确时间协议(PTP)消息和相应的PTP消息速率。根据实施例，这些网络分片配置参数可用于在评估和确定定时同步信息期间确定和解释这些特性。在确定定时同步信息后，定时控制器通过TEF将该信息传输到合适的网络分片(320)。

根据实施例，定时分片控制器将接收来自网络实体的请求，以向网络分片提供定时。可以理解，网络实体可以是网络分片控制器，与网络节点关联的网络功能、与网络分片关联的服务器、与网络分片关联的接入节点、与网络分片关联的无线电接口、或与网络分片关联的其他设备或网络功能。作为分片配置参数提供的信息可以包括端点的一个或多个位置、接口的类型以及请求定时服务的网络分片中可能存在的一个或多个定时源的位置。在一些实施例中，定时即服务(TaaS)的请求还可以包括对特定服务性能级别的请求。例如，特定的服务性能级别需求可能会限制定时分片控制器可以创建的定时路径，以满足特定的定时即服务的请求。可以理解的是，定时路径可以指示定时偏差，该定时偏差可能需要调整，以便同步定时端点和基准时间源之间的定时。此外，每个定时端点可以具有相对于基准时间源的不同定时偏差。根据一些实施例，传输定时请求的网络实体存在于网络分片中。根据其他实施例，传输定时请求的网络实体位于网络分片外。

根据实施例，所述定时分片控制器有权访问时基，例如基准时间参考信号或基准定时源，并要求网络拓扑计算到所请求端点的定时路径。根据实施例，网络拓扑可以由一个或多个网络配置参数表示。如果所述定时分片控制器无权访问网络拓扑，则所述定时分片控制器可以向合适的底层通信网络管理系统或网络分片控制器发出请求。一旦网络拓扑信息可用，所述定时分片控制器就可以计算从定时分片控制器的时基到请求的定时端点的定时路径。然后，所述定时分片控制器可以使用定时路径信息来确定定时同步信息，以满足所请求的服务性能级别，其中，定时路径信息可以包含一个或多个距离信息和其他时钟参数，如保持性能。例如，定时同步信息可以包括PTP协议参数，如消息速率。所述定时分片控制器随后将定时同步信息传输到必要的网元，以便为请求的定时端点提供定时。

图4示出了根据本申请实施例的一种将网络分片的定时与基准定时源同步的方法。如图所示，驻留在网络分片上的网络实体将网络分片配置参数传输给定时分片控制器(410)。例如，所述网络分片配置参数可以包括作为网络分片定时设备的网元的一个或多个地址，表示网络拓扑的信息，表示所述网络分片的不同功能实体之间的距离以及所述网络分片的不同部分的通信特性。在一些实施例中，所述网络分片的不同部分的通信特性包括待用PTP消息和相应的PTP消息速率。驻留在网络分片上的网络实体随后接收定时同步信息(415)，该信息可以为相应的网络实体提供所述网络实体与基准定时源同步所需的信息。

图5示出了根据本申请实施例的定时分片的层级示意图。根据一些实施例，多个定时分片存在于分层配置中。例如，定时分片A 505可以从中间定时分片A 510接收定时信息和/或指令，所述中间定时分片A 510可以从主定时分片520接收定时信息。在一些实施例中，定时分片可以选择性地从多个其他定时分片接收定时信息。例如，定时分片B 525可以从所述中间定时分片A 510接收定时信息，也可以选择性地从中间定时分片B 530接收定时信息。根据实施例，定时分片的层级可以依赖于地理位置或其他参数。

图6示出了根据本申请实施例的定时分片的层级示意图。在图6中，有两个从定时分片，即定时分片A 605和定时分片B 610，它们各自向多个网络分片提供定时服务。每个从定时分片，特别是它们各自的定时分片控制器，都由驻留在主定时分片620中的主定时分片控制器615提供定时信息。容易理解的是，虽然提供定时信息的是主定时分片，但是主定时分片可以是中间定时分片，而中间定时分片又从层级结构中较高级别的定时分片接收定时信息，如图5所示。如图6所示，主定时分片控制器可以从驻留在主定时分片内或主定时分片外的基准定时源接收基准时间信号。

图7示出了根据本申请实施例的一种与网络分片互连的通过驻留在多个数据中心的网络实体实例化的定时分片的示意图。定时分片700包括定时分片控制器705，用于跨网络分片704协调、控制并监控定时。所述网络分片704通过网络实体720a、b、c(驻留在数据中心1 710中)和网络实体725a、b、c(驻留在数据中心2 714中)实例化。可以理解，这些网络实体可以是服务器或其他计算设备，用于提供实例化多个网络功能的计算能力，以提供网络分片。所述定时分片控制器705接收来自定时源720的基准时间参考信号。在一些实施例中，定时源可以驻留在定时分片上，如图7所示。然而，在其他实施例中，定时源可以位于定时分片外，并且该外部定时源向定时分片控制器提供必要的基准时间参考信号。所述定时分片控制器705还用于为驻留在数据中心1和数据中心2中的每个网络实体公开定时开放功能(TEF1、TEF2)722，724，例如，使其可以被访问。TEF可以提供定时分片与多个网络实体中的一个或多个之间的互连性，并进一步允许向与该TEF关联的每个网络实体提供定时同步信息。在一些实施例中，TEF可以通过网络能力开放功能(NCEF)或业务能力开放功能(SCEF)实例化，NCEF或SCEF是3GPP架构中用于网络能力开放的实体，提供了一种手段来安全地开放3GPP网络接口提供的服务和功能。根据实施例，驻留在数据中心中与TEF通信的每个网络实体包括网络交换机或其他功能组件，该网络交换机或其他功能组件向网络实体提供处理从TEF接收的定时同步信息的能力。

图8示出了根据本申请实施例与多个网络分片互连的定时分片的示意图。定时分片800包括定时分片控制器805，所述定时分片控制器805用于跨多个网络分片协调、控制并监控定时，例如网络分片A 810和MiFID II网络分片814。据了解，金融工具市场指令(Markets in Financial Instruments Directive，简称为MiFID)II网络分片反映了对向与金融工具(例如股票和债券)相关的客户提供服务的公司以及这些金融工具的交易场所提供监管的立法。如图所示，所述网络分片A 810用于在基站850和核心网络之间提供无线连接。

进一步参考图8，所述定时分片控制器805接收来自定时源820a、820b的基准时间参考信号。在一些实施例中，定时源可以驻留在所述定时分片800上。然而，在其他实施例中，所述定时源820b可以位于定时分片外，并且该外部定时源提供必要的基准时间参考信号。所述定时分片控制器805还用于为每个网络分片开放定时开放功能(TEF)822a、822b，使其可以被访问。在本实施例中，TEF直接开放给驻留在所述网络分片A810和所述MiFID II网络分片814上的网络实体。如图所示，在本实施例中，所述TEF 822b向驻留在网络分片A810上的接入节点(access node，简称为AN)851和无线电接口852提供定时同步信息。此外，所述TEF 822a向驻留在所述MiFID II网络分片814上的服务器1 860和服务器2 862提供定时同步信息。根据实施例，与TEF通信的所述接入节点(AN)851、所述无线电接口852、所述服务器1 860和所述服务器2 862包括网络交换机或其他功能实体。该网络交换机或其他功能组件向与其相关联的网络实体提供处理从TEF接收的定时同步信息的能力

图9是电子设备(electronic device，简称为ED)52的方框图，该ED 52位于计算和通信环境50中，可用于实现本文所述的设备和方法。在一些实施例中，电子设备可以是通信网络基础设施的元素，如基站(例如节点B、演进型节点B(evolved Node B，简称为eNodeB或eNB)、下一代节点B(有时称为gNodeB或gNB))，归属用户服务器(home subscriber server，简称为HSS)、网关(gateway，简称为GW)(例如分组网关(packet gateway，简称为PGW)或服务网关(serving gateway，简称为SGW))，或各种其他节点或核心网(core network，简称为CN)或公用陆地移动网(public land mobile network，简称为PLMN)中的功能。在其他实施例中，电子设备可以是通过无线电接口连接到网络基础设施的设备，例如手机、智能手机或可归类为用户设备(User Equipment，简称为UE)的其他此类设备。在一些实施例中，ED 52可以是机器类通信(MTC)设备(或称为机器对机器(machine-to-machine，简称为M2M)设备)，或者另一种虽不向用户提供直接服务却也可以被归类为UE的设备。在一些参考文献中，ED也可以被称为移动设备，这个术语旨在反映连接到移动网络的设备，无论其是为移动而设计的还是本身就能够移动的。特定装置可利用所有所示的组件或仅利用所述组件的一个子集，且装置间的集成程度可能不同。此外，一个设备可以包含一个组件的多个实例，例如多个处理器、存储器、发射器、接收器等。所述电子设备52通常包括处理器54，如中央处理单元(central processing unit，简称为CPU)，还可以包括专门的处理器(如图形处理器(graphics processing unit，简称为GPU)或其他此类处理器)，存储器56，网络接口58和连接所述ED 52的组件的总线60。所述ED 52还可以选择性地包括如大容量存储设备62、视频适配器64和I/O接口68(以虚线示出)等组件。

所述存储器56可包括任意类型的非瞬时性系统存储器,可由所述处理器54读取，例如静态随机存取存储器(static random access memory，简称为SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，简称为DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，简称为SDRAM)、只读存储器(read-only memory，简称为ROM)或它们的组合。在实施例中，所述存储器56可以包括一种以上的存储器，例如在启动时使用的ROM，以及在执行程序时使用的用于存储程序和数据的DRAM。所述总线60可以是任意类型总线架构中的一种或多种，包括内存总线或内存控制器、外围总线或视频总线。

所述电子设备52还可以包括一个或多个网络接口58，所述网络接口可以包括有线网络接口或和无线网络接口的至少一种。如图9所示，所述网络接口58可以包括连接到网络74的有线网络接口，也可以包括通过无线链路连接到其他设备的无线接入网接口72。当所述ED 52是一个网络基础设施元素时，对于作为PLMN元素的节点或功能，而不是那些位于无线电边缘的节点或功能(如eNB)，可省略所述无线接入网接口72。当所述ED 52是网络无线电边缘的基础设施时，可以包括有线和无线网络接口。当所述ED 52是一个无线连接设备，例如用户设备时，可提供所述无线接入网接口72，并可辅以其他无线接口，如Wi-Fi网络接口。所述网络接口58允许所述电子设备52与远程实体(如连接到所述网络74的实体)通信。

所述大容量存储62可包括任意类型的非瞬时性存储设备，其用于存储数据、程序和其它信息，并通过所述总线60使这些数据、程序和其它信息可访问。所述大容量存储器62可包括如下项中的一种或多种：固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、或者光盘驱动器。在一些实施例中，所述大容量存储62可以与所述电子设备52相距较远，并且可以通过网络接口(如接口58)进行访问。在图示的实施例中，所述大容量存储62不同于包含其的所述存储器56，通常可以执行与更高时延兼容的存储任务，但通常可以提供较少或没有易失性。在一些实施例中，所述大容量存储62可以与异构存储器56集成。

可选的所述视频适配器64和所述I/O接口68(以虚线示出)提供了将所述电子设备52耦合到外部输入和输出设备的接口。输入和输出设备的示例包括耦合到所述视频适配器64的显示器66和I/O设备70，如连接到I/O接口68的触摸屏。其他设备可以耦合到所述电子设备52上，并且可以使用更多或更少的接口。例如，可使用如通用串行总线(UniversalSerial Bus，简称为USB)(未示出)等串行接口将接口提供给外部设备。本领域技术人员应了解，在ED 52是数据中心的一部分的实施例中，所述I/O接口68和所述视频适配器64可以通过所述网络接口58进行虚拟化和提供。

在一些实施例中，所述电子设备52可以是独立的设备，而在其他实施例中，所述电子设备52可以驻留在数据中心内。正如现有技术中所理解的那样，数据中心是计算资源的集合(通常为服务器的形式)，可以用作集体的计算和存储资源。在一个数据中心中，可以将多个服务器连接在一起，以提供一个计算资源池，在这个计算资源池上可以将虚拟化实体实例化。数据中心可以相互连接，形成由计算资源池和存储资源池组成的网络，其中的资源通过连接资源彼此连接。所述连接资源可以采用物理连接的形式，如以太网或光通信链路，在某些情况下还可以包括无线通信信道。如果两个不同的数据中心通过多个不同的通信信道连接，则可以使用包括形成链路聚合组(link aggregation group，简称为LAG)在内的多种技术将链路组合在一起。应理解，任一或所有计算、存储和连接资源(以及网络中的其他资源)都可以在不同的子网之间进行划分，在某些情况下是以资源片的形式进行划分的。如果跨多个连接的数据中心或其他节点集合的资源被切片，就能创建不同的网络分片。

通过前述实施例的描述，本申请可以仅仅使用硬件来实施，或者可以使用软件和必要的通用硬件平台来实施。基于这种理解，本申请的技术方案可通过软件产品的形式体现。软件产品可以存储在非易失性或非瞬时性存储介质中，非易失性或非瞬时性存储介质可以是只读光盘(compact disk read-only memory，简称为CD-ROM)、USB闪存盘或移动硬盘。软件产品包括能够使计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)执行本申请实施例中提供的方法的多个指令。例如，这样的执行可能对应于本文描述的逻辑运算的模拟。该软件产品还可以或选择性地包括若干指令，使计算机设备能够按照本申请实施例执行配置或编程数字逻辑装置的操作。

尽管已经参考本申请的特定特征和实施例描述了本申请，但显然在不脱离本申请的情况下可以制定本申请的各种修改和组合。此外，在某些情况下，本申请是使用LTE专用术语描述的，很容易理解，这些术语的使用是为了说明问题，而非限制。相应地，说明书和附图仅被视为所附权利要求书所定义的本申请的说明并且意图覆盖落于本说明书的范围内的任一或所有修改、变体、组合或均等物。

Claims (22)

1.一种为通信网络的网络分片提供定时的方法，其特征在于，所述方法包括：

定时分片控制器接收基准时间参考信号；

所述定时分片控制器接收一个或多个网络分片配置参数；

至少部分地基于所述基准时间参考信号和所述一个或多个网络分片配置参数，所述定时分片控制器确定一条或多条定时同步信息；

所述定时分片控制器将所述定时同步信息发送到与所述网络分片关联的网络实体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准时间参考信号接收自驻留在与所述定时分片控制器相关联的特定定时分片内的基准时间源。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准时间参考信号接收自位于与所述定时分片控制器相关联的特定定时分片外的基准时间源。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定定时同步信息包括：

确定基准时间和定时端点之间的定时路径，其中，所述基准时间由所述基准时间参考信号表示；

至少部分地基于所述基准时间参考信号计算所述定时同步信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述定时同步信息还至少部分地基于所述定时路径。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络分片配置参数表示所述网络分片的不同功能实体之间的一个或多个距离，以及所述网络分片的不同部分的通信特性。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述网络分片的不同部分的通信特性包括待用精确时间协议(PTP)消息和相应的PTP消息速率。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：接收来自网络实体的为通信网络的网络分片提供定时的请求。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述请求包括所述一个或多个网络分片配置参数。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述定时分片控制器接收关于所述一个或多个网络分片配置参数的请求。

11.一种为通信网络的网络分片提供定时的设备，其特征在于，所述设备包括：

处理器；

机器可读存储器，用于存储机器可执行指令，其中，当处理器执行该指令时，所述设备用于：

通过定时分片控制器接收基准时间参考信号；

通过所述定时分片控制器接收一个或多个网络分片配置参数；

通过所述定时分片控制器至少部分地基于所述基准时间参考信号和所述一个或多个网络分片配置参数确定定时同步信息；

通过所述定时分片控制器将所述定时同步信息发送到与所述网络分片相关联的网络实体。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述基准时间参考信号接收自驻留在与所述定时分片控制器相关联的特定定时分片内的基准时间源。

13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述基准时间参考信号接收自位于与所述定时分片控制器相关联的特定定时分片外的基准时间源。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其特征在于，当确定所述定时同步信息时，处理器执行所述机器可执行指令，使得所述设备执行以下步骤：

确定基准时间和定时端点之间的定时路径，其中，所述基准时间由所述基准时间参考信号表示；

至少部分地基于所述基准时间参考信号计算所述定时同步信息。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其特征在于，所述网络分片配置参数表示所述网络分片的不同功能实体之间的一个或多个距离，以及所述网络分片的不同部分的通信特性。

16.一种将网络分片的定时与基准定时源同步的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过网络实体传输一个或多个网络分片配置参数；

通过所述网络实体接收用于将所述网络分片与所述基准定时源同步的定时同步信息；

定时分片控制器至少部分地基于基准时间参考信号和网络分片配置参数，确定定时信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述一个或多个网络分片配置参数表示所述网络分片的不同功能实体之间的一个或多个距离，以及所述网络分片的不同部分的通信特性。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述网络分片的不同部分的通信特性包括待用精确时间协议(PTP)消息和相应的PTP消息速率。

19.一种将网络分片的定时与基准定时源同步的设备，其特征在于，所述设备包括：

处理器；

机器可读存储器，用于存储机器可执行指令，其中，当处理器执行该指令时，所述设备用于：

传输一个或多个网络分片配置参数；

接收用于将所述网络分片与所述基准定时源同步的定时同步信息；

定时分片控制器至少部分地基于基准时间参考信号和网络分片配置参数，确定定时信号。

20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述一个或多个网络分片配置参数表示所述网络分片的不同功能实体之间的一个或多个距离，以及所述网络分片的不同部分的通信特性。

21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，所述网络分片的不同部分的通信特性包括待用精确时间协议(PTP)消息和相应的PTP消息速率。

22.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质用于存储程序指令，所述程序指令在通信设备上运行时，使得如权利要求1-10或16-18中任意一项所述的方法被执行。

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