CN112166565A - 电缆网络的定时同步 - Google Patents

电缆网络的定时同步 Download PDF

Info

Publication number
CN112166565A
CN112166565A CN201980035793.1A CN201980035793A CN112166565A CN 112166565 A CN112166565 A CN 112166565A CN 201980035793 A CN201980035793 A CN 201980035793A CN 112166565 A CN112166565 A CN 112166565A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
delay
network
timing
difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980035793.1A
Other languages
English (en)
Inventor
亚伊尔·诺伊格鲍恩
埃里泽·巴鲁奇
伊恩·G·惠洛克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ai Ruishi LLC
Original Assignee
Ai Ruishi LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ai Ruishi LLC filed Critical Ai Ruishi LLC
Publication of CN112166565A publication Critical patent/CN112166565A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0664—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps unidirectional timestamps
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0673—Clock or time synchronisation among packet nodes using intermediate nodes, e.g. modification of a received timestamp before further transmission to the next packet node, e.g. including internal delay time or residence time into the packet
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0682—Clock or time synchronisation in a network by delay compensation, e.g. by compensation of propagation delay or variations thereof, by ranging
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0685—Clock or time synchronisation in a node; Intranode synchronisation
    • H04J3/0688—Change of the master or reference, e.g. take-over or failure of the master
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462—LAN interconnection over a bridge based backbone
    • H04L12/4625—Single bridge functionality, e.g. connection of two networks over a single bridge
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/048—Speed or phase control by synchronisation signals using the properties of error detecting or error correcting codes, e.g. parity as synchronisation signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0644—External master-clock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0667—Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2801—Broadband local area networks

Abstract

在一个实施例中，一种方法从网络设备接收第一时间。第一时间是在第一域中从第一定时源导出的。该方法在第二域中从第二定时源接收第二时间。计算第一时间和第二时间之间的差异时间值。该方法接着将差异时间值发送到网络设备，其中，网络设备使用差异时间值将延迟值发送到其他计算设备以在第二域中同步其他计算设备的定时。其它计算设备被配置成使用延迟值与移动网络设备同步相应时间，以允许移动网络设备之间的定时同步。

Description

电缆网络的定时同步
相关申请的交叉引用
本公开要求享有2018年4月27日提交，名称为“SUPPORTING MOBILE SMALL CELLTIMING SYNCHRONIZATION OVER DOCSIS”的美国临时申请号62/663,742的优先权，该文献内容全文引入本文以供参考。
背景技术
一些网络运营商正在构建蜂窝网络，如小型蜂窝基站，以应对移动数据消费的增长。数据流量被发送到移动网络的核心的回程网络。回程网络可以有不同的选项，例如光纤和微波；然而，也可以使用混合光纤同轴(HFC)网络。
移动基站需要频率和相位同步，以保证用户终端设备的切换性能。例如，当移动设备从一个移动基站切换到另一个移动基站时，这些基站需要同步，以确保用户终端设备从移动基站到移动基站的正确切换。回程网络通常向移动基站提供频率和定时(例如，相位)同步。
移动网络可以使用诸如电气和电子工程师协会(IEEE)-1588的定时协议来在网络上提供同步。除了其他定时协议外，IEEE-1588假定上游和下游路径中的网络延迟是对称的。网络中的任何延迟不对称性将有效地导致不对称值0.5的相位误差。此外，定时同步对网络中的分组延迟变化(PDV)敏感。大的PDV将导致定时同步误差。
HFC网络可以使用协议，例如，电缆数据业务接口规范(DOCSIS)，以通过移动网络的回程网络传送分组。由于DOCSIS是一种基于分组的网络，因此在DOCSIS网络中可能会引入一些分组延迟变化中的网络不对称性。例如，DOCSIS带来了由于DOCSIS上游调度性质不对称引起的挑战、由于上游调度引起的抖动(PDV)、导致更大分组过渡时间的低带宽信道，以及电缆调制解调器终结系统(CMTS)、电缆调制解调器物理设备和HFC网络中不对称性的未知延迟。尝试在DOCSIS网络之上发送带有定时信息的分组并不会提供移动网络所需的定时和频率准确性。
DOCSIS可以使用同步网络的频率和时间的定时协议，例如DOCSIS定时协议(DTP)。通过将电缆调制解调器以太网定时耦合到DOCSIS下游波特时钟，解决频率问题。通过将电缆调制解调器时间戳消息耦合到DOCSIS扩展时间戳耦合来解决时间同步。通过测量信令和测距来解决不对称性中的时间偏移。为解决不对称性问题，DOCSIS系统需要在HFC网络内测量多个时间。这会导致进行大量测量。大量的测量则会让执行同步的计算复杂化。
附图说明
图1描绘了根据一些实施例的用于在网络中同步定时的简化系统。
图2描绘了根据一些实施例可以使用的定时和频率协议的示例。
图3描绘了根据一些实施例的用于在参考电缆调制解调器处计算时钟值差异的方法的简化流程图。
图4描绘了根据一些实施例的用于在电缆调制解调器终结系统(CMTS)处处理差异时间值的方法的简化流程图。
图5描绘了根据一些实施例的用于在电缆调制解调器处处理从CMTS接收的时间的方法的简化流程图。
图6描绘了根据一些实施例，接近CMTS放置参考电缆调制解调器的系统的示例。
图7示出了根据一个实施例的专用计算机系统的示例。
具体实施方式
本文描述了用于定时同步系统的技术。在以下描述中，为了解释的目的，阐述了很多示例和具体细节以便提供对一些实施例的透彻理解。由权利要求限定的一些实施例可以单独包括这些示例中的一些或全部特征或与下面描述的其它特征组合，并且还可以包括本文所述特征和概念的修改和等价物。
一些实施例不试图如背景技术中上文所述那样通过使用往返延迟并校准不对称性来测量从网络设备，诸如电缆调制解调器终结系统(CMTS)到下游客户端(例如，电缆调制解调器)的延迟。相反，参考电缆调制解调器可使用外部定时源来计算从CMTS到参考电缆调制解调器的延迟。参考电缆调制解调器不需要处理网络中的各种不对称性，例如网络路径中的延迟。这也消除了对上游路径的依赖，上游路径可能包含抖动和分组延迟变化，如背景技术中所述。
参考电缆调制解调器可以通过网络(例如DOCSIS网络)从CMTS接收CMTS时间。CMTS时间可以是CMTS向参考电缆调制解调器(CM)发送包括当前时间的时间戳的分组的时间。CMTS时间被锁定到外部参考时间，该外部参考时间与参考CM的外部定时源被追踪到相同的参考。参考电缆调制解调器也可以从外部定时源接收外部时间。外部时间可以是由外部定时源确定的当前时间。参考电缆调制解调器使用CMTS时间和来自定时源的外部时间来计算从CMTS到参考电缆调制解调器的差异时间值。此差异时间值可用于确定CMTS在分组中发送CMTS时间的时间与电缆调制解调器处理分组的时间之间的实际延迟。
参考电缆调制解调器可以将计算出的差异时间值发送回CMTS，然后CMTS可使用计算出的差异时间值向其他电缆调制解调器发送延迟。这些电缆调制解调器可以使用该延迟将CMTS时间与移动网络设备同步。
系统概述
图1描绘了根据一些实施例的用于在网络中同步定时的简化系统。该系统包括定时源102-1、网络104、网络设备106、参考下游客户端108、其它下游客户端110-1至110-2和第二定时源102-2。
网络设备可以位于网络的头端，并且可以包括CMTS 106。CMTS106可以在头端中的网络设备中实施，并且可以向下游客户端提供频率和时间。尽管使用了CMTS 106，但可以认识到，其它网络设备可以向下游客户端，诸如远程物理设备(R-PHY)或远程媒体访问控制物理设备(R-MACPHY)，提供频率和时间同步信号。另外，网络设备106可以不位于头端处，而是可以如R-PHY配置中那样远离头端定位。术语CMTS将用于讨论目的，但可以认识到其它网络设备。
参考下游客户端108和下游客户端110-1至110-2可以是位于CMTS 106下游的订户设备。例如，下游客户端110-1至110-2可以是订户场所中的电缆调制解调器。参考客户端108可以连接到与下游客户端110-1至110-2相同的光纤节点。术语电缆调制解调器将用于讨论目的，但可以想到其它设备，例如网关或其它终端设备。
电缆调制解调器110-1至110-2可分别与移动网络设备(CELL)126-1和126-2通信。移动网络设备126可以是蜂窝基站，其可以分别将蜂窝信号130-1和130-2传送到移动终端设备(未示出)。在一些实施例中，移动网络设备126可以连接到电缆调制解调器110-1和110-2下游，例如连接到由电缆调制解调器提供的局域网(LAN)。电缆调制解调器110-1和110-2需要分别保持与移动网络设备126-1和126-2的频率同步和时间(例如，相位)同步。下面将描述如何与移动网络设备126保持定时同步。
定时源102-1和102-2可以提供用于时钟同步的主时间。定时源102-1可以生成用于网络的时钟同步的时间。例如，定时源102-1从全球导航卫星系统(GNSS)或全球定位卫星(GPS)系统132-1接收时间信号。定时源102-1包括大主(GM)时钟114-1，其是网络中时钟同步的时间最终主设备。如下文将讨论的，定时源102-1可以使用协议IEEE-1588进行同步。定时源102-1包括将GM时钟定时信号提供到网络104的主(M)端口116。
网络104可以包括传输时间的多个网络设备(未示出)。在一些实施例中，网络104可以是使用协议(例如互联网协议或多协议标签交换(MPLS)协议)的基于分组的网络。网络104包括边界时钟(BC)118，其可以是域，例如CMTS 106上游的域(例如，精确时间协议(PTP)域)的最终时间源。边界时钟118可以终止来自大主时钟114-1的定时信号，然后通过定时接口120-1将其提供给CMTS 106。边界时钟118可以被视为大主时钟。
网络104还可以包括可用于提供频率同步的同步接口122-1。例如，可以使用同步以太网(syncE)，但也可以使用其他协议来保持频率同步。同步接口122-1可以与CMTS中的同步接口122-2通信以维持频率同步。
CMTS 106在从端口(S)124-1处接收定时信号。CMTS 106包括普通时钟128-3，其可以是保持在CMTS下游的域(例如CMTS下游的域)内使用的时间的时钟。普通时钟128-3可以具有两种状态，从定时接口120-1接收时间的从时钟。而且，普通时钟128-3为一个或多个从设备提供时间。在这种情况下，普通时钟128-3通过网络向参考电缆调制解调器108和下游客户端110-1到110-2提供时间。在一些实施例中，CMTS 106基于协议(例如DOCSIS)在分组中通过网络发送CMTS时间(例如时间戳)。此协议不同于网络104中CMTS 106上游使用的协议。这引起CMTS 106上游和CMTS 106下游的不同定时域。CMTS时间是使用来自定时源114-1的定时信号将分组从CMTS 106发送到参考电缆调制解调器108的时间。
参考电缆调制解调器108从CMTS 106接收分组中的CMTS时间。如上文所述，分组可能经历从CMTS 106发送到参考电缆调制解调器108的一些延迟。参考电缆调制解调器108然后需要计算CMTS时间和当前大主时钟时间的差值。
参考电缆调制解调器108使用外部定时源102-2来确定该差值(例如，Δ)。定时源102-2可以类似于定时源102-1，并且从GNSS 132-2接收定时信号，其可以类似于GNSS 132-1来导出时间。在其它实施例中，电缆模型108使用定时协议(例如PTP)经由LAN接口连接到定时源102-2。定时源102-2还包括可生成外部时间的大主时钟114-2。主端口121-1将外部时间发送到参考电缆调制解调器108处的从端口124-2。现在，参考电缆调制解调器108包括CMTS时间(例如，DOCSIS扩展时间)和来自定时源102-2的当前外部时间(例如，大主时间)。参考电缆调制解调器108接着可计算CMTS时间与外部时间之间的差值。这是将CMTS时间从CMTS 106发送到参考电缆调制解调器108所花费的延迟。
参考电缆调制解调器108将差值发送回CMTS 106。然后，CMTS 106可以向其他电缆调制解调器110-1和110-2公告CMTS时间和大主时间之间的延迟。
然后，电缆调制解调器110-1和110-2可使用延迟来同步其时钟。例如，电缆调制解调器110-1接收CMTS时间和延迟，并使用延迟来调整从CMTS 106接收的CMTS时间。调整后的时间然后可以通过主端口121-2发送到移动网络设备126-1的从端口124-3。类似地，电缆调制解调器110-2可以接收CMTS时间和延迟。在一些实施例中，取决于延迟的差值，电缆调制解调器110-2可接收不同的延迟，所述延迟可被计算以在电缆调制解调器110-1至110-2之间发送分组。下文将更详细地讨论这一点，因为不同的电缆调制解调器可能会经历不同的延迟。电缆调制解调器110-2使用主端口121-3将调整的时间传送到移动网络设备126-2的从端口124-4。
提供给移动网络设备126-1和126-2的CMTS时间现在在时域中被同步。另外，移动网络设备126-1包括可用于同步频率的同步接口122-4。类似地，移动网络设备126-2包括同步接口122-5，其可以同步移动网络设备的频率。在一些实施例中，可以使用syncE协议来执行频率同步。因此，移动网络设备126-1和移动网络设备126-2使用的时间和频率被同步，并且可能不会出现多个终端设备之间的切换问题。
使用外部定时源102-2的上述过程不需要参考电缆调制解调器108测量DOCSIS网络中CMTS 106和参考电缆调制解调器108之间的不对称延迟。参考电缆调制解调器108不需要向CMTS 106发送测距消息并计算测距消息的往返延迟。而且，网络设备不需要测量向上游和下游发送消息之间的不对称性。这简化了时钟计算和同步过程。例如，当使用外部定时源102-2时，需要执行更少的计算和测量。
该系统可以使用不同的协议来保持定时和频率同步。下面将讨论具体协议，但可以使用其他协议。图2描绘了根据一些实施例可以使用的定时和频率协议的示例。例如，时间可以使用IEEE-1588协议进行同步。在一些示例中，可使用国际电信联盟(ITU)-TG.8275.1和ITU-T G.8275.2配置文件。ITU-T G.8275.2将被用于讨论目的，但也可以使用ITU-T G.8275.1替代ITU-T G.8275.2或与其结合使用。另外，可以想到ITU-T G.8275.1和ITU-T G.8275.2的后续协议。尽管描述了这些协议，但可以使用其他协议。IEEE-1588协议和ITU-T配置文件不同于用于在CMTS 106和参考电缆调制解调器108之间传输时间的协议(例如，DOCSIS)，并且可以使用电缆调制解调器110。
频率同步可使用同步以太网(SyncE)。大主时钟114-1和定时源102-1可以从GNSS132-1接收定时信号。主端口116提供来自大主时钟114-1的时间T-GM。主端口116是提供大主时间的T-GM G.8275.2主端口。
边界时钟118接收时间，并且T-BC G.8275.2端口120-1可以使用协议IEEE-1588和ITU-T G.8275.2配置文件将时间提供到从端口124-1。EEC设备122-1使用协议SyncE将频率同步信息传送到CMTS 106中的EEC设备122-2。然后，CMTS 106可以经由DOCSIS网络将CMTS时间提供到参考电缆调制解调器108。参考电缆调制解调器108还从定时源102-2接收外部时间。例如，大主时钟114-2从GNSS 132-2接收外部时间。T-GM G.8275.2主端口121-2使用协议IEEE-1588和ITU-T G.8275.2配置文件向从端口124-2提供外部时间。参考电缆调制解调器108计算从CMTS 106接收的CMTS时间到从大主时钟114-2接收的外部时间之间的差值。如上文所论述，参考电缆调制解调器108向CMTS106提供差值。
除了延迟之外，CMTS 106还可以向电缆调制解调器110-1和110-2提供CMTS时间。电缆调制解调器110-1计算调整后的时间，并使用主端口121-2使用协议IEEE-1588和ITU-TG.8275.2配置文件将调整后的时间发送到从端口124-3。此外，电缆调制解调器110-2计算调整后的时间，并使用主端口121-3使用协议IEEE-1588和ITU-T G.8275.2配置文件将调整后的时间发送到从端口124-4。移动网络设备126-1和126-2处的时间现在使用协议ITU-TG.8275.2被同步。另外，可以在移动网络设备126-1中的EEC设备122-4和移动网络设备126-2中的EEC设备122-5处使用SyncE来同步频率。
定时计算
图3描绘了根据一些实施例的用于在参考电缆调制解调器108处计算时钟值差值的方法的简化流程图300。在302，参考电缆调制解调器108从CMTS 106接收CMTS时间(TCMTS)。CMTS 106接收到从GNSS 132-1导出的GPS时间(TGPS-N)。CM时间TCM-D是电缆调制解调器108从CMTS 106接收的CMTS时间。CM时间TCM-D与CMTS时间TCMTS相同。即，CM时间TCM-D为分组中接收的CMTS时间TCMTS。
在304处，参考电缆调制解调器108锁定到外部大主时钟114-2。这是可以在参考电缆调制解调器108下游的外部大主时钟。此大主时钟可能与大主时钟114-1不同，但两者提供相同的时间。在306处，参考电缆调制解调器108计算来自外部大主时钟114-2的外部时间TCM-l。
在308处，参考电缆调制解调器108计算CMTS时间与外部时间之间的差异时间值。差异时间值(DCM-R)是CMTS时间与外部时间之间的差异(DCM-R＝TCM-D-TCM-l)。在310处，参考电缆调制解调器108将差异时间值DCM-R发送回CMTS 106。尽管讨论了发送差异时间值，但参考电缆调制解调器108可以将外部时间发送到CMTS 106，其然后可以计算差异时间值。
图4描绘了根据一些实施例的用于在CMTS 106处处理差异时间值的方法的简化流程图400。在402处，CMTS 106从参考电缆调制解调器108接收差异时间值DCM-R。差异时间值DCM-R是DOCSIS导出时间(即CMTS时间)与来自参考电缆调制解调器108的外部源导出时间(TCM-l)之间的差值。替代地，CMTS 106可以使用外部时间计算差异时间值。
在404处，CMTS 106通过应用参考电缆调制解调器108与相应电缆调制解调器110-1至110-2中的每一个之间的测距差值来计算延迟值。测距差值可以是将消息从参考电缆调制解调器108传送到CMTS 106并返回，与将消息从电缆调制解调器110-1传送到CMTS 106并返回，以及从电缆调制解调器110-2传送到CMTS 106并返回之间的差值。参考电缆调制解调器108和每个电缆调制解调器110之间的测距差值可以考虑在每个相应的电缆调制解调器110中从CMTS 106发送分组时的不同延迟。也就是说，与将分组从CMTS 106发送到电缆调制解调器110相比，将分组从CMTS 106发送到参考电缆调制解调器108可能需要不同的时间量。延迟为DCM-I，这是电缆调制解调器应当向DOCSIS导出时间TCM-D添加的延迟。在406处，CMTS 106将相应的延迟值发送到其它电缆调制解调器110。
图5描绘了根据一些实施例的用于在电缆调制解调器110处处理从CMTS 106接收的时间的方法的简化流程图500。此过程可以在每个电缆调制解调器(例如电缆调制解调器110-1和110-2)处执行，但对于每个相应的电缆调制解调器具有不同的延迟。在其它实施例中，CMTS 106可以向每个电缆调制解调器发送相同的延迟，因为延迟的差异可能足够小以至于不存在同步误差。在502处，电缆调制解调器110从CMTS 106接收第一时间。时间TCM-D是电缆调制解调器110接收CMTS时间TCMTS的CMTS时间。
在504处，电缆调制解调器110接收为电缆调制解调器计算的延迟值DCM-I。在506处，电缆调制解调器110基于时间TCM-D和延迟值来计算应当向移动网络设备126通告的目标时间。时间TCM-I-M等于＝TCM-D+TCM-I。时间TCM-I-M考虑了与从CMTS 106向电缆调制解调器110发送具有时间TCMTS的分组的延迟。
替代实施例
可能增强准确度的一个示例可以是将参考电缆调制解调器放置在靠近CMTS 106处而不是在网络上。例如，参考电缆调制解调器可以被放置成具有仅几纳秒(NS)的传播延迟以近似外部时间。图6描绘了根据一些实施例，接近CMTS 106放置参考电缆调制解调器的系统的示例。在602处，参考电缆调制解调器已被放置在具有CMTS 106的头端中。也就是说，参考电缆调制解调器602可以是与CMTS 106相同的网络设备。这减小了CMTS 106与参考电缆调制解调器602之间的延迟。
然后，每个电缆调制解调器110到CMTS 106之间的测距信息可用于计算参考电缆调制解调器602与电缆调制解调器110-1和110-2之间的延迟差值。参考CM路径是短且恒定的，并且不会像远程CM那样受到范围动态变化的影响。此外，如果参考CM接收到与CMTS相同的参考，则消除了两个不同GM之间的时间误差(减少约100ns)。
结论
因此，当使用非DOCSIS协议通过可能具有不对称延迟的DOCSIS网络来通告定时同步时，参考电缆调制解调器108在网络中保持同步。网络通过使用外部定时源而避免了必须通过网络测量不对称延迟。这通过减少测量次数并且还简化延迟的计算而简化了同步过程。
系统
图7示出了根据一个实施例的专用计算机系统700的示例。计算机系统700包括总线702、网络接口704、计算机处理器706、存储器708、存储装置710和显示器712。计算机系统700可以是所描述的不同实体，例如电缆调制解调器108和110或CMTS 106的示例。
总线702可以是用于传送信息的通信机构。计算机处理器706可以执行存储在存储器708或存储装置708中的计算机程序。可以使用任何合适的编程语言来实现一些实施例的例程，包括C、C++、Java、汇编语言等。可以采用不同的编程技术，例如过程化或面向对象的。例程可在单个计算机系统700或多个计算机系统700上执行。此外，可以使用多个计算机处理器706。
存储器708可以存储指令，例如，源代码或二进制代码，用于执行上文所述的技术。在将由处理器706执行的指令的执行期间，存储器708还可用于存储变量或其他中间信息。存储器708的示例包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或两者。
存储装置710也可以存储指令，例如，源代码或二进制代码，用于执行上文所述的技术。存储装置710可以额外地存储由计算机处理器706使用和操控的数据。例如，存储装置710可以是由计算机系统700访问的数据库。存储装置710的其他示例包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器、磁盘、光盘、CD-ROM、DVD、闪存存储器、USB存储卡或任何其他计算机能够读取的介质。
存储器708或存储装置710可以是供或结合计算机系统700使用的非暂态计算机可读存储介质的示例。非暂态计算机可读存储介质包含指令，用于控制计算机系统700被配置为执行一些实施例描述的功能。指令在由一个或多个计算机处理器706执行时，可以被配置成执行在一些实施例中描述的功能。
计算机系统700包括用于向计算机用户显示信息的显示器712。显示器712可以显示用户用于与计算机系统700交互的用户界面。
计算机系统700还包括网络接口704，以通过诸如局域网(LAN)或广域网(WAN)的网络提供数据通信连接。也可以使用无线网络。在任何此类实施方式中，网络接口704发送和接收承载表示各种类型信息的数字数据流的电、电磁或光信号。
计算机系统700可以通过网络接口704跨越网络714发送和接收信息，网络可以是内联网或因特网。计算机系统700可以通过网络714与其它计算机系统700交互。在一些示例中，通过网络714发生客户端-服务器通信。另外，一些实施例的实施方式可以通过网络714分布在计算机系统700上。
一些实施例可以实现于一种非暂态计算机可读存储介质中，供或结合指令执行系统、设备、系统或机器使用。计算机可读存储介质包含用于控制计算机系统以执行一些实施例描述的方法的指令。计算机系统包括一个或多个计算设备。指令在由一个或多个计算机处理器执行时，可以被配置成执行在一些实施例中描述的功能。
如本文中的说明书和随后的整个权利要求书中所使用的，除非上下文明确指出其它表述，否则“一(a，an)”和“该”包括复数引用。此外，如本文中的说明书和随后的整个权利要求书中所使用的，“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”，除非上下文明确指出其他表述。
以上描述说明了各种实施例以及可以如何实施一些实施例的各方面的示例。上述示例和实施例不应被视为唯一实施例，并且被呈现以说明如由所附权利要求书限定的一些实施例的灵活性和优点。基于上述公开内容和以下权利要求，在不脱离权利要求限定的本文中的范围的情况下，可以采用其它布置、实施例、实施方式和等同物。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
由计算设备从网络设备接收第一时间，所述第一时间是在第一域中从第一定时源导出的；
由所述计算设备在第二域中从第二定时源接收第二时间；
由所述计算设备计算所述第一时间和所述第二时间之间的差异时间值；以及
由所述计算设备将所述差异时间值发送到所述网络设备，其中所述网络设备使用所述差异时间值向其他计算设备发送延迟值以在所述第二域中同步所述其他计算设备的定时，并且其中所述其他计算设备被配置成使用所述延迟值与移动网络设备同步相应时间，以允许所述移动网络设备之间的定时同步。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述第一时间包括在所述第二域中通过第一网络接收具有所述第一时间的分组。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述网络设备在所述第一域中从所述第一定时源接收所述第一时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述第一域中使用与在所述第二域中在所述计算设备处接收所述第二时间的第二网络协议不同的第一网络协议向所述网络设备发送所述第一时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一网络协议是非电缆数据业务接口规范(DOCSIS)协议，并且所述第二网络协议是DOCSIS协议。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，用于接收所述第二时间的定时协议是电气电子工程师协会(IEEE)-1588协议。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络设备：
接收所述网络设备与所述计算设备之间的第一延迟，并且计算所述网络设备与所述其他计算设备之一之间的第二延迟；以及
使用所述差异时间值以及所述第一延迟和所述第二延迟之间的差值来计算所述延迟值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络设备：
计算所述网络设备与所述计算设备之间的第一延迟，以及所述网络设备与所述其他计算设备之间的不同延迟；以及
使用所述差异时间值以及所述第一延迟和所述不同延迟之间的差值来计算多个延迟值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一定时源和所述第二定时源分别从同步定时源导出所述第一时间和所述第二时间。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二定时源在所述计算设备外部。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算设备在所述网络设备中实现。
12.一种包含指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在被执行时控制计算机系统以被配置成：
从网络设备接收第一时间，所述第一时间是在第一域中从第一定时源导出的；
在第二域中从第二定时源接收第二时间；
计算所述第一时间和所述第二时间之间的差异时间值；以及
将所述差异时间值发送到所述网络设备，其中所述网络设备使用所述差异时间值向其他计算设备发送延迟值以在所述第二域中同步所述其他计算设备的定时，并且其中所述其他计算设备被配置成使用所述延迟值与移动网络设备同步相应时间，以允许所述移动网络设备之间的定时同步。
13.一种方法，包括：
由计算设备从第一定时源接收第一时间，所述第一时间是在第一域中导出的；
由所述计算设备将所述第一时间发送到参考客户端设备，其中所述参考客户端设备在第二域中从第二定时源接收第二时间；
由所述计算设备接收所述第一时间和所述第二时间之间的差异时间值；以及
由所述计算设备使用所述差异时间值向其他计算设备发送延迟值以在第二域中同步所述其他客户端设备的定时，其中，所述其他客户端设备被配置成与移动网络设备同步相应时间，以允许所述移动网络设备之间的定时同步。
14.根据权利要求13所述的方法，使用所述差异时间值包括：
接收所述参考客户端设备与所述计算设备之间的第一延迟和所述计算设备与所述其它客户端设备之一之间的第二延迟；以及
使用所述差异时间值以及所述第一延迟和所述第二延迟之间的差值来计算所述延迟值。
15.根据权利要求13所述的方法，使用所述差异时间值包括：
接收所述参考客户端设备与所述计算设备之间的第一延迟和所述计算设备与所述其它客户端设备之间的不同延迟；以及
使用所述差异时间值以及所述第一延迟和所述不同延迟之间的差值来计算多个延迟值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述第一域中使用与在所述第二域中向所述参考客户端设备发送所述第一时间的第二网络协议不同的第一网络协议向所述计算设备发送所述第一时间。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，用于接收所述第二时间的定时协议是ITU-TG.8275协议。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一定时源和所述第二定时源从同步定时源导出所述第一时间和所述第二时间。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二定时源在所述参考客户端设备外部。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述参考客户端设备在所述网络设备中实现。
CN201980035793.1A 2018-04-27 2019-04-16 电缆网络的定时同步 Pending CN112166565A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862663742P 2018-04-27 2018-04-27
US62/663,742 2018-04-27
US16/220,758 US10530512B2 (en) 2018-04-27 2018-12-14 Timing synchronization over cable networks
US16/220,758 2018-12-14
PCT/US2019/027773 WO2019209585A1 (en) 2018-04-27 2019-04-16 Timing synchronization over cable networks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112166565A true CN112166565A (zh) 2021-01-01

Family

ID=68293017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980035793.1A Pending CN112166565A (zh) 2018-04-27 2019-04-16 电缆网络的定时同步

Country Status (6)

Country Link
US (3) US10530512B2 (zh)
EP (1) EP3785383A1 (zh)
CN (1) CN112166565A (zh)
CA (1) CA3098553A1 (zh)
MX (1) MX2020011282A (zh)
WO (1) WO2019209585A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9686124B2 (en) * 2015-09-22 2017-06-20 Veniam, Inc. Systems and methods for managing a network of moving things
JP6879234B2 (ja) * 2018-03-12 2021-06-02 日本電信電話株式会社 時刻同期装置及び時刻同期方法
EP3651387A4 (en) * 2018-05-25 2021-03-17 SOLiD, INC. COMMUNICATION NODE AND COMMUNICATION SYSTEM FOR PERFORMANCE OF CLOCK SYNCHRONIZATION
US11290970B2 (en) * 2018-07-05 2022-03-29 Cable Television Laboratories, lnc. Edge communication networks with edge-located clocks and associated methods
EP4073964A1 (en) * 2019-12-10 2022-10-19 Arris Enterprises, Llc Systems and methods for large phase correction in r-phy network architectures
CN111273538B (zh) * 2020-01-13 2021-12-10 广东大普通信技术有限公司 一种动态适配时钟噪声方法、装置及可读存储介质
CN111447032B (zh) * 2020-04-10 2020-12-29 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 一种动态高精度时间同步装置及其同步方法
US11844037B2 (en) * 2021-07-23 2023-12-12 Charter Communications Operating, Llc Automated determination of a timing offset for DOCSIS time protocol to provide precision time protocol accuracy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060168612A1 (en) * 2004-05-25 2006-07-27 Cisco Technology, Inc. Timing system for modular cable modem termination system
US20120300859A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-29 Cisco Technology, Inc. Precision Timing in a Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) System
US8982777B1 (en) * 2013-01-16 2015-03-17 Sprint Communications Company L.P. Method of adding and removing sites for a cluster based on a baseline delay comparison
US20170195110A1 (en) * 2015-10-02 2017-07-06 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Synchronizing Clocks in a Communications Network
US20180116009A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Futurewei Technologies, Inc. Docsis to support coordinated multi-point in 5g small cells

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2454870B (en) * 2007-11-16 2010-05-12 Motorola Inc Apparatus, method, and system for channel selection and allocation in mobile communications
US9258106B2 (en) 2012-07-27 2016-02-09 Nec Corporation Communication apparatus, time synchronization system, and time synchronization method
US10236968B2 (en) * 2016-08-18 2019-03-19 Facebook, Inc. High altitude point to multipoint links

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060168612A1 (en) * 2004-05-25 2006-07-27 Cisco Technology, Inc. Timing system for modular cable modem termination system
US20120300859A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-29 Cisco Technology, Inc. Precision Timing in a Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS) System
US8982777B1 (en) * 2013-01-16 2015-03-17 Sprint Communications Company L.P. Method of adding and removing sites for a cluster based on a baseline delay comparison
US20170195110A1 (en) * 2015-10-02 2017-07-06 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Synchronizing Clocks in a Communications Network
US20180116009A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Futurewei Technologies, Inc. Docsis to support coordinated multi-point in 5g small cells

Also Published As

Publication number Publication date
US11700072B2 (en) 2023-07-11
WO2019209585A1 (en) 2019-10-31
US20230308201A1 (en) 2023-09-28
MX2020011282A (es) 2021-01-08
EP3785383A1 (en) 2021-03-03
CA3098553A1 (en) 2019-10-31
US20200119826A1 (en) 2020-04-16
US10530512B2 (en) 2020-01-07
US20190334643A1 (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112166565A (zh) 电缆网络的定时同步
US11283535B2 (en) Method of remotely monitoring the timing performance of a PTP slave
US9973292B2 (en) Methods and systems for estimating offset and skew using linear programming
US9671822B2 (en) Method and devices for time transfer using end-to-end transparent clocks
US10979164B2 (en) Peer-to-peer transparent clocks and methods of estimating skew in peer-to-peer transparent clocks
US9252902B2 (en) Precision timing in a data over cable service interface specification (DOCSIS) system
US9525502B2 (en) Timing over packet demarcation entity
US8964790B2 (en) Communication apparatus
US9178637B2 (en) Method and devices for synchronization using linear programming
US8559412B1 (en) Communication time information in a network to enable synchronization
US11444747B2 (en) Measure and improve clock synchronization using combination of transparent and boundary clocks
EP3491753A1 (en) System and methods for network synchronization
US11018789B2 (en) End-to-end transparent clocks and methods of estimating skew in end-to-end transparent clocks
EP3231110B1 (en) Method and devices for time transfer using end to end transparent clocks
CN109921871A (zh) 一种时间同步方法、装置及网络系统
CN113424466B (zh) 时钟同步的方法和装置
JP7283069B2 (ja) 時刻同期経路選択装置、および、時刻同期経路選択方法
US9191844B2 (en) Systems and methods for phase determination over a wireless link
WO2015087024A1 (en) Method and devices for synchronization using linear programming
KR20190072745A (ko) 안정적인 네트워크 기반 시간동기화 방법
EP3437216B1 (en) Methods and systems for estimating offset and skew using linear programming
WO2020015813A1 (en) Peer-to-peer transparent clocks and methods of estimating skew in peer-to-peer transparent clocks
EP3824574A1 (en) End-to-end transparent clocks and methods of estimating skew in end-to-end transparent clocks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination