CN117957796A - 不对称延迟补偿 - Google Patents

Abstract

提供了一种不对称链路延迟补偿方法，在该方法中，可以使用多个校准配置文件来在通信网络100中提供公共网络时间估计。该通信网络包括节点(130)，该节点具有连接到一个或多个同步节点(122)的至少两个虚拟路径VP(VP1，VP2)。该至少两个VP各自与具有相应延迟校正因子的一个或多个相应预定校准配置文件相关联。通过识别这些VP中哪些VP可以是用于计算由VP上的延迟引起的时间偏移的候选VP，然后对候选者进行排名以选择最佳候选者或一组候选者来进行计算，实现了一种用于提供通信网络中的公共网络时间的有利方法。

Description

不对称延迟补偿

技术领域

本发明涉及用于数据的节点到节点传输和时间同步的通信网络系统领域，并且更具体地涉及一种用于在通信网络中提供公共网络时间估计的方法。

背景技术

在许多行业中，包括媒体、金融、自动化、电网和移动网络，以及在许多其他领域中，对在通信网络中提供准确时间和频率同步的需求日益增长。提供这种准确时间和频率同步的常见方式是通过从GPS和其他GNSS系统获得直接输入通信网络中的节点中的准确时钟。然而，还存在许多协议用于通过使用比如网络时间协议(NTP)、IEEE1588(PTP)和其他专有时间传递解决方案等协议的地面光学、微波链路、以太网、MPLS和IP网络来提供时间同步。

这些地面协议是基于所谓的双向时间传递方法，这些双向时间传递方法基于本地时钟和往返时间(RTT)来测量各个链路延迟以逐链路校准本地时钟。然而，大多数这种协议假设链路延迟等于RTT/2并且难以处理不对称延迟，即，从第一节点A到第二节点B的延迟不同于从第二节点B到第一节点A的延迟的情况。如果这个延迟是静态延迟，则可以对这个延迟进行校准并在此后进行处理。然而，不对称也可能在操作期间动态地出现并且在某种程度上破坏许多双向时间传递协议，并且因此需要至少提高处理这种延迟不对称的能力。

发明内容

将有利的是，提供一种用于处理基于双向时间传递的通信系统中的动态变化和不对称的链路延迟的至少改进和可靠的方法。通过如独立权利要求1中所定义的根据本发明的方法实现这个目的。

为了识别两个同步节点之间的链路的特性没有改变，可以使用校准配置文件，该校准配置文件包括路径的一种标识符和延迟校正因子或与其相关联，以补偿执行双向时间传递计算时的不对称，这些计算通常都假设对称的延迟。本发明利用校准配置文件，但是在包括网络中的节点之间的多个路径的整个网络的概念中，识别并选择最佳路径和校准配置文件。本发明还提供了确保从时钟源到结束同步节点途中的同步节点之间的所有路径都使用具有准确校准配置文件的链路的方法。

因此，在本发明构思的第一方面中，提供了一种用于在包括节点的通信网络中提供公共网络时间估计的方法，该节点具有连接到一个或多个同步节点的至少两个虚拟路径(VP)。这些VP优选地与至少一个相应的校准配置文件相关联，该校准配置文件包括相应的延迟校正因子。

该方法包括在该至少两个VP中识别候选VP，通过对候选VP排名来选择一个或多个候选VP，以及基于该一个或多个选择的VP的校准配置文件计算至少一个时间偏移。因此，如果节点检测到或为节点检测到多于一个连接的VP，这些连接的VP被识别为用于提供在提供节点中的时间偏移估计时使用的可信延迟校正因子的潜在候选者，则排名有利地提供了候选VP之间的选择机制。

根据实施例，该方法进一步包括确定VP的所连接的同步节点是否处于校准状态，并确定该节点是否处于校准状态，这是有利的。

根据实施例，确定该节点是否处于校准状态的步骤包括识别至少一个选择的VP的所连接的同步节点是否处于校准状态，并确定该选择的VP的选择的校准配置文件是否处于校准状态。这是有利的。

根据实施例，该方法进一步包括将该节点的校准状态传送给相邻节点，这有利于在整个网络中分发校准状态，并因此确保从时钟源经由每个同步节点到接收节点的每一步(VP)均处于校准状态，因此此类VP上计算的时间是在来自时钟源的校准路径和节点上完成的，并且在每一跳中使用准确的延迟校正因子。这对于确保节点中正确的估计时间计算至关重要。

根据实施例，识别候选VP的步骤包括确定这些VP的数据流特征和/或链路路径特性是否与其各自的校准配置文件匹配。这可以包括监测度量并与具有某一预定容差的(至少一个)校准配置文件中的对应值进行比较，并且如果匹配校准配置文件，则该VP被认为处于校准状态。因此，可以监测数据流特征并在预设范围内将其与其各自的校准配置文件相匹配，并且因此监测到动态链路校准配置文件变化。

根据实施例，识别候选VP的步骤包括确定这些数据流特征和/或链路路径特性是否在预设范围内匹配其各自的校准配置文件。可以连续地执行对数据流特征的监测，使得可以设置阈值以检测超出可接受范围的变化，这表明VP不再是已校准的。这对于能够动态处理网络中的变化是有利的。使用多个特征和特性是优选的，因为它使系统更可靠地检测变化和相应的不对称错误。

根据实施例，该方法进一步包括：确定VP的所连接的同步节点是否处于校准状态。

根据实施例，该排名是通过在所识别的候选VP之间比较以下各项中的至少一者来执行的：该相应的所连接的同步节点是否处于校准状态，相应的校准配置文件的数据流特征的最佳拟合或加权最佳拟合，链路类型或链路路径特性(例如正常运行时间、处于校准状态的时间、鲁棒性)，主时钟源(例如身份、类别、到最高优先级的主时钟源的最佳路径)，主时钟源的优先级，VP和/或其到主时钟源的组合路径的质量度量，每VP的来自(例如最高优先级的)主时钟源的同步路由协议度量，每VP计算的节点时钟时间(例如，选择每路径的最佳计算节点时钟或将各个值与平均值进行比较)，以及到所连接的同步节点或主时钟源的链路路径的数量。

因此，候选VP之间的排名可以通过将其各自的校准配置文件的预定值彼此比较和/或与相应VP的对应监测值进行比较来执行。这里，预定值可以对应于例如一个或多个系统特征、链路路径特征、QoS度量、接收器源质量、流特征(比如丢包、包延迟变化(PDV)、底层网络(例如光学、托管IP、非托管IP)、底层网络配置(比如流量工程类型或流量类别，例如加速转发(EF)、保证转发(AF))、底层网络：来自同步源的底层同步跳数、同步网络：来自源、本地时钟或其某种组合的托管同步跳数。当基于链路类型排名(并确定优先选择哪些VP)时，链路类型可以是光纤、以太网、IP/MPLS、无线电链路、OAS、移动链路和互联网之一。

比较链路特征和QoS度量包括例如监测丢包并在选择候选VP时将丢包最低的VP排名最高，监测包延迟变化并在选择VP时将抖动最低的VP排名最高，或者监测几个QoS度量的某种组合并根据综合度量进行排名。

根据实施例，当比较同步路由协议度量时，该方法包括将路径长度与最高优先级的源时钟进行比较，即，在排名中使用链路路径的数量或链路跳数和/或链路质量度量。例如，在对VP进行排名时，到最高优先级的源时钟的同步跳数最少和/或链路质量度量最佳的VP将排名最高。

根据实施例，该方法进一步包括通过使用这些时间偏移中的至少一个作为时间校正因子来计算至少一个节点时钟时间。

根据实施例，该节点时钟时间是使用这些时间偏移中的至少两个的平均值作为时间校正因子来计算的。可替代地，节点时钟时间被计算为例如通过平均值、中值或类似算法基于多个不同的所选VP计算的相应节点时钟时间的平均值。

根据实施例，至少一个节点时钟时间的计算包括对该节点时钟时间或这些时间偏移应用加权因子。加权因子可以基于例如针对相应VP监测的QoS度量、链路类型、链路跳数和/或链路质量度量或其他排名因子。排名因子可以从候选VP的优先级子集中和选择参数中选择。

根据实施例，当排名因子是链路类型时，该链路类型是光纤、IP波长、以太网、IP/MPLS、无线电(移动和微波)链路、OAS和互联网之一。

根据实施例，所述校准配置文件是通过监测数据流特征和/或链路路径特性，并将至少一个监测到的数据流特征和/或至少一个链路路径特性与相应的预定校准配置文件的对应值进行比较，来在预定校准配置文件的列表中识别。

VP的监测和排名可以在每个节点本地执行，或者可以提供为在中心节点处执行的集中式协议。

根据本发明构思的一个方面，提供了一种通信系统中的中心节点，其中，该中心节点被布置为与多个同步节点进行通信，并且被布置为执行作为中心协议提供的本文描述的方法，使得与同步节点通信的中心节点执行该方法的步骤。混合模型是可能的，其中优选地在本地同步节点中执行实际加时间戳、链路特征监测和时间计算，但是将结果发送到集中计算模块以执行VP和校准配置文件的排名、比较和选择。

根据本发明构思的一个方面，提供了一种被布置用于节点到节点通信的通信系统中的节点，该节点包括：存储器，该存储器存储有计算机可读指令；以及处理器，该处理器被配置为执行计算机可读指令来执行根据任一前述权利要求所述的方法。该节点可以进一步包括用于传输传出数据流的装置，例如发射器。

根据本发明构思的一个方面，提供了一种存储有计算机可读指令的非暂态计算机可读存储介质，这些计算机可读指令可由处理器执行以使该处理器执行根据所披露的发明方法的方法。

在被布置用于节点到节点通信的通信系统中，该节点包括：存储器，该存储器存储有计算机可读指令；以及处理器，该处理器被配置用于执行这些计算机可读指令以执行根据本发明构思的方法。

本发明方法的实施例优选地借助于以下各项在分发、媒体内容提供方或通信系统中实施：用于以软件形式发信号和提供数据传送的软件模块、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或者适于执行本发明的方法、云服务或虚拟机中的实施方式(图表中未示出)的其他合适的设备或可编程单元。软件模块和/或数据传送模块可以集成在包括合适的处理装置和存储器装置的节点中，或者可以在包括合适的处理装置和存储器装置并且被布置用于与现有节点互连的外部设备中实施。该节点可以被布置在边缘节点处，例如与流式边缘服务器通信，或者集成在流式边缘服务器中/或构成流式边缘服务器。

当研究以下详细披露内容、附图和所附权利要求时，本发明的进一步的目标、特征和优点将变得清楚。本领域的技术人员认识到，可以组合本发明的不同特征来产生除了下文中描述的实施例之外的实施例。

附图说明

上文将通过以下参照附图对本发明的优选实施例进行的说明性且非限制性的详细说明而更好地得到理解，在附图中相同的附图标记将用于相似的元件，并且在附图中：

图1和图2是展示了通信网络的示意性框图，鉴于此来解释根据本发明构思的方面和实施例；

图3是展示了根据本发明构思的方法的实施例的示意性流程图，以及

图4是根据本发明构思的实施例的在识别候选虚拟路径时使用动态范围的示意图。

所有附图都是示意性的，不一定按比例绘制，并且通常仅示出为了阐明本发明必要的部件，其中，可以省略或仅建议其他部件。

具体实施方式

当跨具有没有时间同步意识的许多底层网络节点(例如，路由器、开关、无线电链路系统或光学传送节点)的路径在两个同步节点之间传递时间时，本发明尤其有用。这些中间的无同步意识的节点将增加静态和动态延迟，这经常引起如上所述的不对称延迟。在本发明中，我们称同步节点之间的端到端路径为虚拟路径(VP)，并且称通过中间节点的不同路径为链路路径(LP)。不同的LP通常将产生不同的不对称，这在通常的双向时间传递解决方案中将形成相对于正确时间的时间偏移。了解并验证另一个同步节点和(多个)选择的VP处于校准状态也很重要，以便使用时间偏移正确计算为双向时间传递协议发送的时间戳以补偿先前路径以及(多个)选择的VP中的不对称错误。

现在参考图1，该图是示意性地展示例如用于数据(例如移动数据或媒体内容)的任何类型的分布的IP类型的通信网络系统100的框图，鉴于此将描述本发明构思的方面。应注意到，使用比如网络时间协议(NTP)、IEEE1588(PTP)和其他专有时间传递解决方案等协议的其他类型的网络(例如地面光学、微波链路、以太网、MPLS和IP网络)在本发明构思内同样适用。

通信网络系统100包括三种基本节点类型的多个节点：时钟源节点110，同步节点120、121、122，以及通常不具有同步能力的其他(中间)网络节点151、152、153、154。时钟源节点110提供主定时信号，经由通常使用同步节点之间的双向时间传递协议的网络时间协议，通过网络100将该主定时信号分发到同步节点151-154。可以具有几个独立的时钟源节点，这些节点均通过主参考时钟(比如GPS定时信号140、GLONASS、Galileo或其他精确时间源)提供公共时钟源。通信网络系统100中的节点经由两种类型的路径互连：两个同步节点之间的虚拟路径(VP)，以及互连任何类型的网络节点的链路路径(LP)。在图1中，已经指示了两个示例性虚拟路径VP1和VP2，它们都互连同步节点122和同步节点130。展示了节点154与同步节点122之间的链路路径LP。请注意，两个不同的VP可以终止于同一物理网络端口或两个不同的物理端口，这意味着当在两个同步节点之间建立双向连接时，该双向连接可以针对上行链路和下行链路流量在不同的中间节点上采用不同的路径。

在图2中示出了示意性地展示通信网络系统200的框图。如先前提到的，可以使用不同的网络同步方法和协议来在网络中传递时间和频率，使得主定时信号通过网络从主设备分发到从设备，例如通过时钟源110与同步节点130之间的虚拟路径VP5从主设备：时钟源110分发到从设备：同步节点130。继续参考图2，其中展示了通信网络系统200，同步节点130现在具有两个可用时钟源节点110和150，它们可通过多个不同的VP到达。VP可以直接连接到时钟源，如VP5所示，或者可以连接到中间同步节点，例如同步节点122，VP1和VP2将同步节点130连接到该同步节点。虚拟路径VP6和VP7分别将同步节点122连接到时钟源150。另外，同步节点130可选地直接连接到参考时钟，即GPS时钟140。GPS时钟可以用于校准或冗余，以使用网络分发来自(多个)主时钟源的公共时间。与市场上的其他解决方案相比，该系统和方法独立于GPS来通过网络分发准确的公共时间。

请注意，诸如图2中的122之类的同步节点将优选地监测和计算所有传入VP(来自主时钟150的VP6和VP7两者，以及分发来自时钟源110的时间的VP1和VP2)的时间和度量，并且将基于如本发明中所描述的校准状态、校准配置文件匹配以及路由和/或链路和/或质量度量来选择(多个)VP。

图3是展示了当在诸如图2中的网络200的示例性网络中实施时根据当前发明构思的方法的实施例的示意性流程图。考虑同步节点130，其可以通过多个虚拟路径VP1-VP5从两个主时钟110和150(以及可选地参考时钟140)获取时间信息。

根据本发明的实施例，在诸如同步节点130(或任何其他选择的同步节点或集中式节点)之类的节点中执行的方法通常包括连续地监测涉及双向时间传递的节点之间的双向时间传递度量(比如监测时间戳、时间差异测量和校正因子)、数据流特征和/或所连接的虚拟路径的链路路径特性(S403)。同步节点130对所连接的虚拟路径VP1、VP2、VP3、VP4和VP5执行这种连续监测。虚拟路径可以与一个或多个相应的预定校准配置文件相关联，该校准配置文件通常包括延迟校正因子(即使用双向时间传递计算计算出的校正因子)，以及可选的其他配置文件数据。虚拟路径的校准配置文件可以包括配置文件数据，该配置文件数据包括以下各项中的至少一项：预期往返时间RTT、丢包、包延迟变化PDV、漂移、质量指示符(用于确定可信链路的程度)、在同步节点之间的一个或两个方向上的链路路径延迟、以及在同步节点之间的数据流的不同方向上的链路路径延迟差、同步节点之间的平均延迟、指示虚拟路径的相应相反方向上的链路路径延迟中的不对称量的校准因子、以及延迟校正因子，该延迟校正因子表示补偿链路路径上的延迟(并且特别是任何不对称延迟)所需的校正因子。为了获得不对称变化检测的最佳准确度，使用多个数据流特征是优选的。例如，仅使用RTT将是不够的，因为不同的LP可以具有相同的RTT值但具有非常不同的不对称。可以(本地和/或集中式)存储预定校准配置文件。

该至少一个数据流特征或链路特性可以包括以下各项中的至少一项：链路路径中的(可视)节点、往返时间(RTT)、丢包、包延迟变化(PDV)、漂移、在第一节点与第二节点(即之间建立有VP的同步节点)之间的一个或两个方向上的最小链路路径延迟、在第一节点与第二节点之间的一个或两个方向上的最大链路路径延迟、第一节点与第二节点之间的平均链路路径延迟、指示虚拟路径的相应相反方向上的链路路径延迟中的不对称量的校准因子、第一节点与第二节点之间的多个方向上的链路路径延迟差。

在所连接的虚拟路径中，例如通过对构成预定校准配置文件的一部分的参数中的一个或选定子集执行变化检测、验证每个链路的质量度量以及验证处于校准状态的所有上行链路同步节点(例如，在同步节点130控制同步节点120-122中的哪个同步节点处于校准状态的情况下)来识别候选VP。当监测到的数据流特征与校准配置文件中保存的先前确定的值匹配，或者根据实施例在校准配置文件中保存的先前确定的值的预选范围内匹配时，VP被确定在其(多个)预定校准配置文件内，参见下面图4中的说明。另外，测量数据流特征的VP的质量度量并发现其具有预定值或在可接受的范围内。在处于校准状态，即，具有来自校准的同步节点的VP的至少一个匹配校准配置文件的同时，该节点会将此状态传送给相邻节点。如果该节点进入非校准状态，例如图中的状态S412，则该节点将立即更新其邻居的新状态。

在S403中连续监测所有传入VP的同时，系统可以检测校准配置文件匹配的变化，并且如果发生这种变化，例如，现有选择的校准配置文件不再匹配或出现新的校准配置文件匹配，系统将更新新的候选VP。

识别候选VP的步骤进一步可选地包括或者其之后的步骤是确定所连接的VP是否满足成为候选VP的标准，并且若是，确定有多少连接的VP满足成为候选VP的标准(S405)。

如果在步骤S405中确定识别出两个或更多个候选VP，则根据本发明的下一步骤是对候选VP在它们之间进行排名(S406)。该排名是通过在所识别的候选VP之间比较以下各项中的至少一者来执行的：该相应的所连接的同步节点是否处于校准状态，相应的校准配置文件的数据流特征的最佳拟合或加权最佳拟合，链路类型或链路路径特性，主时钟源，主时钟源的优先级，VP和/或其到主时钟源的组合路径的质量度量，来自主时钟源的同步路由协议度量，每VP计算的节点时钟时间，以及到所连接的同步节点或主时钟源的链路路径的数量。排名标准的列表并不详尽，因为还可以想到其他标准。

在表1中，虚拟路径VP1-VP5根据多项标准进行排名：到最近主时钟(即时钟源节点)或可选地到时间参考时钟的链路跳/跳转的数量、最近同步节点的校准状态、动态范围内选择的监测数据流特征/链路特性(R1在正常范围内，R2在可接受范围的边界范围内，R3在可接受范围之外)。在表1中，VP5排名为第1，即排名最高的VP，其被认为是可信的可靠时间源，因为到主时钟的跳转的数量最低，最近的同步节点处于校准状态，选择的监测数据在范围R1内，从而确定符合校准配置文件。可以想到许多不同的选择排名标准并确定其优先级的方式。

表1每VP的不同排名度量

从排名的候选VP中选择优选地排名最高的候选VP中的一个或多个，以便在用于基于该一个或多个选择的VP的校准配置文件计算至少一个时间偏移的步骤(S410)中使用。根据所计算的至少一个时间偏移，在可选的另一步骤中，使用这些时间偏移中的至少一个作为时间校正因子来计算节点130的至少一个节点时钟时间。

因此，时间校正因子用于估计节点时钟时间。如果仅选择一个VP，则使用其计算的时间偏移来估计节点时钟时间。如果选择两个或更多个VP，则可以组合其各自计算的时间偏移来估计节点时钟时间。

例如，可以使用这些时间偏移中的至少两个的平均值作为时间校正因子或者对节点时钟时间或时间偏移应用加权因子来计算节点时钟时间。可以使用排名标准来确定加权因子，比如当基于链路类型进行排名并且选择的传入VP链路类型为选择的第一VP(例如，图2中的VP1)上的光纤和选择的第二VP(例如，图2中的VP2)上的互联网时，给VP1分配比VP2更大的加权因子。

再次考虑步骤S406，其中对候选VP进行排名和选择并用于步骤S410中，当基于一个或多个选择的排名VP的校准配置文件来计算至少一个时间偏移时，根据本发明的不同实施例，关于如何使用排名的候选VP来计算时间偏移存在几个不同选项。

在第一选项中，步骤S406之后是步骤S407，在该步骤中，基于排名标准来选择最佳VP。例如，如果在排名期间确定可以通过特定的校准VP(例如，图2中的VP5)到达高优先级的主时钟源，则根据VP5的校准配置文件导出的延迟校正因子被认为是高度可信的并且被单独用于计算步骤S410中的时间偏移以及可选地节点的节点时钟时间。

在第二选项中，步骤S406之后是步骤S408，在该步骤中，选择至少两个VP，并且使用至少两个计算出的对应时间偏移的平均值作为时间校正因子来计算节点时钟时间。在第三选项中，即S409，当计算时间偏移和/或节点时钟时间时，将加权因子应用到相应的VP上。

继续参考图3，如果在步骤S405中所连接的VP中仅有一个被确定为候选VP，则在可选步骤(S411)中，在节点中使用该VP的校准配置文件以在步骤S410中提供用于公共网络时间估计的时间偏移。

根据该方法的实施例，如果确定这些监测到的数据流特征或链路路径特性与预定校准配置文件不匹配，则：该方法可选地进一步包括基于至少一个数据流特征和/或链路路径特性来确定新的附加校准配置文件(S412)，确定新的校准配置文件所基于的链路质量(S413和S414)，并且针对质量较好，例如在两个同步节点都处于校准状态的情况下，可以使用新的校准配置文件来校准虚拟链路路径，并且将使用新的校准配置文件的时间偏移用于在步骤S410中提供用于公共网络时间估计的时间偏移。如果同步节点130已经处于校准状态但没有发现新的校准链路(来自校准的同步节点的VP上的匹配校准配置文件)，而如果VP上的质量较好，则它可以在S413中进入频率保持状态。如果链路质量被确定为较差，则在确定新的校准配置文件或自动校准(AUTO CAL)之前，应当允许使用计时器和保持来稳定链路(S414)，然后使用新的校准配置文件确定新的校准配置文件和时间偏移以提供用于公共网络时间估计的时间偏移(S410)。

校准节点B和虚拟路径

根据本发明的实施例，最初，在节点A与节点B之间建立虚拟路径之后，使用提供可信时间信息的可信源来校准节点B。可信源可以是当时间信息经由网络以众所周知的不对称或优选地无不对称地(其中，链路路径上的在两个方向上的延迟正好各自是RTT/2)传输时从节点A接收的本地时钟或时间。节点B的这种校准使节点B的时间相对于可信源具有标称零偏移或相对于可信源具有已知偏移，这可以用于补偿在数据流中接收的时间信息的偏移。在节点B经过校准的情况下，并且假设节点A是经过校准的，可以校准节点B与节点A之间的链路路径。当节点A是经过校准的并且虚拟路径是经过校准的时，然后节点B可以在需要的时间恢复其校准状态。

对于如在参考图1描述的示例性实施例中的情况，其中在例如节点130与节点122之间可以存在多个虚拟路径，即VP 1和VP2，这些VP中的每一个都将需要校准，并且因此针对同一路径VAB可以支持多个校准配置文件。节点可以自动地执行每个新VP的这种校准并且将校准的时间偏移或延迟校正因子存储在由该VP的一个或多个数据流特征组成的对应校准配置文件中。当系统检测到数据流特征的变化时，节点将进入本地时钟的保持模式并且搜索所存储的校准配置文件。如果节点可以找到与具有相同数据流特征的现有配置文件的匹配，则其将应用所存储的延迟校正因子(或所存储的链路时间偏移)并且开始使用新的VP来为节点时钟提供本地时间(相位和频率)。如果节点不能找到匹配，则其将查看是否具有任何其他传入VP，针对该VP，其具有校准状态。如果是这样，则节点将开始使用该VP的链路时间偏移，并且开始使用该路径计算本地时间(节点时钟)。在这种情况下，节点不能为任何传入VP找到任何匹配配置文件，其将使用处于其保持模式的本地时钟作为可信源并且创建并存储具有数据流特征和对应链路时间偏移的新的校准配置文件，并且将该新的校准配置文件应用于新的VP，并且使用现在经过校准的链路来提供节点时钟。由于以这种方式计算新的校准配置文件的时间非常短，因此节点将继续提供准确的时间。

根据实施例，该方法包括：确定节点是否处于校准状态；以及将其校准状态传送给相邻节点。当节点连接到来自经过校准的同步节点的经过校准的虚拟路径或连接到本地可信源时，该节点处于校准状态。可以在校准状态下通过以下方式校准具有校准状态的两个节点之间的所有虚拟路径：基于节点的相应校准的时间偏移和来自每个相应路径的信息来计算每虚拟路径的时间偏移。

根据实施例，该方法包括确定VP的所连接的同步节点是否处于校准状态，并确定该节点是否处于校准状态。当节点连接到来自经过校准的同步节点的经过校准的虚拟路径或连接到本地可信源时，该节点处于校准状态。

可以在校准状态下通过以下方式校准两个节点之间的所有虚拟路径：基于节点的相应校准的时间偏移和来自每个相应路径的信息来计算每虚拟路径的时间偏移。

校准因子

在双向时间传递方法中，利用基于本地时钟和往返时间(RTT)测量的各个链路延迟以逐链路校准本地时钟。如先前提到的，已知双向传递协议假设链路延迟等于RTT/2。进一步地，如果我们将链路路径中的往返时间定义为接收方到发送方节点延迟(在本文还被称为本地远程延迟LRD)乘以第一校准因子与发送方到接收方节点延迟(远程到本地延迟RDL)乘以第二校准因子之和，并且如果确定在链路路径中不存在不对称，则LRD等于RLD，并且每个方向上的校准因子被确定为0.5，使得LRD＝RLD＝RTT/2。如果是相反情况，即确定在链路路径中存在不对称，则相应方向LRD和RLD的相应校准因子cLRD和cRLD可以被描述为RTT的分数，使得LRD*cLRD+RLD*cRLD＝RTT。如本领域技术人员已知的，可以实现其他形式的校准因子以达到相同或类似的效果。

图4是本文提出的实施例在监测数据流特征、QoS测量、诸如双向时间传递度量之类的时间数据、以及所连接的虚拟路径的链路路径特性时如何使用动态范围来识别候选VP的示意图。用于例如PDV的范围可以被设置为正常范围R1、可接受范围的边界范围R2、以及可接受范围之外的范围R3。服务水平(LOS)、包延迟偏差(PDV)、丢包率、往返时间、节点时钟导数(跳转)、测量时钟时间与节点时钟时间、同步跳数(#sync hops)、来自源时钟的VP数(#VPs)、来自源时钟的LP数(#LPs)、#链路的类型、以及探测。诸如LOS、PDV和丢包率之类的动态质量值可以有利地用于数据流特征的变化检测监测，作为确定监测到的VP的特定校准配置文件是否由于监测到的数据流特征不再与校准配置文件匹配而不再可信，并确定因此应将哪个校准配置文件更换为另一个校准配置文件的步骤。图4仅给出了本发明的一个示例和实施例，并且当然本发明适用于优选的单个度量并且范围可以设置为零，即使用固定值。

本文的方法涉及提供数据的节点到节点传输和时间同步。这些方法可以被实施为通过这样的通信网络的分布式或集中式时间同步。为了提供示例性实施例，该方法被描述为在被相邻节点包围并通过多个VP连接到同步节点的网络中的节点中执行。

Claims (16)

1.一种包括节点(130)的通信网络中的方法，该节点具有连接到一个或多个同步节点(121，122)的至少两个虚拟路径VP(VP1，VP2，VP3，VP4)，其中，所述至少两个VP中的至少两个与包括相应延迟校正因子的至少一个相应校准配置文件相关联，所述方法包括：

识别所述至少两个VP中的候选VP；

通过对所述候选VP进行排名来选择一个或多个候选VP；以及

基于该一个或多个选择的VP的校准配置文件计算至少一个时间偏移。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

确定VP的所连接的同步节点是否处于校准状态，并确定所述节点是否处于校准状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定所述节点是否处于校准状态的步骤包括识别至少一个选择的VP的所连接的同步节点是否处于校准状态，并确定所述选择的VP的选择的校准配置文件是否处于校准状态。

4.根据权利要求2或3所述的方法，进一步包括将所述节点的校准状态传送给相邻节点。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述识别候选VP的步骤包括确定所述VP的数据流特征和/或链路路径特性是否与其各自的校准配置文件匹配。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述识别候选VP的步骤包括确定所述数据流特征和/或链路路径特性是否在预设范围内匹配其各自的校准配置文件。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述排名是通过在所识别的候选VP之间比较以下各项中的至少一者来执行的：

该相应的所连接的同步节点是否处于校准状态

相应的校准配置文件的数据流特征的最佳拟合或加权最佳拟合，

链路类型或链路路径特性，

主时钟源，

主时钟源的优先级，

所述VP和/或其到主时钟源的组合路径的质量度量，

来自主时钟源的同步路由协议度量，

每VP计算的节点时钟时间，以及

到所连接的同步节点或主时钟源的链路路径的数量。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，进一步包括通过使用所述时间偏移中的至少一个作为时间校正因子来计算至少一个节点时钟时间。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述节点时钟时间是使用所述时间偏移中的至少两个的平均值作为时间校正因子来计算的。

10.根据权利要求8或9所述的方法，进一步包括对所述节点时钟时间或所述时间偏移应用加权因子。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述加权因子是使用所述排名来确定的。

12.根据权利要求6所述的方法，在基于链路类型进行排名时，该链路类型是光纤、波长、以太网、IP/MPLS、无线电链路、OAS和互联网中的一者。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述校准配置文件是通过监测数据流特征和/或链路路径特性，并且将至少一个监测到的数据流特征和/或至少一个链路路径特性与相应的预定校准配置文件的对应值进行比较，来在预定校准配置文件的列表中识别。

14.一种包括多个节点的通信系统中的中心节点，其中，该中心节点被布置为与所述节点通信，并且其中，根据任一前述权利要求所述的方法被提供为中心协议，使得与该节点通信的该中心节点执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法的步骤。

15.一种被布置用于节点到节点通信的通信系统中的节点，该节点包括：存储器，该存储器存储有计算机可读指令；以及处理器，该处理器被配置为执行所述计算机可读指令来执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。

16.一种存储有计算机可读指令的非暂态计算机可读存储介质，这些计算机可读指令可由处理器执行以使该处理器执行根据权利要求1-13中任一项所述的方法。