TWI612831B - 時脈同步方法、行動網路系統、網路控制器與網路交換器 - Google Patents

時脈同步方法、行動網路系統、網路控制器與網路交換器 Download PDF

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Abstract

本揭露提供一種時脈同步方法、行動網路系統、網路控制器與網路交換器。本方法包括：根據從網路控制器傳送一封包至網路交換器的第一延遲時間以及從網路交換器傳送另一封包至網路控制器的第二延遲時間，計算網路控制器與網路交換器之間的來回延遲時間比。本方法還包括：根據來回延遲時間比鎖定第一時脈，其中第一時脈是同步於網路控制器的主時脈。本方法更包括：將所鎖定的第一時脈設定為網路交換器的運作時脈。

Description

時脈同步方法、行動網路系統、網路控制器與網路交換器
本揭露是有關於一種時脈同步方法、行動網路系統、網路控制器與網路交換器。
隨著第四代行動通訊(4th Generation，4G)長期進化(Long-Term Evolution，LTE)的興起與技術不斷地演進，由於長期演進分時雙工(Long-Term Evolution Time-Division Duplex，LTE TDD) 以及第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project，3GPP)在版本(Release) 10的增強型細胞間干擾協調 (enhanced Inter-cell Interference Coordination，eICIC)等技術上的需求，基地台時脈同步已是必要的條件。然而，因為基地台數目的大量增加以及全球定位系統(Global Position System，GPS)天線的佈建地點難以取得，透過後端網路(Backhaul Network)的時脈同步技術更顯得日益重要。目前網路的時脈同步技術主要有網路時間協定(Network Time Protocol，NTP)、同步乙太網(Synchronous Ethernet)及IEEE 1588v2 PTP等技術。其中，IEEE 1588v2 PTP因為可以同時提供頻率及時間上的同步且具有次微秒(sub-microsecond)或是更高之精準度，故IEEE 1588v2 PTP是目前行動網路中最主要的時脈同步技術。
IEEE 1588v2 PTP時脈同步技術是一種主從式的協定。藉由主裝置與從裝置之間多次封包交換的過程，從裝置可以經由計算並獲得主裝置與從裝置之間的傳輸延遲時間(Delay)以及時間徧移量(Offset)，藉以修正從裝置的時脈使其與主裝置的時脈同步。然而，IEEE 1588v2 PTP的精準度取決於兩個重要因素。第一個因素為網路路徑的對稱性，其中當主裝置到從裝置的路由路徑與從裝置到主裝置的路由路徑不對稱時，會造成在計算延遲時間時產生誤差。第二個因素為封包傳輸時的延遲抖動(Delay Variation)，即不穩定的傳輸延遲時間。其中，不穩定的傳輸延遲時間會造成時間徧移量在計算上的困難，進而造成時脈同步協定的精準度大幅降低。
圖1A是現行的行動網路的時脈同步架構示意圖。請參照圖1A，在現行的行動網路的時脈同步架構中，營運商會設置一精準時鐘源(Grandmaster Clock)做為整個欲進行同步的網路的主時脈。主時脈透過運行邊界時鐘(Boundary Clock，BC)以及通透時鐘(Transparent Clock，TC)的方式，由網路交換器逐級地將同步訊息傳遞至基地台，使得基地台與精準時鐘源同步。然而，營運商在實際佈建時脈同步網路時可能會面臨到兩個難題。
圖1B是現行的行動網路的時脈同步架構可能面臨的問題的示意圖。請參照圖1B，其中，在佈建時脈同步網路時會面臨到的第一個難題為用於傳遞同步訊息的後端網路可能存在過多的網路交換器，或是後端網路中存在著第三方不受信任的網路(Untrusted Networks)。在此情況下，基於時脈同步訊息的傳遞可能無法受到保證或第三方不受信任的網路可能不支援IEEE 1588v2 PTP等因素，在傳輸時脈同步訊息時可能造成大幅度的延遲抖動，故會影響到精準時鐘源與基地台的同步運作。此外，在佈建時脈同步網路時會面臨到的第二個難題則是當行動網路較具規模且發生基地台與精準時鐘源無法精準地同步時，營運商將難以檢測此狀況是由哪一個網路交換器所造成，營運商必須花費較多人力與時間逐一地搜尋有問題的網路交換器，進而造成服務品質下降以及營運成本的大幅增加。
本揭露提出一種時脈同步方法、行動網路系統、網路控制器與網路交換器可以，能有效地提升時脈同步的精準度且有效地降低延遲抖動，同時具有錯誤偵測的功能。
本揭露提供一種時脈同步方法，用於集中式行動網路，包括根據從集中式行動網路的網路控制器傳送一封包至集中式行動網路的網路交換器的第一延遲時間以及從網路交換器傳送另一封包至網路控制器的第二延遲時間，計算網路控制器與網路交換器之間的來回延遲時間比；根據來回延遲時間比鎖定第一時脈，其中第一時脈是同步於網路控制器的主時脈；以及將所鎖定的第一時脈設定為網路交換器的運作時脈。
本揭露提供一種行動網路系統，用於集中式行動網路，包括網路控制器與網路交換器。其中網路控制器用以根據從集中式行動網路的網路控制器傳送一封包至集中式行動網路的網路交換器的第一延遲時間以及從網路交換器傳送另一封包至網路控制器的第二延遲時間，計算網路控制器與網路交換器之間的來回延遲時間比，網路交換器用以根據來回延遲時間比鎖定第一時脈，其中第一時脈是同步於網路控制器的主時脈，網路交換器更用以將所鎖定的第一時脈設定為網路交換器的運作時脈。
本揭露提供一種網路控制器，用於集中式行動網路，包括時間模組與同步時脈計算模組。其中時間模組用以將網路控制器的時脈與精準時鐘源取得同步，並將取得與精準時鐘源同步的時脈作為網路控制器的主時脈。同步時脈計算模組用以根據從集中式行動網路的網路控制器傳送一封包至集中式行動網路的網路交換器的第一延遲時間以及從網路交換器傳送另一封包至網路控制器的第二延遲時間，計算網路控制器與網路交換器之間的來回延遲時間比。
本揭露提供一種網路交換器，用於集中式行動網路，包括從時脈運作模組以及時間模組。從時脈運作模組用以從集中式行動網路的網路控制器接收來回延遲時間比，其中來回延遲時間比為根據從網路控制器傳送一封包至網路交換器的第一延遲時間以及從網路交換器傳送另一封包至網路控制器的第二延遲時間計算而得。時間模組用以根據來回延遲時間比鎖定第一時脈，其中第一時脈是同步於網路控制器的主時脈，其中從時脈運作模組將所鎖定的第一時脈設定為網路交換器的運作時脈。
基於上述，本揭露所提出的行動網路的時脈同步方法、行動網路系統、網路控制器以及網路交換器可以根據來回延遲時間比進行時脈鎖定調整程序，進而提升時脈同步的精準度，從而有效地降低延遲抖動且具有錯誤偵測的功能。
為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本揭露的時脈同步方法是藉由網路控制器計算網路控制器與網路交換器之間在進行雙向傳輸時的來回延遲時間比，並藉由網路交換器根據此來回延遲時間比進行時脈鎖定調整程序以將已鎖定的時脈設定為網路交換器的運作時脈。基此，可以有效地提升時脈同步的精準度。
圖2是依據一範例實施例所繪示之集中式行動網路系統的示意圖。請參照圖2，集中式行動網路系統200包括網路控制器20、網路交換器22a~22e以及基地台24a~24c。其中網路交換器22a~22e組成一個核心網路26。須了解的是，集中式行動網路系統200並不用於限定網路交換器以及基地台的個數，在另一範例實施例中，集中式行動網路系統200例如可以包括其它數量的網路交換器或基地台。
圖3A是依據本揭露一範例實施例所繪示之網路控制器的示意圖。請參照圖3A，網路控制器20包括收發單元310、處理單元320以及儲存單元330。其中收發單元310以及儲存單元330分別耦接至處理單元320。
收發單元310具有一般網路介面卡的功能，用以與基地台24a~24c或網路交換器22a~22e收發訊息。收發單元310例如可以支援全球移動通信系統（global system for mobile communication， GSM）、使用者掌上型電話系統（personal handy-phone system，PHS）、碼分多址（code division multiple access，CDMA）系統、寬頻碼分多址（wideband code division multiple access，WCDMA）系統、長期演進（long term evolution，LTE）系統、微波接入全球互通（worldwide interoperability for microwave access，WiMAX）系統、無線保真（wireless fidelity，Wi-Fi）系統或藍牙的信號傳輸的元件。
處理單元320例如可以是一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統的處理器、數位訊號處理器、多個微處理器（microprocessor）、一個或多個結合數位訊號處理器核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應用集成電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、場可程式閘陣列電路（Field Programmable Gate Array，FPGA）、任何其他種類的積體電路、狀態機、基於進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine，ARM）的處理器以及類似品。
儲存單元330例如可以是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）、快閃記憶體（Flash memory）、硬碟或其他類似裝置或這些裝置的組合。
在本範例實施例中，儲存單元330中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由處理單元320來執行。例如，儲存單元330中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行本揭露所述應用於集中式行動網路系統200的行動網路的時脈同步方法的各個步驟，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。
在本範例實施例中，網路交換器22a~22e的實施態樣皆相似，故以下將以網路交換器22a為例來介紹每一個網路交換器22a~22e功能。
圖3B是依據本揭露一範例實施例所繪示之網路交換器的示意圖。請參照圖3B，網路交換器22a包括收發單元340、處理單元350以及儲存單元360。其中收發單元340以及儲存單元360分別耦接至處理單元350。需暸解的是，收發單元340、處理單元350以及儲存單元360可以是分別與上述圖3A之收發單元310、處理單元320以及儲存單元330相類似的元件，在此並不贅述。
類似地，在本範例實施例中，儲存單元360中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由處理單元350來執行。例如，儲存單元360中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行本揭露所述應用於集中式行動網路系統200的行動網路的時脈同步方法的各個步驟，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。
請再次參照圖2，基地台24a~24c例如是大型基地台（macro BS）、微微型基地台（Pico BS）、超微型基地台（Femto BS）、家用基地台或其他類型的基地台，本揭露並未對此有所限制。
需注意的是，在傳統的同步網路中是使用LTE S1的資料線路(Data Channel)傳送同步訊息。其中，主時鐘至基地台的路徑上的各個網路交換器需對所接收到的同步訊息(例如，BC/TC的方式)中的時脈資訊進行適當的更新後，才會將同步訊息傳遞至路徑上的下一個網路交換器。當基地台接收到同步訊息時，才會根據此同步訊息與主時鐘進行同步。也就是說，傳統的同步網路是「分散式」的。然而，圖4是依據本揭露一範例實施例所繪示之集中式行動網路系統的運作的示意圖。請參照圖4，在本範例實施例中，集中式行動網路系統200是基於軟體定義網路(Software Defined Networking，SDN)的架構來運行。基於SDN的技術特點可以分離網路交換器22a~22e的管理層與傳輸層，使得網路控制器20可以做「集中式」的資料流管理，並且SDN網路控制器20具有網路全域的視野以及控制權。在本範例實施例中，網路控制器20可以直接地經由SDN的控制通道(Control Channel)對每一個網路交換器22a~22e進行同步。以圖4為例，網路控制器20可以直接地經由SDN的控制通道對網路交換器22e進行同步，而位於網路控制器20與網路交換器22e的路徑上的網路交換器22a、網路交換器22b以及網路交換器22d僅用於傳送同步訊息封包，而不對傳送至網路交換器22e的同步訊息中的時脈資訊作更新。也就是說，網路控制器20是以「邏輯上地」對網路交換器22e直接進行同步，而不需藉由網路交換器22a、網路交換器22b以及網路交換器22d來逐級地更新同步資訊。以下僅以網路控制器20對網路交換器22e進行時脈同步的範例進行說明。
圖5是依據本揭露一範例實施例所繪示之網路控制器與網路交換器的模組的示意圖。
請參照圖5，網路控制器20包括時間模組424、主時脈運作模組426以及具有控制器代理模組428a與記憶體模組428b的同步時脈計算模組428。
網路交換器22e包括從時脈運作模組430、時間模組432以及訊息代理模組434。
在本範例實施例中，網路控制器20的同步時脈計算模組428會根據從網路控制器20傳送封包至網路交換器22e的第一延遲時間以及從網路交換器22e傳送封包至網路控制器20的第二延遲時間，計算網路控制器20與網路交換器22e之間的來回延遲時間比。
具體來說，首先網路控制器20的時間模組424會將網路控制器20的時脈與精準時鐘源422取得同步，並將取得之精準同步時脈作為網路控制器20的主時脈。而時間模組424可以使用10Mhz、1pps或IEEE 1588方式來鎖定與精準時鐘源422同步的時脈。時間模組424將同步後的時脈提供給主時脈運作模組426以作為與網路交換器22e同步的主時脈。
接著，同步時脈計算模組428會設定並提供運行精準時間協定(Precision Time Protocol，PTP)的相關參數提供給主時脈運作模組426。在本範例實施例中，網路控制器20是基於IEEE 1588v2 PTP的協定來與網路交換器22e來進行同步。
之後，主時脈運作模組426會根據網路控制器20同步後的時脈以及同步時脈計算模組428所提供的參數，與網路交換器22e的從時脈運作模組430運行IEEE 1588v2 PTP的精準時間協定運作。首先，主時脈運作模組426會先傳送一日期時間(Time of Date，TOD)封包給從時脈運作模組430以更新從時脈時間，之後藉由網路控制器20與網路交換器22e來回多次的封包交換，同步時脈計算模組428會計算出從網路控制器20傳送封包至網路交換器22e的延遲時間與從網路交換器22e傳送封包至計算網路控制器20的延遲時間，進而計算出網路控制器20與網路交換器22e之間的來回延遲時間比。
圖6是依據本揭露一範例實施例所繪示之計算來回延遲時間比的示意圖。
請同時參照圖5與圖6，假設網路控制器20的主時脈運作模組426於時間TSref (以下參考為，第一時間)發送TOD封包(以下參考為，第一封包)至網路交換器22e，網路交換器22e接收到此第一封包的時間記錄為時間TSref 。之後，網路交換器22e的從時脈運作模組430會將網路交換器22e接收到第一封包的時間記錄為時間TSref 。需注意的是，其中當網路交換器22e的時間被記錄為時間TSref 時，網路控制器20的時間已變更為時間(TSref +DC2S )(以下參考為，第二時間)，時間(TSref +DC2S )為時間TSref 加上延遲時間DC2S (以下參考為，第一延遲時間)。延遲時間DC2S 代表從網路控制器20傳送一封包至網路交換器22e的延遲時間。
之後，網路控制器20的同步時脈計算模組428會於時間TC (以下參考為，第三時間)發送第二封包至網路交換器22e的訊息代理模組434，在本範例實施例中，同步時脈計算模組428是以Openflow的Experimenter封包的形式來發送此封包。在此，時間TC 與時間(TSref +DC2S )相差時間間隔ΔC (以下參考為，第一時間間隔)。
當網路交換器22e的訊息代理模組434於時間TS (以下參考為，第四時間)接收到網路控制器20發送的第二封包後，其中時間TS 為網路交換器22e記錄的時間TSref 加上時間間隔ΔC 以及第二封包的延遲時間DC2S 的總和(即，TS =TSref +ΔC +DC2S )。網路交換器22e的訊息代理模組434會於時間T’S (以下參考為，第五時間)發送第三封包至網路控制器20的控制器代理模組428a，其中時間T’S 與時間TS 相差時間間隔ΔS (以下參考為，第二時間間隔)。
在此須說明的是，網路控制器20發送至網路交換器22e的第二封包是用以通知網路交換器22e在接收到第二封包的時間TS 之後的時間T’S 發送第三封包至行動網路控制20，其中第三封包內容包含時間T’S 與時間TS 相差時間間隔ΔS 。因此網路交換器22e的訊息代理模組434會於時間T’S 發送第三封包至網路控制器20的控制器代理模組428a，其中時間T’S 與時間TS 相差時間間隔ΔS 。特別是，第三封包中會帶有時間TSref 以及時間TS 的資訊。其中時間TS 為時間TSref 、時間間隔ΔC 以及延遲時間DC2S 的總和(即，TS =TSref +ΔC +DC2S )。
之後，網路控制器20的控制器代理模組428a於時間T’C (以下參考為，第六時間)接收到第三封包，其中時間T’C 為時間TS 、時間間隔ΔS 以及延遲時間DS2C 的總和(即，T’C =TS +ΔS +DS2C )。延遲時間DS2C (以下參考為，第二延遲時間)代表從網路交換器22e傳送封包至網路控制器20的延遲時間。
當網路控制器20的控制器代理模組428a於時間T’C 接收到第三封包之後，由於網路控制器20具有時間TS 、時間TSref 、時間T’C 、時間間隔ΔS 以及時間間隔ΔC 的資訊，故網路控制器20的同步時脈計算模組428可以根據時間TS 、時間TSref 以及時間間隔ΔC 計算出延遲時間DC2S ，並且根據時間T’C 、時間TS 以及時間間隔ΔS 計算出延遲時間DS2C 。具體來說，由於時間TS 為時間TSref 、時間間隔ΔC 以及延遲時間DC2S 的總和，故同步時脈計算模組428可以將時間TS 減去時間TSref 以及時間間隔ΔC 以求得延遲時間DC2S (即，DC2S =TS -TSref -ΔC )。類似地，由於時間T’C 為時間TS 、時間間隔ΔS 以及延遲時間DS2C 的總和，故同步時脈計算模組428可以將時間T’C 減去時間TS 以及時間間隔ΔS ，以求得延遲時間DS2C (即，DS2C =T’C -TS -ΔS )。
之後，同步時脈計算模組428可以根據上述方式獲得的延遲時間DC2S 以及延遲時間DS2C ，計算出來回延遲時間比K。具體來說，同步時脈計算模組428可以將延遲時間DC2S 除以延遲時間DS2C 以求得來回延遲時間比K(即，K=DC2S /DS2C )。也就是說，來回延遲時間比K代表網路控制器20與網路交換器22e之間雙向路徑的延遲時間的比例值。
值得一提的是，在一範例實施例中，網路控制器20可以藉由多次的測量(例如，反覆地執行上述圖6的運算過程)，以記錄從網路控制器20傳送封包至網路交換器22e的多個延遲時間(例如，每一次測量所求得的延遲時間DC2S )以及從網路交換器22e傳送另一封包至網路控制器20的多個延遲時間(例如，每一次測量所求得的延遲時間DS2C )。網路控制器20可以依據所記錄從網路控制器20傳送封包至網路交換器22e的多個延遲時間中，獲取從網路控制器20傳送封包至網路交換器22e的第一延遲時間DC2S 。例如，網路控制器20可以將經由多次測量所記錄的多個延遲時間取平均值以獲取第一延遲時間DC2S 。或者，網路控制器20可以先將多次測量之從網路控制器20傳送封包至網路交換器22e的延遲時間之中變異較大的延遲時間(例如，大於預定上限門檻值的延遲時間和小於預定下限門檻值的延遲時間)先去除後再計算平均值，以作為第一延遲時間DC2S 。然而需注意的是，本揭露並不用於限定網路控制器20依據所記錄的多個延遲時間中獲取第一延遲時間DC2S 的方式。
類似地，網路控制器20可以依據所記錄從網路交換器22e傳送封包至網路控制器20的多個延遲時間，來獲取從網路交換器22e傳送封包至網路控制器20的第二延遲時間DS2C 。例如，網路控制器20可以將經由多次測量所記錄的多個延遲時間取平均值以獲取第二延遲時間DS2C 。之後，網路控制器20可以將第一延遲時間DC2S 除以第二延遲時間DS2C 以獲得來回延遲時間比K。同樣地，網路控制器20也可以先將多次測量從網路交換器22e傳送封包至網路控制器20的延遲時間之中變異較大的延遲時間(例如，大於預定上限門檻值的延遲時間和小於預定下限門檻值的延遲時間)先去除後再計算平均值，以作為第二延遲時間DS2C 。然而需注意的是，本揭露並不用於限定網路控制器20依據所記錄的多個延遲時間中獲取第二延遲時間DS2C 的方式。
在計算出來回延遲時間比K之後，網路控制器20的同步時脈計算模組428可以將來回延遲時間比K透過記憶體模組428b儲存至儲存單元330中。需注意的是，由於網路控制器20可以對每一個網路交換器22a~22e計算出對應的來回延遲時間比K，故當每一個網路交換器22a~22e所對應的來回延遲時間比K被計算出時，記憶體模組428b可以對每一個網路交換器22a~22e儲存對應的來回延遲時間比K於儲存單元330中。
請再次參照圖5，當網路控制器20的同步時脈計算模組428例如計算出網路交換器22e的來回延遲時間比K後，網路控制器20的同步時脈計算模組428會將對應於網路交換器22e的來回延遲時間比K的值傳送給網路交換器22e的訊息代理模組434。當網路交換器22e的訊息代理模組434接收到對應於網路交換器22e的來回延遲時間比K的值時，訊息代理模組434會將來回延遲時間比K傳送至從時脈運作模組430。類似地，同步時脈計算模組428以Openflow的Experimenter封包的形式來傳送來回延遲時間比K的值。
之後，網路交換器22e的從時脈運作模組430從網路控制器22e接收來回延遲時間比K，並且網路交換器22e的時間模組432可以根據來回延遲時間比K進行時脈鎖定調整程序以鎖定網路交換器22e的時脈(以下參考為，第一時脈)，以使得第一時脈是同步於網路控制器20的主時脈。由此，從時脈運作模組430進而會將已鎖定的第一時脈設定為網路交換器22e的同步運作時脈。
例如，當網路交換器22e的從時脈運作模組430從網路控制器22e接收來回延遲時間比K後，從時脈運作模組430會根據來回延遲時間比K配合運行IEEE 1588v2 PTP協定以得到用於時脈校正的時間偏移量(Offset)進行時脈同步鎖定，其中時間偏移量為網路交換器22e與網路控制器20的時間差距。
圖7為依據本揭露一範例實施例所繪示之計算時脈偏移量的示意圖。
請同時參照圖5與圖7，網路控制器20與網路交換器22e在交換多個封包(例如，圖7中分別具有Sync、Follow-Up、Delay_Req、Delay_Resp等訊息的封包)後，網路交換器22e會計算出網路交換器22e對應於網路控制器20的時脈偏移量。
具體來說，首先，網路控制器20的主時脈運作模組426會在時間T1 (以下參考為，第七時間)發送具有Sync訊息的封包(以下參考為，第四封包)至網路交換器22e的從時脈運作模組430。接著，網路交換器22e的從時脈運作模組430會在時間T2 (以下參考為，第八時間)接收到上述的第四封包。網路控制器20的主時脈運作模組426還會在發送第四封包之後，發送具有Follow-Up訊息的封包至網路交換器22e的從時脈運作模組430。其中Follow-Up訊息中包括網路控制器20發送第四封包的時間T1 的資訊。
之後，網路交換器22e的從時脈運作模組426會在時間T3 (以下參考為，第九時間)發送具有Delay_Req訊息的封包(以下參考為，第五封包)至網路控制器20的主時脈運作模組426。其中Delay_Req訊息用於要求網路控制器20回覆第五封包到達網路控制器20的時間T4 (以下參考為，第十時間)。
之後，當網路控制器20的主時脈運作模組426在時間T4 接收到上述的第五封包後，網路控制器20的主時脈運作模組426會回覆具有Delay_Resp的訊息的封包給網路交換器22e的從時脈運作模組430，用以通知網路交換器22e關於第五封包到達網路控制器20的時間T4 。
此時，由於網路交換器22e已具有時間T1 、時間T2 、時間T3 、時間T4 以及來回延遲時間比K的資訊，網路交換器22e可以根據網路控制器20發送第四封包的時間T1 、網路交換器22e接收第四封包的時間T2 、網路交換器22e發送第五封包的時間T3 、網路控制器20接收第五封包的時間T4 與來回延遲時間比K，計算網路控制器20與網路交換器22e的時間偏移量。
具體來說，由於來回延遲時間比K代表延遲時間DC2S 為延遲時間DS2C 的K倍，故可以得到以下運算式(1)：
DC2S =KDS2C 運算式(1)
此外，由於目前時間偏移量為未知數，而根據圖7可知，時間偏移量(以下表示為Offset)、網路控制器20發送第四封包的時間T1 與網路交換器22e接收第四封包的時間T2 之間的關係可以表示成以下運算式(2)：
Offset=T2 -(T1 +DC2S ) 運算式(2)
類似地，根據圖7可知，時間偏移量Offset、網路交換器22e發送第五封包的時間T3 與網路控制器20接收第五封包的時間T4 之間的關係可以表示成以下運算式(3)：
(-Offset)=T4 -(T3 +DS2C ) 運算式(3)
經由將運算式(2)加上運算式(3)，可以得到運算式(4)。
DC2S +DS2C =T2 -T1 +T4 -T3 運算式(4)
之後，將運算式(1)代入運算式(4)，可以得到運算式(5)：
KDS2C +DS2C =T2 -T1 +T4 -T3 運算式(5)
整理運算式(5)可以得到運算式(6)：
DS2C =(T2 -T1 +T4 -T3 )/(K+1) 運算式(6)
最後，將運算式(6)再代入運算式(3)，以求得時間偏移量的運算式(7)：
Offset=((T2 -T1 +T4 -T3 )/(K+1))-(T4 -T3 ) 運算式(7)
也就是說，網路交換器22e可以根據網路控制器20發送第四封包的時間T1 、網路交換器22e接收第四封包的時間T2 、網路交換器22e發送第五封包的時間T3 、網路控制器20接收第五封包的時間T4 與來回延遲時間比K，根據運算式(7)計算出網路控制器20與網路交換器22e的時間偏移量。
當網路交換器22e的從時脈運算模組430根據來回延遲時間比K計算出網路控制器20與網路交換器22e的時間偏移量後，網路交換器22e的時間模組432可以根據時間偏移量進行時脈鎖定調整程序以鎖定一個時脈(以下參考為第一時脈)。之後，網路交換器22e的時間模組432可以將已鎖定的第一時脈提供給從時脈運作模組430做為運作時脈。其中根據時間偏移量鎖定網路交換器22e的第一時脈可以是經由IEEE 1588 v2 PTP的運作方式進行鎖定，在此便不再贅述。
特別是，網路交換器22e例如可以週期性地計算網路交換器22e與網路控制器20的時間偏移量，並藉由訊息代理模組434以Openflow週期性地傳送同步狀態訊息給網路控制器20，其中同步狀態訊息包括上述的時間偏移量。相同地，網路控制器20的控制器代理模組428a會週期性地從網路交換器22e接收上述的同步狀態訊息，其中同步狀態訊息包括上述的時間偏移量。網路控制器20的控制器代理模組428a也會根據所接收的同步狀態訊息週期性地藉由記憶體模組428b更新儲存在儲存單元330中對應於網路交換器22e的同步狀態訊息，網路控制器20的同步時脈計算模組428可以根據此同步狀態訊息管理網路交換器22e。
圖8為依據本揭露一範例實施例所繪示之管理網路交換器的示意圖。
請參照圖8，由於每一個網路交換器22a~22e皆可以週期性地計算時間偏移量並發送具有時間偏移量的同步狀態訊息至網路控制器20，網路控制器20可以根據同步狀態訊息判斷網路交換器22a~22e的其中之一是否故障。
具體來說，在一範例實施例中，假設網路控制器20的控制器代理模組428a在經過一段時間門檻值未收到來自網路交換器22e的同步狀態訊息時，網路控制器20可以判斷網路交換器22e可能故障或是網路交換器22e中運行的多個模組發生故障。在此情況下，營運商可以立即地對網路交換器22e做檢查。
或者，在另一範例實施例中，假設網路控制器20的控制器代理模組428a有持續地接收到來自網路交換器22e的同步狀態訊息，網路控制器20可以透過同步時脈計算模組428判斷此些同步狀態訊息中的時間偏移量的值是否會收斂至某一數值(例如，1微秒(microsecond))。例如，假設在經過一時間門檻值之後，倘若網路控制器20透過同步時脈計算模組428判斷此些同步狀態訊息中的時間偏移量的值尚未收歛至某一數值，則網路控制器20可以判斷網路交換器22e可能故障或是網路交換器22e中運行的同步模組發生故障。在此情況下，營運商亦可以立即地對網路交換器22e做檢查。
經由上述偵測網路交換器20e是否故障的方式，可以大幅縮短營運商花在錯誤偵測以及修復網路交換器的時間。
此外，本揭露亦可以應用於後端網路中存在著第三方不受信任的網路的情況。圖9為依據本揭露一範例實施例所繪示之經由第三方不受信任的網路傳送同步訊息的示意圖。
請參照圖9，在本範例實施例中，假設網路控制器20是經由第三方不受信任的網路900與網路交換器22e進行通訊與同步，然而，由於本揭露是基於SDN的集中式架構來運行，網路控制器20與網路交換器22e「邏輯上地」進行直接的同步運作，而不需藉由前往網路交換器22e的路徑上所經過的網路交換器22a、網路交換器22b以及網路交換器22d來逐級地更新同步資訊。因此，儘管第三方不受信任的網路900中的網路交換器(例如，網路交換器22d)不支援IEEE 1588v2 PTP的協定，同步資訊依然會經過第三方不受信任的網路900被傳送到網路交換器22e，使得網路交換器22e可以藉由上述圖5~圖7所述的方式計算出網路交換器22e與網路控制器20的時間偏移量，進而根據時間偏移量執行時脈鎖定調整程序。
值得一提的是，在一範例實施例中，由於網路控制器20的儲存單元330中儲存有每一個網路交換器22a~22e的同步資訊，網路控制器20例如可以根據在前往網路交換器22e的路徑中，在進入第三方不受信任的網路900前的最後一個網路交換器(即，網路交換器22b)的同步資訊以及在離開第三方不受信任的網路900後的第一個網路交換器(即，網路交換器22e)的同步資訊，得到代表經過第三方不受信任的網路900所需的延遲時間或其他關於第三方不受信任的網路900的資訊。具體來說，由於網路控制器20的儲存單元330中對應於網路交換器22b的來回延遲時間比(在此表示為KB )以及時間偏移量(在此表示為OffsetB ) 會被週期性地被更新，且對應於網路交換器22e的來回延遲時間比(在此表示為KE) 以及時間偏移量(在此表示為OffsetE ) 也會週期性地被更新，網路控制器20可以根據上述對應於網路交換器22b的來回延遲時間比KB 以及時間偏移量OffsetB ，搭配對應於網路交換器22e的來回延遲時間比KE 以及時間偏移量OffsetE ，通過例如統計的方式推算經過第三方不受信任的網路900的延遲時間或其他關於第三方不受信任的網路900的資訊，同步時脈計算模組428可將此延遲時間或其他相關資訊提供給主時脈運作模組426，以設定運行精準時間協定(Precision Time Protocol，PTP)的相關參數。用以降低經由第三方不受信任的網路900所造成的延遲抖動的問題。
值得一提的是，圖10為依據本揭露一範例實施例所繪示之時脈同步方法與傳統方法的比較示意圖。
請參照圖10，在此需說明的是，在本揭露的範例實施例中，經由上述關於圖7的描述可得知本揭露是根據來回延遲時間比K來計算出時間偏移量Offset，其中時間偏移量Offset的值為((T2 -T1 +T4 -T3 )/(K+1))-(T4 -T3 )，而來回延遲時間比K代表延遲時間DC2S 為延遲時間DS2C 的K倍。然而，在習知的IEEE 1588v2 PTP中，IEEE 1588v2 PTP並不會計算來回延遲時間比K，且由於IEEE 1588v2 PTP是假設延遲時間DC2S 會相同於延遲時間DS2C ，故當來回延遲時間比K的值為1時，代入上述運算式(7)可以得到運算式((T2 -T1 )-(T4 -T3 ))/2，此運算式即為傳統IEEE 1588v2 PTP的運算式。特別是，由於本揭露會根據來回延遲時間比K來提高計算出時間偏移量Offset的精準度，當一網路控制器與一網路交換器雙向的路徑的延遲時間相差七倍的情況下(即，來回延遲時間比K等於七)，本揭露的方法可以修正43%的IEEE 1588v2 PTP的延遲誤差值。
圖11為本揭露一範例實施例所繪示之行動網路的時脈同步方法的流程圖。圖12為本揭露一範例實施例所繪示之計算來回延遲時間比與時間偏移量的流程圖。
請同時參照圖11與圖12，在步驟S1101中，網路控制器20根據從網路控制器20傳送一封包至例如網路交換器22e的第一延遲時間以及從網路交換器22e傳送另一封包至網路控制器20的第二延遲時間，計算網路控制器20與網路交換器22e之間的來回延遲時間比K。
其中，步驟S1101中更包括圖12的步驟S1201~步驟S1211。在步驟S1201中，網路控制器20於第一時間發送第一封包至網路交換器22e，網路交換器22e將網路交換器22e接收到第一封包的時間記錄為第一時間，其中當網路交換器22e的時間被記錄為第一時間時，網路控制器20的時間為第二時間，第二時間為第一時間加上第一延遲時間。
在步驟1203中，網路控制器20於第三時間發送第二封包至網路交換器22e，其中第三時間與第二時間相差第一時間間隔。
在步驟S1205中，當網路交換器22e於第四時間接收到第二封包後，網路交換器22e於第五時間發送第三封包至網路控制器20，其中第五時間與第四時間相差第二時間間隔。
在步驟S1207中，當網路控制器20於第六時間接收到第三封包後，網路控制器20根據第四時間、第一時間以及第一時間間隔計算出第一延遲時間，並且根據第六時間、第四時間以及第二時間間隔計算出第二延遲時間。
在步驟S1209中，網路控制器20根據第一延遲時間以及第二延遲時間，計算出來回延遲時間比K。
在步驟S1211中，網路交換器22e根據網路控制器20發送第四封包的第七時間、網路交換器22e接收第四封包的第八時間、網路交換器22e發送第五封包的第九時間、網路控制器20接收第五封包的第十時間與來回延遲時間比K，計算網路控制器20與網路交換器22e的時間偏移量。
之後，請再次參照圖11，在步驟S1103中，網路交換器22e根據來回延遲時間比K來鎖定第一時脈，其中第一時脈是同步於網路控制器20的主時脈。
在步驟S1105中，網路交換器22e將所鎖定的第一時脈設定為網路交換器22e的運作時脈。
綜上所述，本揭露所提出的行動網路的時脈同步方法，可以根據來回延遲時間比進行時脈鎖定調整程序，進而提升時脈同步的精準度，從而有效地降低延遲抖動且具有錯誤偵測的功能。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
200‧‧‧行動網路系統
20‧‧‧網路控制器
22a~22e‧‧‧網路交換器
24a~24c‧‧‧基地台
310‧‧‧收發單元
320‧‧‧處理單元
330‧‧‧儲存單元
340‧‧‧收發單元
350‧‧‧處理單元
360‧‧‧儲存單元
422‧‧‧精準時鐘源
424‧‧‧時間模組
426‧‧‧主時脈運作模組
428‧‧‧同步時脈計算模組
428a‧‧‧控制器代理模組
428b‧‧‧記憶體模組
430‧‧‧從時脈運作模組
432‧‧‧時間模組
434‧‧‧訊息代理模組
900‧‧‧不受信任的網路
S1101‧‧‧網路控制器根據從網路控制器傳送一封包至網路交換器的第一延遲時間以及從網路交換器傳送另一封包至網路控制器的第二延遲時間，計算網路控制器與網路交換器之間的來回延遲時間比的步驟
S1103‧‧‧網路交換器根據來回延遲時間比鎖定第一時脈，其中第一時脈是同步於網路控制器的主時脈的步驟
S1105‧‧‧網路交換器將所鎖定的第一時脈設定為網路交換器的運作時脈的步驟
S1201‧‧‧網路控制器於第一時間發送第一封包至網路交換器，網路交換器將網路交換器接收到第一封包的時間記錄為第一時間，其中當網路交換器的時間被記錄為第一時間時，網路控制器的時間為第二時間，並且第二時間為第一時間加上第一延遲時間的步驟
S1203‧‧‧網路控制器於第三時間發送第二封包至網路交換器，其中第三時間與第二時間相差第一時間間隔的步驟
S1205‧‧‧當網路交換器於第四時間接收到第二封包後，網路交換器於第五時間發送第三封包至網路控制器，其中第五時間與第四時間相差第二時間間隔的步驟
S1207‧‧‧當網路控制器於第六時間接收到第三封包後，網路控制器根據第四時間、第一時間以及第一時間間隔計算出第一延遲時間，並且根據第六時間、第四時間以及第二時間間隔計算出第二延遲時間的步驟
S1209‧‧‧網路控制器根據第一延遲時間以及第二延遲時間，計算出來回延遲時間比的步驟
S1211‧‧‧網路交換器根據網路控制器發送第四封包的第七時間、網路交換器接收第四封包的第八時間、網路交換器發送第五封包的第九時間、網路控制器接收第五封包的第十時間與來回延遲時間比，計算網路控制器與網路交換器的時間偏移量的步驟
圖1A是現行的行動網路的同步架構示意圖。 圖1B是現行的行動網路的同步架構可能面臨的問題的示意圖。 圖2是依據一範例實施例所繪示之集中式行動網路系統的示意圖。 圖3A是依據一範例實施例所繪示之網路控制器的示意圖。 圖3B是依據一範例實施例所繪示之網路交換器的示意圖。 圖4是依據一範例實施例所繪示之集中式行動網路系統的運作的示意圖。 圖5是依據一範例實施例所繪示之網路控制器與網路交換器的模組的示意圖。 圖6是依據一範例實施例所繪示之計算來回延遲時間比的示意圖。 圖7為依據一範例實施例所繪示之計算時脈偏移量的示意圖。 圖8為依據一範例實施例所繪示之管理網路交換器的示意圖。 圖9為依據一範例實施例所繪示之經由第三方不受信任的網路傳送同步訊息的示意圖。 圖10為本揭露之時脈同步方法與傳統方法的比較示意圖。 圖11為一範例實施例所繪示之行動網路的時脈同步方法的流程圖。 圖12為一範例實施例所繪示之計算來回延遲時間比與時間偏移量的流程圖。
S1101‧‧‧網路控制器根據從網路控制器傳送一封包至網路交換器的第一延遲時間以及從網路交換器傳送另一封包至網路控制器的第二延遲時間，計算網路控制器與網路交換器之間的來回延遲時間比的步驟
S1103‧‧‧網路交換器根據來回延遲時間比鎖定第一時脈，其中第一時脈是同步於網路控制器的主時脈的步驟
S1105‧‧‧網路交換器將所鎖定的第一時脈設定為網路交換器的運作時脈的步驟

Claims (44)

  1. 一種時脈同步方法，用於一集中式行動網路，包括： 根據從該集中式行動網路的一網路控制器傳送一封包至該集中式行動網路的一網路交換器的一第一延遲時間以及從該網路交換器傳送另一封包至該網路控制器的一第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的一來回延遲時間比； 根據該來回延遲時間比鎖定一第一時脈，其中該第一時脈是同步於該網路控制器的一主時脈；以及 將所鎖定的該第一時脈設定為該網路交換器的一運作時脈。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的時脈同步方法，更包括在根據從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該第一延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的該來回延遲時間比的步驟之前， 將取得與一精準時鐘源(Grandmaster clock)同步的一時脈作為該網路控制器的該主時脈。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的時脈同步方法，其中在根據從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該第一延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的該來回延遲時間比的步驟包括： 由該網路控制器於一第一時間發送一第一封包至該網路交換器，並由該網路交換器將接收到該第一封包的時間記錄為該第一時間，其中當該網路交換器的時間被記錄為該第一時間時，該網路控制器的時間為一第二時間，並且該第二時間為該第一時間加上該第一延遲時間； 由該網路控制器，於一第三時間發送一第二封包至該網路交換器，其中該第三時間與該第二時間相差一第一時間間隔； 當該網路交換器於一第四時間接收到該第二封包後，由該網路交換器於一第五時間發送一第三封包至該網路控制器，其中該第五時間與該第四時間相差一第二時間間隔； 當該網路控制器於一第六時間接收到該第三封包後，由該網路控制器，根據該第四時間、該第一時間以及該第一時間間隔計算出該第一延遲時間，並且根據該第六時間、該第四時間以及該第二時間間隔計算出該第二延遲時間；以及 由該網路控制器，根據該第一延遲時間以及該第二延遲時間，計算出該來回延遲時間比。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的時脈同步方法，更包括： 儲存該來回延遲時間比於該網路控制器的一儲存單元中。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的時脈同步方法，更包括： 由該網路控制器，將該來回延遲時間比傳送給該網路交換器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的時脈同步方法，更包括： 根據該網路控制器發送一第四封包的一第七時間、該網路交換器接收該第四封包的一第八時間、該網路交換器發送一第五封包的一第九時間、該網路控制器接收該第五封包的一第十時間與該來回延遲時間比，計算該網路控制器與該網路交換器的一時間偏移量。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的時脈同步方法，其中在根據該來回延遲時間比鎖定該第一時脈的步驟包括： 根據該時間偏移量獲取該第一時脈。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的時脈同步方法，更包括： 由該網路交換器，週期性地傳送一同步狀態訊息給該網路控制器，其中該同步狀態訊息包括該時間偏移量。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的時脈同步方法，更包括： 根據該同步狀態訊息週期性地更新儲存在該網路控制器的該儲存單元中對應於該網路交換器的該同步狀態訊息。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的時脈同步方法，更包括： 根據該同步狀態訊息判斷該網路交換器是否故障。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的時脈同步方法，其中在根據從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該第一延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的該來回延遲時間比的步驟包括： 執行多次測量，以記錄從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的多個延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的多個延遲時間； 依據所記錄從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該些延遲時間，獲取該第一延遲時間； 依據所記錄從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該些延遲時間，獲取該第二延遲時間；以及 將該第一延遲時間除以該第二延遲時間以獲得該來回延遲時間比。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的時脈同步方法，其中該網路控制器經由一第三方網路與該網路交換器通訊。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的時脈同步方法，其中該集中式行動網路為一軟體定義網路(Software Defined Networking，SDN)，並且該網路控制器為一軟體定義網路(Software Defined Networking，SDN)控制器。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的時脈同步方法，其中該網路交換器為一軟體定義網路交換器。
  15. 一種行動網路系統，用於一集中式行動網路，包括： 一網路控制器；以及 一網路交換器，其中 該網路控制器用以根據從該集中式行動網路的該網路控制器傳送一封包至該集中式行動網路的該網路交換器的一第一延遲時間以及從該網路交換器傳送另一封包至該網路控制器的一第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的一來回延遲時間比， 該網路交換器用以根據該來回延遲時間比鎖定一第一時脈，其中該第一時脈是同步於該網路控制器的一主時脈， 該網路交換器更用以將所鎖定的該第一時脈設定為該網路交換器的一運作時脈。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的行動網路系統，其中在該網路控制器根據從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該第一延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的該來回延遲時間比的運作之前， 該網路控制器取得與一精準時鐘源同步的一時脈作為該網路控制器的該主時脈。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的行動網路系統，其中在該網路控制器根據從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該第一延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的該來回延遲時間比的運作中， 該網路控制器於一第一時間發送一第一封包至該網路交換器，該網路交換器將該網路交換器接收到該第一封包的時間記錄為該第一時間，其中當該網路交換器的時間被記錄為該第一時間時，該網路控制器的時間為一第二時間，並且該第二時間為該第一時間加上該第一延遲時間， 該網路控制器於一第三時間發送一第二封包至該網路交換器，其中該第三時間與該第二時間相差一第一時間間隔， 當該網路交換器於一第四時間接收到該第二封包後，該網路交換器於一第五時間發送一第三封包至該網路控制器，其中該第五時間與該第四時間相差一第二時間間隔， 當該網路控制器於一第六時間接收到該第三封包後，該網路控制器根據該第四時間、該第一時間以及該第一時間間隔計算出該第一延遲時間，並且根據該第六時間、該第四時間以及該第二時間間隔計算出該第二延遲時間， 該網路控制器根據該第一延遲時間以及該第二延遲時間，計算出該來回延遲時間比。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的行動網路系統，其中該網路控制器更用以儲存該來回延遲時間比於該網路控制器的一儲存單元中。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的行動網路系統，其中該網路控制器更用以將該來回延遲時間比傳送給該網路交換器。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的行動網路系統，其中該網路交換器根據該網路控制器發送一第四封包的一第七時間、該網路交換器接收該第四封包的一第八時間、該網路交換器發送一第五封包的一第九時間、該網路控制器接收該第五封包的一第十時間與該來回延遲時間比，計算該網路控制器與該網路交換器的一時間偏移量。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的行動網路系統，其中在該網路交換器根據該來回延遲時間比鎖定該第一時脈的運作中， 該網路交換器根據該時間偏移量獲取該第一時脈。
  22. 如申請專利範圍第20項所述的行動網路系統，其中該網路交換器週期性地傳送一同步狀態訊息給該網路控制器，其中該同步狀態訊息包括該時間偏移量。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的行動網路系統，其中該網路控制器根據該同步狀態訊息週期性地更新儲存在該網路控制器的該儲存單元中對應於該網路交換器的該同步狀態訊息。
  24. 如申請專利範圍第22項所述的行動網路系統，其中該網路控制器根據該同步狀態訊息判斷該網路交換器是否故障。
  25. 如申請專利範圍第15項所述的行動網路系統，其中在該網路控制器根據從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該第一延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的該來回延遲時間比的運作中， 該網路控制器執行多次測量，以記錄從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的多個延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的多個延遲時間， 該網路控制器依據所記錄從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該些延遲時間，獲取該第一延遲時間， 該網路控制器依據所記錄從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該些延遲時間，獲取該第二延遲時間， 該網路控制器將該第一延遲時間除以該第二延遲時間以獲得該來回延遲時間比。
  26. 如申請專利範圍第15項所述的行動網路系統，其中該網路控制器經由一第三方網路與該網路交換器通訊。
  27. 如申請專利範圍第15項所述的行動網路系統，其中該集中式行動網路為一軟體定義網路，並且該網路控制器為一軟體定義網路控制器。
  28. 如申請專利範圍第15項所述的行動網路系統，其中該網路交換器為一軟體定義網路交換器。
  29. 一種網路控制器，用於一集中式行動網路，包括： 一時間模組，用以將該網路控制器的一時脈與一精準時鐘源取得同步，並將取得與該精準時鐘源同步的該時脈作為該網路控制器的一主時脈；以及 一同步時脈計算模組，用以根據從該集中式行動網路的該網路控制器傳送一封包至該集中式行動網路的一網路交換器的一第一延遲時間以及從該網路交換器傳送另一封包至該網路控制器的一第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的一來回延遲時間比。
  30. 如申請專利範圍第29項所述的網路控制器，更包括： 一主時脈運作模組，其中 該主時脈運作模組於一第一時間發送一第一封包至該網路交換器，以通知該網路交換器將該網路交換器接收到該第一封包的時間記錄為該第一時間，其中當該網路交換器的時間被紀錄為該第一時間時，該網路控制器的時間為一第二時間，並且該第二時間為該第一時間加上該第一延遲時間， 該同步時脈計算模組於一第三時間發送一第二封包至該網路交換器，其中該第三時間與該第二時間相差一第一時間間隔， 其中該第二封包用以通知該網路交換器於一第四時間接收到該第二封包後，該網路交換器於一第五時間發送一第三封包至該網路控制器，其中該第五時間與該第四時間相差一第二時間間隔， 當該同步時脈計算模組於一第六時間接收到該第三封包後，該同步時脈計算模組根據該第四時間、該第一時間以及該第一時間間隔計算出該第一延遲時間，並且根據該第六時間、該第四時間以及該第二時間間隔計算出該第二延遲時間， 該同步時脈計算模組根據該第一延遲時間以及該第二延遲時間，計算出該來回延遲時間比。
  31. 如申請專利範圍第29項所述的網路控制器，更包括： 一儲存單元，用以儲存該來回延遲時間比。
  32. 如申請專利範圍第31項所述的網路控制器，其中該同步時脈計算模組將該來回延遲時間比傳送給該網路交換器。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的網路控制器，其中該同步時脈計算模組更包括一控制器代理模組，用以週期性地從該網路交換器接收一同步狀態訊息，其中該同步狀態訊息包括一時間偏移量。
  34. 如申請專利範圍第33項所述的網路控制器，其中該控制器代理模組根據該同步狀態訊息週期性地更新儲存在該網路控制器的該儲存單元中對應於該網路交換器的該同步狀態訊息。
  35. 如申請專利範圍第33項所述的網路控制器，其中該同步時脈計算模組根據該同步狀態訊息判斷該網路交換器是否故障。
  36. 如申請專利範圍第29項所述的網路控制器，其中在該同步時脈計算模組根據從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該第一延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該第二延遲時間，計算該網路控制器與該網路交換器之間的該來回延遲時間比的運作中， 該同步時脈計算模組執行多次測量，以記錄從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的多個延遲時間以及從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的多個延遲時間， 該同步時脈計算模組依據所記錄從該網路控制器傳送該封包至該網路交換器的該些延遲時間，獲取該第一延遲時間， 該同步時脈計算模組依據所記錄從該網路交換器傳送該另一封包至該網路控制器的該些延遲時間，獲取該第二延遲時間， 該同步時脈計算模組將該第一延遲時間除以該第二延遲時間以獲得該來回延遲時間比。
  37. 如申請專利範圍第29項所述的網路控制器，其中該集中式行動網路為一軟體定義網路，並且該網路控制器為一軟體定義網路控制器。
  38. 一種網路交換器，用於一集中式行動網路，包括： 一從時脈運作模組，用以從該集中式行動網路的一網路控制器接收一來回延遲時間比，其中該來回延遲時間比為根據從該網路控制器傳送一封包至該網路交換器的一第一延遲時間以及從該網路交換器傳送另一封包至該網路控制器的一第二延遲時間計算而得；以及 一時間模組，用以根據該來回延遲時間比鎖定一第一時脈，其中該第一時脈是同步於該網路控制器的一主時脈， 其中該從時脈運作模組將所鎖定的該第一時脈設定為該網路交換器的一運作時脈。
  39. 如申請專利範圍第38項所述的網路交換器，其中該網路交換器更包括一訊息代理模組， 其中在該從時脈運作模組從該網路控制器接收該來回延遲時間比的運作中， 該從時脈運作模組將該網路交換器接收到一第一封包的時間記錄為一第一時間，其中該第一封包由該網路控制器所發送，當該網路交換器的時間被記錄為該第一時間時，該網路控制器的時間為一第二時間，並且該第二時間為該第一時間加上該第一延遲時間， 當該訊息代理模組於一第四時間接收到該網路控制器於一第三時間所發送的一第二封包後，該訊息代理模組於一第五時間發送一第三封包至該網路控制器，其中該第三時間與該第二時間相差一第一時間間隔，該第五時間與該第四時間相差一第二時間間隔， 在該訊息代理模組於該第五時間發送該第三封包至該網路控制器的運作之後，該訊息代理模組從該網路控制器接收該來回延遲時間比， 其中該來回延遲時間比是藉由該網路控制器根據該第一延遲時間以及該第二延遲時間計算而得， 其中該第一延遲時間是藉由該網路控制器根據該第四時間、該第一時間以及該第一時間間隔計算而得， 其中該第二延遲時間是藉由該網路控制器根據該網路控制器接收到該第三封包的一第六時間、該第四時間以及該第二時間間隔所計算而得。
  40. 如申請專利範圍第38項所述的網路交換器，其中該從時脈運作模組根據該網路控制器發送一第四封包的一第七時間、該網路交換器接收該第四封包的一第八時間、該網路交換器發送一第五封包的一第九時間、該網路控制器接收該第五封包的一第十時間與該來回延遲時間比，計算該網路控制器與該網路交換器的一時間偏移量。
  41. 如申請專利範圍第40項所述的網路交換器，其中該網路交換器的該時間模組根據該時間偏移量獲取該第一時脈。
  42. 如申請專利範圍第40項所述的網路交換器，更包括： 一訊息代理模組，用以週期性地傳送一同步狀態訊息給該網路控制器，其中該同步狀態訊息包括該時間偏移量。
  43. 如申請專利範圍第38項所述的網路交換器，其中該網路交換器經由一第三方網路與該網路控制器通訊。
  44. 如申請專利範圍第38項所述的網路交換器，其中該網路交換器為一軟體定義網路交換器。
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