WO2011063714A1 - 通信路径不对称延时测量方法、装置和系统 - Google Patents

通信路径不对称延时测量方法、装置和系统 Download PDF

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WO2011063714A1
WO2011063714A1 PCT/CN2010/078512 CN2010078512W WO2011063714A1 WO 2011063714 A1 WO2011063714 A1 WO 2011063714A1 CN 2010078512 W CN2010078512 W CN 2010078512W WO 2011063714 A1 WO2011063714 A1 WO 2011063714A1
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node
measurement message
delay measurement
delay
time
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PCT/CN2010/078512
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刘颂
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华为技术有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852—Delays
    • H04L43/0864—Round trip delays
    • 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

Definitions

  • IP Internet Protocol
  • SDH Synchronous Digital Hierarchy
  • the wireless technology In the second-generation wireless telephone technology (2G) network, the wireless technology only requires frequency synchronization, and is generally time-multiplexed by Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), SDH, etc. Time-division multiplexing, TDM) The network obtains the clock synchronization signal. In the scenario where a synchronization signal cannot be obtained from a TDM network such as PDH or SDH, a Global Positioning System (GPS) is often used to provide a high-precision synchronous clock reference source. In the third-generation mobile communication technology (3rd generation, 3G) network, it is not only necessary to provide 50 ppb (part-per-bi l ion) frequency synchronization accuracy, but also to provide micro-second time synchronization accuracy.
  • 3rd generation, 3G it is not only necessary to provide 50 ppb (part-per-bi l ion) frequency synchronization accuracy, but also to provide micro-second time synchronization accuracy.
  • Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access TD-SCDMA
  • Traditional PDH and SDH networks can only provide frequency synchronization.
  • Network Time Protocol (NTP) technology can only provide millisecond-level time synchronization accuracy, which obviously cannot meet the requirements of these 3G network wireless technologies.
  • NTP Network Time Protocol
  • the use of expensive GPS reception is not the best solution when the current network infrastructure investment is gradually reduced. Therefore, the Precision Time Protocol (PTP) has gradually become the mainstream time synchronization standard in the industry.
  • the ⁇ protocol exchanges timing messages between master and slave devices to achieve time synchronization. If the two-way communication path is asymmetrically delayed, the synchronization accuracy will decrease due to the introduction of the asymmetric delay of the communication path. In the field of telecommunications, most of the communication paths are fiber-optic connections, and it is difficult to ensure the strict symmetry of the transceiver fibers in engineering.
  • the delay of 1 meter fiber is usually around 4.86 ns.
  • the introduction of synchronization error is equal to the transceiver fiber.
  • Asymmetric 1/2 so the asymmetry of the fiber length of 500 meters introduces a time synchronization error of about 1215 ns, which may affect the time synchronization of the 3G network.
  • the PTP protocol defines an asymmetric model of the communication path delay and provides a method for compensating in the correction field, it does not define how to measure the asymmetry of these transmission delays.
  • the accuracy of time synchronization in wireless technology is very high.
  • the delay error introduced by fiber asymmetry has a great influence on the accuracy of PTP time synchronization. Therefore, fiber asymmetry must be considered in engineering implementation.
  • Most of the fibers have been laid out a few years ago, and the fiber asymmetry is generally not considered when laying the fiber. Even with newly laid fiber, it is very difficult to ensure strict symmetry in engineering. If the fiber asymmetry problem cannot be solved, it will seriously affect the large-scale commercial use of PTP.
  • the current communication path asymmetric delay measurement method mainly uses GPS or optical time domain reflectometer (Optical
  • the Time Domain Ref lectometer performs point-by-point measurements and compensates for asymmetry based on the measurements. This method needs to be measured at each site, and it needs to be operated on site, and the workload is huge. In the case of GPS measurement, it is necessary to ensure that the satellite is in the field of view of the receiver. When the base station is placed in a basement, a subway station, etc., which is not conducive to GPS antenna erection, implementation is very difficult and costly, and the 0TDR instrument is complicated to operate and requires personnel skills. Also very high. The above measurement method is adopted. After the fiber is broken, the physical length of the fiber changes after the fiber is broken, and it needs to be measured again in the field, which makes the fiber break repair technology complicated and costly. Summary of the invention
  • a method for measuring asymmetric time delay of a communication path comprising:
  • the first node sends a first delay measurement message to the second node synchronized with the local clock
  • the measured value of the asymmetric delay of the communication path is obtained according to the communication path delay pointing to the direction of the second node and the communication path delay from the direction of the second node.
  • a communication path asymmetric delay measuring device comprising:
  • a sending module configured to: send, by the first node, a first delay measurement message to a second node that is synchronized with the local clock; and a receiving module, configured to: receive, by the first node, the second node to receive the first a second delay measurement message sent after the delay measurement message, where the second delay measurement message includes the time when the second node receives the first delay measurement message and the second node Transmitting the time of the second delay measurement message;
  • a first calculation module configured to calculate a communication path directed to the second node according to a time when the first delay measurement message is sent and a time when the second node receives the first delay measurement message Delay
  • a second calculating module configured to calculate a communication path away from the second node according to a time when the second node sends the second delay measurement message and a time when the second delay measurement message is received Delay
  • a measuring module configured to obtain a measured value of the asymmetric delay of the communication path according to the communication path delay directed to the second node direction and the communication path delay from the second node direction.
  • a communication path asymmetric delay measurement system includes: a first node and a second node, wherein the first node and the second node are synchronized with a local clock;
  • the first node is configured to send a first delay measurement message to the second node, and receive a second delay measurement message, where the second delay measurement message includes the second node receiving the The time of the first delay measurement message and the time when the second node sends the second delay measurement message, according to the time when the first delay measurement message is sent, and the second node receives
  • the time of the first delay measurement message is calculated to be a communication path delay in the direction of the second node, according to the time when the second node sends the second delay measurement message and receives the second
  • the time of the delay measurement message calculates a communication path delay from the direction of the second node, and obtains communication according to the communication path delay pointing to the direction of the second node and the communication path delay from the direction of the second node.
  • the second node is configured to send a second delay measurement message to the first node after receiving the first delay measurement message, where the second delay measurement message includes the second node receiving a time to the first delay measurement message and a time when the second node sends the second delay measurement message.
  • FIG. 1 is a flow chart of a method for measuring asymmetric delay of a communication path in an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a communication path asymmetric delay measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a communication path asymmetric delay measurement system according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a specific application scenario of the present invention.
  • the embodiments of the present invention will be further described in detail with reference to the drawings and specific embodiments.
  • the method includes: 102.
  • the first node sends a first delay measurement message to a second node that is synchronized with a local clock.
  • the local clocks of the first node and the second node need to be synchronized.
  • the first node and the second node are calibrated using GPS such that the first node and the second node are synchronized with the GPS clock, respectively.
  • using another communication path between the first node and the second node using PTP to synchronize the second node with the local clock of the first node, where the communication path asymmetric delay of the other communication path is known,
  • the asymmetry delay of the communication path of the other communication path can be obtained by the 0TDR measurement, or can be measured by the method of the embodiment of the present invention.
  • the first delay measurement message sent by the first node may include the following table:
  • the first node saves the time for transmitting the first delayed measurement message locally.
  • the first delay measurement message received by the second node further includes a time when the first delay measurement message is camped.
  • the node calculates the dwell time of the first delay measurement message on the node according to the time when the first delay measurement message enters and leaves the node.
  • the calculation method can adopt the residence time calculation method defined by PTP.
  • the node adds the dwell time to the correction domain, that is, the dwell time on the node and the dwell time of the first delay measurement message in the correction domain are added, and the added result is used as the new dwell time. Write to the correction domain.
  • the node may also write the dwell time on the node directly after the dwell time of the first delay measurement message existing in the correction domain.
  • the first node receives a second delay measurement message that is sent by the second node after receiving the first delay measurement message.
  • the second node After receiving the first delay measurement message, the second node sends a second delay measurement message to the first node.
  • the second delay measurement message includes a time when the second node receives the first delay measurement message and a time when the second node sends the second delay measurement message.
  • the second delay measurement message sent by the second node may include the following table:
  • Tlv Type (message type: 0x2005 second delay measurement message) 2 44
  • Requesting Port Identity (received packet is set to 10 90 port ID)
  • the second delay measurement message received by the first node further includes a time when the second delay measurement message is camped.
  • the node calculates the dwell time of the second delay measurement message on the node according to the time when the second delay measurement message enters and leaves the node.
  • the calculation method can adopt the residence time calculation method defined by PTP.
  • the node adds the dwell time to the correction domain, that is, the dwell time on the node and the dwell time of the second delay measurement message in the correction domain are added, and the added result is used as the new dwell time. Write to the correction domain.
  • the node may also write the dwell time on the node directly after the dwell time of the second delay measurement message existing in the correction domain.
  • the second delay measurement message received by the first node may further include a dwell time of the first delay measurement message. That is, the second node writes the dwell time of the received first delay measurement message correction domain to the correction domain of the second delay measurement message as the dwell time of the first delay measurement message. If the dwell time in the modified domain of the first delay measurement message is not in the summation form, the second node may further write the second delay measurement message to the second dwell time of each node and then write to the second The delay field of the delay measurement message is used as the dwell time of the first delay measurement message.
  • the value of the time stamp t2 in the second delay measurement message needs to be subtracted from the first delay.
  • the value of the instant p2 is the local time of the second node when the second node receives the first delay measurement message, and subtracts the resident of the first delay measurement message correction domain. time.
  • the first node obtains a measured value of the asymmetric delay of the communication path.
  • the first node receives the first delay measurement message according to the time when the first delay measurement message is sent and the second node receives The time of the calculation calculates the communication path delay in the direction of the second node. For example, the first node uses the value of the timestamp t2 in the second delay measurement message (ie, the time when the second node receives the first delay measurement message) minus the first node sends the first delay measurement report. The time of the text (that is, the local time recorded when the first node sends the first delay measurement message), and the communication path delay pointing to the direction of the second node is obtained.
  • the first node When the second delay measurement message further includes the dwell time of the first delay measurement message, the first node further needs to send the time of the first delay measurement message from the value of the time stamp t2 and the first node.
  • the dwell time of the first delay measurement message is subtracted from the difference as a communication path delay pointing to the direction of the second node.
  • the first node calculates a communication path delay from the direction of the second node according to the time when the second node sends the second delay measurement message and the time when the second delay measurement message is received. For example, the first node receives the second delay measurement message by the first node (that is, the local time recorded when the first node receives the second delay measurement message) minus the second delay measurement report.
  • the value of the time stamp t3 in the text obtains the communication path delay from the direction of the second node.
  • the second delay measurement message further includes the dwell time of the second delay measurement message
  • the first node also needs to receive the time of the second delay measurement message from the first node and the value of the time stamp t3.
  • the dwell time of the second delay measurement message is subtracted from the difference as the communication path delay from the direction of the second node.
  • the first node obtains a measurement value of the asymmetric delay of the communication path according to the communication path delay pointing to the direction of the second node and the communication path delay from the direction of the second node.
  • the measured value of the asymmetric delay of the communication path (the delay of the communication path leaving the direction of the second node - the delay of the communication path pointing in the direction of the second node) I 2 .
  • the dwell time of other nodes on the communication path can be calculated in the same way as the Transparent Clock (TC) mode in PTP.
  • FIG. 2 Another embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. 2:
  • the apparatus includes: a sending module 202, configured to enable the first node to send a first delay measurement message to a second node that is synchronized with the local clock.
  • the communication path asymmetric delay measuring device is located at the first node.
  • the local clocks of the first node and the second node need to be synchronized.
  • the first node and the second node are calibrated using GPS such that the first node and the second node are synchronized with the GPS clock, respectively.
  • using another communication path between the first node and the second node using PTP to synchronize the second node with the local clock of the first node, where the communication path asymmetric delay of the other communication path is known,
  • the asymmetry delay of the communication path of the other communication path can be obtained by the 0TDR measurement, or can be measured by the method of the embodiment of the present invention.
  • the communication path asymmetric delay measurement device
  • the method further includes: a synchronization module 212, configured to synchronize the second node with the local clock of the first node by using a precise clock protocol PTP through another communication path between the first node and the second node.
  • the first delay measurement packet sent by the first node may include a timestamp t1, where the value of the timestamp t1 is the time at which the first node sends the first delay measurement message.
  • the first delay measurement message received by the second node further includes a camping time of the first delay measurement message.
  • the node calculates the dwell time of the first delay measurement message on the node according to the time when the first delay measurement message enters and leaves the node.
  • the calculation method can adopt the residence time calculation method defined by PTP.
  • the node adds the dwell time to the correction domain, that is, the dwell time on the node and the dwell time of the first delay measurement message in the correction domain are added, and the added result is used as the new dwell time. Write to the correction domain.
  • the node may also write the dwell time on the node directly after the dwell time of the first delay measurement message existing in the correction domain.
  • the receiving module 204 is configured to enable the first node to receive a second delay measurement message that is sent by the second node after receiving the first delay measurement message, where the second delay measurement message includes the second node receiving the first delay The time when the message is measured and the time when the second node sends the second delay measurement message.
  • the second node After receiving the first delay measurement message, the second node sends a second delay measurement message to the first node.
  • the second delay measurement message includes a time stamp t2 and a time stamp t3.
  • the value of the time stamp t2 is the time when the second node receives the first delay measurement message
  • the value of the time stamp t3 is the second node. The time when the second delay measurement message is sent.
  • the second delay measurement message received by the first node further includes a time when the second delay measurement message is camped.
  • the node calculates the dwell time of the second delay measurement message on the node according to the time when the second delay measurement message enters and leaves the node.
  • the calculation method can adopt the residence time calculation method defined by PTP.
  • the node adds the dwell time to the correction domain, that is, the dwell time on the node and the dwell time of the second delay measurement message in the correction domain are added, and the added result is used as the new dwell time. Write to the correction domain.
  • the node may also write the dwell time on the node directly after the dwell time of the second delay measurement message existing in the correction domain.
  • the second delay measurement message received by the first node may further include a dwell time of the first delay measurement message. That is, the second node writes the dwell time of the received first delay measurement message correction domain to the correction domain of the second delay measurement message as the dwell time of the first delay measurement message. If the dwell time in the modified domain of the first delay measurement message is not in the summation form, the second node may further write the second delay measurement message to the second dwell time of each node and then write to the second The delay field of the delay measurement message is used as the dwell time of the first delay measurement message.
  • the value of the timestamp t2 in the second delay measurement message also needs to be subtracted from the dwell time of the first delay measurement message, and the value of the instant p2 is the second time when the second node receives the first delay measurement message.
  • the first calculating module 206 is configured to calculate a communication path delay directed to the second node according to a time when the first delay measurement message is sent and a time when the second node receives the first delay measurement message.
  • the first calculating module 206 subtracts the value of the time stamp t2 in the second delay measurement message (that is, the time when the second node receives the first delay measurement message) minus the first node sends the first delay.
  • the time of the packet is measured (that is, the local time recorded when the first node sends the first delay measurement message), and the communication path delay pointing to the direction of the second node is obtained.
  • the second delay measurement message further includes the dwell time of the first delay measurement message
  • the first calculation module 206 further needs to send the first delay measurement message from the value of the time stamp t2 and the first node.
  • the dwell time of the first delay measurement message is subtracted from the time difference as a communication path delay pointing to the direction of the second node.
  • the second calculating module 208 is configured to calculate a communication path delay from the direction of the second node according to the time when the second node sends the second delay measurement message and the time when the second delay measurement message is received.
  • the second calculating module 208 subtracts the second delay from the time when the second node receives the second delay measurement message (that is, the local time recorded when the second node receives the second delay measurement message).
  • the value of the time stamp t3 in the message ie, the time at which the second node sends the second delay measurement message
  • the communication path delay from the direction of the second node is obtained.
  • the second delay measurement message further includes the dwell time of the second delay measurement message
  • the second calculation module 208 further needs to receive the time and time stamp t3 of the second delay measurement message from the second node.
  • the dwell time of the second delay measurement message is subtracted from the difference between the values as the communication path delay from the direction of the second node.
  • the measuring module 210 is configured to obtain a measured value of the asymmetric delay of the communication path according to the communication path delay pointing to the direction of the second node and the communication path delay from the direction of the second node.
  • the measured value of the asymmetrical delay is obtained.
  • FIG. 3 is a block diagram of a communication path asymmetric delay measurement system according to still another embodiment of the present invention.
  • the system includes a first node 302 and a second node 304, the clocks of the first node 302 and the second node 304 being synchronized.
  • the local clocks of the first node 302 and the second node 304 need to be kept in sync.
  • the first node 302 and the second node 304 are calibrated using GPS such that the first node 302 and the second node 304 are synchronized with the GPS clock, respectively.
  • utilizing another one between the first node 302 and the second node 304 The communication path uses PTP to synchronize the second node 304 with the local clock of the first node 302, where the communication path asymmetric delay of another communication path is known, and the communication path asymmetric delay of the other communication path can pass
  • the 0TDR measurement is also measured by the method of the embodiment of the present invention.
  • the first node 302 is configured to send a first delay measurement message to the second node 304, and receive a second delay measurement message, where the second delay measurement message includes the second delay measurement report received by the second node 304.
  • the time of the text and the time when the second node 304 sends the second delay measurement message, and the second time is calculated according to the time when the first delay measurement message is sent and the time when the second node 304 receives the first delay measurement message
  • the communication path delay in the direction of the node 304 is calculated according to the time when the second node 304 sends the second delay measurement message and the time when the second delay measurement message is received, and the communication path delay from the direction of the second node 304 is calculated according to The difference between the communication path delay in the direction of the second node 304 and the communication path delay in the direction away from the second node 304 results in a measurement of the asymmetric delay of the communication path.
  • the second node 304 is configured to send a second delay measurement message to the first node 302 after receiving the first delay measurement message, where the second delay measurement message includes the second delay received by the second node 304.
  • the time of the message is measured and the time at which the second node 304 transmits the second time delay measurement message.
  • the first node 302 sends a first delay measurement message to the second node 304, where the first delay measurement message may include an optional timestamp t1, and the value of the timestamp t1 is sent by the first node 302.
  • the time of a delay measurement message may include an optional timestamp t1, and the value of the timestamp t1 is sent by the first node 302. The time of a delay measurement message.
  • the first delay measurement message received by the second node further includes a camping time of the first delay measurement message.
  • the node calculates the dwell time of the first delay measurement message on the node according to the time when the first delay measurement message enters and leaves the node.
  • the calculation method can adopt the residence time calculation method defined by PTP.
  • the node adds the dwell time to the correction domain, that is, the dwell time on the node and the dwell time of the first delay measurement message in the correction domain are added, and the added result is used as the new dwell time. Write to the correction domain.
  • the node may also write the dwell time on the node directly after the dwell time of the first delay measurement message existing in the correction domain.
  • the second node 304 After receiving the first delay measurement message, the second node 304 sends a second delay measurement message to the first node 302.
  • the second delay measurement message includes a time stamp t2 and a time stamp t3.
  • the value of the time stamp t2 is the time when the second node 304 receives the first delay measurement message
  • the value of the time stamp t3 is the second value. The time at which the node 304 sends the second delay measurement message.
  • the second delay measurement message received by the first node further includes a time when the second delay measurement message is camped.
  • the node calculates the dwell time of the second delay measurement message on the node according to the time when the second delay measurement message enters and leaves the node.
  • the calculation method can adopt the residence time calculation method defined by PTP.
  • the node joins the dwell time The domain is modified, that is, the dwell time on the node is added to the dwell time of the second delay measurement message in the correction domain, and the addition result is written into the correction domain as a new dwell time.
  • the node may also write the dwell time on the node directly after the dwell time of the second delay measurement message existing in the correction domain.
  • the second delay measurement message received by the first node may further include a dwell time of the first delay measurement message. That is, the second node 304 writes the dwell time of the received first delay measurement message correction domain to the correction domain of the second delay measurement message as the dwell time of the first delay measurement message. If the dwell time in the modified domain of the first delay measurement message is not in the form of summation, the second node 304 may further write the first delay measurement message after summing the dwell time of each node. The correction domain of the second delay measurement message is used as the dwell time of the first delay measurement message.
  • the value of the time stamp t2 in the second delay measurement message needs to be subtracted from the first delay.
  • the time of the timestamp t2 is measured, and the value of the instant stamp t2 is the local time of the second node 304 when the second node 304 receives the first delay measurement message, and subtracts the first delay measurement message in the correction domain. Dwell time.
  • the first node 302 calculates a communication path delay in the direction of the second node 304 according to the time when the first delay measurement message is sent and the time when the second node 304 receives the first delay measurement message. For example, the first node 302 subtracts the value of the time stamp t2 in the second delay measurement message (that is, the time when the second node 304 receives the first delay measurement message) minus the first node 302 to send the first delay. When the time of the message is measured (that is, the local time recorded when the first node 302 sends the first delay measurement message), the communication path delay pointing to the direction of the second node 304 is obtained.
  • the first node 302 When the second delay measurement message further includes the dwell time of the first delay measurement message, the first node 302 further needs to send the first delay measurement message from the value of the time stamp t2 and the first node 302. The dwell time of the first delay measurement message is subtracted from the time difference as a communication path delay pointing to the direction of the second node 304.
  • the first node 302 calculates a communication path delay from the direction of the second node 304 according to the time when the second node 304 sends the second delay measurement message and the time when the second delay measurement message is received. For example, the first node 302 receives the second delay measurement message by the first node 302 (that is, the local time recorded when the first node 302 receives the second delay measurement message) minus the second extension. The value of the time stamp t3 in the message is measured (ie, the time at which the second node 304 transmits the second delay measurement message), and the communication path delay from the direction of the second node 304 is obtained.
  • the first node 302 further needs to receive the time and time stamp t3 of the second delay measurement message from the first node 302.
  • the dwell time of the second delay measurement message is subtracted from the difference in value as the communication path delay from the direction of the second node 304.
  • the first node 302 obtains a measured value of the asymmetric delay of the communication path according to the difference between the communication path delay in the direction of the second node 304 and the communication path delay in the direction away from the second node 304.
  • the communication path is asymmetrically extended.
  • Measured value of time (communication path delay from the direction of the second node 304 - communication path delay pointing in the direction of the second node 304) I 2 .
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a specific application scenario of the present invention.
  • R C is a Radio Network Controller (RNC) connected to the Node B through an IP network.
  • RNC Radio Network Controller
  • the two paths do not measure the value of the asymmetric delay of the communication path, firstly, the local clock of the first node and the local clock of the second node are synchronized by means of GPS or the like. Then, using the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the value of the asymmetric delay of the communication path between the first node and the second node is measured, for example, the communication path of the first node along the first node-node A-second node
  • the second node sends the first delay measurement message, and receives the second delay measurement message that the second node responds along the communication path, and receives the second delay measurement according to the time when the first delay measurement message is sent.
  • the time of the message and the time stamp and the dwell time in the second delay measurement message measure the value of the asymmetric delay of the communication path of the first node-node A-second node.
  • the local clock of the first node and the local clock of the second node can be synchronized by the communication path using the PTP.
  • the first node and the second node are along the first node-node A-
  • the communication path of the two nodes exchanges PTP packets, so that the local clock of the first node and the local clock of the second node are synchronized.
  • the PTP is exchanged between the first node and the second node along the communication path of the first node-node A-second node.
  • the message synchronizes the local clock of the first node with the local clock of the second node.
  • the first node can be measured with the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 - Node A - Node B - The value of the communication path asymmetric delay of the second node.
  • the solution of the embodiment of the present invention measures the value of the asymmetric delay of all communication paths between the first node and the second node.
  • the first node and the second node may exchange PTP messages on other communication paths (for example, the first node-node A-node B-the communication path of the second node), so that the first node is localized
  • the clock is synchronized with the local clock of the second node.
  • the asymmetric delay of the communication path is measured by using the delay measurement message, the measurement of the asymmetric delay of the communication path can be simplified, and no manual measurement is required after the communication path failure is recovered. Get the value of the new communication path asymmetric delay.

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Description

通信路径不«延时测量方法、装置和系统
本申请要求于 2009年 11月 27日提交中国专利局、 申请号为 200910188481. 2、 发 明名称为 "通信路径不对称延时测量方法、 装置和系统"的中国专利申请的优先权， 其 全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 本发明涉及网络通信领域， 尤其涉及一种通信路径不对称延时测量方法、 装置和系 统。 背景技术 网际协议 （Internet Protocol , IP) 化是未来网络和业务的发展趋势， 以同步数 字体系 （Synchronous Digital Hierarchy, SDH) 为基础的传统网络向以 IP为基础的 分组传送网络演进， 一个关键的技术就是如何解决 IP分组网络中的时钟和时间同步问 题。在传统第二代手机通信技术 ( second-generation wireless telephone technology, 2G)网络中，无线技术只对频率同步有要求，一般通过准同步数字体系（Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH)、 SDH等时分复用 （Time- division multiplexing, TDM) 网 络获得时钟同步信号。 而在无法从 PDH、 SDH等 TDM网络中获取同步信号的场景下， 往 往采用全球定位系统 （Global Positioning System, GPS ) 来提供高精度的同步时钟参 考源。 在第三代移动通信技术 （3rd Generation ， 3G) 网络中， 不但需要提供 50ppb ( parts-per-bi l l ion, 十亿分率） 的频率同步精度， 还需要提供微秒级的时间同步精 度。 如时分 -同步码分多址存取 ( Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access , TD-SCDMA)网络，时间同步的精度要求为正负 1. 5微秒以内。传统的 PDH和 SDH 网络只能提供频率同步， 网络时间协议 （Network Time Protocol , NTP) 技术也只能提 供毫秒级的时间同步精度， 显然无法满足这些 3G网络无线技术的需求。 同时在现在网 络基础设施投资逐渐减少的情况下， 采用昂贵的 GPS接收方式并不是一个最佳方案。 因 此精确时钟协议（Precision Time Protocol , PTP)逐渐成为业界主流的时间同步标准。
ΡΤΡ协议过在主从设备之间交换定时报文来实现时间同步。 如果收发双向通信路径 不对称延时， 同步精度会因为通信路径不对称延时的引入而下降。 在电信领域， 大部分 通信路径都是采用光纤连接， 工程上难以保证收发光纤的严格对称。
1米光纤的延时通常在 4. 86ns左右，按照 PTP协议， 同步误差的引入等于收发光纤 不对称的 1/2， 因此 500米的光纤长度的不对称引入的时间同步误差在 1215ns左右， 已 经可能影响 3G网络的时间同步。
PTP协议虽然定义了通信路径延时的不对称模型， 并提供了在修正域 （correction Field) 进行补偿的方法， 但是没有定义如何测量这些传输延时的不对称。 而无线技术 对时间同步的精度要求非常高，光纤不对称引入的延时误差对 PTP时间同步的精度影响 非常大， 因此在工程实施中必须考虑光纤不对称问题。 多数光纤都是在几年前都已经铺 设好的， 并且铺设光纤时一般都没有考虑光纤的不对称性。 即使是新铺设的光纤， 要在 工程上保证严格的对称也是一件非常困难的事情。 光纤不对称问题如果不能解决， 将严 重影响 PTP的大规模商用。
目前的通信路径不对称延时测量方法主要采用使用 GPS 或光时域反射仪 (Optical
Time Domain Ref lectometer, OTDR)进行逐点测量， 根据测量结果补偿不对称。 该方法 每个站点都要测量， 而且需要到现场操作， 工作量巨大。 并且采用 GPS测量时需要保证 卫星处于接收机的视野范围内， 当基站放置在地下室、 地铁站等不利于 GPS天线架设的 地方， 实施非常困难， 成本高昂， 而 0TDR仪表操作复杂， 对人员技能要求也很高。 采 用以上测量方法， 在光纤断纤后， 由于重新熔接断纤后光纤的物理长度发生改变， 需要 重新到现场测量， 使得断纤修复的技术复杂、 成本高昂。 发明内容
本发明实施例的目的是提供一种通信路径不对称延时测量方法、 装置和系统， 用以 简化通信路径不对称延时的测量。
本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种通信路径不对称延时测量方法， 包括：
第一节点向与本地时钟同步的第二节点发送第一延时测量报文；
所述第一节点接收所述第二节点收到所述第一延时测量报文后发送的第二延时测 量报文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间 和所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间；
根据发送所述第一延时测量报文的时间和所述第二节点接收到所述第一延时测量 报文的时间计算指向所述第二节点方向的通信路径延时；
根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间和接收到所述第二延时测量 报文的时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时； 根据指向所述第二节点方向的通信路径延时和离开所述第二节点方向的通信路径 延时， 得到通信路径不对称延时的测量值。
一种通信路径不对称延时测量装置， 包括：
发送模块， 用于使第一节点向与本地时钟同步的第二节点发送第一延时测量报文； 接收模块，用于使所述第一节点接收所述第二节点收到所述第一延时测量报文后发 送的第二延时测量报文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时 测量报文的时间和所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间；
第一计算模块，用于根据发送所述第一延时测量报文的时间和所述第二节点接收到 所述第一延时测量报文的时间计算指向所述第二节点方向的通信路径延时；
第二计算模块，用于根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间和接收到 所述第二延时测量报文的时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时；
测量模块，用于根据指向所述第二节点方向的通信路径延时和离开所述第二节点方 向的通信路径延时， 得到通信路径不对称延时的测量值。
一种通信路径不对称延时测量系统， 包括， 第一节点和第二节点， 所述第一节点和 所述第二节点的本地时钟同步； 其中，
所述第一节点， 用于向所述第二节点发送第一延时测量报文， 接收第二延时测量报 文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间和所 述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间，根据发送所述第一延时测量报文的时间 和所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间计算指向所述第二节点方向的通 信路径延时，根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间和接收到所述第二延 时测量报文的时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时，根据指向所述第二节点 方向的通信路径延时和离开所述第二节点方向的通信路径延时，得到通信路径不对称延 时的测量值；
所述第二节点， 用于在接收第一延时测量报文后， 向所述第一节点发送第二延时测 量报文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间 和所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间。
采用本发明实施例提供的技术方案， 因为使用延时测量报文测量通信路径的不对称 延时， 可以简化通信路径不对称延时的测量。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明一个实施案例中通信路径不对称延时测量方法流程图；
图 2为本发明另一个实施例中通信路径不对称延时测量装置框图；
图 3为本发明又一个实施例中通信路径不对称延时测量系统框图；
图 4为本发明的一个具体应用场景示意图。 具体实 ¾^式 为使本发明实施例的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图和具 体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。
以下结合图 1说明本发明一个实施例：
图 1为本发明一个实施案例中通信路径不对称延时测量方法流程图。 该方法包括： 102、 第一节点向与本地时钟同步的第二节点发送第一延时测量报文。
为了实施通信路径不对称延时的测量，第一节点和第二节点的本地时钟需要保持同 步。 例如， 采用 GPS对第一节点和第二节点进行校准， 使得第一节点和第二节点分别与 GPS时钟同步。 或者， 利用第一节点和第二节点之间的另一条通信路径， 采用 PTP使第二 节点与第一节点的本地时钟同步， 这里的另一条通信路径的通信路径不对称延时已知， 该另一条通信路径的通信路径不对称延时可以通过 0TDR测量得到， 也可以通过本发明实 施例的方法测量得到。
举例来说， 第一节点发送的第一延时测量报文可以包括如下表的内容:
Figure imgf000006_0001
Organization Id (组织标识 OUI: 0x00259E) 3 49
Organization SubType (子类型: 0x001588) 3 52
Origin Time stamp (时戮 tl ) 10 62
Correction Field 爹正 i或： 主留时间） 8 70
Reserved (保留 ) 10 80 其中， 时戳 tl的值为第一节点发送第一延时测量报文的时间， 该项为可选项， 当第 一节点发送的第一延时测量报文不包括时戳 tl时，第一节点将发送第一延时测量报文的 时间保存在本地。 当该被测通信路径上存在中间节点时， 第二节点接收到的第一延时测 量报文还包括第一延时测量报文的驻留时。当第一延时测量报文穿越通信路径上的节点 时， 该节点根据第一延时测量报文进入和离开该节点的时间， 计算第一延时测量报文在 该节点上的驻留时间， 该计算方法可以采用 PTP定义的驻留时间计算方法。 该节点将该 驻留时间加入修正域， 即将该节点上的驻留时间和修正域中的第一延时测量报文的驻留 时间相加， 并将该相加结果作为新的驻留时间写入修正域中。 该节点也可以不做求和， 直接将该节点上的驻留时间写在修正域中已有的第一延时测量报文的驻留时间之后。
104、 第一节点接收所述第二节点收到第一延时测量报文后发送的第二延时测量报 文。
第二节点收到所述第一延时测量报文后， 向第一节点发送第二延时测量报文。 第二 延时测量报文包括第二节点接收到第一延时测量报文的时间和第二节点发送第二延时 测量报文的时间。
举例来说， 第二节点发送的第二延时测量报文可以包括如下表的内容：
Bits
Octets Offset
7 6 5 4 3 2 1 0
Header (才艮头， 可以参见 1588协议 13.3) 34 0
Target Port Ident i ty (目的端口标识） 10 34
Tlv Type (报文类型： 0x2005第二延时测量报文） 2 44
Length FieldCR文长度： 0x36) 2 46 Organization Id (组织标识 OUI: 0x00259E) 3 49
Organization SubType (子类型: 0x001588) 3 52
Request Receipt Time stamp (时戮 t2 ) 10 62
Origin Time stamp (时戮 t3) 10 72
Correction Field 爹正 i或： 主留时间） 8 80
Requesting Port Identity (响应的报文的发送设 10 90 备端口 ID)
Reserved (保留 ) 10 100 其中， 时戳 t2的值为接收到第一延时测量报文的时间， 时戳 t3的值为第二节点发送 第二延时测量报文的时间。
当该被测通信路径上存在中间节点时，第一节点接收到的第二延时测量报文还包括 第二延时测量报文的驻留时。 当第二延时测量报文穿越通信路径上的节点时， 该节点根 据第二延时测量报文进入和离开该节点的时间，计算第二延时测量报文在该节点上的驻 留时间， 该计算方法可以采用 PTP定义的驻留时间计算方法。 该节点将该驻留时间加入 修正域， 即将该节点上的驻留时间和修正域中的第二延时测量报文的驻留时间相加， 并 将该相加结果作为新的驻留时间写入修正域中。 该节点也可以不做求和， 直接将该节点 上的驻留时间写在修正域中已有的第二延时测量报文的驻留时间之后。
第一节点接收到的第二延时测量报文还可以包括第一延时测量报文的驻留时间。即 第二节点将收到的第一延时测量报文修正域中的驻留时间写到第二延时测量报文的修 正域中作为第一延时测量报文的驻留时间。若前述第一延时测量报文修正域中的驻留时 间不为求和形式，第二节点还可以对第一延时测量报文在各个节点的驻留时间求和后再 写到第二延时测量报文的修正域中作为第一延时测量报文的驻留时间。
当第一节点接收到的第二延时测量报文中不包括第一延时测量报文的驻留时间时， 第二延时测量报文中时戳 t2的值还需要减去第一延时测量报文的驻留时间， 即时戳 t2的 值为第二节点接收到第一延时测量报文时第二节点的本地时间，减去第一延时测量报文 修正域中的驻留时间。
106、 第一节点得到通信路径不对称延时的测量值。
第一节点根据发送第一延时测量报文的时间和第二节点接收到第一延时测量报文 的时间计算指向第二节点方向的通信路径延时。 举例来说， 第一节点用第二延时测量报 文中时戳 t2的值（即第二节点接收到第一延时测量报文的时间）减去第一节点发送第一 延时测量报文的时间 （即第一节点发送第一延时测量报文时记录的本地时间） ， 得到指 向第二节点方向的通信路径延时。当第二延时测量报文中还包括第一延时测量报文的驻 留时间时，第一节点还需要从时戳 t2的值与第一节点发送第一延时测量报文的时间之差 中减去该第一延时测量报文的驻留时间作为指向第二节点方向的通信路径延时。
第一节点根据第二节点发送第二延时测量报文的时间和接收到第二延时测量报文 的时间计算离开第二节点方向的通信路径延时。 举例来说， 第一节点用第一节点收到第 二延时测量报文的时间 （即第一节点收到第二延时测量报文时记录的本地时间）减去第 二延时测量报文中时戳 t3的值（即第二节点发送第二延时测量报文的时间） ， 得到离开 第二节点方向的通信路径延时。当第二延时测量报文中还包括第二延时测量报文的驻留 时间时，第一节点还需要从第一节点收到第二延时测量报文的时间与时戳 t3的值之差中 减去该第二延时测量报文的驻留时间作为离开第二节点方向的通信路径延时。
第一节点根据指向第二节点方向的通信路径延时和离开第二节点方向的通信路径 延时， 得到通信路径不对称延时的测量值。 举例来说， 通信路径不对称延时的测量值 = (离开第二节点方向的通信路径延时 - 指向第二节点方向的通信路径延时） I 2。
本领域普通技术人员可以理解， 当第一延时测量报文或第二延时测量报文需要打时 戳时， 方法和 PTP报文的时戳处理相同。 通信路径上其它节点的驻留时间的计算可以和 PTP中透传时钟 （Transparent Clock, TC) 模式相同。
以下结合图 2说明本发明另一个实施例：
图 2为本发明另一个实施例中通信路径不对称延时测量装置框图。 该装置包括： 发送模块 202， 用于使第一节点向与本地时钟同步的第二节点发送第一延时测量报 文。
该通信路径不对称延时测量装置位于第一节点。为了实施通信路径不对称延时的测 量， 第一节点和第二节点的本地时钟需要保持同步。 例如， 采用 GPS对第一节点和第二 节点进行校准， 使得第一节点和第二节点分别与 GPS时钟同步。 或者， 利用第一节点和 第二节点之间的另一条通信路径， 采用 PTP使第二节点与第一节点的本地时钟同步， 这 里的另一条通信路径的通信路径不对称延时已知， 该另一条通信路径的通信路径不对称 延时可以通过 0TDR测量得到， 也可以通过本发明实施例的方法测量得到。
当采用 PTP使第二节点与第一节点的本地时钟同步时， 通信路径不对称延时测量装 置还包括， 同步模块 212， 用于通过第一节点和第二节点之间的另一条通信路径， 采用 精确时钟协议 PTP使第二节点与第一节点的本地时钟同步。
可选的， 第一节点发送的第一延时测量报文可以包括时戳 tl， 时戳 tl的值为第一节 点发送第一延时测量报文的时间。
当该被测通信路径上存在中间节点时，第二节点接收到的第一延时测量报文还包括 第一延时测量报文的驻留时。 当第一延时测量报文穿越通信路径上的节点时， 该节点根 据第一延时测量报文进入和离开该节点的时间，计算第一延时测量报文在该节点上的驻 留时间， 该计算方法可以采用 PTP定义的驻留时间计算方法。 该节点将该驻留时间加入 修正域， 即将该节点上的驻留时间和修正域中的第一延时测量报文的驻留时间相加， 并 将该相加结果作为新的驻留时间写入修正域中。 该节点也可以不做求和， 直接将该节点 上的驻留时间写在修正域中已有的第一延时测量报文的驻留时间之后。
接收模块 204， 用于使第一节点接收第二节点收到第一延时测量报文后发送的第二 延时测量报文，第二延时测量报文包括第二节点接收到第一延时测量报文的时间和第二 节点发送第二延时测量报文的时间。
第二节点收到所述第一延时测量报文后， 向第一节点发送第二延时测量报文。 举例 来说， 第二延时测量报文包括时戳 t2和时戳 t3， 时戳 t2的值为第二节点接收到第一延时 测量报文的时间， 时戳 t3的值为第二节点发送第二延时测量报文的时间。
当该被测通信路径上存在中间节点时，第一节点接收到的第二延时测量报文还包括 第二延时测量报文的驻留时。 当第二延时测量报文穿越通信路径上的节点时， 该节点根 据第二延时测量报文进入和离开该节点的时间，计算第二延时测量报文在该节点上的驻 留时间， 该计算方法可以采用 PTP定义的驻留时间计算方法。 该节点将该驻留时间加入 修正域， 即将该节点上的驻留时间和修正域中的第二延时测量报文的驻留时间相加， 并 将该相加结果作为新的驻留时间写入修正域中。 该节点也可以不做求和， 直接将该节点 上的驻留时间写在修正域中已有的第二延时测量报文的驻留时间之后。
第一节点接收到的第二延时测量报文还可以包括第一延时测量报文的驻留时间。即 第二节点将收到的第一延时测量报文修正域中的驻留时间写到第二延时测量报文的修 正域中作为第一延时测量报文的驻留时间。若前述第一延时测量报文修正域中的驻留时 间不为求和形式，第二节点还可以对第一延时测量报文在各个节点的驻留时间求和后再 写到第二延时测量报文的修正域中作为第一延时测量报文的驻留时间。
当第一节点接收到的第二延时测量报文中不包括第一延时测量报文的驻留时间时， 第二延时测量报文中时戳 t2的值还需要减去第一延时测量报文的驻留时间， 即时戳 t2的 值为第二节点接收到第一延时测量报文时第二节点的本地时间，减去第一延时测量报文 修正域中的驻留时间。
第一计算模块 206， 用于根据发送第一延时测量报文的时间和第二节点接收到第一 延时测量报文的时间计算指向第二节点方向的通信路径延时。
举例来说， 第一计算模块 206用第二延时测量报文中时戳 t2的值 （即第二节点接收 到第一延时测量报文的时间）减去第一节点发送第一延时测量报文的时间 （即第一节点 发送第一延时测量报文时记录的本地时间） ， 得到指向第二节点方向的通信路径延时。 当第二延时测量报文中还包括第一延时测量报文的驻留时间时， 第一计算模块 206还需 要从时戳 t2的值与第一节点发送第一延时测量报文的时间之差中减去该第一延时测量 报文的驻留时间作为指向第二节点方向的通信路径延时。
第二计算模块 208， 用于根据第二节点发送第二延时测量报文的时间和接收到第二 延时测量报文的时间计算离开第二节点方向的通信路径延时。
举例来说， 第二计算模块 208用第二节点收到第二延时测量报文的时间 （即第二节 点收到第二延时测量报文时记录的本地时间）减去第二延时测量报文中时戳 t3的值（即 第二节点发送第二延时测量报文的时间） ， 得到离开第二节点方向的通信路径延时。 当 第二延时测量报文中还包括第二延时测量报文的驻留时间时， 第二计算模块 208还需要 从第二节点收到第二延时测量报文的时间与时戳 t3的值之差中减去该第二延时测量报 文的驻留时间作为离开第二节点方向的通信路径延时。
测量模块 210， 用于根据指向第二节点方向的通信路径延时和离开第二节点方向的 通信路径延时， 得到通信路径不对称延时的测量值。
举例来说， 测量模块 210根据以下公式， 通信路径不对称延时的测量值 = (离开第 二节点方向的通信路径延时 -指向第二节点方向的通信路径延时） / 2， 得到通信路径 不对称延时的测量值。
以下结合图 3说明本发明又一个实施例：
图 3为本发明又一个实施例中通信路径不对称延时测量系统框图。 该系统包括第一 节点 302和第二节点 304， 第一节点 302和第二节点 304的时钟同步。
为了实施通信路径不对称延时的测量，第一节点 302和第二节点 304的本地时钟需要 保持同步。 例如， 采用 GPS对第一节点 302和第二节点 304进行校准， 使得第一节点 302和 第二节点 304分别与 GPS时钟同步。 或者， 利用第一节点 302和第二节点 304之间的另一条 通信路径， 采用 PTP使第二节点 304与第一节点 302的本地时钟同步， 这里的另一条通信 路径的通信路径不对称延时已知， 该另一条通信路径的通信路径不对称延时可以通过 0TDR测量得到， 也可以通过本发明实施例的方法测量得到。
第一节点 302，用于向第二节点 304发送第一延时测量报文，接收第二延时测量报文， 第二延时测量报文包括第二节点 304接收到第一延时测量报文的时间和第二节点 304发 送第二延时测量报文的时间， 根据发送第一延时测量报文的时间和第二节点 304接收到 第一延时测量报文的时间计算指向第二节点 304方向的通信路径延时，根据第二节点 304 发送第二延时测量报文的时间和接收到第二延时测量报文的时间计算离开第二节点 304 方向的通信路径延时，根据指向第二节点 304方向的通信路径延时和离开第二节点 304方 向的通信路径延时之差， 得到通信路径不对称延时的测量值。
第二节点 304， 用于在接收第一延时测量报文后， 向第一节点 302发送第二延时测量 报文， 第二延时测量报文包括第二节点 304接收到第一延时测量报文的时间和第二节点 304发送第二延时测量报文的时间。
举例来说， 第一节点 302向第二节点 304发送第一延时测量报文， 第一延时测量报文 可以包括可选的时戳 t l， 时戳 t l的值为第一节点 302发送第一延时测量报文的时间。
当该被测通信路径上存在中间节点时，第二节点接收到的第一延时测量报文还包括 第一延时测量报文的驻留时。 当第一延时测量报文穿越通信路径上的节点时， 该节点根 据第一延时测量报文进入和离开该节点的时间，计算第一延时测量报文在该节点上的驻 留时间， 该计算方法可以采用 PTP定义的驻留时间计算方法。 该节点将该驻留时间加入 修正域， 即将该节点上的驻留时间和修正域中的第一延时测量报文的驻留时间相加， 并 将该相加结果作为新的驻留时间写入修正域中。 该节点也可以不做求和， 直接将该节点 上的驻留时间写在修正域中已有的第一延时测量报文的驻留时间之后。
第二节点 304收到所述第一延时测量报文后， 向第一节点 302发送第二延时测量报 文。 举例来说， 第二延时测量报文包括时戳 t2和时戳 t3， 时戳 t2的值为第二节点 304接 收到第一延时测量报文的时间， 时戳 t3的值为第二节点 304发送第二延时测量报文的时 间。
当该被测通信路径上存在中间节点时，第一节点接收到的第二延时测量报文还包括 第二延时测量报文的驻留时。 当第二延时测量报文穿越通信路径上的节点时， 该节点根 据第二延时测量报文进入和离开该节点的时间，计算第二延时测量报文在该节点上的驻 留时间， 该计算方法可以采用 PTP定义的驻留时间计算方法。 该节点将该驻留时间加入 修正域， 即将该节点上的驻留时间和修正域中的第二延时测量报文的驻留时间相加， 并 将该相加结果作为新的驻留时间写入修正域中。 该节点也可以不做求和， 直接将该节点 上的驻留时间写在修正域中已有的第二延时测量报文的驻留时间之后。
第一节点接收到的第二延时测量报文还可以包括第一延时测量报文的驻留时间。即 第二节点 304将收到的第一延时测量报文修正域中的驻留时间写到第二延时测量报文的 修正域中作为第一延时测量报文的驻留时间。若前述第一延时测量报文修正域中的驻留 时间不为求和形式， 第二节点 304还可以对第一延时测量报文在各个节点的驻留时间求 和后再写到第二延时测量报文的修正域中作为第一延时测量报文的驻留时间。
当第一节点接收到的第二延时测量报文中不包括第一延时测量报文的驻留时间时， 第二延时测量报文中时戳 t2的值还需要减去第一延时测量报文的驻留时间， 即时戳 t2的 值为第二节点 304接收到第一延时测量报文时第二节点 304的本地时间，减去第一延时测 量报文修正域中的驻留时间。
第一节点 302根据发送第一延时测量报文的时间和第二节点 304接收到第一延时测 量报文的时间计算指向第二节点 304方向的通信路径延时。 举例来说， 第一节点 302用第 二延时测量报文中时戳 t2的值 （即第二节点 304接收到第一延时测量报文的时间） 减去 第一节点 302发送第一延时测量报文的时间（即第一节点 302发送第一延时测量报文时记 录的本地时间） ， 得到指向第二节点 304方向的通信路径延时。 当第二延时测量报文中 还包括第一延时测量报文的驻留时间时， 第一节点 302还需要从时戳 t2的值与第一节点 302发送第一延时测量报文的时间之差中减去该第一延时测量报文的驻留时间作为指向 第二节点 304方向的通信路径延时。
第一节点 302根据第二节点 304发送第二延时测量报文的时间和接收到第二延时测 量报文的时间计算离开第二节点 304方向的通信路径延时。 举例来说， 第一节点 302用第 一节点 302收到第二延时测量报文的时间（即第一节点 302收到第二延时测量报文时记录 的本地时间） 减去第二延时测量报文中时戳 t3的值 （即第二节点 304发送第二延时测量 报文的时间） ， 得到离开第二节点 304方向的通信路径延时。 当第二延时测量报文中还 包括第二延时测量报文的驻留时间时，第一节点 302还需要从第一节点 302收到第二延时 测量报文的时间与时戳 t3的值之差中减去该第二延时测量报文的驻留时间作为离开第 二节点 304方向的通信路径延时。
第一节点 302根据指向第二节点 304方向的通信路径延时和离开第二节点 304方向的 通信路径延时之差， 得到通信路径不对称延时的测量值。 举例来说， 通信路径不对称延 时的测量值 = (离开第二节点 304方向的通信路径延时 - 指向第二节点 304方向的通信 路径延时） I 2。
以下结合图 4说明本发明的一个具体应用场景：
图 4为本发明的一个具体应用场景示意图， 图中 R C为无线电网络控制器 （Radio Network Control ler, RNC ) ， 通过 IP网络与 Node B相连。
该具体应用场景中， 需要测量第一节点和第二节点间的通信路径不对称延时。 第一 节点和第二节点间的通信路径有两条， 分别为第一节点 -节点 A-第二节点和第一节点-节 点 A-节点 B-第二节点。
如果两条路径都没有测量过通信路径不对称延时的值， 则首先需要通过 GPS等方法 使第一节点的本地时钟和第二节点的本地时钟同步。 然后， 利用图 1至 3所示实施例测量 第一节点和第二节点间的通信路径不对称延时的值， 例如， 第一节点沿第一节点 -节点 A-第二节点的通信路径向第二节点发送第一延时测量报文， 并接收第二节点沿该通信路 径响应的第二延时测量报文， 根据发送第一延时测量报文的时间、 接收到第二延时测量 报文的时间和第二延时测量报文中的时戳和驻留时间， 测量第一节点 -节点 A-第二节点 的通信路径不对称延时的值。
当已经得到第一节点和第二节点间的一条通信路径的不对称延时的值后， 可以通过 该通信路径利用 PTP使第一节点的本地时钟和第二节点的本地时钟同步。例如前述用图 1 至 3所示实施例测量第一节点 -节点 A-第二节点的通信路径不对称延时的值后，第一节点 和第二节点间沿第一节点 -节点 A-第二节点的通信路径交换 PTP报文， 使第一节点的本地 时钟和第二节点的本地时钟同步。 或者， 用 0TDR测量第一节点 -节点 A-第二节点的通信 路径不对称延时的值后， 第一节点和第二节点间沿第一节点 -节点 A-第二节点的通信路 径交换 PTP报文， 使第一节点的本地时钟和第二节点的本地时钟同步。
在利用 PTP沿第一节点 -节点 A-第二节点的通信路径使第一节点的本地时钟和第二 节点的本地时钟同步后， 就可以用图 1至 3所示实施例测量第一节点 -节点 A-节点 B-第二 节点的通信路径不对称延时的值。
依此类推， 只要通过 GPS保持第一节点的本地时钟和第二节点的本地时钟同步， 或 者通过任意方法已经得到第一节点和第二节点间某一通信路径不对称延时的值， 就可以 采用本发明实施例的方案测量得到第一节点和第二节点间所有通信路径的不对称延时 的值。
当第一节点和第二节点间的某一条通信路径故障时 （例如第一节点 -节点 A -第二节 点的通信路径故障） ， 第一节点和第二节点可以在其它通信路径 （例如第一节点 -节点 A-节点 B-第二节点的通信路径） 上交换 PTP报文， 使第一节点的本地时钟和第二节点的 本地时钟同步。 当故障的通信路径恢复时， 由于该通信路径不对称延时的值可能出现变 化， 需要进行重新测量， 此时不需要再次采用 GPS或 0TDR测量该通信路径不对称延时的 值， 只需通过本发明实施例的方法就可以测量得到该通信路径新的不对称延时的值。
采用本发明实施例提供的技术方案， 因为使用延时测量报文测量通信路径的不对称 延时， 可以简化通信路径不对称延时的测量， 并且在通信路径故障恢复后不需要人工测 量就可以得到新的通信路径不对称延时的值。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通 过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中， 所述存 储介质可以是 ROM/RAM, 磁盘或光盘等。
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替 换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保 护范围为准。

Claims

权利要求
1、 一种通信路径不对称延时测量方法， 其特征在于， 包括：
第一节点向与本地时钟同步的第二节点发送第一延时测量报文；
所述第一节点接收所述第二节点收到所述第一延时测量报文后发送的第二延时测 量报文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间 和所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间；
根据发送所述第一延时测量报文的时间和所述第二节点接收到所述第一延时测量 报文的时间计算指向所述第二节点方向的通信路径延时；
根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间和接收到所述第二延时测量 报文的时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时；
根据指向所述第二节点方向的通信路径延时和离开所述第二节点方向的通信路径 延时， 得到通信路径不对称延时的测量值。
2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于， 当所述的通信路径上存在中间节点时， 所述第二节点接收到的第一延时测量报文还包括，所述第一延时测量报文在所述中 间节点上的驻留时间；
所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间为，所述第二节点接收到所述第 一延时测量报文时所述第二节点的本地时间，减去所述第一延时测量报文在所述中间节 点上的驻留时间；
所述第一节点接收到的第二延时测量报文还包括，所述第二延时测量报文在所述中 间节点上的驻留时间；
所述计算所述离开所述第二节点方向的通信路径延时，还包括减去所述第二延时测 量报文在所述中间节点上的驻留时间。
3、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于， 当所述的通信路径上存在中间节点时， 所述第二节点接收到的第一延时测量报文还包括，所述第一延时测量报文在所述中 间节点上的驻留时间；
所述第一节点接收到的第二延时测量报文还包括，所述第一延时测量报文在所述中 间节点上的驻留时间和所述第二延时测量报文在所述中间节点上的驻留时间；
所述计算所述指向所述第二节点方向的通信路径延时，还包括减去所述第一延时测 量报文在所述中间节点上的驻留时间； 所述计算所述离开所述第二节点方向的通信路径延时，还包括减去所述第二延时测 量报文在所述中间节点上的驻留时间。
4、 根据权利要求 1至 3任一项所述的方法， 其特征在于， 使所述第二节点与本地时 钟同步的方法， 包括， 通过所述第一节点和所述第二节点之间的另一条通信路径， 采用 精确时钟协议 PTP使所述第二节点与所述第一节点的本地时钟同步。
5、 一种通信路径不对称延时测量装置， 其特征在于， 包括：
发送模块， 用于使第一节点向与本地时钟同步的第二节点发送第一延时测量报文； 接收模块，用于使所述第一节点接收所述第二节点收到所述第一延时测量报文后发 送的第二延时测量报文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时 测量报文的时间和所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间；
第一计算模块，用于根据发送所述第一延时测量报文的时间和所述第二节点接收到 所述第一延时测量报文的时间计算指向所述第二节点方向的通信路径延时；
第二计算模块，用于根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间和接收到 所述第二延时测量报文的时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时；
测量模块，用于根据指向所述第二节点方向的通信路径延时和离开所述第二节点方 向的通信路径延时， 得到通信路径不对称延时的测量值。
6、根据权利要求 5所述的装置，其特征在于， 当所述的通信路径上存在中间节点时， 所述第二节点接收到的第一延时测量报文还包括，所述第一延时测量报文在所述中 间节点上的驻留时间；
所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间为，所述第二节点接收到所述第 一延时测量报文时所述第二节点的本地时间，减去所述第一延时测量报文在所述中间节 点上的驻留时间；
所述第一节点接收到的第二延时测量报文还包括，所述第一节点接收到的第二延时 测量报文在所述中间节点上的驻留时间；
所述第二计算模块， 具体用于根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时 间、接收到所述第二延时测量报文的时间和所述第二延时测量报文在所述中间节点上的 驻留时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时。
7、 根据权利要求 5所述的装置， 其特征在于， 当与所述第二节点的通信路径上存在 中间节点时， 所述第二节点接收到的第一延时测量报文还包括，所述第一延时测量报文在所述中 间节点上的驻留时间；
所述第一节点接收到的第二延时测量报文还包括，所述第一延时测量报文在所述中 间节点上的驻留时间和所述第二延时测量报文在所述中间节点上的驻留时间；
所述第一计算模块， 具体用于根据发送所述第一延时测量报文的时间、 所述第二节 点接收到所述第一延时测量报文的时间和所述第一延时测量报文在所述中间节点上的 驻留时间计算指向所述第二节点方向的通信路径延时；
所述第二计算模块， 具体用于根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时 间、接收到所述第二延时测量报文的时间和所述第二延时测量报文在所述中间节点上的 驻留时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时。
8、 根据权利要求 5至 7任一项所述的装置， 其特征在于， 还包括：
同步模块， 用于通过所述第一节点和所述第二节点之间的另一条通信路径， 采用精 确时钟协议 PTP使所述第二节点与所述第一节点的本地时钟同步。
9、 一种通信路径不对称延时测量系统， 其特征在于， 包括， 第一节点和第二节点， 所述第一节点和所述第二节点的本地时钟同步； 其中，
所述第一节点， 用于向所述第二节点发送第一延时测量报文， 接收第二延时测量报 文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间和所 述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间，根据发送所述第一延时测量报文的时间 和所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间计算指向所述第二节点方向的通 信路径延时，根据所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间和接收到所述第二延 时测量报文的时间计算离开所述第二节点方向的通信路径延时，根据指向所述第二节点 方向的通信路径延时和离开所述第二节点方向的通信路径延时，得到通信路径不对称延 时的测量值；
所述第二节点， 用于在接收第一延时测量报文后， 向所述第一节点发送第二延时测 量报文，所述第二延时测量报文包括所述第二节点接收到所述第一延时测量报文的时间 和所述第二节点发送所述第二延时测量报文的时间。
10、 根据权利要求 9所述的系统， 其特征在于， 还包括中间节点， 所述中间节点在 所述的通信路径上，
所述中间节点， 用于根据所述第一延时测量报文进入和离开所述中间节点的时间， 计算所述第一延时测量报文在所述中间节点上的驻留时间，将所述第一延时测量报文在 所述中间节点上的驻留时间加入所述第一延时测量报文， 并用于根据所述第二延时测量 报文进入和离开所述中间节点的时间，计算所述第二延时测量报文在所述中间节点上的 驻留时间，将所述第二延时测量报文在所述中间节点上的驻留时加入所述第二延时测量 报文。
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