WO2013086959A1 - 线路非对称性补偿方法、设备及系统 - Google Patents

线路非对称性补偿方法、设备及系统 Download PDF

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WO2013086959A1
WO2013086959A1 PCT/CN2012/086287 CN2012086287W WO2013086959A1 WO 2013086959 A1 WO2013086959 A1 WO 2013086959A1 CN 2012086287 W CN2012086287 W CN 2012086287W WO 2013086959 A1 WO2013086959 A1 WO 2013086959A1
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WO
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path
clock device
delay
transmission
transmission delay
Prior art date
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程伟强
王磊
李晗
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China Mobile Communications Group Co Ltd
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China Mobile Communications Corp
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    • 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]
    • H04L12/42—Loop networks
    • 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
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    • 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]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a line asymmetry compensation method, device, and system. Background technique
  • the IEEE 1588 protocol defines a Precision Time Protocol ( ⁇ ) for use in distributed measurement and control systems.
  • ⁇ Through the message transmission between the master and slave devices, calculate the clock offset to reach the master-slave peer.
  • the master clock periodically multicasts the message including the timestamp, and needs the same slave clock to send the message to the master clock.
  • the slave clock calculates the time offset from the master clock according to the received time information and the time when the message is sent by itself. And transmission delay.
  • the above mechanism for peer-to-peer messaging is a delay-request response mechanism, as shown in Figure 1.
  • the main clock cycle sends a Sync message containing the clock information, and then sends a Follow_Up message to announce the actual transmission time of the last message tl (the time mentioned here refers to the local time of the clock);
  • the arrival time t2 of the Sync message is recorded, and then the Delay_Req message is transmitted at time t3; the main clock records the message arrival time t4, and the message Delay_Resp is sent to inform the slave clock of t4.
  • the slave clock calculates the time offset and transmission delay of the two clocks based on the four time information.
  • the transmission delay between the slave clock and the master clock is:
  • the slave clock modifies the local time according to the calculated time offset, so that in the process of implementing the present invention with the master clock, it is found that the prior art has at least the following technical problems:
  • the PTP protocol assumes the time between the master and slave clocks The symmetry is extended, so that the master-slave time is achieved through a certain mechanism, but in the actual network, the physical line between the master and slave clocks (especially the fiber link) is asymmetrical, which will calculate the master-slave clock time.
  • the error is introduced when the offset Offset.
  • Offset (l/2)*[(t2-tl)-(t4-t3)-(MS_Delay-SM_Delay)]
  • Offset_E OR (1/2) * (Delta_D)
  • MS_Delay the actual value of MS_Delay
  • MS_Delay Delay-(l/2)*(Delta_D)
  • the slave clock node When the value of Ddta_D is relatively large, the slave clock node will not be able to obtain time synchronization through the 1588 protocol.
  • nodes and nodes are typically connected by cable of the same cable. Taking FIG. 2 as an example, node A is the master clock node, and node D is the slave clock node. Under normal circumstances, node A The service with the node D is transmitted by the path P_aed and the path P_dea.
  • the node in order to obtain the peer compensation information, the node must recover the clock of the symmetric path at the same node, and recover the clock of the asymmetric path, and then perform the comparison, which realizes high complexity and hardware requirements. It is also relatively high.
  • Embodiments of the present invention provide a line asymmetry compensation method, device, and system for realizing automatic line asymmetry compensation of a cable-type optical fiber network.
  • each slave clock device By establishing an outer loop and an inner loop peer session, each slave clock device obtains a transmission time stamp of the master clock device on the first path and the second path of the outer loop, and the first path and the second path of the inner loop. a transmission time stamp, the first path and the second path forming a ring network path;
  • Each slave clock device uses the same principle that the first path on the outer ring and the inner ring has the same transmission delay, and the second path on the outer ring and the inner ring has the same transmission delay, and determines the self and the main according to the obtained time stamp. a transmission delay of the clock device on the first path and the second path, and sending the calculated transmission delay to the optical network management device;
  • the asymmetry compensation value of the standby link relative to the original primary link is determined by using the transmission delay on the corresponding path, and the corresponding slave clock device is notified to perform line compensation according to the asymmetry compensation value.
  • a receiving module configured to receive a path transmission delay sent by each slave clock device, where each slave clock device establishes an outer loop and an inner loop peer session with the master clock device to obtain a first path with the master clock device in the outer ring And a transmission timestamp on the second path, and a transmission timestamp on the first path and the second path of the inner ring, the first path and the second path forming a ring network path; each slave clock device utilizes an outer ring and The first path on the inner ring has the same transmission delay, and the second path on the outer ring and the inner ring have the same transmission delay. According to the obtained timestamp, the first path and the first clock are determined. a transmission delay on the second path, and transmitting the calculated transmission delay to the optical network management device;
  • a storage module configured to store a path transmission delay received by the receiving module
  • a management module configured to determine, according to a path of the standby link, a transmission delay on a corresponding path stored by the storage module, to determine an asymmetry of the standby link relative to the original primary link, when the standby link is enabled.
  • the compensation value is notified, and the corresponding slave clock device is notified to perform line compensation according to the asymmetry compensation value.
  • a peer-to-peer session module configured to obtain a transmission timestamp of the first path and the second path of the outer ring with the primary clock device by establishing an outer ring and an inner ring peer session, and the first path of the inner ring and a transmission time stamp on the second path, the first path and the second path forming a ring network path;
  • a transmission delay determining module configured to use the same principle that the first path transmission delay on the outer ring and the inner ring is the same, and the second path transmission delay on the outer ring and the inner ring is the same, according to the obtained timestamp, The transmission delay between the self and the primary clock device on the first path and the second path;
  • a sending module configured to send the path transmission delay determined by the transmission delay determining module to the optical network management device
  • a compensation module configured to perform line compensation according to the asymmetry compensation value indicated by the optical network management device; where the optical network management device uses the corresponding path according to the path of the standby link when the standby link is enabled
  • the upper transmission delay determines an asymmetry compensation value of the standby link with respect to the original primary link, and notifies the corresponding slave clock device to perform a line according to the asymmetry compensation value.
  • Road compensation configured to perform line compensation according to the asymmetry compensation value indicated by the optical network management device; where the optical network management device uses the corresponding path according to the path of the standby link when the standby link is enabled
  • the optical fiber network system includes: a fiber network management device and a network device, where the network device includes a master clock device and a slave clock device, where:
  • the slave clock device is configured to obtain a transmission timestamp of the first path and the second path of the outer ring with the master clock device by establishing an outer ring and an inner ring peer session, and the first path of the inner ring And a transmission timestamp on the second path, the first path and the second path forming a ring network path; using the first path on the outer ring and the inner ring to transmit the same delay, and the second on the outer ring and the inner ring
  • the principle that the path transmission delays are the same, according to the obtained timestamp, determining the transmission delay of the first clock path and the second path of the master clock device, and transmitting the calculated transmission delay to the fiber network.
  • the fiber network management device is configured to determine, according to the path of the standby link, the asymmetry compensation value of the standby link relative to the original primary link according to the path of the standby link, when the backup link is enabled, And notifying the corresponding slave clock device to perform line compensation according to the asymmetry compensation value.
  • Each slave clock device utilizes the path of the outer ring and the one ring of the inner ring to transmit the same delay, and the outer ring and the other half of the inner ring.
  • the path transmission delay is the same.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a peer-to-peer messaging mechanism in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a cable-like optical ring network architecture in the prior art
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a measurement process of asymmetry compensation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an outer loop time peer relationship in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an inner loop time peer relationship in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an optical fiber network management device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a fiber optic network device according to an embodiment of the present invention.
  • the embodiment of the present invention proposes a line asymmetry compensation scheme.
  • the technical scheme utilizes the characteristics of the ring network to establish a peer-to-peer session in the inner ring and the outer ring, thereby accurately measuring the compensation value of the asymmetric path.
  • the technical solution is simple to implement, and is very suitable for automatic operation by nodes, and directly performs asymmetric Sexual compensation.
  • the embodiment of the present invention is applicable to a scenario in which a ring network node is a network of two-way optical fibers.
  • a ring network node is a network of two-way optical fibers.
  • the embodiment of the present invention will be described below by taking the same cable optical ring network shown in FIG. 2 as an example.
  • the embodiment of the present invention establishes two peer conversation paths by using the intra-node loop and the outer loop path respectively when the ring network is established.
  • the asymmetry measurement is performed, and the process can be as shown in FIG. 3, including:
  • Step 301 When the ring network is established, each clock node on the ring network determines the master clock.
  • each clock node can run the 1588v2 BMC algorithm (Best Master Clock Algorithm) to search for the best clock source.
  • the BMC algorithm determines the master clock in each domain based on the quality information provided by each PTP port.
  • Other non-master clock nodes are slave clock nodes.
  • Step 302 The master clock node establishes an outer loop peer session with each slave clock node respectively, and by establishing an outer loop peer session, each slave clock node can obtain two half loop paths of the slave clock node and the master clock node in the outer loop.
  • the outer loop paths P_abcd and P_dea run the 1588V2 peer-to-peer algorithm for the transmission and reception path between the node D and the node A to establish an outer-ring peer-to-peer session.
  • the schematic diagram of the outer-loop time peer-to-peer session can be as shown in FIG. 4,
  • the session process includes:
  • Node A sends a peer message Sync to node D through path P_aed, and node A records the transmission time T1 at this time;
  • node D After receiving the Sync message, node D records the receiving time T2 at this time;
  • the node A After sending the Sync, the node A sends a follow message Follow_up to the node D, and transmits the timestamp T1 to the node D;
  • node D After receiving the Sync message, node D sends a delay request message Delay_Req to node A through path P_dcba, and records the transmission time T3;
  • node A After receiving the Delay_req message, node A records the receiving time T4;
  • node A After receiving the Delay_req message, node A sends a delayed response message to node D.
  • Delay_resp sends the timestamp T4 to node D.
  • Step 303 The master clock node establishes an inner loop peer session with each slave clock node, and by establishing an inner loop peer session, each slave clock node can obtain two half loop paths of the master clock node and the inner clock node.
  • the transmission timestamp on. Taking the inner loop path P_abcd and P_dea as the transmission and reception path between the node D and the node A to run the 1588V2 peer-to-peer algorithm to establish an inner-ring peer-to-peer session, the schematic diagram of the inner-loop time-synchronous session may be as shown in FIG. 5,
  • the session process includes:
  • Node A sends a peer message Sync to node D through path P_abcd, and node A records the transmission time T 5 at this time;
  • node D After receiving the Sync message, node D records the receiving time T6 at this time;
  • node A After sending the Sync, node A sends a follow message Follow_up to node D, and transmits timestamp T5 to node D;
  • node D After receiving the Sync message, node D sends a delay request message Delay_Req to node A through path P_dea, and records the transmission time T7;
  • node A After receiving the Delay_req message, node A records the receiving time T8;
  • node A After receiving the Delay_req message, node A sends a delayed response message Delay_resp to node D, and sends timestamp T8 to node D.
  • the above steps 302 and 303 do not have strict timing requirements.
  • Step 304 Each slave clock node is based on the obtained transmission timestamps (T1, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4) on the two half-ring paths of the outer ring with the master clock node and the two half-ring paths of the inner ring.
  • the transmission time stamps ( ⁇ 5, ⁇ 6, ⁇ 7, ⁇ 8) calculate the transmission delay of the two half-rings, and send the calculated transmission delay to the network management equipment of the same-fiber optical ring network.
  • the network management device of the same-fiber optical ring network is responsible for the management and maintenance of the entire ring network. For example, when the link switching is required, the path of the standby link is determined.
  • the system is also responsible for storing and maintaining the system and device parameters.
  • node D can obtain time stamps T1, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4, so that the following relationship can be obtained:
  • T2 Tl+Delay_P_aed+Offset [12]
  • T4 T3+Delay_P_dcba-Offset [13]
  • the node D can obtain the timestamps T5, ⁇ 6, ⁇ 7, ⁇ 8, so that the following relationship can be obtained:
  • T6 T5+Delay_P_abcd+Offset [14]
  • T8 T7+Delay_P_dea-Offset [15] Because the nodes are all cable fibers, you can see:
  • Delay_P_abcd Delay_P_dcba [16]
  • Delay_P_aed Delay_P_dea [17] Substituting equation (12) and equation (15) into equation (17) can calculate the transmission delay of path P_aed Delay_P_aed:
  • Step 306 When a link switching occurs on the ring-shaped fiber ring network due to a line or device failure, the network management device determines an alternate link path to be enabled, and determines the path transmission delay calculated according to each node. The asymmetry compensation value of the standby link is then notified to the corresponding node to perform line compensation processing according to the determined asymmetry compensation value.
  • the network management device Since the network management device stores the path transmission delay calculated by each node, the asymmetry compensation value of the path can be calculated according to different conditions of the enabled alternate link path.
  • the asymmetry compensation value of the alternate path P_abcd can be determined according to the transmission delay Delay_P_aed of the path P_aed calculated by the node D and the transmission delay Delay_P_abcd of the path P_abcd:
  • the standby link P_abcd in the above example is a linear link from the clock node to the primary clock node.
  • the standby link is not necessarily a linear link, and there may be multiple The case of folding back between nodes.
  • the network management device can determine the asymmetry compensation value of the standby link in different situations according to the path transmission delay calculated by the relevant node, because:
  • the network management device saves the path transmission delay of the slave clock node to the master clock node calculated by each slave clock node, so that the transmission delay of the path between any two nodes can be calculated, and thus the backup chain can be
  • the path of the path calculates the asymmetry compensation value of the standby link by the transmission delay of the corresponding path.
  • a peer-to-peer session is established through the inner ring and the outer ring at the beginning of the establishment of the same-fiber optical ring network, and each slave clock node is calculated to the master clock node by using the characteristics of the ring network.
  • the transmission delay is saved to the network management device, so that when the link switching occurs (that is, the standby link is enabled) during the operation of the same cable optical ring network, the backup link can be directly determined according to the saved path transmission delay.
  • the asymmetry compensation value is automatically compensated.
  • the technical implementation of the embodiment of the present invention is simple and suitable for use as an algorithm for automatic asymmetry compensation.
  • the embodiment of the present invention further provides an optical network management device and an optical network device applicable to the foregoing processes.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a fiber network management device according to an embodiment of the present disclosure, where the network management device may include:
  • the receiving module 601 is configured to receive a path transmission delay sent by each slave clock device, where each slave clock device establishes an outer loop and an inner loop peer session with the master clock device to obtain a first loop with the master clock device in the outer loop. a transmission time stamp on the path and the second path, and a transmission time stamp on the first path and the second path of the inner ring, the first path and the second path forming a ring network path; each slave clock The device uses the same principle that the first path on the outer ring and the inner ring has the same transmission delay, and the second path on the outer ring and the inner ring has the same transmission delay. According to the obtained time stamp, it is determined that the device is in the same time as the master clock device. a transmission delay on the first path and the second path, and transmitting the calculated transmission delay to the network management device;
  • a storage module 602 configured to store a path transmission delay received by the receiving module, where the management module 603 is configured to use the path stored by the storage module according to the path of the standby link when the standby link is enabled.
  • the transmission delay determines an asymmetry compensation value of the standby link with respect to the original primary link, and notifies the corresponding slave clock device to perform line compensation according to the asymmetry compensation value.
  • the asymmetry compensation value of the standby link determined by the management module 603 with respect to the original primary link is the difference between the transmission delay of the standby link and the transmission delay of the original primary link.
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a fiber optic network device provided by the implementation of the present invention.
  • the network device may include:
  • the peer session module 701 is configured to obtain a transmission timestamp of the first path and the second path of the outer ring with the primary clock device and the first path of the inner ring by establishing an outer ring and an inner ring peer session. And a transmission timestamp on the second path, the first path and the second path form a ring network path; the transmission delay determining module 702 is configured to use the first path on the outer ring and the inner ring to transmit the same delay, and The principle that the second path on the outer ring and the inner ring have the same transmission delay, and according to the obtained timestamp, determine the transmission delay of the first path and the second path on the primary clock device;
  • the sending module 703 is configured to send the path transmission delay determined by the transmission delay determining module 702 to the network management device.
  • the compensation module 704 is configured to perform line compensation according to the asymmetry compensation value indicated by the network management device, where the network management device uses the corresponding path according to the path of the standby link when the standby link is enabled.
  • the transmission delay determines an asymmetry compensation value of the standby link with respect to the original primary link, and notifies the corresponding slave clock device to perform line compensation according to the asymmetry compensation value.
  • the asymmetry compensation value of the standby link with respect to the original primary link is: a difference between a transmission delay of the standby link and a transmission delay of the original primary link.
  • the peer session module 701 can receive the peer message sent by the master clock device through the first path on the outer ring, record the receiving timestamp of the packet, and receive the master clock device and then follow the report. Sending a timestamp of the message sent by the message; receiving the same message, sending a delay request message to the master clock device through the second path on the outer ring, recording the timestamp of sending the message, and receiving The receiving time stamp of the delay request message sent by the master clock device by replying the message.
  • the peer-to-peer session module 701 can receive the peer-to-peer message sent by the master clock device through the second path on the inner ring, and record the receiving timestamp of the packet, and the receiving the master clock device subsequently sends the message by following the packet. Sending a timestamp of the same message; receiving the same message, sending a delay request message to the master clock device through the first path on the inner ring, recording the transmission timestamp of the message, and receiving the response from the master clock device The timestamp of receiving the delayed request message sent by the message.
  • the transmission delay determining module 702 can determine the transmission delay of the self and the primary clock device on the first path and the second path according to the following formula:
  • Delay_P_l ( ⁇ 2+ ⁇ 8- ⁇ 1- ⁇ 7)/2
  • Delay_P_2 (T4+T6-T3-T5)/2
  • the delay_P_l is the transmission delay of the first path
  • the delay_P_2 is the transmission delay of the second path
  • Tl and ⁇ 2 are the same as the master clock device obtained from the clock device by establishing the outer loop peer session.
  • Sending and receiving timestamps on a path ⁇ 3, ⁇ 4 are sending and receiving timestamps of the primary clock device and the primary clock device on the second path of the outer ring obtained by establishing the outer ring peer session; ⁇ 5, ⁇ 6 is the transmission and reception timestamp of the second path of the inner ring device and the master clock device obtained from the clock device by establishing the inner ring peer session; ⁇ 7, ⁇ 8 is the peer clock session by establishing the inner ring, the slave clock
  • the compensation module 704 can be used to:
  • Offset (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)]
  • the Offset is the time offset
  • the Delay is the transmission delay
  • the Delta_D is the asymmetry compensation value.
  • Tl and ⁇ 2 are the peer-to-peer sessions established by the clock device, and the master clock device is in the outer ring. Send and receive timestamps on the first path; ⁇ 3, ⁇ 4 are established by establishing the outer ring a timestamp of the transmission and reception time obtained from the clock device with the master clock device on the second path of the outer ring; T5, ⁇ 6 are the master clocks obtained from the clock device by establishing the inner ring peer session The timestamp of the transmission and reception of the device on the first path of the inner ring.
  • the embodiment of the present invention further provides a fiber optic network system applied to the foregoing embodiment, including: a network management device and a network device, where the network device includes a master clock device and a slave clock device, where:
  • the slave clock device is configured to obtain a transmission timestamp of the first path and the second path of the outer ring with the master clock device by establishing an outer ring and an inner ring peer session, and the first path of the inner ring And a transmission timestamp on the second path, the first path and the second path forming a ring network path; using the first path on the outer ring and the inner ring to transmit the same delay, and the second on the outer ring and the inner ring
  • the principle that the path transmission delay is the same, according to the obtained timestamp, determining the transmission delay of the primary clock device on the first path and the second path, and transmitting the calculated transmission delay to the network management. And; performing line compensation according to the notification sent by the network device;
  • the network management device is configured to determine, according to the path of the standby link, the asymmetry compensation value of the standby link relative to the original primary link according to the path of the standby link according to the path of the standby link, and The corresponding slave clock device is notified to perform line compensation according to the asymmetry compensation value.
  • the slave clock device can determine the transmission delay of the master clock device on the first path and the second path according to the following formula:
  • Delay_P_l ( ⁇ 2+ ⁇ 8- ⁇ 1- ⁇ 7)/2
  • Delay_P_2 (T4+T6-T3-T5)/2
  • the delay_P_l is the transmission delay of the first path
  • the delay_P_2 is the transmission delay of the second path
  • Tl and ⁇ 2 are the same as the master clock device obtained from the clock device by establishing the outer loop peer session.
  • Sending and receiving timestamps on a path ⁇ 3, ⁇ 4 are sending and receiving timestamps of the primary clock device and the primary clock device on the second path of the outer ring obtained by establishing the outer ring peer session; ⁇ 5, ⁇ 6 is the transmission and reception timestamp of the second path of the inner ring device and the master clock device obtained from the clock device by establishing the inner ring peer session; ⁇ 7, ⁇ 8 is the peer clock session by establishing the inner ring, the slave clock
  • the slave clock device can perform the asymmetric line according to the compensation value in the following manner. make up:
  • Offset (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)]
  • the Offset is the time offset
  • the Delay is the transmission delay
  • the Delta_D is the asymmetry compensation value.
  • Tl and ⁇ 2 are the peer-to-peer sessions established by the clock device, and the master clock device is in the outer ring.
  • the transmission and reception timestamps on the first path; ⁇ 3, ⁇ 4 are the transmission and reception timestamps of the master and the master clock device on the second path of the outer ring obtained by establishing the outer ring peer session;
  • ⁇ 5 ⁇ 6 is the transmission and reception timestamp of the primary path of the inner clock device and the master clock device obtained from the clock device by establishing the inner ring peer session.
  • the structure of the slave clock device in the fiber network system can be as shown in FIG. 7, and the structure of the fiber network management device can be as shown in FIG. 6.
  • modules of the apparatus of the present invention may be integrated or may be deployed separately.
  • the above modules can be combined into one module, or can be split into multiple sub-modules.
  • the present invention can be implemented by means of software plus a necessary general hardware platform, and of course, can also be through hardware, but in many cases, the former is a better implementation. the way.
  • the technical solution of the present invention which is essential or contributes to the prior art, may be embodied in the form of a software product stored in a storage medium, including a plurality of instructions for making a A computer device (which may be a personal computer, server, or network device, etc.) performs the methods described in various embodiments of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种线路非对称性补偿方法、设备及系统。该方法包括：通过建立外环和内环同步会话，各从时钟设备获得其与主时钟设备在外环和内环的第一路径和第二路径上的传输时间戳，所述第一路径和第二路径构成环网路径；各从时钟设备根据获得到的时间戳，确定出自己与主时钟设备在第一路径和第二路径上的传输时延，并将计算出的传输时延发送给网络管理设备；所述网络管理设备在启用备用链路时，根据该备用链路的路径，利用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路的非对称性补偿值，并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线路补偿。采用本发明可实现同缆光纤环形组网的线路不对称性自动补偿。

Description

线路非对称性补偿方法、 设备及系统 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 特别是涉及一种线路非对称性补偿方法、 设 备及系统。 背景技术
IEEE1588 协议定义了一种应用于分布式测量和控制系统中的精确时间 协议 （Precision Time Protocol, ΡΤΡ)。 ΡΤΡ通过主从设备间消息传递， 计算 时钟偏移量来达到主从同歩。 主时钟周期性地组播包含时间戳的消息， 需要 同歩的从时钟向主时钟发送消息， 从时钟根据收到的时间信息和自身发送消 息的时间， 计算出与主时钟的时间偏移量和传输时延。 以上同歩消息传递的 机制为延时-请求响应机制， 如图 1所示。
参见图 1， 主时钟周期发送包含时钟信息的 Sync (同歩） 消息， 紧接着 发送 Follow_Up消息通告上个消息的实际发送时间 tl (这里提到的时间都是 指时钟的本地时间）； 从时钟记录 Sync消息的到达时间 t2， 紧接着在 t3时刻 发送 Delay_Req消息； 主时钟记录消息到达时间 t4， 并发送消息 Delay_Resp 把 t4告知从时钟。 从时钟根据 4个时间信息计算出两个时钟的时间偏移量和 传输时延。
假设从时钟与主时钟的时钟偏移量为 Offset, 主时钟到从时钟的线路时 延为 MS_Delay，从时钟到主时钟的线路时延为 SM_Delay ，则可以得到以下 等式：
(t2 - Offset) - tl = MS_Delay [1]
(t4 - Offset) - 13 = SM_Delay [2] 时间偏移量可以通过式 （1 ) 和式 （2) 计算获得：
Offset = (l/2)*[(t2-tl)-(t4-t3)-(MS_Delay-SM_Delay)] [3] 由于 IEEE1588v2协议的前提是双向链路是对称的， g卩：
(MS_Delay = SM_Delay =Delay)
因此公式 （3 ) 变成： Offset = (l/2)*[(t2-tl)-(t4-t3)]
从时钟与主时钟之间的传输时延 Delay为:
Delay= (l/2)*(MS_Delay+SM_Dealy)
=(!/2)*[(t2-tl)+(t4-t3)]
从时钟根据计算出来的时间偏移量修改本地时间， 从而达到与主时钟同 发明人在实现本发明的过程中， 发现现有技术至少存在以下技术问题： PTP协议假设主从时钟之间的时延对称， 从而通过一定机制实现主从的 时间同歩， 但在实际网络中， 主从时钟之间的物理线路 （特别是光纤链路） 存在不对称的情况， 这将在计算主从时钟时间偏移量 Offset时引入误差。
假设：
MS_Delay - SM_Delay =Delta_D
上述计算时间偏移量和时延的公式， 需要修正为：
Offset = (l/2)*[(t2-tl)-(t4-t3)-(MS_Delay-SM_Delay)]
= (l/2)*[(t2-tl)-(t4-t3)-(Delta_D)]
而在忽略不对称性的情况下的 Offset计算值为：
Offset = (l/2)*[(t2-tl)-(t4-t3)]
与上述公式 （4) 相比， 两者间的误差为：
Offset_E OR= (1/2) * (Delta_D)
同样的， MS_Delay的实际值应该为：
MS_Delay = Delay-(l/2)*(Delta_D)
所以， Delay的计算误差为：
Delay_ERROR= (1/2) * (Delta_D)
当 Ddta_D的值比较大的时候， 从时钟节点将无法通过 1588协议取得时 间同歩。
在光传送网中， 收发延时的不一致主要由光纤路径的不对称性引起。 物 理长度上 1米光纤引入的延时 5ns左右， 400米的不对称就会引入 lus的误差。 在环形网络中， 节点和节点之间一般都用同缆光纤进行连接。 以图 2为例进 行说明， 节点 A为主时钟节点， 节点 D为从时钟节点。 正常情况下， 节点 A 与节点 D之间的业务由路径 P_aed和路径 P_dea来传送， 当路径 P_dea遇到 故障时，可将业务倒换到路径 P_dcba，此时节点 A与节点 D之间的业务将由 路径 P_dea和路径 P_dcba来传送。 P_dea与 P_dcba是非对称路径， 需要进行 补偿。
现有的补偿的方式有两种：
( 1 )仪表测量法： 用仪表测试从时钟节点与主用时钟节点之间的误差然 后进行补偿。
(2)时钟比对法： 从时钟节点先从对称路径获取同歩时间 Clockl , 然后 从非对称性路径获取恢复时钟 Clock2， 将 Clockl与 Clock2的差值作为非对 称路径的补偿值。
对于仪表测量法， 需要有同歩仪表配合进行工作， 不能够实现自动补偿， 而且仪表成本非常高， 工程开通的工作量很大。
对于时钟对比法， 节点要获得同歩补偿信息， 必须在同一个节点既恢复 出来对称路径的时钟， 又恢复出来非对称路径的时钟， 然后进行比对， 实现 复杂度高， 且对硬件的要求也比较高。
由此可见， 目前对于光纤的线路非对称性补偿没有简单易行的实现方案。 发明内容
本发明实施例提供了一种线路非对称性补偿方法及设备和系统， 用以实 现同缆光纤组网的线路不对称性自动补偿。
本发明实施例提供的线路非对称性补偿方法， 包括：
通过建立外环和内环同歩会话， 各从时钟设备获得其与主时钟设备在外 环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径和第二路 径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径；
各从时钟设备利用外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和 内环上的第二路径传输时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己 与主时钟设备在第一路径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延 发送给光纤网络管理设备；
所述光纤网络管理设备在启用备用链路时， 根据该备用链路的路径， 利 用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路的非对称性补偿 值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线路补偿。
本发明实施例提供的光纤网络管理设备， 包括：
接收模块， 用于接收各从时钟设备发送的路径传输时延； 其中， 各从时 钟设备通过与主时钟设备建立外环和内环同歩会话， 获得与主时钟设备在外 环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径和第二路 径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径； 各从时钟设备 利用外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二路径 传输时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备在第 一路径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延发送给所述光纤网 络管理设备；
存储模块， 用于存储所述接收模块接收到的路径传输时延；
管理模块， 用于在启用备用链路时， 根据该备用链路的路径， 利用所述 存储模块存储的相应路径上的传输时延， 确定该备用链路相对于原主用链路 的非对称性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线 路补偿。
本发明实施例提供的应用于光纤网络设备， 包括：
同歩会话模块， 用于通过建立外环和内环同歩会话， 获得其与主时钟设 备在外环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径和 第二路径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径；
传输时延确定模块， 用于利用外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二路径传输时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备在第一路径和第二路径上的传输时延；
发送模块， 用于将所述传输时延确定模块确定出的路径传输时延发送给 光纤网络管理设备；
补偿模块， 用于根据所述光纤网络管理设备所指示的非对称性补偿值进 行线路补偿； 其中， 所述光纤网络管理设备在启用备用链路时， 根据该备用 链路的路径， 利用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路 的非对称性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线 路补偿。
本发明实施例提供的光纤网络系统， 包括： 光纤网络管理设备和网络设 备， 所述网络设备包括主时钟设备和从时钟设备， 其中：
所述从时钟设备， 用于通过建立外环和内环同歩会话， 获得其与主时钟 设备在外环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径 和第二路径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径； 利用 外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二路径传输 时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备在第一路 径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延发送给所述光纤网络管 理设备； 以及， 根据所述网络设备发送的通知进行线路补偿；
所述光纤网络管理设备， 用于在启用备用链路时， 根据该备用链路的路 径， 利用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路的非对称 性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线路补偿。
本发明的上述实施例， 利用了环网的特点一一各从时钟设备利用外环和 内环上的一个半环的路径传输时延相同， 以及外环和内环上的另一个半环的 路径传输时延相同， 在内环和外环各建立一次同歩会话， 就可以计算出备用 路径的非对称性补偿值， 从而在备用链路启用时， 直接根据保存的非对称性 补偿值进行自动补偿。 附图说明
图 1为现有技术中同歩消息传递的机制为延时-请求响应机制； 图 2为现有技术中的同缆光纤环形组网架构示意图；
图 3为本发明实施例提供的非对称性补偿的测量流程示意图；
图 4为本发明实施例中的外环时间同歩会话示意图；
图 5为本发明实施例中的内环时间同歩会话示意图；
图 6为本发明实施例提供的光纤网络管理设备的结构示意图；
图 7为本发明实施例提供的光纤网络设备的结构示意图。 具体实施方式 针对现有技术中存在的上述问题， 本发明实施例提出了一种线路非对称 性补偿方案。 该技术方案利用环网的特点， 在内环和外环各建立一次同歩会 话， 从而精确测得非对称路径的补偿值， 该技术方案实现简单， 非常适合由 节点自动运行， 直接进行非对称性补偿。
本发明实施例适用于环网节点之间都是同缆双向光纤进行组网的场景。 为叙述方便， 下面以图 2所示的同缆光纤环形组网为例对本发明实施例进行 说明。
为了测量从时钟节点和主时钟节点之间的两个半环路径之间的非对称 性， 本发明实施例在环网建立时， 利用节点内环和外环路径分别建立两个同 歩会话路径进行非对称性测量， 其流程可如图 3所示， 包括：
歩骤 301， 当环网建立起来时， 环网上的各时钟节点确定主时钟。
该歩骤中， 各时钟节点可运行 1588v2 BMC 算法 （Best Master Clock Algorithm,最佳主时钟算法），搜索最好的时钟源。 BMC算法可根据各个 PTP 端口提供的质量信息， 确定每个域内的主时钟， 其它非主时钟节点即为从时 钟节点。
歩骤 302， 主时钟节点分别与各从时钟节点之间建立外环同歩会话， 通 过建立外环同歩会话， 各从时钟节点可获得其与主时钟节点在外环的两个半 环路径上的传输时间戳。 以外环路径 P_abcd和 P_dea为节点 D和节点 A之 间的收发路径运行 1588V2 的同歩算法以建立外环同歩会话为例， 其外环时 间同歩会话的示意图可如图 4所示， 其会话过程包括：
i.节点 A通过路径 P_aed向节点 D发送一个同歩报文 Sync, 节点 A记下 此时的发送时刻 T1 ;
ii.节点 D收到 Sync报文后， 记下此时的接收时刻 T2;
iii.节点 A发送完 Sync后， 向节点 D发送跟随报文 Follow_up，将时间戳 T1传递给节点 D;
iv.节点 D接收到 Sync报文后， 通过路径 P_dcba向节点 A发送延时请求 报文 Delay_Req， 并记下发送时刻 T3;
v.节点 A收到 Delay_req报文后， 记下接收时刻 T4;
vi.节点 A 接收到 Delay_req 报文后， 向节点 D 发送延时回复报文 Delay_resp, 将时间戳 T4发送给节点 D。
歩骤 303， 主时钟节点分别与各从时钟节点之间建立内环同歩会话， 通 过建立内环同歩会话， 各从时钟节点可获得其与主时钟节点在内环的两个半 环路径上的传输时间戳。 以内环路径 P_abcd和 P_dea为节点 D和节点 A之 间的收发路径运行 1588V2 的同歩算法以建立内环同歩会话为例， 其内环时 间同歩会话的示意图可如图 5所示， 其会话过程包括：
i.节点 A通过路径 P_abcd向节点 D发送一个同歩报文 Sync, 节点 A记 下此时的发送时刻 T 5;
ii.节点 D收到 Sync报文后， 记下此时的接收时刻 T6;
iii.节点 A发送完 Sync后， 向节点 D发送跟随报文 Follow_up，将时间戳 T5传递给节点 D;
iv.节点 D接收到 Sync报文后， 通过路径 P_dea向节点 A发送延时请求 报文 Delay_Req， 并记下发送时刻 T7;
v.节点 A收到 Delay_req报文后， 记下接收时刻 T8;
vi.节点 A 接收到 Delay_req 报文后， 向节点 D 发送延时回复报文 Delay_resp, 将时间戳 T8发送给节点 D。
上述歩骤 302和歩骤 303没有严格时序要求。
歩骤 304， 各从时钟节点根据获得到的其与主时钟节点在外环的两个半 环路径上的传输时间戳 （Tl、 Τ2、 Τ3、 Τ4) 和内环的两个半环路径上的传输 时间戳 （Τ5、 Τ6、 Τ7、 Τ8)， 计算两个半环的传输时延， 并将计算出的传输 时延发送给同缆光纤环形组网的网络管理设备。 通常情况下， 同缆光纤环形 组网的网络管理设备负责整个环网的管理和维护， 如需要进行链路倒换时确 定备用链路的路径， 该系统还负责存储和维护系统、 设备参数等。
以节点 D计算其与节点 Α之间的路径 P_dcba和路径 P_dea的传输时延 Delay为例， 其计算过程的原理为：
根据歩骤 302中节点 A与节点 D之间建立外环同歩会话的过程， 节点 D 可获得时间戳 Tl、 Τ2、 Τ3、 Τ4， 从而可以得到如下关系式：
T2=Tl+Delay_P_aed+Offset [12]
T4=T3+Delay_P_dcba-Offset [13] 根据歩骤 303中节点 A与节点 D之间建立内环同歩会话的过程， 节点 D 可获得时间戳 T5、 Τ6、 Τ7、 Τ8， 从而可以得到如下关系式：
T6=T5+Delay_P_abcd+Offset [14]
T8=T7+Delay_P_dea-Offset [15] 因为节点之间都是同缆光纤， 可知：
Delay_P_abcd= Delay_P_dcba [16]
Delay_P_aed = Delay_P_dea [17] 将式 （12) 和式 （15 ) 代入式 （17) 可运算得出路径 P_aed的传输时延 Delay_P_aed:
Delay_P_aed =Delay_P_dea =(Τ2+Τ8-Τ1-Τ7)/2 [18] 将式 （13 ) 和式 （14)代入式 （16) 可运算得出路径？_(1 的传输时延 Delay_P_abcd:
Delay_P_abcd= Delay_P_dcba =(T4+T6-T3-T5)/2 [19] 歩骤 305， 同缆光纤环形组网的网络管理设备存储各节点计算出的路径 传输时延。
歩骤 306， 当因线路或设备故障等原因， 同缆光纤环形组网发生链路倒 换时， 网络管理设备确定需要启用的备用链路路径， 根据各节点计算出的路 径传输时延， 确定该备用链路的非对称性补偿值， 然后通知相应节点根据确 定出的非对称性补偿值进行线路补偿处理。
由于网络管理设备存储有各节点计算出的路径传输时延， 因此可以根据 所启用的备用链路路径的不同情况， 计算出该路径的非对称性补偿值。
例如，在网络管理设备需要启用备用链路 P_abcd时，可根据节点 D计算 出的路径 P_aed 的传输时延 Delay_P_aed 和路径 P_abcd 的传输时延 Delay_P_abcd, 确定备用路径 P_abcd的非对称性补偿值：
根据公式（18 )和（19)可计算出节点 D到节点 A之间的备用路径 P_abcd 相对于原主用路径 P_aed的非对称性补偿值：
Delta_D=Delay_P_aed - Delay_P_abcd [20] 然后通知节点 D根据该非对称性补偿值进行线路补偿处理。 具体的， 节 点 D将根据式 （20) 确定出的 Delta_D代入到公式 （7)， 得到精确的主从时 Offset = (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)] [21] 将 Delta_D代入到公式（10)得到节点 A到节点 D的传输时延（Delay) :
Delay=MS_Delay+(l/2)*(Delta_D)
=(T2 - Offset) - Tl+(l/2)*(Delta_D) [22] 进而得到高精度的时间同歩。
以上实例中的备用链路 P_abcd 是从时钟节点与主时钟节点间的直线链 路， 考虑到同缆光纤环形组网的复杂性， 备用链路不一定是直线链路， 还有 可能存在多个节点间折返等的情况。 针对这种情况， 依照上述流程的原理， 网络管理设备可以根据相关节点计算出的路径传输时延确定出不同情况下的 备用链路的非对称性补偿值， 这是因为：
网络管理设备保存了各从时钟节点计算出的该从时钟节点到主时钟节点 的路径传输时延， 因此可以计算出任意两个节点之间的路径的传输时延， 进 而也就可以根据备用链路的路径， 通过相应路径的传输时延计算出该备用链 路的非对称性补偿值。
通过以上描述可以看出， 本发明实施例在同缆光纤环网建立之初， 通过 在内环和外环各建立一次同歩会话， 利用环网的特点计算出各从时钟节点到 主时钟节点的传输时延并保存到网络管理设备， 这样， 当同缆光纤环网运行 过程中在发生链路倒换 （即备用链路启用） 时， 可以直接根据保存的路径传 输时延确定备用链路的非对称性补偿值进行自动补偿。 本发明实施例技术实 现简单， 适合用作自动非对称性补偿的算法。
基于相同的技术构思， 本发明实施例还提供了一种可应用于上述流程的 光纤网络管理设备和光纤网络设备。
参见图 6， 为本发明实施例提供的光纤网络管理设备的结构示意图， 该 网络管理设备可包括：
接收模块 601， 用于接收各从时钟设备发送的路径传输时延； 其中， 各 从时钟设备通过与主时钟设备建立外环和内环同歩会话， 获得与主时钟设备 在外环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径和第 二路径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径； 各从时钟 设备利用外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二 路径传输时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备 在第一路径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延发送给所述网 络管理设备；
存储模块 602， 用于存储所述接收模块接收到的路径传输时延； 管理模块 603， 用于在启用备用链路时， 根据该备用链路的路径， 利用 所述存储模块存储的相应路径上的传输时延， 确定该备用链路相对于原主用 链路的非对称性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进 行线路补偿。
其中， 管理模块 603所确定出的备用链路相对于原主用链路的非对称性 补偿值为： 所述备用链路的传输时延与所述原主用链路的传输时延的差值。
参见图 7， 为本发明实施提供的光纤网络设备的结构示意图， 该网络设 备可包括：
同歩会话模块 701， 用于通过建立外环和内环同歩会话， 获得其与主时 钟设备在外环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路 径和第二路径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径； 传输时延确定模块 702， 用于利用外环和内环上的第一路径传输时延相 同， 以及外环和内环上的第二路径传输时延相同的原则， 根据获得到的时间 戳， 确定出自己与主时钟设备在第一路径和第二路径上的传输时延；
发送模块 703， 用于将传输时延确定模块 702确定出的路径传输时延发 送给网络管理设备；
补偿模块 704， 用于根据所述网络管理设备所指示的非对称性补偿值进 行线路补偿； 其中， 所述网络管理设备在启用备用链路时， 根据该备用链路 的路径， 利用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路的非 对称性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线路补 偿。 其中， 所述备用链路相对于原主用链路的非对称性补偿值为： 所述备用 链路的传输时延与所述原主用链路的传输时延的差值。
具体的， 同歩会话模块 701可接收主时钟设备通过外环上的第一路径发 送的同歩报文， 记录该报文的接收时间戳， 接收主时钟设备随后通过跟随报 文发送的所述同歩报文的发送时间戳； 接收到同歩报文后通过外环上的第二 路径向主时钟设备发送延时请求报文， 记录该报文的发送时间戳， 接收主时 钟设备通过回复报文发送的所述延时请求报文的接收时间戳。
具体的， 同歩会话模块 701可接收主时钟设备通过内环上的第二路径发 送的同歩报文， 记录该报文的接收时间戳， 接收主时钟设备随后通过跟随报 文发送的所述同歩报文的发送时间戳； 接收到同歩报文后通过内环上的第一 路径向主时钟设备发送延时请求报文， 记录该报文的发送时间戳， 接收主时 钟设备通过回复报文发送的所述延时请求报文的接收时间戳。
具体的， 传输时延确定模块 702可根据以下公式确定自己与主时钟设备 在第一路径和第二路径上的传输时延：
Delay_P_l =(Τ2+Τ8-Τ1-Τ7)/2
Delay_P_2 =(T4+T6-T3-T5)/2
其中， Delay_P_l 为第一路径的传输时延， Delay_P_2为第二路径的传输 时延； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第二路径上的发送和接收时间戳； Τ7、 Τ8为通过建立内环同歩 会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在内环的第一路径上的发送和接 收时间戳。
具体的， 补偿模块 704可用于：
根据以下公式确定与主时钟设备的时间偏移量：
Offset = (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)]
根据以下公式确定与主时钟设备的传输时延：
Delay=(T2 - Offset) - Tl+(l/2)*(Delta_D)
根据确定出的时间偏移量和传输时延， 与主时钟进行同歩；
其中， Offset为时间偏移量， Delay为传输时延， Delta_D为非对称性补 偿值； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； T5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第一路径上的发送和接收时间戳。
本发明实施例还提供了一种应用于上述实施例的光纤网络系统， 包括： 网络管理设备和网络设备， 所述网络设备包括主时钟设备和从时钟设备， 其 中：
所述从时钟设备， 用于通过建立外环和内环同歩会话， 获得其与主时钟 设备在外环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径 和第二路径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径； 利用 外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二路径传输 时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备在第一路 径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延发送给所述网络管理设 备； 以及， 根据所述网络设备发送的通知进行线路补偿；
所述网络管理设备， 用于在启用备用链路时， 根据该备用链路的路径， 利用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路的非对称性补 偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线路补偿。
具体的， 从时钟设备可根据以下公式确定自己与主时钟设备在第一路径 和第二路径上的传输时延：
Delay_P_l =(Τ2+Τ8-Τ1-Τ7)/2
Delay_P_2 =(T4+T6-T3-T5)/2
其中， Delay_P_l 为第一路径的传输时延， Delay_P_2为第二路径的传输 时延； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第二路径上的发送和接收时间戳； Τ7、 Τ8为通过建立内环同歩 会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在内环的第一路径上的发送和接 收时间戳。
具体的， 从时钟设备可采用以下方式根据所述补偿值进行非对称性线路 补偿：
根据以下公式确定与主时钟设备的时间偏移量：
Offset = (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)]
根据以下公式确定与主时钟设备的传输时延：
Delay=(T2 - Offset) - Tl+(l/2)*(Delta_D)
根据确定出的时间偏移量和传输时延， 与主时钟进行同歩；
其中， Offset为时间偏移量， Delay为传输时延， Delta_D为非对称性补 偿值； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第一路径上的发送和接收时间戳。
该光纤网络系统中的从时钟设备的结构可如图 7所示， 光纤网络管理设 备的结构可如图 6所示。
应该认识到， 本发明装置的各个模块可以集成于一体， 也可以分离部署。 上述模块可以合并为一个模块， 也可以进一歩拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更佳的实施方式。 基于这样的理解， 本发明的技术方案 本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包括若干指令用以使得一台计算 机设备 （可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等） 执行本发明各个实 施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图， 附图中的 模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普 通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润 饰， 这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims

权利 要求 书
1、 一种非对称性补偿方法， 其特征在于， 该方法包括：
通过建立外环和内环同歩会话， 各从时钟设备获得其与主时钟设备在外 环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径和第二路 径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径；
各从时钟设备利用外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和 内环上的第二路径传输时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己 与主时钟设备在第一路径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延 发送给光纤网络管理设备；
所述光纤网络管理设备在启用备用链路时， 根据该备用链路的路径， 利 用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路的非对称性补偿 值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线路补偿。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过建立外环同歩会话， 从 时钟设备获得其与主时钟设备在外环的第一路径和第二路径上的传输时间 戳， 包括：
主时钟设备通过外环上的第一路径向从时钟设备发送同歩报文， 记录该 报文的发送时间戳， 并通过跟随报文将该发送时间戳发送给从时钟设备； 从时钟设备接收到同歩报文后记录该报文的接收时间戳， 通过外环上的 第二路径向主时钟设备发送延时请求报文， 并记录该报文的发送时间戳； 主时钟设备接收到所述延时请求报文后， 记录该报文的接收时间戳， 并 通过回复报文将该接收时间戳发送给从时钟设备。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过建立内环同歩会话， 从 时钟设备获得其与主时钟设备在内环的第一路径和第二路径上的传输时间 戳， 包括：
主时钟设备通过内环上的第二路径向从时钟设备发送同歩报文， 记录该 报文的发送时间戳， 并通过跟随报文将该发送时间戳发送给从时钟设备； 从时钟设备接收到同歩报文后记录该报文的接收时间戳， 通过内环上的 第一路径向主时钟设备发送延时请求报文， 并记录该报文的发送时间戳； 主时钟设备接收到所述延时请求报文后， 记录该报文的接收时间戳， 并 通过回复报文将该接收时间戳发送给从时钟设备。
4、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 从时钟设备根据以下公式确 定自己与主时钟设备在第一路径和第二路径上的传输时延：
Delay_P_l =(Τ2+Τ8-Τ1-Τ7)/2
Delay_P_2 =(T4+T6-T3-T5)/2
其中， Delay_P_l 为第一路径的传输时延， Delay_P_2为第二路径的传输 时延； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第二路径上的发送和接收时间戳； Τ7、 Τ8为通过建立内环同歩 会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在内环的第一路径上的发送和接 收时间戳。
5、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 从时钟设备根据所述补偿值 进行非对称性线路补偿， 包括：
从时钟设备根据以下公式确定与主时钟设备的时间偏移量：
Offset = (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)]
从时钟设备根据以下公式确定与主时钟设备的传输时延：
Delay=(T2 - Offset) - Tl+(l/2)*(Delta_D)
从时钟设备根据确定出的时间偏移量和传输时延， 与主时钟进行同歩； 其中， Offset为时间偏移量， Delay为传输时延， Delta_D为非对称性补 偿值； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第一路径上的发送和接收时间戳。
6、 如权利要求 1-5之一所述的方法， 其特征在于， 所述备用链路相对于 原主用链路的非对称性补偿值， 具体为： 所述备用链路的传输时延与所述原 主用链路的传输时延的差值。
7、 一种光纤网络管理设备， 其特征在于， 包括：
接收模块， 用于接收各从时钟设备发送的路径传输时延； 其中， 各从时 钟设备通过与主时钟设备建立外环和内环同歩会话， 获得与主时钟设备在外 环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径和第二路 径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径， 各从时钟设备 利用外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二路径 传输时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备在第 一路径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延发送给所述光纤网 络管理设备；
存储模块， 用于存储所述接收模块接收到的路径传输时延；
管理模块， 用于在启用备用链路时， 根据该备用链路的路径， 利用所述 存储模块存储的相应路径上的传输时延， 确定该备用链路相对于原主用链路 的非对称性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线 路补偿。
8、 如权利要求 7所述的光纤网络管理设备， 其特征在于， 所述管理模块 所确定出的备用链路相对于原主用链路的非对称性补偿值， 具体为： 所述备 用链路的传输时延与所述原主用链路的传输时延的差值。
9、 一种光纤网络设备， 其特征在于， 包括：
同歩会话模块， 用于通过建立外环和内环同歩会话， 获得其与主时钟设 备在外环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径和 第二路径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径；
传输时延确定模块， 用于利用外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二路径传输时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备在第一路径和第二路径上的传输时延；
发送模块， 用于将所述传输时延确定模块确定出的路径传输时延发送给 光纤网络管理设备；
补偿模块， 用于根据所述光纤网络管理设备所指示的非对称性补偿值进 行线路补偿； 其中， 所述光纤网络管理设备在启用备用链路时， 根据该备用 链路的路径， 利用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路 的非对称性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线 路补偿。
10、 如权利要求 9所述的网络设备， 其特征在于， 所述同歩会话模块具 体用于， 接收主时钟设备通过外环上的第一路径发送的同歩报文， 记录该报 文的接收时间戳， 接收主时钟设备随后通过跟随报文发送的所述同歩报文的 发送时间戳； 接收到同歩报文后通过外环上的第二路径向主时钟设备发送延 时请求报文， 记录该报文的发送时间戳， 接收主时钟设备通过回复报文发送 的所述延时请求报文的接收时间戳。
11、 如权利要求 9所述的网络设备， 其特征在于， 所述同歩会话模块具 体用于， 接收主时钟设备通过内环上的第二路径发送的同歩报文， 记录该报 文的接收时间戳， 接收主时钟设备随后通过跟随报文发送的所述同歩报文的 发送时间戳； 接收到同歩报文后通过内环上的第一路径向主时钟设备发送延 时请求报文， 记录该报文的发送时间戳， 接收主时钟设备通过回复报文发送 的所述延时请求报文的接收时间戳。
12、 如权利要求 9所述的网络设备， 其特征在于， 所述传输时延确定模 块具体用于， 根据以下公式确定自己与主时钟设备在第一路径和第二路径上 的传输时延：
Delay_P_l =(Τ2+Τ8-Τ1-Τ7)/2
Delay_P_2 =(T4+T6-T3-T5)/2
其中， Delay_P_l 为第一路径的传输时延， Delay_P_2为第二路径的传输 时延； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第二路径上的发送和接收时间戳； Τ7、 Τ8为通过建立内环同歩 会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在内环的第一路径上的发送和接 收时间戳。
13、 如权利要求 9所述的网络设备， 其特征在于， 所述补偿模块具体用 于：
根据以下公式确定与主时钟设备的时间偏移量：
Offset = (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)]
根据以下公式确定与主时钟设备的传输时延：
Delay=(T2 - Offset) - Tl+(l/2)*(Delta_D)
根据确定出的时间偏移量和传输时延， 与主时钟进行同歩；
其中， Offset为时间偏移量， Delay为传输时延， Delta_D为非对称性补 偿值； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第一路径上的发送和接收时间戳。
14、 如权利要求 9-13之一所述的网络设备， 其特征在于， 所述备用链路 相对于原主用链路的非对称性补偿值， 具体为： 所述备用链路的传输时延与 所述原主用链路的传输时延的差值。
15、 一种光纤网络系统， 其特征在于， 包括： 光纤网络管理设备和光纤 网络设备， 所述光纤网络设备包括主时钟设备和从时钟设备， 其中：
所述从时钟设备， 用于通过建立外环和内环同歩会话， 获得其与主时钟 设备在外环的第一路径和第二路径上的传输时间戳， 以及在内环的第一路径 和第二路径上的传输时间戳， 所述第一路径和第二路径构成环网路径； 利用 外环和内环上的第一路径传输时延相同， 以及外环和内环上的第二路径传输 时延相同的原则， 根据获得到的时间戳， 确定出自己与主时钟设备在第一路 径和第二路径上的传输时延， 并将计算出的传输时延发送给所述光纤网络管 理设备； 以及， 根据所述网络设备发送的通知进行线路补偿；
所述光纤网络管理设备， 用于在启用备用链路时， 根据该备用链路的路 径， 利用相应路径上的传输时延确定该备用链路相对于原主用链路的非对称 性补偿值， 并通知相应从时钟设备根据所述非对称性补偿值进行线路补偿。
16、 如权利要求 15所述的光纤网络系统， 其特征在于， 所述从时钟设备 具体用于， 根据以下公式确定自己与主时钟设备在第一路径和第二路径上的 传输时延：
Delay_P_l =(Τ2+Τ8-Τ1-Τ7)/2
Delay_P_2 =(Τ4+Τ6-Τ3-Τ5)/2
其中， Delay_P_l 为第一路径的传输时延， Delay_P_2为第二路径的传输 时延； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第二路径上的发送和接收时间戳； Τ7、 Τ8为通过建立内环同歩 会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在内环的第一路径上的发送和接 收时间戳。
17、 如权利要求 15所述的光纤网络系统， 其特征在于， 所述从时钟设备 具体用于， 根据所述补偿值进行非对称性线路补偿：
根据以下公式确定与主时钟设备的时间偏移量：
Offset = (l/2)*[(T2-Tl)-(T4-T3)-(Delta_D)]
根据以下公式确定与主时钟设备的传输时延：
Delay=(T2 - Offset) - Tl+(l/2)*(Delta_D)
根据确定出的时间偏移量和传输时延， 与主时钟进行同歩；
其中， Offset为时间偏移量， Delay为传输时延， Delta_D为非对称性补 偿值； Tl、 Τ2为通过建立外环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设 备在外环的第一路径上的发送和接收时间戳； Τ3、 Τ4为通过建立外环同歩会 话， 从时钟设备获得到的其与主时钟设备在外环的第二路径上的发送和接收 时间戳； Τ5、 Τ6为通过建立内环同歩会话， 从时钟设备获得到的其与主时钟 设备在内环的第一路径上的发送和接收时间戳。
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