专利名称：网络同步的方法、系统和网络节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及网络同步的方法、系统和网络节点。
背景技术：
通信网络对时间同步要求较高，一般都会引入外部基准时间源，如GPS(Global Positioning System，全球位置测定系统)，作为整个网络时钟同步的参考时间。另外，对于 网络中的各个节点设备内部，也设置有本地时间。现有的 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会)1588V2协议通过节点设备之间互发通告(announce)报文，在节点之间 交换时钟信息，各节点设备可依照BMC (Best Master Clock，最佳时钟)算法来计算其可见 的时间源(包括其当前自身的工作时间)中哪一个为最优，通过确定其端口的状态以跟踪 最优时间源以确定自身的工作时间。通过运行IEEE1588V2协议，最终实现整网内各节点跟 踪同一个最优时间源，实现网络时间同步。在IEEE1588V2协议中规定的端口状态主要包括master状态，slave状态和 passive状态。其中master状态表示自身的工作时间源优于与本端口连接的节点设备 的时间源，可通过本端口向外分发自身的工作时间信息；slave状态表示与本端口连接 的节点设备的时间源优于自身，可跟踪所述节点设备获取时间信息作为自身的工作时间； passive状态表示自身既不通过本端口获取时间信息，也不分发时间信息。对于整个网络系统来说，一般都会从外部引入两个、甚至两个以上外部基准时间 源，在进行本发明创造的过程中，发明人发现，当某一外部基准时间源失效时，现有技术中 的网络节点不能自动倒换到其它的外部基准时间源上获取工作时间，这给整个同步网系统 带来很大的隐患。
发明内容
本发明实施例提供了网络同步的方法、系统和网络节点，实现了多个外部基准时 间源之间的相互保护。为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案一方面，本发明实施例提供了一种网络同步的方法，包括网络节点获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属性；获取引入 的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时间源属性；当网络节点检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述标准时间源属性，从引 入的正常工作的外部基准时间源和网络内部能获取的时间源中选取最优的时间源；根据所 述最优时间源和所述CO参数属性，确定各端口的状态。一方面，本发明实施例提供了一种网络节点，包括本地时间配置模块，用于获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数 属性；外部基准时间源配置模块，用于获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时间源属性；最优时间源选取模块，用于当检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述外部 基准时间源配置模块配置的标准时间源属性，从引入的正常工作的外部基准时间源和网络 内部能获取的时间源中选取最优的时间源；端口状态确定模块，用于根据所述最优时间源选取模块选取的最优时间源和所述 本地时间配置模块配置的CO参数属性，确定各端口的状态。另一方面、本发明实施例提供了一种网络同步的系统，包括多个外部基准时间源 和多个网络节点；其中，所述外部基准时间源，用于向所述网络节点提供参考时间信息；
所述网络节点，用于获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属 性；获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时间源属性； 当检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述标准时间源属性，从引入的正常工作的外 部基准时间源和所述系统内的其它网络节点中选取最优的时间源；并根据所述最优时间源 和所述CO参数属性，确定各端口的状态。本发明实施例提供的技术方案，通过配置CO参数属性和标准时间源属性，当某一 外部基准时间源失效时，根据所配置的各种属性，从正常工作的外部基准时间源和网络内 部能获取的时间源中获取最优时间源，进而确定各端口的状态；本发明实施例能够实现在 某一外部基准时间源失效时，与其相连的网络节点能够自动倒换到其它的外部基准时间源 获取工作时间，从而实现了多个外部基准时间源的相互保护。
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它的附图。图1为本发明实施例提供的一种网络同步的方法的流程图；图2为本发明实施例提供的当两端口所连接的时间源为不同的外部基准时间源 到达网络节点时，判断端口连接时间源优劣的方法的流程图；图3为本发明实施例提供的当两端口所连接的时间源为同一外部基准时间源按 不同路径到达网络节点时，判断端口连接时间源优劣的方法的流程图；图4为本发明实施例提供的根据最优时间源确定某一端口状态的方法的流程图；图5为本发明实施例提供的网络节点的结构图；图6为本发明实施例提供的网络同步系统中外部基准时间源倒换的示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种网络同步的方法，该方法通过网络节点实 施，包括101、获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属性。所述本地时间信息为网络节点内部的晶振电路所提供的时间信息，所述CO参数 属性为设置于网络节点内的属性列表，包括本地时间的优先级、本地时间的时间质量、本 地时间的ID。当本地时间的优先级有多个时，所述CO参数属性具体包括本地时间的优先 级1、本地时间的优先级2。应当指出的是，在本发明实施例中所述的本地时间的优先级1、 本地时间的优先级2仅是作为举例，在本发明其它实施例中也可以有其它的优先级，本发 明对此并不做任何限制。102、获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时 间源属性。所述引入的外部基准时间源为网络节点所连接的外部基准时间源。所述标准时间 源属性是指按照标准协议对于配置时间源的规定所设置的属性，其设置于网络节点内的属 性列表。例如，所述标准时间源属性可以为根据IEEE1588V2协议所规定的配置时间源所需 要设置的参数。所述标准时间源属性包括外部基准时间源的优先级、外部基准时间源的时 间质量、外部基准时间源的ID、外部基准时间源的时间信息到达本网络节点前所经过的网 络节点数目、本网络节点的上一网络节点发送外部基准时间源的时间信息的端口 ID。当外 部基准时间源的优先级有多个时，所述标准时间源属性具体包括外部基准时间源的优先 级1、外部基准时间源的优先级2。应当指出的是，在本发明实施例中所述的外部基准时间 源的优先级1、外部基准时间源的优先级2仅是作为举例，在本发明其它实施例中也可以有 其它的优先级，本发明对此并不做任何限制。对于一个网络节点来说，可能会连接有一个或多个外部基准时间源，对于每一个 外部基准时间源均需在网络节点中配置标准时间源属性。103、当检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述标准时间源属性，从引入的 正常工作的外部基准时间源和网络内部能获取的时间源中选取最优的时间源。由于网络内部其它节点具有工作时间信息，可通过报文的方式传送工作时间信 息，所以可将网络内部其它节点视为网络内部能获取的时间源。当节点检测到连接的某外部基准时间源失效时，从引入的其它正常工作的外部基 准时间源和网络内部能获取的时间源中选取最优的时间源；可通过BMC算法确定的原则来 判断端口之间时间源的优劣，其具体实现原理简单介绍如下假设一个网络节点，有两个端口 A和B，通过A和B分别连接着时间源，所述时间源 包括外部基准时间源和网络内部其它节点，当A和B所连接的时间源为不同的外部基准时 间源经过不同的路径到达所述网络节点时，即A和B所连接的时间源所对应的外部基准时 间源ID不相等，如图2所示，按照以下方法判断A和B所连接时间源的优劣首先比较A和B所连接外部基准时间源的优先级1的取值；如果A > B,则判断B端口的时间源要优于A ；如果A < B，则判断A端口的时间源要优于B;如果A = B，则进一步 比较A和B所连接外部基准时间源的时间质量的取值；如果A > B，则判断B端口的时间源要优于A ；如果A < B，则判断A端口的时间源 要优于B ；如果A = B，则进一步比较A和B所连接外部基准时间源的优先级2的取值；
如果A > B，则判断B端口的时间源要优于A ；如果A < B，则判断A端口的时间源 要优于B ；如果A = B，则进一步比较A和B所连接的时间源所对应的外部基准时间源ID ； 由于A和B所连接的时间源为不同的外部基准时间源经过不同的路径到达所述网 络节点的，因此，所述外部基准时间源ID必然不相等，如果A > B，则判断B端口的时间源要 优于A，如果A < B，则判断A端口的时间源要优于B。当A和B所连接的时间源为相同的外部基准时间源经过不同的路径到达所述网络 节点时，即A和B所连接的时间源所对应的外部基准时间源ID相等，连接外部基准时间源 的A和B的端口 ID不相等，如图3所示，按照以下方法判断端口 A和B所连接时间源的优 劣首先比较所述外部基准时间源的时间信息到达本节点前所经过的网络节点数目； 如果A >B+1，即所述外部基准时间源的时间信息到达A端口所经过的节点数目比到达B端 口所经过的节点数目多于1个(不包括1个)，则判断B端口的时间源要优于A ；如果B > A+1，即所述外部基准时间源的时间信息到达B端口所经过的节点数目比到达A端口所经过 的节点数目多于1个(不包括1个)，则判断A端口的时间源要优于B ；如果所述外部基准 时间源的时间信息到达A端口所经过的节点数目与到达B端口所经过的节点数目不超过1 个，则进一步判断其大小关系；如果A > B，进一步比较A端口所连接的网络节点的端口 ID与A端口 ID的大小， 如果A端口所连接的网络节点的端口 ID大于A端口 ID，则判断B端口的时间源要优于A， 如果A端口所连接的网络节点的端口 ID小于A端口 ID，则判断B端口的时间源要拓扑优于 A ；如果相等，则说明出现错误；如果A < B，进一步比较B端口所连接的网络节点的端口 ID与B端口 ID的大小， 如果B端口所连接的网络节点的端口 ID大于B端口 ID，则判断A端口的时间源要优于B， 如果B端口所连接的网络节点的端口 ID小于B端口 ID，则判断B端口的时间源要拓扑优于 A ；如果相等，则说明出现错误；如果A = B，则进一步判断A端口所连接的网络节点的端口 ID与B端口所连接的 网络节点的端口 ID的大小，如果A端口所连接的网络节点的端口 ID大于B端口所连接的 网络节点的端口 ID，则判断B端口的时间源要拓扑优于A ；如果A端口所连接的网络节点的 端口 ID小于B端口所连接的网络节点的端口 ID，则判断A端口的时间源要拓扑优于B;如 果二者相等，则进一步判断A和B的端口 ID;如果A的端口 ID大于B的端口 ID，则判断B端口的时间源要拓扑优于A ；如果A 的端口 ID小于B的端口 ID，则判断A端口的时间源要拓扑优于B;如果二者相等，则说明出 现错误。通过图2和图3所示的比较算法，可以比较一个网络节点的任意两个端口所连接 的时间源的优劣，从而最终可以从各端口连接的时间源中选取最优的时间源。104、根据选取的最优时间源和配置的CO参数属性，确定各端口的状态。可按照BMC算法中的端口状态决策算法来确定某一端口的状态，如图4所示，下面 将进行简单描述当网络节点通过端口 ！·获得对端的时间信息时，首先判断本地时间的时间质量等 级范围，当本地时间的时间质量等级位于1至127之间时，继续判断本地时间是否优于或拓扑优于端口 r连接的网络节点的工作时间，如果是，则确定端口 r的状态为master状态，如 果不是，则确定端口 r的状态为passive状态；当本地时间的时间质量等级位于1至127之外时，先判断本地时间是否优于或拓 扑优于本网络节点各端口所连接时间源中的最优时间信息，如果是，则确定端口 r状态为 master状态，如果不是，继续判断所述最优时间信息是否为本网络节点通过端口 r跟踪时 间源所获得，如果是则确定端口 r的状态为slave状态，如果不是，则继续判断所述最优时 间信息是否要拓扑优于本网络节点通过端口 r跟踪的时间源，如果是则确定端口 r的状态 为passive，如果不是，则确定端口 r的状态为master。通过上述端口状态确定算法，可以为网络节点的各个端口确定端口状态，并进 而通过其端口的状态以跟踪最优时间源来确定网络节点自身的工作时间。通过运行 IEEE 1588V2协议，最终实现整网内各节点跟踪同一个最优时间源，实现网络时间同步。在确定端口状态之后，与现有技术相不同的是，如果连接外部基准时间源的端口 的状态为master或passive，则确定不通过该端口获取时间信息和分发时间信息，如果连 接外部基准时间源的端口的状态为slave，则确定通过该端口跟踪外部基准时间源获取时 间信息。本发明实施例提供的网络同步方法，通过配置CO参数属性和标准时间源属性，当 某一外部基准时间源失效时，根据所配置的各种属性，从正常工作的外部基准时间源和网 络内部能获取的时间源中获取最优时间源，进而确定各端口的状态；本发明实施例能够实 现在某一外部基准时间源失效时，与其相连的网络节点能够自动倒换到其它的外部基准时 间源获取工作时间，从而实现了多个外部基准时间源的相互保护。如图5所示，本发明实施例提供的一种网络节点，包括本地时间配置模块501，用于获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO 参数属性；外部基准时间源配置模块502，用于获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外 部基准时间源信息配置标准时间源属性；最优时间源选取模块503，用于当检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述外 部基准时间源配置模块502配置的标准时间源属性，从引入的正常工作的外部基准时间源 和网络内部能获取的时间源中选取最优的时间源；端口状态确定模块504，用于根据所述最优时间源选取模块503选取的最优时间 源和所述本地时间配置模块501配置的CO参数属性，确定各端口的状态。本发明实施例提供的网络节点，还包括跟踪分发模块505，用于在所述端口状态确定模块504确定各端口的状态之后，根 据端口的状态，通过所述端口进行跟踪或分发时间信息。本发明实施例提供的网络节点，其中的所述本地时间配置模块501配置的CO参数 属性包括本地时间的优先级、本地时间的时间质量、本地时间的ID。本发明实施例提供的网络节点，其 中的所述外部基准时间源配置模块502配置的 标准时间源属性包括外部基准时间源的优先级、外部基准时间源的时间质量、外部基准时 间源的ID、外部基准时间源的时间信息到达所述网络节点前所经过的网络节点数目、所述 网络节点的上一网络节点发送外部基准时间源的时间信息的端口 ID。
本发明实施例提供的网络节点，通过配置CO参数属性和标准时间源属性，当某一 外部基准时间源失效时，根据所配置的各种属性，从正常工作的外部基准时间源和网络内 部能获取的时间源中获取最优时间源，进而确定各端口的状态；本发明实施例能够实现在 某一外部基准时间源失效时，与其相连的网络节点能够自动倒换到其它的外部基准时间源 获取工作时间，从而实现了多个外部基准时间源的相互保护。本发明实施例提供的一种网络同步系统，包括多个外部基准时间源和多个网络节
所述外部基准时间源，用于向所述网络节点提供参考时间信息；所述网络节点，用于获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属 性；获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时间源属性； 当检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述标准时间源属性，从引入的正常工作的外 部基准时间源和系统内的其它网络节点中选取最优的时间源；并根据所述最优时间源和所 述CO参数属性，确定各端口的状态。当确定各端口的状态之后，根据端口状态确定通过各端口进行跟踪或分发时间信 肩、ο下面对所述网络同步系统在第一外部基准时间源失效时，倒换至第二外部基准时 间源的过程进行简单描述，如图6所示，所述网络同步系统包括四个节点，即Ni、N2、N3和 N4，节点m和节点N3分别连接外部基准时间源，节点m连接的外部基准时间源为第一时 间源，节点附连接所述第一时间源的端口状态为slave，节点N3连接的外部基准时间源为 第二时间源，节点N3与所述第二时间源连接的端口状态为master。节点m从所述第一时 间源处获取时间信息做为自身的工作时间，并将工作时间信息向节点N2和节点N4分发，节 点N2和节点N4接收所述工作时间信息，分别将其作为自己的工作时间，然后由节点N2将 自身的工作时间信息分发给节点N3 ；当第一时间源失效时，节点m通过选取最优时间源并确定端口状态，将跟踪节点 N2的工作时间作为自身的工作时间，此时节点m连接第一时间源的端口状态由slave变为 master ；节点N2和节点N4分别将跟踪节点N3的工作时间作为自身的工作时间，节点N3与 第二时间源连接的端口状态由master变为slave，从第二时间源处获取时间信息作为自身 的工作时间，此时第一、第二时间源倒换过程完成，整个网络将以第二时间源提供的时间信 息作为基准时间。本发明实施例提供的网络同步系统，通过配置CO参数属性和标准时间源属性，当 某一外部基准时间源失效时，根据所配置的各种属性，从正常工作的外部基准时间源和网 络内部能获取的时间源中获取最优时间源，进而确定各端口的状态；本发明实施例能够实 现在某一外部基准时间源失效时，与其相连的网络节点能够自动倒换到其它的外部基准时 间源获取工作时间，从而实现了多个外部基准时间源的相互保护。上述网络节点和系统内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发 明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。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，如ROM/ RAM、磁碟或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，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 发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
一种网络同步方法，其特征在于，包括网络节点获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属性；获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时间源属性；当网络节点检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述标准时间源属性，从引入的正常工作的外部基准时间源和网络内部能获取的时间源中选取最优的时间源；根据所述最优时间源和所述CO参数属性，确定各端口的状态。
2.根据权利要求1所述的网络同步方法，其特征在于，配置的所述CO参数属性包括 本地时间的优先级、本地时间的时间质量、本地时间的ID。
3.根据权利要求1所述的网络同步方法，其特征在于，配置的所述标准时间源属性包 括外部基准时间源的优先级、外部基准时间源的时间质量、外部基准时间源的ID、外部基 准时间源的时间信息到达所述网络节点前所经过的网络节点数目、所述网络节点的上一网 络节点发送外部基准时间源的时间信息的端口 ID。
4.根据权利要求1所述的网络同步方法，其特征在于，在所述确定各端口的状态之后， 如果连接外部基准时间源的端口的状态为master或passive，则确定不通过该端口获取时 间信息和分发时间信息，如果连接外部基准时间源的端口的状态为slave，则确定通过该端 口跟踪外部基准时间源获取时间信息。
5.一种网络节点，其特征在于，包括本地时间配置模块，用于获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属性；外部基准时间源配置模块，用于获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准 时间源信息配置标准时间源属性；最优时间源选取模块，用于当检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述外部基准 时间源配置模块配置的标准时间源属性，从引入的正常工作的外部基准时间源和网络内部 能获取的时间源中选取最优的时间源；端口状态确定模块，用于根据所述最优时间源选取模块选取的最优时间源和所述本地 时间配置模块配置的CO参数属性，确定各端口的状态。
6.根据权利要求5所述的网络节点，其特征在于，所述CO参数属性包括本地时间的 优先级、本地时间的时间质量、本地时间的ID。
7.根据权利要求5所述的网络节点，其特征在于，所述标准时间源属性包括外部基准 时间源的优先级、外部基准时间源的时间质量、外部基准时间源的ID、外部基准时间源的时 间信息到达所述网络节点前所经过的网络节点数目、所述网络节点的上一网络节点发送外 部基准时间源的时间信息的端口 ID。
8.根据权利要求5所述的网络节点，其特征在于，还包括跟踪分发模块，用于在所述端口状态确定模块确定各端口的状态之后，根据端口的状 态，通过所述端口进行跟踪或分发时间信息。
9.一种网络同步系统，其特征在于，所述系统包括多个外部基准时间源和多个网络节点，其中所述外部基准时间源，用于向所述网络节点提供参考时间信息；所述网络节点，用于获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属性；获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时间源属性；当检 测到存在外部基准时间源失效时，根据所述标准时间源属性，从引入的正常工作的外部基 准时间源和所述系统内的其它网络节点中选取最优的时间源；并根据所述最优时间源和所 述CO参数属性，确定各端口的状态。
全文摘要
本发明实施例公开了网络同步的方法、系统和网络节点，涉及通信技术领域。网络同步的方法包括网络节点获取本地时间信息，根据所述本地时间信息配置CO参数属性；获取引入的外部基准时间源信息，根据所述外部基准时间源信息配置标准时间源属性；当网络节点检测到存在外部基准时间源失效时，根据所述标准时间源属性，从引入的正常工作的外部基准时间源和网络内部能获取的时间源中选取最优的时间源；根据所述最优时间源和所述CO参数属性，确定各端口的状态。与现有技术相比，本发明实施例在某一外部基准时间源失效时，与其相连的网络节点能够自动地倒换到其它的外部基准时间源获取工作时间，从而实现了多个外部基准时间源的相互保护。
文档编号H04L7/00GK101848193SQ20091008078
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者王继海, 程永 申请人:华为技术有限公司