专利名称：同步以太网的时钟同步及同步信息收发方法、装置和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及同步以太网，尤其涉及同步以太网的时钟同步方法、时钟同步信息的发送和接收方法及相应的装置、设备。
背景技术：
在电信服务提供商网络向下一代网络的演进中，以太网将逐步取代准同步数字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH)禾口同步光纤网络(Synchronous Optical Network, SONET)/ 同步数字系统(Synchronous Digital Hierarchy, SDH)传输网。因此， 在一些要求时钟严格同步的应用中，电信服务提供商将面临如何通过以太网传输高品质时钟的挑战，最新的标准解决方法是同步以太网。为了保证同步以太网中各网元间准确同步，通常要求所有的网元时钟至少可以从两条路径中获取同步参考时钟，以保证某一条用于定时的路径出现故障时，可自动切换到另一条备用定时路径获取定时。同步以太网的定时基准是经过大量同步以太网网元时钟相互传递进行的。为使各网元能够自动跟踪到质量最高的同步源，目前ITU-T G. 8264标准建议采用在以太网同步信息通道(Ethernet Synchronization Messaging Channel，ESMC)报文中承载同步状态信息(Synchronization Status Message, SSM)，通过发送ESMC报文的方式来传递时钟质量，具体报文格式参考G. 8264，其中，同步以太网网元时钟质量等级取值范围见下表1。
SSM编码时钟质量高低质量等级描述对应的时钟等级0010最尚QL_PRCG. 8110100IQL—SSUAG. 8121000IQL—SSUBG. 8121011IQL—EECG. 82621111最低QL—DNU同步源不可用其中，QL_DNU表示该时钟不能被网元选作同步源，当网元反向给同步源发送SSM 时，就可以使用该质量等级告知对端网元，这样在对端网元选择同步源时，就不会考虑该网元，从而避免时钟成环的发生。不妨举例说明，如图IA所示，在链形结构的同步以太网中，各网元均同步于主时钟。当主时钟丢失时，各网元发生保护倒换后，如图IB所示，各网元采用从时钟(也称备时钟)的定时路径同步于从时钟，由于反向发送质量等级不可用的SSM，从而在一定程度上避免了时钟成环的出现。但是在较为复杂的组网情况下，无法避免时钟成环，特别是环形结构网络(简称环网)中。如图2A所示，在同步以太网的环网中，正常情况下是主通信楼综合定时供给系统(Building Integrated Timing(Supply) System, BITS)提供的时钟源(即主时钟)作为整个环网的同步时钟参考源，图中箭头方向为时钟传递方向，网元A是环网中接入该主时钟的网元，由于图中的SSM按逆时针方向传递，最终在逆时针方向上，网元A将收到从网元D传递过来的SSM信息，此SSM信息其实是网元A发送的。如图2B所示，当主时钟失效时，网元D的时钟仍然是以主时钟为同步时钟参考源的时钟，质量等级同主时钟，这样网元 A会跟踪D网元的时钟，最终导致了时钟成环的出现，而备时钟并没有成为环网的同步时钟参考源。时钟成环的出现使得部分网元间的时钟互锁，导致整个同步网络无法正常地实现各网元间的同步，当然也就无法保证同步网中各网元的正常工作，这对于性能要求较高的数字网来说是不允许的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以防止同步以太网时钟成环的时钟同步方法，相应的时钟同步控制装置和网元设备。为了解决上述问题，本发明提供了一种同步以太网的时钟同步方法，其中，位于环网上的网元进行的时钟同步处理包括确定当前的可用时钟源，其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用；如有可用时钟源，按质量等级和优先级从中选择当前使用的时钟源；在该环网内传递时钟，并通过以太网同步信息通道(ESMC)报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识；线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的ESMC报文中的时钟标识。较佳地，所述在该环网内传递时钟，并通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息，还包括如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。较佳地，对于位于该环网上又与该环网外其他网元连接的边界网元，进行的时钟同步处理还包括向该环网外传递时钟时，通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息， 其中，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。较佳地，所述通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识，是将时钟标识写入到ESMC报文的源 MAC地址字段来传递的。
较佳地，所述时钟同步处理还包括从接收的ESMC报文中提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识；如线路时钟源的时钟标识有变化，重新确定当前的可用时钟源；如当前的可用时钟源有变化，重新选择当前使用的时钟源；如当前使用的时钟源有变化，重新确定通过所述 ESMC报文传递的时钟标识。较佳地，所述时钟同步处理还包括确定当前的可用时钟源之后，如没有可用时钟源，网元进入保持状态；在保持状态下，通过ESMC报文传递的时钟标识为本网元MAC地址。为了解决上述问题，本发明又提供了一种同步以太网的时钟同步方法，其中，在环网的主时钟有效时，该环网的时钟同步过程包括环网中接入该主时钟或接入以该主时钟为同步时钟参考源的时钟的第一网元同步于该主时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的以太网同步信息通道(ESMC)报文中添加以该第一网元MAC地址表示的时钟标识；该第一网元的各下游网元同步于该主时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的 ESMC报文中添加以该第一网元MAC地址表示的时钟标识；该第一网元将接收到的时钟标识为该第一网元MAC地址的线路时钟源作为不可用时钟源。较佳地，如主时钟丢失，该环网的时钟同步过程包括该第一网元另行选定当前使用的时钟源或进入保持状态；环网中接入该备时钟或接入以该备时钟为同步时钟参考源的时钟的第二网元同步于该备时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以该第二网元MAC地址表示的时钟标识；该第二网元的各下游网元同步于该备时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的 ESMC报文中添加以该第二网元MAC地址表示的时钟标识；该第二网元将接收到的时钟标识为该第二网元MAC地址的线路时钟源作为不可用时钟源。较佳地，所述在ESMC报文中添加时钟标识，是将所述时钟标识添加到ESMC报文的源MAC 地址字段中。为了解决上述问题，本发明还提供了一种时钟同步控制装置，用于同步以太网环网上的网元中，其中，该时钟同步控制装置包括时钟源选择单元，用于确定当前的可用时钟源，如有可用时钟源，按质量等级和优先级从中选择当前使用的时钟源，其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用，线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的以太网同步信息通道(ESMC)报文中的时钟标识；信息传递单元，用于通过发送ESMC报文在该环网内传递时钟标识和时钟质量信息，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。较佳地，
所述信息传递单元通过发送ESMC报文在该环网内传递时钟标识和时钟质量信息，还包括如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。较佳地，所述信息传递单元，还用于通过发送ESMC报文向该环网外传递时钟标识和时钟质量信息，其中，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。较佳地，所述信息传递单元通过发送ESMC报文传递时钟标识，是将时钟标识写入到ESMC 报文的源MAC地址字段来传递的。较佳地，所述时钟同步控制装置还包括信息更新单元，用于从接收的ESMC报文中提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识，在线路时钟源的时钟标识有变化时，触发所述时钟源选择单元重新处理。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种同步以太网的网元设备，该网元设备包括如上所述的时钟同步控制装置。上述方法、装置和网元设备以网元MAC地址作为时钟标识，很好地解决了现有技术存在的环网上容易出现时钟成环的问题，提高了时钟保护性能，且不需要手动配置时钟标识。由于网元MAC地址的惟一性，不同网元选择从环外接入的时钟源时，传递的时钟标识不会相同，对时钟标识个数没有限制。进一步地，可以利用ESMC报文的源MAC字段来传递时钟标识，不占用ESMC报文的预留字段，也不用在报文中增加TLV。上述方法和装置还可以很好地解决了复杂网络下时钟成环的问题，不用对网络划分子网。本发明要解决的另一技术问题是提供一种同步以太网环网上的网元使用的，可以防止时钟成环的时钟同步信息的发送方法和接收方法。为了解决上述问题，本发明提供了一种时钟同步信息的发送方法，应用于同步以太网环网上的网元中，该发送方法包括确定要在环内传递的时钟标识，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为要在环内传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为要在环内传递的该时钟标识，线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的以太网同步信息通道(ESMC)报文中的时钟标识；向该环网中的下游网元发送ESMC报文时，通过该ESMC报文的源MAC地址字段传递要在环内传递的该时钟标识。较佳地，所述确定要在环内传递的时钟标识，还包括如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为要在环内传递的该时钟标识。较佳地，对于位于该环网上又与该环网外其他网元连接的边界网元，该发送方法还包括将本网元MAC地址作为要向环外传递的时钟标识；向该环网外的网元发送ESMC报文时，通过该ESMC报文的源MAC地址字段传递要向环外传递的该时钟标识。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种时钟同步信息的接收方法，应用于同步以太网环网上的网元中，该接收方法包括
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接收该环网中上游网元发送的ESMC报文，从所述ESMC报文的源MAC地址字段提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识；如线路时钟源的时钟标识有变化，重新确定当前的可用时钟源，如当前的可用时钟源有变化，再重新选择当前使用的时钟源；其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用。上述方法以网元MAC地址作为时钟标识，携带在ESMC报文中传递，很好地解决了现有技术存在的环网上容易出现时钟成环的问题，且不需要手动配置时钟标识。由于网元 MAC地址的惟一性，不同网元选择从环外接入的时钟源时，传递的时钟标识不会相同，对时钟标识个数没有限制。而利用ESMC报文的源MAC字段来传递时钟标识，不占用ESMC报文的预留字段，也不用在报文中增加TLV。上述方法还很好地解决了复杂网络下时钟成环的问题，不用对网络划分子网。
图IA和图IB分别是链形结构的同步网中，各网元同步于主时钟及主时钟故障后的定时路径和SSM传递的示意图；图2A和图2B分别是环形结构的同步网中，各网元同步于主时钟及主时钟故障后， 定时路径的示意图，图2B中出现了时钟成环；图3A是本发明第一实施例的时钟同步方法的流程图；图;3B是本发明第一实施例的时钟同步控制装置的结构图；图4是本发明第二实施例的时钟同步方法的流程图；图5是本发明第三实施例的时钟同步过程的流程图；图6、图7和图8是本发明应用示例一涉及的单一环网中的时钟同步过程的示意图；图9、图10和图11是本发明应用示例二涉及的复杂网络中的时钟同步过程的示意图；图12是本发明应用示例二涉及的复杂网络中，不对从环外接入的南向时钟源进行标志时同步出错的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。同步以太网环网上的网元的时钟源类型可以分为以下几种内部时钟源，指本地晶振；外部时钟源，指从环外接入的由其他设备(如主BITS、备BITS)提供的时钟源，可作为环网的同步时钟参考源；线路时钟源，即从同步以太网网元间线路接收到的时钟源。例如，网元A向网元B 传递的时钟即为网元B的线路时钟源，在本发明中，该时钟的时钟标识也即该线路时钟源的时钟标识。其中，线路时钟源又可分为两种从环内传递来的线路时钟源和从环外接入的线路时钟源。外部时钟源和从环外接入的线路时钟源可统称为从环外接入的时钟源。第一实施例本实施例的同步以太网是单一环形结构的网络，可参见图2A、图2B。为了防止时钟成环，如图3A所示，本实施例的时钟同步方法中，位于环网上的网元进行的时钟同步处理包括步骤310，确定当前的可用时钟源；内部时钟源和外部时钟源通常是可用的，质量等级为QL_DNU的时钟源和没有收到相应SSM的线路时钟源是不可用的。特别地，为了防止时钟成环，本实施例将时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源作为不可用时钟源，将时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源作为可用时钟源。对于线路时钟源，初始化时默认为没有时钟标识，从相应线路接收到ESMC报文后，将从该ESMC报文提取的时钟标识作为该线路时钟源的时钟标识保存，之后，如从相应线路接收到的ESMC报文中的时钟标识有变化，则更新该线路时钟源的时钟标识。步骤320，判断是否有可用时钟源，如没有，执行步骤330，若有，执行步骤340 ；步骤330，进入保持状态，结束；在保持状态下，发送的ESMC报文也可以传递以本网元MAC地址表示的时钟标识。步骤340，按质量等级和优先级从可用时钟源中选择当前使用的时钟源；选择当前使用的时钟源时，可以从可用时钟源中，先选择质量等级最高的时钟源， 如只有一个时钟源具有该最高的质量等级，则以该时钟源为当前使用的时钟源，如存在多个时钟源具有该最高的质量等级，则选择其中优先级最高的一个时钟源为当前使用的时钟源。步骤350，确定要在环内传递的时钟标识，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为传递的该时钟标识；如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识；本实施例中，从环外接入的时钟源为外部时钟源。可选地，如果网元当前使用的时钟源为内部时钟源，传递的该时钟标识也可以采用本网元MAC地址，避免在环网的主时钟和备时钟均失效的情况下出现内部时钟成环的情况。按照本实施例的时钟标识方式，所有时钟标识都不用手动配置。步骤360，在该环网内传递时钟，并通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟
质量信息。本实施例是将时钟标识写入到ESMC报文中的源MAC地址字段来传递的，不占用 ESMC报文的预留字段，也不用在报文中增加TLV。本实施例中，网元进行的时钟同步处理还包括从接收的ESMC报文中提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识；如线路时钟源的时钟标识有变化，可用时钟源可能会发生变化，因此需重新确定当前的可用时钟源；如当前的可用时钟源有变化，重新选择当前使用的时钟源，如当前使用的时钟源有变化，重新确定通过ESMC报文传递的时钟标
10识。 与现有技术相似的，本实施例进行时钟同步处理时也要根据从ESMC报文中提取的SSM更新线路时钟的质量等级，在质量等级有变化时，需要重新选择当前使用的时钟源等，不再赘述。 可选地，网元锁定上游时钟后，在反向发送的ESMC报文中也携带以本网元MAC地址表示的时钟标识。本申请文件中，提到的ESMC报文，除特别指明外，均指沿环网时钟传递方向发送的ESMC报文。如果一个网元同时位于多个环网上，该网元对于所在的每一个环网，分别进行上述时钟同步处理。其他实施例同此。相应地，本实施例还提供了一种用于同步以太网环网上的网元中的时钟同步控制装置，如图3B所示，该时钟同步控制装置包括时钟源选择单元10，用于确定当前的可用时钟源，如有可用时钟源，按质量等级和优先级从中选择当前使用的时钟源，其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用，线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的以太网同步信息通道(ESMC)报文中的时钟标识；信息传递单元20，用于通过发送ESMC报文在该环网内传递时钟标识和时钟质量信息，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。可选地，如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。 可选地，上述时钟标识可以写入到ESMC报文的源MAC地址字段来传递。信息更新单元30，用于从接收的ESMC报文中提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识，在线路时钟源的时钟标识有变化时，触发所述时钟源选择单元重新处理。上述各个单元的其他功能和功能的具体实现请参见流程中相应的描述。相应地，本实施例还提供了一种同步以太网的网元设备，该网元设备包括如上所述的时钟同步控制装置。第二实施例本实施例的同步以太网是包含环网的复杂网络，如环带链网络，可以参见图6。位于环网上又与环网外其他网元连接的网元称为边界网元。为了防止时钟成环，如图4所示，本实施例的时钟同步方法中，位于环网上的网元进行的时钟同步处理包括步骤410 440，基本同步骤310 340。只是对于边界网元，确定当前的可用时钟源时，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可能是从环内传递来的线路时钟源， 也可能是从环外接入的线路时钟源。由于网元MAC地址在网络中具有唯一性，时钟标识为本网元MAC地址的线路时钟源为从环内传递来的线路时钟源。步骤450，确定要在环内传递的时钟标识；基本同步骤350，只是对于边界网元，从环外接入的时钟还可以包括从环外接入的线路时钟源，如当前使用从环外接入的线路时钟源，也是将本网元MAC地址作为要在环内传递的时钟标识。
对于边界网元，配置时可以对从环外接入的线路时钟源和从环内传递来的线路时钟源加以区别，如，为从环外接入的线路时钟源打上标志，对从环内传递来的线路时钟源不打上标志，或者相反。进行后续的时钟同步处理时，就可以根据线路时钟源是否被打上标志，来判断该线路时钟源是从环外接入的线路时钟源还是从环内传递来的线路时钟源，以及判断对应线路是环外线路还是环内线路。不过本发明并不局限于任何一种具体的区分方式，如还可以通过端口区分等。步骤460，在该环网内传递时钟，并通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息，同步骤360;步骤470，确定要向环外传递的时钟标识；本实施例中，无论当前使用的时钟源是哪种类型，均将本网元MAC地址作为要向环外传递的时钟标识。步骤480，向该环网外传递时钟时，通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟
质量信息。需要说明的是，上述步骤470和480的编号只是为了描述方便，不应视为步骤实际执行的先后顺序。通过步骤470和480的处理，实际上将该环网与同步以太网的其他部分分隔开来，非外界网元的MAC地址不会传递到该环网外的其他网元，不用对网络划分子网， 很好地解决了复杂网络下时钟成环的问题。对于非环网上的网元，可以通过ESMC报文传递时钟标识，该时钟标识也可以使用本网元MAC地址。但是，不传递时钟标识也可以，边界网元可以识别出从环外接入的线路时钟源即可。本实施例的时钟同步控制装置与第一实施例基本相同，也包括时钟源选择单元、 信息传递单元和信息更新单元。区别如下信息传递单元，还用于通过发送ESMC报文向该环网外传递时钟标识和时钟质量信息，其中，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。另外，对于边界网元中的时钟同步控制装置，时钟源选择单元确定当前的可用时钟源时，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可能是从环内传递来的线路时钟源，也可能是从环外接入的线路时钟源，且最终选择的当前使用的时钟源有可能是从环外接入的线路时钟源。如当前使用从环外接入的线路时钟源时，信息传递单元也是将本网元 MAC地址作为要在环内传递的时钟标识。相应地，本实施例还提供了一种同步以太网的网元设备，该网元设备包括如上所述的时钟同步控制装置。本实施例还提供了一种时钟同步信息的发送方法，应用于同步以太网环网上的网元中，该发送方法包括确定要在环内传递的时钟标识，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为要在环内传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为要在环内传递的该时钟标识，所述线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的ESMC报文中的时钟标识；向该环网中的下游网元发送ESMC报文时，通过该ESMC报文的源MAC地址字段传
12递要在环内传递的该时钟标识。上述发送方法中，确定要在环内传递的时钟标识的步骤还可以包括如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为要在环内传递的该时钟标识。上述发送方法中，对于位于该环网上又与该环网外其他网元连接的边界网元，还包括将本网元MAC地址作为要向环外传递的时钟标识；向该环网外的网元发送ESMC报文时，通过该ESMC报文的源MAC地址字段传递要向环外传递的该时钟标识。相应地，本实施例还提供了一种时钟同步信息的接收方法，应用于同步以太网环网上的网元中，该接收方法包括接收该环网中上游网元发送的ESMC报文，从所述ESMC报文的源MAC地址字段提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识；如线路时钟源的时钟标识有变化，重新确定当前的可用时钟源，如当前的可用时钟源有变化，再重新选择当前使用的时钟源；其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用。第三实施例本实施例涉及的是同步以太网环网的时钟同步过程，可以应用于单一环网，也可以应用于复杂网络，环网中各网元所执行的时钟同步处理可以参见第一实施例和第二实施例。如图5所示，该环网的时钟同步过程包括步骤510，环网的主时钟有效时，接入主时钟或接入以主时钟为同步时钟参考源的时钟的第一网元同步于主时钟，在环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以该第一网元MAC地址表示的时钟标识；步骤520，该第一网元的各下游网元同步于主时钟，在环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以第一网元MAC地址表示的时钟标识；步骤530，该第一网元将接收到的时钟标识为该第一网元MAC地址的线路时钟源作为不可用时钟源；步骤M0，如主时钟丢失，该第一网元另行选定当前使用的时钟源如内部时钟或进入保持状态；步骤550，环网中接入备时钟或接入以备时钟为同步时钟参考源的时钟的第二网元同步于备时钟，在环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以该第二网元MAC地址表示的时钟标识；步骤560，该第二网元的各下游网元同步于备时钟，在环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以该第二网元MAC地址表示的时钟标识；步骤570，该第二网元将接收到的时钟标识为该第二网元MAC地址的线路时钟源作为不可用时钟源。在ESMC报文中添加时钟标识，较佳地，将所述时钟标识添加到ESMC报文的源MAC 地址字段中。为了对本发明更为清楚的描述，现结合几个典型的应用示例对本发明所述的方法进一步阐述。应用示例一
本示例涉及单一环网中的时钟同步。如图6所示是典型的单一环网，其中，主BITS 提供的主时钟接入网元A，备BITS提供的备时钟接入网元D，单一环网下不用给线路时钟源打标志。图中‘V”表示西向时钟源，“e”表示东向时钟源，“A2”表示传递的时钟标识为网元 A的MAC地址且SSM质量等级为2即G. 811，“Bf”表示传递的时钟标识为网元B的MAC地址且SSM质量等级为QL_DNU，“Cf”等类似。按照从左到右优先级依次降低的顺序，各网元的时钟优先级配置如下网元A 外部时钟源、西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元B 西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元C 西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元D 西向时钟源、东向时钟源、外部时钟源、内部时钟源；网元E 西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元F 西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源。正常情况下，整个环网中的各个网元同步于主时钟，时钟传递方向为逆时针。环网中，在时钟传递方向上传递的SSM是主时钟的SSM，即质量等级G. 811，传递的时钟标识为网元A的MAC地址。对于网元A而言，虽然网元B传递过来的线路时钟源的质量等级很高，但是由于其时钟标识和网元A的MAC地址相等，所以对于网元A而言，西向时钟源是不可用的。当主时钟失效后，网元A会选中内部时钟源，同时传递质量等级为G. 8262的SSM，同步过程见图7， 图中“Ab”表示传递的时钟标识为网元A的MAC地址且SSM质量等级为b即G. 8262。该SSM传递到与备BITS相连接的网元D时，此时对于网元D而言，可用时钟源有外部时钟源、内部时钟源和西向时钟源。按照上述选源标准，网元D选中外部时钟源，并向外发送质量等级为G. 812的SSM，传递的时钟标识为网元D的MAC地址，图中用“D4”表示； 而当网元A收到该SSM后，由于其携带的时钟标识为网元D的MAC地址，对于网元A而言该线路时钟源是可用的，所以网元A跟踪该线路时钟源(即以该线路时钟源为当前使用的时钟源)，同步于网元B。当整个同步过程稳定下来后，会发现环网上所有的网元均同步于备时钟，正确实现了主时钟、备时钟之间的正常可靠倒换，图8给出了最终稳定结果。应用示例二本示例涉及环带链网络中的时钟同步。如图9所示，图中给出了典型的环带链网络。其中，主时钟接入网元A，备时钟接入网元E，按照线路时钟打标志准则，网元C的南向时钟源(图中加粗箭头所指)需要打上标志。图中“W”、“s”、“A2”、“Bf”等符号的含义与示例一是一致的。按照从左到右优先级依次降低的顺序，各网元的时钟优先级配置如下网元A 外部时钟源、西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元B 西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元C 西向时钟源、南向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元D 西向时钟源、东向时钟源、内部时钟源；网元E 西向时钟源、外部时钟源、内部时钟源。正常情况下，整个环带链网中的各个网元同步于主时钟，时钟传递方向为逆时针。 环网中，在时钟传递方向上传递的SSM也是主时钟的SSM，即质量等级G. 811，传递的时钟标识为网元A的MAC地址。网元B传递过来的线路时钟源对于网元A是不可用的。需要注意的是，由于网元C的南向时钟源被打上标志，所以按照实施例二发送ESMC报文的准则，网元 C发送给网元E的ESMC报文中的时钟标识为网元C的MAC地址而不再是网元A的MAC地址。当主时钟失效后，网元A会选中内部时钟源，同时传递质量等级为G. 8262的SSM， 该SSM传到与备BITS相接的网元E时，此时对于网元E而言，可用时钟源有外部时钟源、内部时钟源和西向时钟源，按照上述所说的选源标准，网元E选中外部时钟源，并向外发送质量等级为G. 812的SSM，且传递的时钟标识为网元E的MAC地址，此时网络时钟同步情况见图10。而当网元C收到该SSM后，由于其携带的时钟标识为网元E的MAC地址，对于网元 C而言，该线路时钟源是可用的，并且该线路时钟源的质量等级比网元C当前使用的时钟源即西向时钟源的质量等级高，所以网元C跟踪该线路时钟源，即同步于网元E。当网元C向东、西线路方向发送SSM时，由于当前使用的时钟源是线路时钟源且该线路时钟源被打上标记，所以通过ESMC传递出去的时钟标识不再是网元E的MAC地址，而是网元C自己的MAC 地址。当整个同步过程稳定下来后，会发现环网上所有的网元均同步于备时钟，正确实现了主时钟和备时钟之间的正常可靠倒换，图11给出了最终稳定同步结果。若之后备时钟也失效，所有网元均同步于网元E，环网中传递的时钟标识为网元C 的MAC地址、传递的SSM质量等级为G. 8262，也不会出现时钟成环。若没有给网元C的南向时钟源打上标志，那么当主时钟丢失时，网元C同步于网元 E，通过ESMC传递的时钟标识为网元E的MAC地址，SSM的质量等级为G. 812。当时钟同步到一定程度时，网元D会给网元C发送时钟标识为网元E的MAC地址、质量等级为G. 812的 SSM，见图12。由于网元C的西向时钟源优先级比南向时钟源高，这两个线路时钟源对于网元C都是可用的，时钟源质量等级也相同，网元C会选中西向时钟源，从而导致时钟成环，即使备时钟失效也依然会时钟成环，同步出错。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1权利要求
1.一种同步以太网的时钟同步方法，其中，位于环网上的网元进行的时钟同步处理包括确定当前的可用时钟源，其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用， 时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用；如有可用时钟源，按质量等级和优先级从中选择当前使用的时钟源； 在该环网内传递时钟，并通过以太网同步信息通道(ESMC)报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识；线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的ESMC报文中的时钟标识。
2.如权利要求1所述的时钟同步方法，其特征在于所述在该环网内传递时钟，并通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息， 还包括如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。
3.如权利要求1所述的时钟同步方法，其特征在于对于位于该环网上又与该环网外其他网元连接的边界网元，进行的时钟同步处理还包括向该环网外传递时钟时，通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息，其中，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。
4.如权利要求1或2或3所述的时钟同步方法，其特征在于所述通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识，是将时钟标识写入到ESMC报文的源MAC 地址字段来传递的。
5.如权利要求1所述的时钟同步方法，其特征在于，所述时钟同步处理还包括 从接收的ESMC报文中提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识； 如线路时钟源的时钟标识有变化，重新确定当前的可用时钟源；如当前的可用时钟源有变化，重新选择当前使用的时钟源；如当前使用的时钟源有变化，重新确定通过所述 ESMC报文传递的时钟标识。
6.如权利要求1或2或5所述的时钟同步方法，其特征在于，所述时钟同步处理还包括确定当前的可用时钟源之后，如没有可用时钟源，网元进入保持状态；在保持状态下， 通过ESMC报文传递的时钟标识为本网元MAC地址。
7.一种同步以太网的时钟同步方法，其中，在环网的主时钟有效时，该环网的时钟同步过程包括环网中接入该主时钟或接入以该主时钟为同步时钟参考源的时钟的第一网元同步于该主时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的以太网同步信息通道(ESMC)报文中添加以该第一网元MAC地址表示的时钟标识；该第一网元的各下游网元同步于该主时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以该第一网元MAC地址表示的时钟标识；该第一网元将接收到的时钟标识为该第一网元MAC地址的线路时钟源作为不可用时钟源。
8.如权利要求7所述的时钟同步方法，其特征在于，如主时钟丢失，该环网的时钟同步过程包括该第一网元另行选定当前使用的时钟源或进入保持状态；环网中接入该备时钟或接入以该备时钟为同步时钟参考源的时钟的第二网元同步于该备时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以该第二网元MAC地址表示的时钟标识；该第二网元的各下游网元同步于该备时钟，在该环网内传递时钟时，在相应的ESMC报文中添加以该第二网元MAC地址表示的时钟标识；该第二网元将接收到的时钟标识为该第二网元MAC地址的线路时钟源作为不可用时钟源。
9.如权利要求7或8所述的时钟同步方法，其特征在于所述在ESMC报文中添加时钟标识，是将所述时钟标识添加到ESMC报文的源MAC地址字段中。
10.一种时钟同步控制装置，用于同步以太网环网上的网元中，其特征在于，该时钟同步控制装置包括时钟源选择单元，用于确定当前的可用时钟源，如有可用时钟源，按质量等级和优先级从中选择当前使用的时钟源，其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用， 时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用，线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的以太网同步信息通道(ESMC)报文中的时钟标识；信息传递单元，用于通过发送ESMC报文在该环网内传递时钟标识和时钟质量信息，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。
11.如权利要求10所述的时钟同步控制装置，其特征在于所述信息传递单元通过发送ESMC报文在该环网内传递时钟标识和时钟质量信息，还包括如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。
12.如权利要求10所述的时钟同步控制装置，其特征在于所述信息传递单元，还用于通过发送ESMC报文向该环网外传递时钟标识和时钟质量信息，其中，将本网元MAC地址作为传递的该时钟标识。
13.如权利要求10或11或12所述的时钟同步控制装置，其特征在于所述信息传递单元通过发送ESMC报文传递时钟标识，是将时钟标识写入到ESMC报文的源MAC地址字段来传递的。
14.如权利要求10所述的时钟同步控制装置，其特征在于，还包括信息更新单元，用于从接收的ESMC报文中提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识，在线路时钟源的时钟标识有变化时，触发所述时钟源选择单元重新处理。
15.一种时钟同步信息的发送方法，应用于同步以太网环网上的网元中，该发送方法包括确定要在环内传递的时钟标识，其中，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为要在环内传递的该时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源， 将本网元MAC地址作为要在环内传递的该时钟标识，线路时钟源的时钟标识为从相应线路接收的以太网同步信息通道(ESMC)报文中的时钟标识；向该环网中的下游网元发送ESMC报文时，通过该ESMC报文的源MAC地址字段传递要在环内传递的该时钟标识。
16.如权利要求15所述的发送方法，其特征在于所述确定要在环内传递的时钟标识，还包括如当前使用本网元的内部时钟源，将本网元MAC地址作为要在环内传递的该时钟标识。
17.如权利要求15或16所述的发送方法，其特征在于对于位于该环网上又与该环网外其他网元连接的边界网元，该发送方法还包括 将本网元MAC地址作为要向环外传递的时钟标识；向该环网外的网元发送ESMC报文时，通过该ESMC报文的源MAC地址字段传递要向环外传递的该时钟标识。
18.—种时钟同步信息的接收方法，应用于同步以太网环网上的网元中，该接收方法包括接收该环网中上游网元发送的ESMC报文，从所述ESMC报文的源MAC地址字段提取时钟标识，保存或更新相应线路时钟源的时钟标识；如线路时钟源的时钟标识有变化，重新确定当前的可用时钟源，如当前的可用时钟源有变化，再重新选择当前使用的时钟源；其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用，时钟标识与本网元MAC地址不同的线路时钟源可用。
19.一种同步以太网的网元设备，其特征在于，该网元设备包括如权利要求10 14中任一权利要求所述的时钟同步控制装置。
全文摘要
一种同步以太网的时钟同步及同步信息收发方法、装置和设备，位于环网上的网元进行的时钟同步处理包括确定当前的可用时钟源，其中，时钟标识与本网元MAC地址相同的线路时钟源不可用；按质量等级和优先级从中选择当前使用的时钟源；在该环网内传递时钟，并通过ESMC报文传递该时钟的时钟标识和时钟质量信息，如当前使用从环内传递来的线路时钟源，将该线路时钟源的时钟标识作为传递的时钟标识，如当前使用从环外接入的时钟源，将本网元MAC地址作为传递的时钟标识。该网元中的时钟同步控制装置包括时钟源选择装置和信息传递装置。本发明以网元MAC地址作为时钟标识，解决了环网上的时钟成环的问题，且不需手动配置时钟标识。
文档编号H04J3/06GK102208958SQ20111018569
公开日2011年10月5日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者曾亮 申请人:瑞斯康达科技发展股份有限公司