专利名称：传输路径的对称性检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种传输路径的对称性检测方法及系统。
背景技术：
随着移动通信网络技术(包括3G和4G技术)的迅速发展，对于基于分组传送网(Packet TransferNetwork,简称为PTN)技术的移动回传网的时间同步提出了明确的、高精度的要求。目前，时间同步主要是通过1588v2协议来实现的，又称为精确时钟协议(Precision Time Protocol，简称为PTP)。PTP协议的选源和保护机制是通过最佳主时钟(Best Master Clock，简称为BMC)算法实现的。对于PTP协议而言，影响时间同步准确度的一个关键因素就是时间同步路径的双向对称性，即要求PTP master和PTP slave之间，所有事件报文(event message,包括 Sync、Delay_Req、Pdelay_Req、Pdelay_Resp 这 4 种报 文)的来回经过的路径所经历的报文传输延迟应该尽量相等。对事件报文传输延迟非对称性做进一步分析，其主要构成包括2个部分I、事件报文在设备内部的延迟非对称性这部分延时可以通过部署PTP协议透明时钟(PTP TC)设备解决；2、事件报文在设备间连接链路(如光纤、同轴电缆等)上的传输延迟非对称性对于这部分延迟非对称性，目前一般是通过建网时手动测量和在设备上配置补偿值的方法来解决的；将整个PTP同步路径上每一段所包含的以上2部分延迟非对称性全部加起来，就构成了整个PTP同步路径上的非对称性。而在全网都部署边界时钟BC和上述TC设备的前提下，非对称性的主要来源就是传输链路的不对称性。目前，对整个PTP同步路径上的非对称性，主要还是通过建网初期手动测量和配置补偿值的方法来解决的。但在IP/以太网这种动态的、无连接的网络中，因为其路径选择是动态且双向无关的。所以，无论对于单播还是组播的PTP事件报文来说，由PTP master到PTP slave的双向所经过的路径完全可能发生动态变化，很难保证此双向路径是随时都相同的。这就会导致无法对所有同步路径的来回非对称性都进行预先补偿。在这种情况下，一种方式是利用PTP的P2P延迟测量机制，动态计算每一段链路的来回时延进行自动补偿。另一种方式是尽量保持PTP同步路径来回经过同样的物理路径，从而保证来回路径的延迟非对称性最小，如果发现来回路径发生了变化，则进行及时处理。
发明内容
针对相关技术中在IP/以太网这种动态的、无连接的网络中，其路径的选择是动态的且双向无关，很难保证此双向路径是随时相同，进而导致的传输路径的对称性检测困难的问题，本发明的主要目的在于提供一种传输路径的对称性检测方法及系统，以解决上述问题至少之根据本发明的一个方面，提供了一种传输路径的对称性检测方法。
根据本发明的传输路径的对称性检测方法，包括第一节点向第二节点发送对称性检测请求报文，其中，途经的各个中间节点在接收到的对称性检测请求报文中记录该中间节点所对应的节点信息；第一节点接收来自于第二节点的携带有节点信息的对称性检测应答报文，其中，途经的中间节点根据节点信息进行依次检测，确定对称性检测请求报文的传输路径与对称性检测应答报文的传输路径是否一致。上述节点信息包括时钟标识、入口端口标识以及出口端口标识。上述途径的中间节点根据节点信息进行依次检测包括途径的中间节点依次在对称性检测应答报文携带的节点信息中查找与该中间节点对应的节点信息；途径的中间节点对该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较。上述途径的中间节点对该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较包括途径的中间节点判断该中间节点的时钟标识与对应的节点信息的时钟标识是否一致，该中间节点的入口端口标识与对应的节点信息的出口端口标识是否一致，以及中间节点的出口端口标识与对应的节点信息的入口端口标识是否一致。 上述途径的中间节点对该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较之后，还包括如果全部一致，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息删除；如果不全部一致，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息保留。上述途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息保留之后，还包括途径的中间节点的下一节点根据保留的对应的节点信息停止检测。上述途径的中间节点对该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较之后，还包括如果全部一致，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息的比较标识位设置为第一预定值；如果不全部一致，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值。上述途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值之后，还包括途径的中间节点的下一节点根据设置为第二预定值的对应的节点信息的比较标识位，停止检测。上述对称性检测请求报文和对称性检测应答报文为扩展后的PTP信令报文。上述对称性检测请求报文和对称性检测应答报文均与PTP事件报文的传输承载方式相同。根据本发明的另一方面，提供了一种传输路径的对称性检测系统。根据本发明的传输路径的对称性检测系统包括第一节点、第二节点、第一组中间节点和第二组中间节点；第一节点包括第一发送模块，用于发送对称性检测请求报文；第一接收模块，用于接收来自于第二节点的对称性检测应答报文；第二节点包括第二发送模块，用于发送对称性检测应答报文；第二接收模块，用于接收来自于第一节点的对称性检测请求报文；第一组中间节点，位于对称性检测请求报文的传输路径上，各个第一组中间节点均包括记录模块，用于在对称性检测请求报文中记录该中间节点所对应的节点信息；第二组中间节点，位于对称性检测应答报文的传输路径上，各个第二组中间节点均包括检测模块，用于根据节点信息进行检测，确定对称性检测请求报文的传输路径与对称性检测应答报文的传输路径是否一致。上述节点信息包括时钟标识、入口端口标识以及出口端口标识。
各个第二组中间节点中的检测模块均还包括查找单元，用于在对称性检测应答报文携带的节点信息中查找与该中间节点对应的节点信息；比较单元，用于将该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较。上述比较单元包括第一比较子单元，用于比较该中间节点的时钟标识与对应的节点信息的时钟标识是否一致；第二比较子单元，用于比较该中间节点的入口端口标识与对应的节点信息的出口端口标识是否一致；以及第三比较子单元，用于比较中间节点的出口端口标识与对应的节点信息的入口端口标识是否一致。各个第二组中间节点均还包括删除模块，用于在第一比较子单元、第二比较子单元及第三比较子单元均输出一致的情况下，删除对称性检测应答报文中对应的节点信息；保留模块，用于在第一比较子单元、第二比较子单元及第三比较子单元中至少一个输出不一致的情况下，保留对称性检测应答报文中对应的节点信息。
各个第二组中间节点均还包括第一停止模块，用于在保留模块保留对称性检测应答报文中对应的节点信息的情况下，停止检测。各个第二组中间节点均还包括设置模块，用于在第二组中间节点在第一比较子单元、第二比较子单元及第三比较子单元均输出一致的情况下，将对应的节点信息的比较标识位设置为第一预定值；在第一比较子单元、第二比较子单元及第三比较子单元中至少一个输出不一致的情况下，将对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值。上述第二组中间节点还包括第二停止模块，用于在设置模块将对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值的情况下，停止检测。通过本发明，第一节点向第二节点发送对称性检测请求报文，其中，途经的各个中间节点在接收到的对称性检测请求报文中记录该中间节点所对应的节点信息；第一节点接收来自于第二节点的携带有节点信息的对称性检测应答报文，其中，途经的中间节点根据节点信息进行依次检测，确定对称性检测请求报文的传输路径与对称性检测应答报文的传输路径是否一致，解决了相关技术中在IP/以太网这种动态的、无连接的网络中，其路径的选择是动态的且双向无关，很难保证此双向路径是随时相同，进而导致的传输路径的对称性检测困难的问题，进而达到了实时地、动态地检测PTP时间同步的双向路径信息和变化情况，可以检测出双向路径是否相同，如果不同，出现不同是哪个节点。这些信息可以用于PTP slave进行时间同步路径的选择，也可以在双向路径信息发生变化的时候，触发PTPslave进行时间同步路径的重新选择。从而避免在IP/以太网这种动态的、无连接的网络中，因为时间同步双向路径的不对称性而导致的时间同步不准确的效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据本发明实施例的传输路径的对称性检测方法的流程图；图2是根据本发明优选实施例的在IPv4，PTP单播场景下，PTP时间同步路径双向对称的组网实例图；图3是根据本发明优选实施例的在IPv4，PTP单播场景下，PTP时间双向同步路径经过的时钟标识不一致的组网实例图4是根据本发明优选实施例的在IPv4，PTP单播场景下，PTP时间双向同步路径经过的入口端口标识以及出口端口标识不一致的组网实例图；图5是根据本发明实施例的传输路径的对称性检测系统的结构框图；图6是根据本发明优选实施例的传输路径的对称性检测系统的结构框图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。图I是根据本发明实施例的传输路径的对称性检测方法的流程图。如图I所示，该传输路径的对称性检测方法主要包括以下处理
步骤S102 :第一节点向第二节点发送对称性检测请求报文，其中，途经的各个中间节点在接收到的对称性检测请求报文中记录该中间节点所对应的节点信息；步骤S104 :第一节点接收来自于第二节点的携带有节点信息的对称性检测应答报文，其中，途经的中间节点根据节点信息进行依次检测，确定对称性检测请求报文的传输路径与对称性检测应答报文的传输路径是否一致。在图I所示的方法中，一种PTP传输路径的对称性检测的实现方法是定义一套检测机制，通过在第一节点(例如，PTP slave)和第二节点(例如，PTP master)之间周期性地交互与PTP事件报文传输承载方式(IP网单播或组播、以太网单播或组播)完全相同的对称性检测报文,在对称性检测请求报文中记录所有从PTP slave到PTP master的时间同步路径上所经过的TC设备信息，在对称性检测应答报文中利用请求报文中收集的反向路径所经过的TC设备信息，对PTP master到PTP slave的时间同步正向路径进行对称性检测，发现非对称性。最终PTP slave能通过应答报文获知同步双向路径的对称性检测结果。由此，解决了相关技术中在IP/以太网这种动态的、无连接的网络中，其路径的选择是动态的且双向无关，很难保证此双向路径是随时相同，进而导致的传输路径的对称性检测困难的问题，进而达到了实时地、动态地检测PTP时间同步的双向路径信息和变化情况，可以检测出双向路径是否相同，如果不同，出现不同是哪个节点。这些信息可以用于PTP slave进行时间同步路径的选择，也可以在双向路径信息发生变化的时候，触发PTP slave进行时间同步路径的重新选择。从而避免在IP/以太网这种动态的、无连接的网络中，因为时间同步双向路径的不对称性而导致的时间同步不准确的效果。优选地,在上述方法中，上述节点信息包括时钟标识、入口端口标识以及出口端口标识。优选地，在执行步骤S104中途径的中间节点根据节点信息进行依次检测可以包括以下处理(I)途径的中间节点依次在对称性检测应答报文携带的节点信息中查找与该中间节点对应的节点信息；(2)途径的中间节点对该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较。优选地，上述处理(2)中，途径的中间节点对该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较可以进一步包括以下处理(2. I)比较途径的中间节点判断该中间节点的时钟标识与对应的节点信息的时钟标识是否一致；(2. 2)比较该中间节点的入口端口标识与对应的节点信息的出口端口标识是否一致；(2. 3)比较中间节点的出口端口标识与对应的节点信息的入口端口标识是否一致。优选地，途径的中间节点对该中间节点的节点信息与对应的节点信息进行比较之后，可以通过以下两种方式处理方式一(I)当上述比较结果完全一致的情况下，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息删除；(2)当上述比较结果不完全一致的情况下，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息保留。优选地，在途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息保留之后，该途径的中间节点的下一节点根据保留的对应的节点信息停止检测。方式二(I)当上述比较结果完全一致的情况下，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息的比较标识位设置为第一预定值；(2)当上述比较结果不完全一致的情况下，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值。优选地，途径的中间节点将对称性检测应答报文中对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值之后，该途径的中间节点的下一节点根据设置为第二预定值的对应的节点信息的比较标识位，停止检测。优选地，对称性检测请求报文和对称性检测应答报文可以是扩展后的PTP信令报文。在具体实施过程中，也可以扩展PTP的其他报文或者定义新的报文来实现。优选地，对称性检测请求报文可以与PTP事件报文的传输承载方式(例如，IP网单播或组播、以太网单播或组播)完全相同；对称性检测应答报文可以与PTP事件报文的传输承载方式(例如，IP网单播或组播、以太网单播或组播)完全相同。下面以扩展的PTP信令(signaling)报文为例，进一步描述上述优选实施方式。下面就以扩展PTP signaling报文的方式来描述本检测机制,其他报文实现方式的基本原理是类似的。PTP signaling报文格式如表I所示表I
BitsOctets Offset
~^~~^~~ ~~^~~~~2~~I~~O~header34O
targetPortldentity1034
One or more TLVsM44首先为PTP signaling报文定义2个新的功能TLV，分别是对称性检测请求报文和对称性检测应答报文，请求报文TLV的格式如表2所示表 权利要求
1.一种传输路径的对称性检测方法，其特征在于，包括 第一节点向第二节点发送对称性检测请求报文，其中，途经的各个中间节点在接收到的所述对称性检测请求报文中记录该中间节点所对应的节点信息； 所述第一节点接收来自于所述第二节点的携带有所述节点信息的对称性检测应答报文，其中，途经的中间节点根据所述节点信息进行依次检测，确定所述对称性检测请求报文的传输路径与所述对称性检测应答报文的传输路径是否一致。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述节点信息包括时钟标识、入口端口标识以及出口端口标识。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，途径的中间节点根据所述节点信息进行依次检测包括 所述途径的中间节点依次在所述对称性检测应答报文携带的所述节点信息中查找与该中间节点对应的节点信息； 所述途径的中间节点对该中间节点的节点信息与所述对应的节点信息进行比较。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述途径的中间节点对该中间节点的节点信息与所述对应的节点信息进行比较包括 所述途径的中间节点判断该中间节点的时钟标识与所述对应的节点信息的时钟标识是否一致，该中间节点的入口端口标识与所述对应的节点信息的出口端口标识是否一致，以及中间节点的出口端口标识与所述对应的节点信息的入口端口标识是否一致。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述途径的中间节点对该中间节点的节点信息与所述对应的节点信息进行比较之后，还包括 如果全部一致，所述途径的中间节点将所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息删除； 如果不全部一致，所述途径的中间节点将所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息保留。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述途径的中间节点将所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息保留之后，还包括 所述途径的中间节点的下一节点根据保留的所述对应的节点信息停止检测。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述途径的中间节点对该中间节点的节点信息与所述对应的节点信息进行比较之后，还包括 如果全部一致，所述途径的中间节点将所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息的比较标识位设置为第一预定值； 如果不全部一致，所述途径的中间节点将所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述途径的中间节点将所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值之后，还包括 所述途径的中间节点的下一节点根据设置为第二预定值的所述对应的节点信息的比较标识位，停止检测。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述对称性检测请求报文和所述对称性检测应答报文为扩展后的PTP信令报文。
10.根据权利要求I至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述对称性检测请求报文和所述对称性检测应答报文均与PTP事件报文的传输承载方式相同。
11.一种传输路径的对称性检测系统，其特征在于，包括第一节点、第二节点、第一组中间节点和第二组中间节点； 所述第一节点包括 第一发送模块，用于发送对称性检测请求报文； 第一接收模块，用于接收来自于所述第二节点的对称性检测应答报文； 所述第二节点包括 第二发送模块，用于发送所述对称性检测应答报文； 第二接收模块，用于接收来自于所述第一节点的所述对称性检测请求报文； 所述第一组中间节点，位于所述对称性检测请求报文的传输路径上，各个所述第一组中间节点均包括 记录模块，用于在所述对称性检测请求报文中记录该中间节点所对应的节点信息；所述第二组中间节点，位于所述对称性检测应答报文的传输路径上，各个所述第二组中间节点均包括 检测模块，用于根据所述节点信息进行检测，确定所述对称性检测请求报文的传输路径与所述对称性检测应答报文的传输路径是否一致。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述节点信息包括时钟标识、入口端口标识以及出口端口标识。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，各个所述第二组中间节点中的检测模块均还包括 查找单元，用于在所述对称性检测应答报文携带的所述节点信息中查找与该中间节点对应的节点信息； 比较单元，用于将所述该中间节点的节点信息与所述对应的节点信息进行比较。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述比较单元包括 第一比较子单元，用于比较所述该中间节点的时钟标识与所述对应的节点信息的时钟标识是否一致； 第二比较子单元，用于比较所述该中间节点的入口端口标识与所述对应的节点信息的出口端口标识是否一致；以及 第三比较子单元，用于比较所述中间节点的出口端口标识与所述对应的节点信息的入口端口标识是否一致。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，各个所述第二组中间节点均还包括 删除模块，用于在所述第一比较子单元、所述第二比较子单元及所述第三比较子单元均输出一致的情况下，删除所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息； 保留模块，用于在所述第一比较子单元、所述第二比较子单元及所述第三比较子单元中至少一个输出不一致的情况下，保留所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，各个所述第二组中间节点均还包括 第一停止模块，用于在所述保留模块保留所述对称性检测应答报文中所述对应的节点信息的情况下，停止检测。
17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，各个所述第二组中间节点均还包括 设置模块，用于在所述第二组中间节点在所述第一比较子单元、所述第二比较子单元及所述第三比较子单元均输出一致的情况下，将所述对应的节点信息的比较标识位设置为第一预定值；在所述第一比较子单元、所述第二比较子单元及所述第三比较子单元中至少一个输出不一致的情况下，将所述对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述第二组中间节点还包括 第二停止模块，用于在所述设置模块将所述对应的节点信息的比较标识位设置为第二预定值的情况下，停止检测。
全文摘要
本发明公开了一种传输路径的对称性检测方法及系统，上述方法包括第一节点向第二节点发送对称性检测请求报文，其中，途经的各个中间节点在接收到的对称性检测请求报文中记录该中间节点所对应的节点信息；第一节点接收来自于第二节点的携带有节点信息的对称性检测应答报文，其中，途经的中间节点根据节点信息进行依次检测，确定对称性检测请求报文的传输路径与对称性检测应答报文的传输路径是否一致。通过本发明，解决了相关技术中在IP/以太网这种动态的、无连接的网络中，很难保证此双向路径是随时相同，进而导致传输路径的对称性检测困难的问题，从而避免因为时间同步双向路径的不对称性而导致的时间同步不准确的效果。
文档编号H04L12/26GK102957574SQ20111024929
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者夏靓, 赵洪广 申请人:中兴通讯股份有限公司