专利名称：一种选择时钟源的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及时钟同步技术领域，尤其涉及一种选择时钟源的方法及装置。
背景技术：
随着3G(第三代移动通讯技术)网络的高速发展，1588时间同步协议在通讯网络中得到了越来越多地重视和广泛地应用。更多的运营商使用1588协议进行时间同步，逐步替换使用GPS(全球定位系统)进行时间同步。ITU-T G. 8265.1标准规定了在分组网络中，采用单播方式实现PTP (精确时间协议)频率同步的方式，规定了 BMC(Alternate Best Master Clock,候选最佳主时钟)算法选择时钟源，时钟源的选择流程中需要考虑三个因素(I)时钟等级(Quality Level, QL)；(2)优先级(Priority) ； (3)分组定时信号失效(Packet Timing Signal Fail, PTSF) BMC算法在选择时钟源时，首先考虑时钟等级QL，在时钟等级QL相同的情况下，考虑优先级Priority,在时钟等级QL和优先级Priority都相同的情况下,考虑PTSF。分组定时信号失效PTSF，包括PTSF-lossSync (同步报文丢失)、PTSF-lossAnnounce (通告报文丢失)和PTSF-unusable (不可用)；标准规定，当产生PTSF-1ossSync或PTSF-lossAnnounce信号时，Slave时钟设备必须重新选择时钟源，PTSF-1ossSync和PTSF-lossAnnounce均是用数值作为衡量指标，通过比较数值即可实现不同Maste (主)时钟设备之间PTSF-1ossSync和PTSF-lossAnnounce的比较，例如，对于PTSF-lossSync采用同步报文丢失的数量作为衡量的指标，当同步报文丢失的数量大于指定值时，产生PTSF-1ossSync信号，而目前，PTSF-unusable并没有一个可度量的指标，因此，Slave时钟设备在选择时钟源时,在时钟等级、优先级、PTSF-lossSync和PTSF-lossAnnounce均相同的情况下,无法完成时钟源的选择。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种选择时钟源的方法及装置，能够优化时钟源的选择，提闻时钟的同步性能。为解决上述技术问题，本发明的一种选择时钟源的方法，包括从时钟设备接收主时钟设备发送的精确时间协议(PTP)报文，在接收到所述PTP报文后，获取所述PTP报文经过的跳数，根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。进一步地,还包括所述从时钟设备在接收到时钟源发送的PTP报文后，将该PTP报文经过的跳数与预先配置的跳数阈值进行比较，在所述时钟源发送的PTP报文经过的跳数大于所述跳数阈值时，产生PTSF-unusable (分组定时信号失效_不可用)信号，并执行所述根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。 进一步地，根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源，包括
所述从时钟设备对所述主时钟设备的时钟等级、优先级、PTSF-lossSync (分组定时信号失效-同步报文丢失)和PTSF-lossAnnounce (分组定时信号失效_通告报文丢失)依次进行比较，在所述时钟等级、优先级、PTSF-lossSync和PTSF-lossAnnounce均相同时，选择经过的跳数最小的PTP报文对应的主时钟设备作为时钟源。进一步地,还包括所述主时钟设备向所述从时钟设备发送PTP报文后，在所述主时钟设备与从时钟设备之间转发所述PTP报文的设备对所述PTP报文累计跳数，并将所述跳数记录在所述PTP报文中。进一步地，所述主时钟设备为所述PTP报文配置固定的初始生存时间(TTL)值；转发所述PTP报文的设备对所述PTP报文累计跳数，并将所述跳数记录在所述PTP报文中，包括在接收到所述PTP报文后，对所述PTP报文的TTL值进行修改。进一步地，获取所述PTP报文经过的跳数，包括所述从时钟设备从所述P TP报文中获取所述PTP报文的TTL值，将所述PTP报文的初始TTL值减去从所述PTP报文中获取到的TTL值，得到所述PTP报文经过的跳数。进一步地，一种选择时钟源的装置，包括报文接收单元、跳数获取单元和时钟源选择单元，其中所述报文接收单元，用于从主时钟设备接收精确时间协议(PTP)报文；所述跳数获取单元，用于在所述报文接收单元接收到PTP报文后，获取所述PTP报文经过的跳数；所述时钟源选择单元，用于根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。进一步地，所述时钟源选择单元，还用于在所述报文接收单元接收到时钟源发送的PTP报文后，将该PTP报文经过的跳数与预先配置的跳数阈值进行比较，在所述时钟源发送的PTP报文经过的跳数大于所述跳数阈值时，产生PTSF-unusable (分组定时信号失效-不可用)信号，并执行所述根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。进一步地，所述时钟源选择单元具体用于对所述主时钟设备的时钟等级、优先级、PTSF-lossSync (分组定时信号失效-同步报文丢失)和PTSF-lossAnnounce (分组定时信号失效-通告报文丢失)依次进行比较，在所述时钟等级、优先级、PTSF-lossSync和PTSF-lossAnnounce均相同时，选择经过的跳数最小的PTP报文对应的主时钟设备作为时钟源。进一步地，所述跳数获取单元具体用于从所述PTP报文中获取所述PTP报文的生存时间(TTL)值，将所述PTP报文的初始TTL值减去从所述PTP报文中获取到的TTL值，得到所述PTP报文经过的跳数。综上所述，本发明在PTP报文穿越IP和/或MPLS网络进行频率同步时，通过分析报文的TTL值，使Slave时钟设备能够获得报文经过的跳数，将跳数作为BMC算法的一个参考因素，使Slave时钟设备能更优化地选择时钟源并进行同步，从而提高了 Slave时钟设备的同步性能和同步精度。
图1为现有技术中分组网络频率保护拓扑的示意图；图2为本发明实施方式的选择时钟源的方法的流程图；图3为本发明应用示例的PTP报文转发及TTL处理的示意图；图4为本发明实施方式的选择时钟源的装置的架构图。
具体实施例方式在穿越IP(互联网协议)和/或MPLS(多协议标签交换)网络等三层网络实现PTP频率同步时，随着跳数的增加，PDV (Packet Delay Variation，分组延迟变化)噪声随之增大；并且，背景流量变化引起的延迟非对称性也随着跳数的增加而增加；另外，考虑到频率同步性能，现有标准规定了同步链经过的最大跳数。因此，本实施方式中，在PTP信令报文穿越三层网络时，当Slave (从)时钟设备发现PTP信令报文的跳数超过跳数阈值时，产生PTSF-unusable信号通告设备自身进行时钟源的切换，将跳数作为PTSF-unusable的衡量指标，并且，在选择时钟源时，在时钟等级QL和优先级Priority等条件相同的情况下，将PTP报文经过的跳数作为选择的因素，选择跳数最少的PTP报文对应的Master时钟设备作为时钟源。本实施方式中在PTP报文转发过程中，在Maste时钟设备与Slave时钟设备之间转发PTP报文的设备累计PTP报文经过的跳数，如Maste时钟设备为PTP报文配置固定的初始TTL(Time To Live，生存时间)值，转发PTP报文的设备按照网络协议的要求修改TTL的值，Slave时钟设备将PTP报文的初始TTL值减去从PTP报文中的TTL值，得到PTP报文经过的跳数，在选择时钟源时，将 PTP报文经过的跳数作为选择时钟源参考的因素，从而优化时钟源选择，提高同步质量。PTP报文的初始TTL值可以由Maste时钟设备发送给Slave时钟设备，也可以预先配置在Slave时钟设备中。如图1所示，按照G. 8265的分组定时架构，Slave时钟设备可以与两个或两个以上的Master时钟设备建立同步关系，并且,Master时钟设备与Slave时钟设备之间通过单播方式建立通信，进行参数协商，本实施方式中在PTP报文穿越三层网络实现频率同步时，基于跳数实现更优的选择时钟源的方法，包括步骤201 =Master时钟设备向Slave时钟设备发送PTP报文；步骤202 :PTP报文在三层网络中转发，在Master时钟设备与Slave时钟设备之间转发PTP报文的设备在转发过程中累计PTP报文经过的跳数，并将跳数记录在PTP报文中；在PTP报文直接封装为IP或MPLS格式时，每经过一跳，转发设备会对PTP报文的TTL值减I。在三层网络作为一个隧道承载PTP报文时，可以在隧道的入口和出口配置TTL映射规则，实现在PTP报文转发过程中修改PTP报文的TTL值，使Slave时钟设备能够获取到PTP报文经过的跳数。TTL映射规则可以参考IETF标准RFC3443。步骤203 =Slave时钟设备在接收到PTP报文后，获取报文内的TTL值，根据TTL值得到PTP报文经过的跳数，将跳数作为选择时钟源的条件进行时钟源选择。Master时钟设备为PTP报文配置固定的初始TTL值(如255)，Slave时钟设备在接收到PTP报文后，获取PTP报文中的TTL值，将PTP报文的初始TTL值减去从PTP报文获取到的TTL值，得到PTP报文经过的跳数。PTP报文的初始TTL值可以由Maste时钟设备发送给Slave时钟设备,也可以预先配置在Slave时钟设备中。Slave时钟设备在进行时钟源选择时,对Maste时钟设备的时钟等级、优先级、PTSF-1ossSync 和 PTSF-lossAnnounce 依次进行比较，在时钟等级、优先级、PTSF-1ossSync和PTSF-lossAnnounce均相同的情况下，选择跳数最小的PTP报文对应的Maste时钟设备作为时钟源。另外，Slave时钟设备是在发现时钟源发送的PTP报文经过的跳数超过跳数阈值(如，31)时，产生PTSF-unusable信号，并触发进行时钟源的选择。应用示例如图3所示，下面以PTP报文穿越IP设备和MPLS网络为例对本实施方式的方法进行说明，其中，MPLS网络的三层设备支持三层路由协议，并建立三层转发路径，PTP报文采用IP或MPLS封装，并采用单播方式，本实施方式的方法包括步骤a Master时钟设备与Slave时钟设备之间建立通信并进行参数协商；步骤b Master时钟设备向Slave时钟设备发送PTP报文；步骤c :转发PTP报文的设备在转发过程中累计PTP报文经过的跳数，并将跳数记录在PTP报文中；在PTP报文直接封装为IP或MPLS格式时，每经过一跳，转发设备会对PTP报文的TTL值减I。在三层网络作为一个隧道承载PTP报文时，在隧道的入口和出口配置TTL映射规贝U，实现在PTP报文转发过程中修改PTP报文的TTL值。步骤d =Slave时钟设备收到PTP报文，获取报文内的TTL值，根据PTP报文的TTL值得到PTP报文经过的跳数，将跳数作为BMC算法的选源条件进行时钟源选择。图4为本实施方式的选择时钟源的装置，包括报文接收单元、跳数获取单元和时钟源选择单元，其中报文接收单元，用于从主时钟设备接收PTP报文；跳数获取单元，用于在报文接收单元接收到PTP报文后，获取PTP报文经过的跳数；跳数获取单元具体用于从PTP报文中获取PTP报文的TTL值，将PTP报文的初始TTL值减去从PTP报文中获取到的TTL值，得到PTP报文经过的跳数。时钟源选择单元，用于根据PTP报文经过的跳数从主时钟设备中选择时钟源；时钟源选择单元具体用于对主时钟设备的时钟等级、优先级、PTSF-1ossSync和PTSF-lossAnnounce依次进行比较，在时钟等级、优先级、PTSF-1ossSync和PTSF-lossAnnounce均相同时，选择经过的跳数最小的PTP报文对应的主时钟设备作为时钟源。时钟源选择单元还用于在报文接收单元接收到时钟源发送的PTP报文后，将该PTP报文经过的跳数与预先配置的跳数阈值进行比较，在时钟源发送的PTP报文经过的跳数大于跳数阈值时，产生PTSF-unusable信号，并执行根据PTP报文经过的跳数从主时钟设备中选择时钟源。
以上说明，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力要求书的保护范围为准。`
权利要求
1.一种选择时钟源的方法，其特征在于，包括从时钟设备接收主时钟设备发送的精确时间协议(PTP)报文，在接收到所述PTP报文后，获取所述PTP报文经过的跳数，根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括所述从时钟设备在接收到时钟源发送的PTP报文后，将该PTP报文经过的跳数与预先配置的跳数阈值进行比较，在所述时钟源发送的PTP报文经过的跳数大于所述跳数阈值时，产生PTSF-unusable (分组定时信号失效_不可用)信号，并执行所述根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源，包括所述从时钟设备对所述主时钟设备的时钟等级、优先级、PTSF-1ossSync (分组定时信号失效-同步报文丢失)和PTSF-lossAnnounce (分组定时信号失效_通告报文丢失)依次进行比较，在所述时钟等级、优先级、PTSF-1ossSync和PTSF-lossAnnounce均相同时,选择经过的跳数最小的PTP报文对应的主时钟设备作为时钟源。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括所述主时钟设备向所述从时钟设备发送PTP报文后，在所述主时钟设备与从时钟设备之间转发所述PTP报文的设备对所述PTP报文累计跳数，并将所述跳数记录在所述PTP报文中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述主时钟设备为所述PTP报文配置固定的初始生存时间(TTL)值；转发所述PTP报文的设备对所述PTP报文累计跳数，并将所述跳数记录在所述PTP报文中，包括在接收到所述PTP报文后，对所述PTP报文的TTL值进行修改。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，获取所述PTP报文经过的跳数，包括所述从时钟设备从所述PTP报文中获取所述PTP报文的TTL值，将所述PTP报文的初始TTL值减去从所述PTP报文中获取到的TTL值，得到所述PTP报文经过的跳数。
7.一种选择时钟源的装置，其特征在于，包括报文接收单元、跳数获取单元和时钟源选择单元，其中所述报文接收单元，用于从主时钟设备接收精确时间协议(PTP)报文；所述跳数获取单元，用于在所述报文接收单元接收到PTP报文后，获取所述PTP报文经过的跳数；所述时钟源选择单元，用于根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述时钟源选择单元，还用于在所述报文接收单元接收到时钟源发送的PTP报文后， 将该PTP报文经过的跳数与预先配置的跳数阈值进行比较，在所述时钟源发送的PTP报文经过的跳数大于所述跳数阈值时，产生PTSF-unusable (分组定时信号失效-不可用)信号，并执行所述根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述时钟源选择单元具体用于对所述主时钟设备的时钟等级、优先级、 PTSF-1ossSync (分组定时信号失效-同步报文丢失)和PTSF-lossAnnounce (分组定时信号失效-通告报文丢失)依次进行比较，在所述时钟等级、优先级、PTSF-lossSync和 PTSF-lossAnnounce均相同时，选择经过的跳数最小的PTP报文对应的主时钟设备作为时钟源。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述跳数获取单元具体用于从所述PTP报文中获取所述PTP报文的生存时间(TTL) 值，将所述PTP报文的初始TTL值减去从所述PTP报文中获取到的TTL值，得到所述PTP报文经过的跳数。
全文摘要
本发明公开了一种选择时钟源的方法及装置，包括从时钟设备接收主时钟设备发送的精确时间协议(PTP)报文，在接收到所述PTP报文后，获取所述PTP报文经过的跳数，根据所述PTP报文经过的跳数从所述主时钟设备中选择时钟源。本发明在PTP报文穿越IP和/或MPLS网络进行频率同步时，通过分析报文的TTL值，使Slave时钟设备能够获得报文经过的跳数，将跳数作为BMC算法的一个参考因素，使Slave时钟设备能更优化地选择时钟源并进行同步，从而提高了Slave时钟设备的同步性能和同步精度。
文档编号H04L7/00GK103051439SQ20111031137
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者张君辉, 何力 申请人:中兴通讯股份有限公司