通信网络中的时间同步的方法与流程

本发明涉及为跨通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法。本发明还涉及使跨通信网络的第一客户端节点处的主时钟和第二客户端节点处的从时钟同步的方法。

背景技术：

通信网络要求分布于网络的时钟的准确时间同步，以便正确操作。在包括通过OTN通信网络分组网络所连接的一个或多个客户端网络的通信网络中，通过传送包含时间戳信息的分组跨OTN网络来携带时间同步信息。时间戳由有权访问准确时间参考（例如GPS）的主设备(服务器)来生成，并且跨OTN网络传送给接收系统(从设备)。从设备运行基于分组的时间戳以及基于其到达时间来恢复定时的算法。当请求时间同步时，双向定时协议是强制性的，其中将计算从主设备到从设备的传递延迟。对这种方式的一个基本假设在于，跨OTN网络的主-从和从-主传播时间(路径延迟)相等。这意味着，OTN网络中的任何不对称性将显著降低主与从时钟之间的时间同步的精度。

当前在标准中提出的允许通过OTN网络的准确时间同步传输的解决方案是使用IEEE 1588中定义的精确时间协议(PTP)，并且通过在各节点提供透明时钟或边界时钟功能，在跨OTN网络的路径中的各节点处理PTP分组。提出了若干方法以用于实现这种方式，包括使用OTN分组开销来传送PTP定时数据、使用OTN网络的光监控OSC信道来传送PTP数据分组以及使用OTN网络的通用通信信道GCC信道来传送PTP数据分组。

跨OTN网络的传输期间在各节点处理PTP数据分组可使得难以例如在不同网络运营商所操作的多个客户端网络共享单个OTN网络时处理多个时间同步业务流。它还要求OTN网络中的各节点必须配置成支持IEEE 1588。

技术实现要素：

一个目的是提供一种为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的改进方法。另一目标是提供使跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟和第二客户端节点处的从时钟同步的改进方法。

本发明的第一方面提供一种为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法。该方法包括将携带主时钟的时间协议数据的第一时间协议信号映射到第一传输信号供跨服务器通信网络传送给第二客户端节点。确定由于所述映射所导致的前向映射延迟，并且将前向映射延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括将携带从时钟的时间协议数据的第二时间协议信号映射到第二传输信号供跨服务器通信网络传送给第一客户端节点。确定由于所述映射所导致的反向映射延迟，并且将反向映射延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在所述传输之前将前向纠错FEC应用于第一传输信号。确定由于将所述FEC应用于第二传输信号所导致的前向FEC延迟，并且将前向FEC延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在所述传输之前将FEC应用于第二传输信号。确定由于将所述FEC应用于第二传输信号所导致的反向FEC延迟，并且将反向FEC延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在路径延迟不对称性计算单元依靠前向映射延迟、反向映射延迟、前向FEC延迟和反向FEC延迟来计算路径延迟不对称性。该方法还包括将路径延迟不对称性提供给第二客户端节点处的时间协议客户端。

客户端节点在本文中用于表示客户端网络的边界节点，第一客户端节点因此是客户端网络的第一边界节点，以及第二客户端节点是客户端网络的第二边界节点，客户端网络可以是与第一客户端网络相同的网络。

该方法可使路径延迟不对称性能够被提供，而无需在从客户端网络的第一边界节点到客户端网络的第二边界节点的跨服务器通信网络的路径中的各节点来处理时间协议数据。该方法可减少服务器网络中处理时间协议数据所要求的节点的数量。将延迟提供给路径延迟不对称性计算单元而不是在各节点处理时间协议数据可使路径延迟不对称性能够同时被提供以用于可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步。

在一个实施例中，路径延迟不对称性包括前向映射延迟与前向FEC延迟之和以及反向映射延迟与反向FEC延迟之和中的差。

在一个实施例中，该方法还包括确定第一传输信号跨服务器通信网络传送给第二客户端节点期间所导致的前向光纤延迟。将前向光纤延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。这个实施例的方法还包括确定第二传输信号跨服务器通信网络传送给第一客户端节点期间所导致的反向光纤延迟。将反向光纤延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。依靠前向映射延迟、反向映射延迟、前向FEC延迟、反向FEC延迟、前向光纤延迟和反向光纤延迟来计算路径延迟不对称性。

在一个实施例中，路径延迟不对称性包括前向映射延迟、前向FEC延迟与前向光纤延迟之和以及反向映射延迟、反向FEC延迟与反向光纤延迟之和中的差。

因此，该方法还可考虑可归因于传输波长不对称性或者传输路径不对称性的光纤传输延迟中的不对称性。

在一个实施例中，该方法还包括确定第二映射节点的入站线路速率和出站线路速率的差。将线路速率差提供给路径延迟不对称性计算单元。依靠前向映射延迟、反向映射延迟、前向FEC延迟、反向FEC延迟和线路速率差来计算路径延迟不对称性。

在一个实施例中，路径延迟不对称性包括线路速率差以及前向映射延迟、前向FEC延迟与前向光纤延迟之和以及反向映射延迟、反向FEC延迟与反向光纤延迟之和中的差的总和。

因此，该方法还可考虑跨服务器通信网络的前向和反向的线路速率中的不对称性。

在一个实施例中，路径延迟不对称性计算单元在服务器通信网络的服务器网络管理系统来提供。通过生成指示每个所述延迟的相应分布信号并且将其传送给服务器网络管理系统，将每个所述延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。通过在服务器网络管理系统生成指示路径延迟不对称性的路径延迟不对称性信号并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点，将路径延迟不对称性提供给时间协议客户端。

在同时提供可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步的路径延迟不对称性中，将前向和反向映射延迟、前向和反向FEC延迟以及任何前向和反向光纤延迟提供给服务器网络的服务器网络管理系统NMS并且在服务器NMS而不在服务器网络中计算路径延迟不对称性可以是特别有利的。

在一个实施例中，路径延迟不对称性计算单元在包括第二客户端节点的客户端网络的客户端网络管理系统来提供。通过生成指示每个所述延迟的相应分布信号并且将其传送给服务器通信网络的服务器网络管理系统，将每个所述延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在服务器网络管理系统生成指示每个所述延迟的再分布信号。再分布信号在服务器通信网络的网络管理系统间通信信道上传送给客户端网络管理系统。通过在客户端网络管理系统生成指示路径延迟不对称性的路径延迟不对称性信号并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点，将路径延迟不对称性提供给时间协议客户端。

因此，路径延迟不对称性可在包括第二客户端节点的客户端网络中计算。这可使路径延迟不对称性能够对于不同客户端网络同时被计算。

在一个实施例中，第一客户端节点通过服务器通信网络的第一边界节点耦合到服务器通信网络，以及第二客户端节点通过服务器通信网络的第二边界节点耦合到服务器通信网络。第一边界节点包括第一映射节点，以及第二边界节点包括第二映射节点。第一时间协议信号在第一映射节点被映射到第一传输信号上。第二时间协议信号在第二映射节点被映射到第二传输信号上。FEC在第一映射节点应用于第一传输信号，以及FEC在第二映射节点应用于第二传输信号。每个所述前向延迟在第一映射节点来确定，以及每个所述反向延迟在第二映射节点来确定。路径延迟不对称性计算单元在第二映射节点来提供，以及通过生成指示每个所述前向延迟的相应分布信号并且将其传送给第二映射节点，将每个所述前向延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。通过在第二映射节点生成指示路径延迟不对称性的路径延迟不对称性信号并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点，将路径延迟不对称性提供给时间协议客户端。

将前向延迟提供给第二映射节点并且在第二映射节点计算路径延迟不对称性可使路径延迟不对称性能够同时被提供以用于可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步。

在一个实施例中，第一客户端节点通过服务器通信网络的第一边界节点耦合到服务器通信网络，以及第二客户端节点通过服务器通信网络的第二边界节点耦合到服务器通信网络。第一边界节点包括第一映射节点，以及第二边界节点包括第二映射节点。第一时间协议信号在第一映射节点被映射到第一传输信号上。第二时间协议信号在第二映射节点被映射到第二传输信号上。FEC在第一映射节点应用于第一传输信号，以及FEC在第二映射节点应用于第二传输信号。每个所述前向延迟在第一映射节点来确定，以及每个所述反向延迟在第二映射节点来确定。路径延迟不对称性计算单元在第二客户端节点来提供。通过生成指示每个所述前向延迟的相应分布信号并且将其传送给第二映射节点，将每个所述前向延迟提供给第二映射节点。通过在第二映射节点生成指示每个所述延迟的延迟信号并且将延迟信号传送给第二客户端节点，将每个所述延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。

将前向延迟提供给第二映射节点以及将每个延迟提供给第二客户端节点可使路径延迟不对称性能够在包括待同步的从时钟的客户端网络中计算。这可使路径延迟不对称性能够同时被提供以用于可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步。

在一个实施例中，各分布信号跨服务器通信网络的控制平面来传送。

在一个实施例中，各分布信号包括其中包括包含第一节点sub-sub-TLV对象和第二节点sub-sub-TLV对象中的相应对象的链路类型长度值TLV对象的开放最短路径优先业务工程协议链路状态通告信号，第一节点sub-sub-TLV对象包括所述前向延迟的至少一个，以及第二节点sub-sub-TLV对象包括所述反向延迟的至少一个。

在一个实施例中，前向纠错包括自适应前向纠错。

在一个实施例中，第一时间协议信号包括携带精确时间协议数据分组和网络时间协议数据分组其中之一的第一以太网信号。第二时间协议信号包括携带精确时间协议数据分组和网络时间协议数据分组其中之一的第二以太网信号。在一个实施例中，第二客户端节点处的时间协议客户端包括精确时间协议客户端和网络时间协议客户端其中之一。

在一个实施例中，各映射节点包括先进先出FIFO映射缓冲器，以及前向映射延迟和反向映射延迟的每个通过测量相应FIFO映射缓冲器的深度来确定。

在一个实施例中，各映射节点包括编码缓冲器，以及前向FEC延迟和反向FEC延迟的每个通过测量相应编码缓冲器的深度来确定。

在一个实施例中，该方法还包括计算包含路径延迟不对称性的一半的延迟不对称性属性，以及路径延迟不对称性信号指示延迟不对称性属性。

在一个实施例中，服务器通信网络包括具有光传输网络OTN层的光通信网络。

本发明的第二方面提供一种使跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟和第二客户端节点处的从时钟同步的方法。该方法包括在第一时间t1在第一客户端节点生成第一时间协议信号，将第一时间协议信号映射到第一传输信号上，并且跨服务器通信网络传送第一传输信号。在第二时间t2在第二客户端节点接收第一时间协议信号。将第一时间提供给第二客户端节点。该方法还包括在第二客户端节点生成第二时间协议信号，将第二时间协议信号映射到第二传输信号上，并且在第三时间t3跨服务器通信网络传送第二传输信号。在第四时间t4在第一客户端节点接收第二时间协议信号，并且将第四时间提供给第二客户端节点。该方法还包括在第二客户端节点处的时间协议客户端计算第一客户端节点与第二客户端节点之间的平均路径延迟。平均路径延迟包括t2与t1和t3其中之一之间的差以及t4与t1和t3中的另一个之间的差之和的一半。该方法还包括将第一客户端节点与第二客户端节点之间的路径延迟不对称性提供给时间协议客户端。该方法包括将携带主时钟的时间协议数据的第一时间协议信号映射到第一传输信号供跨服务器通信网络传送给第二客户端节点。确定由于所述映射所导致的前向映射延迟，并且将前向映射延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括将携带从时钟的时间协议数据的第二时间协议信号映射到第二传输信号供跨服务器通信网络传送给第一客户端节点。确定由于所述映射所导致的反向映射延迟，并且将反向映射延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在所述传输之前将前向纠错FEC应用于第一传输信号。确定由于将所述FEC应用于第二传输信号所导致的前向FEC延迟，并且将前向FEC延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在所述传输之前将FEC应用于第二传输信号。确定由于将所述FEC应用于第二传输信号所导致的反向FEC延迟，并且将反向FEC延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在路径延迟不对称性计算单元依靠前向映射延迟、反向映射延迟、前向FEC延迟和反向FEC延迟来计算路径延迟不对称性。该方法还包括将路径延迟不对称性提供给第二客户端节点处的时间协议客户端。该方法还包括依靠t2与t1之间的差、平均路径延迟以及路径延迟不对称性来计算从时钟与主时钟之间的偏移。改变从时钟的时间以使偏移为最小。

客户端节点在本文中用于表示客户端网络的边界节点，第一客户端节点因此是客户端网络的第一边界节点，以及第二客户端节点是客户端网络的第二边界节点，客户端网络可以是与第一客户端网络相同的网络。

该方法可使客户端网络的第一和第二边界节点处的时钟能够跨服务器网络来同步，而无需在从第一边界节点到第二边界节点的跨服务器网络的路径中的各节点来处理时间协议数据。该方法可减少服务器网络中在时间同步期间处理时间协议数据所要求的节点的数量。将延迟提供给路径延迟不对称性计算单元而不是在各节点处理时间协议数据可使路径延迟不对称性能够同时被提供以用于可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步。

在一个实施例中，路径延迟不对称性包括前向映射延迟与前向FEC延迟之和以及反向映射延迟与反向FEC延迟之和中的差。

在一个实施例中，该方法还包括确定第一传输信号跨服务器通信网络传送给第二客户端节点期间所导致的前向光纤延迟。将前向光纤延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。这个实施例的方法还包括确定第二传输信号跨服务器通信网络传送给第一客户端节点期间所导致的反向光纤延迟。将反向光纤延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。依靠前向映射延迟、反向映射延迟、前向FEC延迟、反向FEC延迟、前向光纤延迟和反向光纤延迟来计算路径延迟不对称性。

在一个实施例中，路径延迟不对称性包括前向映射延迟、前向FEC延迟与前向光纤延迟之和以及反向映射延迟、反向FEC延迟与反向光纤延迟之和中的差。

因此，该方法还可考虑可归因于传输波长不对称性或者传输路径不对称性的光纤传输延迟中的不对称性。

在一个实施例中，该方法还包括确定第二映射节点的入站线路速率和出站线路速率的差。将线路速率差提供给路径延迟不对称性计算单元。依靠前向映射延迟、反向映射延迟、前向FEC延迟、反向FEC延迟和线路速率差来计算路径延迟不对称性。

在一个实施例中，路径延迟不对称性包括线路速率差以及前向映射延迟、前向FEC延迟与前向光纤延迟之和以及反向映射延迟、反向FEC延迟与反向光纤延迟之和中的差的总和。

因此，该方法还可考虑跨服务器通信网络的前向和反向的线路速率中的不对称性。

在一个实施例中，路径延迟不对称性计算单元在服务器通信网络的服务器网络管理系统来提供。通过生成指示每个所述延迟的相应分布信号并且将其传送给服务器网络管理系统，将每个所述延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。通过在服务器网络管理系统生成指示路径延迟不对称性的路径延迟不对称性信号并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点，将路径延迟不对称性提供给时间协议客户端。

在同时提供可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步的路径延迟不对称性中，将前向和反向映射延迟、前向和反向FEC延迟以及任何前向和反向光纤延迟提供给服务器通信网络的服务器网络管理系统NMS并且在服务器NMS而不在服务器通信网络中计算路径延迟不对称性可以是特别有利的。

在一个实施例中，路径延迟不对称性计算单元在包括第二客户端节点的客户端网络的客户端网络管理系统来提供。通过生成指示每个所述延迟的相应分布信号并且将其传送给服务器通信网络的服务器网络管理系统，将每个所述延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。该方法还包括在服务器网络管理系统生成指示每个所述延迟的再分布信号。再分布信号在服务器通信网络的网络管理系统间通信信道上传送给客户端网络管理系统。通过在客户端网络管理系统生成指示路径延迟不对称性的路径延迟不对称性信号并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点，将路径延迟不对称性提供给时间协议客户端。

因此，路径延迟不对称性可在包括第二客户端节点的客户端网络中计算。这可使路径延迟不对称性能够对于不同客户端网络同时被计算。

在一个实施例中，第一客户端节点通过服务器通信网络的第一边界节点耦合到服务器通信网络，以及第二客户端节点通过服务器通信网络的第二边界节点耦合到服务器通信网络。第一边界节点包括第一映射节点，以及第二边界节点包括第二映射节点。第一时间协议信号在第一映射节点被映射到第一传输信号上。第二时间协议信号在第二映射节点被映射到第二传输信号上。FEC在第一映射节点应用于第一传输信号，以及FEC在第二映射节点应用于第二传输信号。每个所述前向延迟在第一映射节点来确定，以及每个所述反向延迟在第二映射节点来确定。路径延迟不对称性计算单元在第二映射节点来提供，以及通过生成指示每个所述前向延迟的相应分布信号并且将其传送给第二映射节点，将每个所述前向延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。通过在第二映射节点生成指示路径延迟不对称性的路径延迟不对称性信号并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点，将路径延迟不对称性提供给时间协议客户端。

将前向延迟提供给第二映射节点并且在第二映射节点计算路径延迟不对称性可使路径延迟不对称性能够同时被提供以用于可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步。

在一个实施例中，第一客户端节点通过服务器通信网络的第一边界节点耦合到服务器通信网络，以及第二客户端节点通过服务器通信网络的第二边界节点耦合到服务器通信网络。第一边界节点包括第一映射节点，以及第二边界节点包括第二映射节点。第一时间协议信号在第一映射节点被映射到第一传输信号上。第二时间协议信号在第二映射节点被映射到第二传输信号上。FEC在第一映射节点应用于第一传输信号，以及FEC在第二映射节点应用于第二传输信号。每个所述前向延迟在第一映射节点来确定，以及每个所述反向延迟在第二映射节点来确定。路径延迟不对称性计算单元在第二客户端节点来提供。通过生成指示每个所述前向延迟的相应分布信号并且将其传送给第二映射节点，将每个所述前向延迟提供给第二映射节点。通过在第二映射节点生成指示每个所述延迟的延迟信号并且将延迟信号传送给第二客户端节点，将每个所述延迟提供给路径延迟不对称性计算单元。

将前向延迟提供给第二映射节点以及将每个延迟提供给第二客户端节点可使路径延迟不对称性能够在包括待同步的从时钟的客户端网络中计算。这可使路径延迟不对称性能够同时被提供以用于可由不同网络运营商来操作的不同客户端网络中的主与从时钟之间的时间同步。

在一个实施例中，各分布信号跨服务器通信网络的控制平面来传送。在一个实施例中，各分布信号包括其中包括包含第一节点sub-sub-TLV对象和第二节点sub-sub-TLV对象中的相应对象的链路类型长度值TLV对象的开放最短路径优先业务工程协议链路状态通告信号，第一节点sub-sub-TLV对象包括所述前向延迟的至少一个，以及第二节点sub-sub-TLV对象包括所述反向延迟的至少一个。

在一个实施例中，前向纠错包括自适应前向纠错。

在一个实施例中，第一时间协议信号包括携带精确时间协议数据分组和网络时间协议数据分组其中之一的第一以太网信号。第二时间协议信号包括携带精确时间协议数据分组和网络时间协议数据分组其中之一的第二以太网信号。

在一个实施例中，第二客户端节点处的时间协议客户端包括精确时间协议客户端和网络时间协议客户端其中之一。

在一个实施例中，各映射节点包括先进先出FIFO映射缓冲器，以及前向映射延迟和反向映射延迟的每个通过测量相应FIFO映射缓冲器的深度来确定。

在一个实施例中，各映射节点包括编码缓冲器，以及前向FEC延迟和反向FEC延迟的每个通过测量相应编码缓冲器的深度来确定。

在一个实施例中，该方法还包括计算包含路径延迟不对称性的一半的延迟不对称性属性，以及路径延迟不对称性信号指示延迟不对称性属性。

在一个实施例中，服务器通信网络包括具有光传输网络OTN层的光通信网络。

本发明的第三方面提供一种其中包含计算机可读指令的数据载体。所述计算机可读指令用于提供对处理器上可用的资源的访问。计算机可读指令包括使处理器执行为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的上述步骤的任一个的指令。

本发明的第四方面提供一种其中包含计算机可读指令的数据载体。所述计算机可读指令用于提供对处理器上可用的资源的访问。计算机可读指令包括使处理器执行使跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟和第二客户端节点处的从时钟同步的方法的上述步骤的任一个的指令。

附图说明

图1示出按照本发明的第一实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图2示出按照本发明的第二实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图3示出按照本发明的第三实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图4示出按照本发明的第四实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图5是包括客户端网络和具有图4的方法可与其配合使用的光传输网络OTN层的服务器通信网络的通信网络系统的示意表示；

图6示出按照本发明的第五实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图7是包括客户端网络和具有图5的方法可与其配合使用的OTN层的服务器通信网络的通信网络系统的示意表示；

图8示出按照本发明的第六实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图9示出按照本发明的第七实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图10示出可用于图9的方法的OSPF-TE LSA信号的OSPF-TE LSA TLV树；

图11示出图9的方法的第一OSPF-TE LSA的第一节点sub-sub-TLV；

图12示出按照本发明的第八实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法的步骤；

图13示出按照本发明的第九实施例、使得跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟和第二客户端节点处的从时钟同步的方法的步骤；以及

图14是图13的方法中的时间协议信号的交换的图示。

具体实施方式

参照图1，本发明的第一实施例提供一种为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法10。

方法10包括：

将携带主时钟的时间协议数据的第一时间协议信号映射到第一传输信号供跨服务器通信网络传送给第二客户端节点，确定由于将第一时间协议信号映射到第一传输信号所导致的前向映射延迟d_mf，并且将d_mf提供给路径延迟不对称性计算单元12；

将携带从时钟的时间协议数据的第二时间协议信号映射到第二传输信号供跨服务器通信网络传送给第一客户端节点，确定由于将第二时间协议信号映射到第二传输信号所导致的反向映射延迟d_mr，并且将d_mr提供给路径延迟不对称性计算单元14；

在跨OTN网络的传输之前将前向纠错FEC应用于第一传输信号，确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的前向FEC延迟d_fecf，并且将d_fecf提供给路径延迟不对称性计算单元16；

在跨OTN网络的传输之前将FEC应用于第二传输信号，确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的反向FEC延迟d_fecr，并且将d_fecr提供给路径延迟不对称性计算单元18；

在路径延迟不对称性计算单元，依靠d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr来计算路径延迟不对称性20；以及

将路径延迟不对称性提供给第二客户端节点处的时间协议客户端22。

本发明的第二实施例提供一种为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法30。这个实施例的方法30具有图2所示的步骤，并且与图1的方法10相似，其中具有如下修改。对于对应特征保留相同参考标号。

在这个实施例中，方法30还包括确定第一传输信号跨服务器通信网络传送给第二客户端节点期间所导致的前向光纤延迟d_ff，并且将d_ff提供给路径延迟不对称性计算单元32。方法30还包括确定第二传输信号跨OTN通信网络传送给第一客户端节点期间所导致的反向光纤延迟d_fr，并且将d_fr提供给路径延迟不对称性计算单元34。前向和反向光纤延迟可使用US 61/392744中描述的测量光纤延迟的方法或者技术人员将众所周知的其它方法来确定。d_fr与d_ff之间的差可与不同光纤长度、两个方向所使用的不同传输波长相关或者与服务器通信网络中的DCF(色散补偿光纤)的使用相关。

在这个实施例中，路径延迟不对称性依靠d_mf、d_mr、d_fecf、d_fecr、d_ff和d_fr来计算36。

本发明的第三实施例提供一种具有图3所示步骤、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法40。

在这个实施例中，路径延迟不对称性计算单元在服务器通信网络的服务器网络管理系统NMS来提供。

方法40包括：

将携带主时钟的时间协议数据的第一时间协议信号映射到第一传输信号供跨服务器通信网络传送给第二客户端节点，确定由于将第一时间协议信号映射到第一传输信号所导致的前向映射延迟d_mf，并且生成指示d_mf的第一分布信号并且将第一分布信号传送给服务器NMS 42；

将携带从时钟的时间协议数据的第二时间协议信号映射到第二传输信号供跨服务器通信网络传送给第一客户端节点，确定由于将第二时间协议信号映射到第二传输信号所导致的反向映射延迟d_mr，并且生成指示d_mf的第二分布信号并且将第二分布信号传送给服务器NMS 44；

在跨服务器网络的传输之前将前向纠错FEC应用于第一传输信号，确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的前向FEC延迟d_fecf，并且生成指示d_mf的第三分布信号并且将第三分布信号传送给服务器NMS 46；

在跨服务器网络的传输之前将FEC应用于第二传输信号，确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的反向FEC延迟d_fecr，并且生成指示d_mf的第四分布信号并且将第四分布信号传送给服务器NMS 48；

在服务器NMS处的路径延迟不对称性计算单元，依靠d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr来计算路径延迟不对称性50；以及

在服务器NMS，生成路径延迟不对称性信号，并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点处的时间协议客户端52。

将会理解，前向延迟均可在一个分布信号中提供给服务器NMS，以及反向延迟均可在第二分布信号中提供给服务器NMS。

本发明的第四实施例提供一种具有图4所示步骤、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法60。

在这个实施例中，路径延迟不对称性计算单元在第二客户端节点形成其一部分的客户端网络的客户端网络管理系统NMS来提供。这个实施例的服务器网络包括服务器NMS。这个实施例的方法与图3的方法相似，其中具有如下修改。对于对应特征保留相同参考标号。

在这个实施例中，方法60包括在服务器NMS生成指示d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr的再分布信号。再分布信号在从服务器NMS到客户端NMS的服务器通信网络的NMS间通信信道上传送62。NMS间信道例如可包括共享因特网协议IP连接，其中延迟在XML文件中传送。路径延迟不对称性在客户端NMS处的路径延迟不对称性计算单元依靠d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr来计算64。路径延迟不对称性A表示为：

A=(d_mf+d_fecf)-(d_mr+d_fecr)

指示路径延迟不对称性的路径延迟不对称性信号在客户端NMS来生成，并且传送给第二客户端节点处的时间协议客户端66。

图5示出包括其中提供第一客户端节点61和第二客户端节点63的客户端网络以及包括OTN层的服务器通信网络的通信网络系统。通信网络系统还包括服务器NMS和客户端NMS。第一客户端节点61包括客户端网络的第一边界节点，并且通过服务器网络的第一边界节点65耦合到服务器网络。第一边界节点设置成将第一时间协议信号映射到第一传输信号上，并且在本文中称作第一映射节点65。第二客户端节点63包括客户端网络的第二边界节点，并且通过服务器网络的第二边界节点67耦合到服务器网络。第二边界节点设置成将第二时间协议信号映射到第二传输信号上，并且在本文中称作第二映射节点67。服务器网络包括形成跨服务器边界(映射)节点65、67之间的服务器网络的路径的组成部分的多个中间节点68。

具有图4所示步骤、为跨服务器通信网络的第一客户端节点61处的主时钟与第二客户端节点63处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法60可应用于图5的通信网络系统。

在这个示例中，第一客户端节点包括形成设置成分布来自PTP主设备的PTP数据的PTP分布链的组成部分的IEEE 1588精确时间协议(PTP)客户端。第一客户端节点的PTP客户端形成与第二客户端节点的关系中的主时钟。第二客户端节点包括其中包含从时钟的PTP客户端(PTP从设备)。PTP主设备设置成生成携带主时钟PTP数据的第一时间协议信号，它在这个示例中包括以太网信号，以及PTP从设备设置成生成携带从时钟PTP数据的第二以太网信号。

映射节点设置成将相应以太网客户端信号映射到传输信号上。

在这个示例中，服务器NMS包括GMPLS管理器，以及映射节点65、67和中间节点68的每个节点提供有GMPLS代理69。GMPLS代理69生成分布信号D并且将其传送给服务器NMS处的GMPLS管理器。服务器NMS生成再分布信号RD并且将其传送给客户端NMS。客户端NMS生成指示路径延迟不对称性A的路径延迟不对称性信号并且将其传送给第二客户端节点63。

将会理解，路径延迟不对称性备选地可在服务器NMS来计算，如同图3所述的方法一样，以及路径延迟不对称性信号直接传送给第二客户端节点63或者经由客户端NMS传送给第二客户端节点63。

本发明的第五实施例提供一种具有图6所示步骤、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法70。

在这个实施例中，服务器通信网络具有OTN层。第一客户端节点通过第一映射节点耦合到服务器通信网络，以及第二客户端节点通过第二映射节点耦合到服务器通信网络。各客户端节点经由相应外部网络-网络接口(E-NNI)耦合到其相应映射节点。

方法70包括：

在第一映射节点，将携带主时钟的时间协议数据的第一时间协议信号映射到第一传输信号供跨服务器网络传送给第二客户端节点，确定由于将第一时间协议信号映射到第一传输信号所导致的前向映射延迟d_mf，并且生成指示d_mf的第一分布信号并且将第一分布信号传送给第二映射节点72；

在第二映射节点，将携带从时钟的时间协议数据的第二时间协议信号映射到第二传输信号以供跨服务器网络传送给第一客户端节点，并且确定由于将第二时间协议信号映射到第二传输信号所导致的反向映射延迟d_mr 74；

在第一映射节点，在跨服务器网络的传输之前将前向纠错FEC应用于第一传输信号，确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的前向FEC延迟d_fecf，并且生成指示d_mf的第三分布信号并且将第三分布信号传送给第二映射节点76；

在第二映射节点，在跨服务器网络的传输之前将FEC应用于第二传输信号，并且确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的反向FEC延迟d_fecr 78；

在第二映射节点处的路径延迟不对称性计算单元，依靠d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr来计算路径延迟不对称性A 80；以及

在第二映射节点，生成路径延迟不对称性信号，并且将路径延迟不对称性信号传送给第二客户端节点处的时间协议客户端82。

在这个实施例中，路径延迟不对称性A表示为：

A=(d_mf+d_fecf)-(d_mr+d_fecr)

图7示出与图5所示通信网络相似的、具有如下修改的通信网络。图7的通信网络设置成与图6的方法配合使用，其中具有如下修改。

在这个示例中，客户端NMS还包括GMPLS管理器。第一映射节点69设置成生成并且传送指示d_mf和d_fecf的分布信号D。各中间节点68设置成生成和传送指示其光纤链路71上的前向光纤延迟d_ff和反向光纤延迟d_fr的光纤延迟Df信号。

本发明的第六实施例提供一种具有图8所示步骤、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法90。

这个实施例的方法90与图6的方法70相似，其中具有如下修改。在这个实施例中，在第二映射节点接收d_mf和d_fecf并且确定d_mr和d_fecr之后，该方法包括生成指示d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr的延迟信号，并且将延迟信号传送给第二客户端节点92。路径延迟不对称性A在第二客户端节点处的路径延迟不对称性计算单元来计算94。在这个实施例中，路径延迟不对称性A表示为：

A=(d_mf+d_fecf)-(d_mr+d_fecr)

然后将路径延迟不对称性提供给第二客户端节点处的时间协议客户端96。

图9中示出按照本发明的第七实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法100的步骤。

在这个实施例中，第一客户端节点通过第一映射(边界)节点耦合到服务器通信网络，以及第二客户端节点通过第二映射(边界)节点耦合到服务器通信网络。这个实施例的服务器通信网络包括OTN层。

在这个实施例中，各分布信号跨通信网络的控制平面来传送。各分布信号包括其中包含链路类型长度值TLV对象的开放最短路径优先业务工程OSPF-TE链路状态通告LSA控制平面信号，如图10所示。链路TLV包括节点sub-sub-TLV对象，如图11所示。节点sub-sub-TLV包括分配给相应的d_mf、d_mr、d_fecf、d_fecr、d_ff和d_fr的多个参数对象(参数1至6)。

这个实施例的方法100包括在第一映射节点将携带主时钟时间协议数据的第一时间协议信号映射到第一传输信号上，确定由于将第一时间协议信号映射到第一传输信号所导致的前向映射延迟d_mf102。生成包含第一节点sub-sub-TLV中的d_mf的第一OSPF-TE LSA控制平面信号，以及第一OSPF-TE LSA控制平面信号跨服务器通信网络来传送，并且传递给服务器NMS 102。

这个实施例的方法100还包括在第二映射节点将携带从时钟时间协议数据的第二时间协议信号映射到第二传输信号上，确定由于将第二时间协议信号映射到第二传输信号所导致的反向映射延迟d_mr104。生成包含第二节点sub-sub-TLV中的d_mr的第二OSPF-TE LSA控制平面信号，以及第二OSPF-TE LSA控制平面信号跨服务器网络来传送，并且传递给服务器NMS 104。

这个实施例的方法100还包括在跨服务器网络的传输之前在第一映射节点将FEC应用于第一传输信号，并且确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的前向FEC延迟d_fecf。生成包含第一节点sub-sub-TLV中的d_fecr的第三OSPF-TE LSA控制平面信号，以及第三OSPF-TE LSA控制平面信号跨服务器网络来传送，并且传递给服务器NMS 106。

这个实施例的方法100还包括在跨服务器网络的传输之前在第二映射节点将FEC应用于第二传输信号，并且确定由于将FEC应用于第二传输信号所导致的反向FEC延迟d_fecr。生成包含第二节点sub-sub-TLV中的d_fecr的第四OSPF-TE LSA控制平面信号，以及第四OSPF-TE LSA控制平面信号跨服务器网络来传送，并且传递给服务器NMS 108。

方法100还包括在服务器NMS处的路径延迟不对称性计算单元依靠d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr来计算路径延迟不对称性110。在这个实施例中，路径延迟不对称性A表示为：

A=(d_mf+d_fecf)-(d_mr+d_fecr)

方法100还包括计算延迟不对称性属性A/2 110。

指示路径延迟不对称性属性的路径延迟不对称性信号在服务器NMS来生成，并且传送给第二客户端节点处的时间协议客户端112。

图12中示出按照本发明的第八实施例、为跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟与第二客户端节点处的从时钟之间的时间同步提供路径延迟不对称性的方法120的步骤。这个实施例的方法120与图9的方法100相似。

这个实施例的方法120按照IEEE 1588中描述的PTP相对于跨具有OTN层的服务器网络的时间同步来描述。但是，将会理解，提供路径延迟不对称性的方法也可相对于使用NTP或者任何其它相似时间协议的时间同步来使用。

这个实施例的方法120包括建立与携带第一客户端节点处的主时钟的PTP分组的以太网客户端的连接122。方法120还包括在PTP数据的前向上在映射节点(耦合到第一客户端节点的第一映射节点)确定d_mf和d_fecf，在PTP数据的反向上在去映射节点(耦合到第二客户端节点的第二映射节点)确定d_mr和d_fecr，并且经由OSPF控制平面信号将d_mf、d_mr、d_fecf和d_fecr分布到服务器网络的服务器NMS处的GMPLS管理器。

方法120包括确定前向和反向光纤延迟d_ff和d_fr是否从自第一映射节点到第二映射节点的通信路径中的服务器网络的中间节点是可得到的126。如果d_ff和d_fr是可得到的，则它们经由OSPF控制平面信号分布到GMPLS管理器128。

方法120包括在服务器NMS计算延迟不对称性130。

如果服务器网络包括多域控制平面，也就是说，服务器网络连接到多于一个客户端网络，则延迟不对称性使用GMPLS信令跨节点之间的E-NNI从第二映射节点传递给第二客户端节点。

如果服务器网络包括单域控制平面，则延迟不对称性从服务器NMS分布到包括第一客户端节点的客户端网络的客户端NMS。客户端NMS跨管理网络（例如SNMP）将延迟不对称性传送给客户端节点。

参照图13和图14，本发明的第九实施例提供一种使得跨服务器通信网络的第一客户端节点处的主时钟和第二客户端节点处的从时钟同步的方法140。

方法140包括：

在第一时间t1在第一客户端节点生成第一时间协议信号，将第一时间协议信号映射到第一传输信号上，并且跨服务器通信网络传送第一传输信号142；

在第二时间t2在第二客户端节点接收第一时间协议信号144；

将第一时间t1提供给第二客户端节点146；

在第二客户端节点生成第二时间协议信号，将第二时间协议信号映射到第二传输信号上，并且在第三时间t3跨服务器通信网络传送第二传输信号148；

在第四时间t4在第一客户端节点接收第二时间协议信号150；

将第四时间t4提供给第二客户端节点152；

在第二客户端节点处的时间协议客户端，计算第一客户端节点与第二客户端节点之间的平均路径延迟d_mean：d_mean=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2 154；

将第一客户端节点与第二客户端节点之间的路径延迟不对称性提供给时间协议客户端156；

依靠(t2-t1)、d_mean和路径延迟不对称性来计算从时钟与主时钟之间的偏移158；以及

改变从时钟的时间以使偏移为最小160、162。

路径延迟不对称性可使用前面实施例的任一个的方法来提供156。

将会理解，平均路径延迟可等效地计算为，d_mean=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2。

图14示出在将PTP协议用于时间同步时的基本时间协议信号交换模式。

时间协议信号交换模式将是技术人员众所周知的，但是为了完整性而将简要描述。时间协议信号交换模式如下：

●主设备向从设备发送Sync消息，并且记录它被发送的时间t1。

●从设备接收Sync消息，并且记录接收时间t2。

●主设备通过下列步骤向从设备传送时间戳t1：

○在Sync消息中嵌入时间戳t1。这要求某种硬件处理以获得最高精度和准确性，或者

○在Follow_Up消息中嵌入时间戳t1。

●从设备向主设备发送Delay_Req消息，并且记录它被发送的时间t3。

●主设备接收Delay_Req消息，并且记录接收时间t4。

●主设备通过在Delay_Resp消息中嵌入时间戳t4，向从设备传送时间戳t4。

在时间协议信号的这个交换结束时，从设备处理全部四个时间戳。这些时间戳可用于计算从设备的时钟相对主设备的偏移以及两个时钟之间的时间协议信号的平均路径延迟。

从设备经由从设备所计算的<offsetFromMaster>值的最小化来同步到主设备，其中

<offsetFromMaster>=<从时钟上的时间>-<主时钟上的时间>，其中所有时间在相同时刻测量。

具体来说，<offsetFromMaster>值将由从设备计算如下：

<offsetFromMaster>=(t2-t1)-<meanPathDelay>-Sync消息的校正字段-Follow_Up消息的校正字段

其中Sync消息的校正字段涉及穿过中间节点的分组的等待时间。

如操作人员将会理解，如果NTP协议用于时间同步，则创建相似时间协议交换模式，以及这个实施例的方法可用于基于PTP或NTP的时间同步。