作为在分组交换网络上用于时间和频率的分发的保护方案的从单向切换为双向信令模式 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及通信系统，其包含有被称为PSN的分组交换网络和在这样的网络中的时间分发。更具体地，本发明涉及一种用于管理时间精确分发的方法，特别是在设备内或网络路径上发生影响到与时间分发有关的信息传递的故障之时用于管理时间精确分发的方法。在主要的方面，本发明涉及当IEEE标准1588-2008中的对等时延机制发生故障时对时间分发与时延测量的校正操作。
【背景技术】
[0002]众所周知，在分组电信网络中，在给定的网络节点/单元(比如路由器或交换机)上实现后文被称为透明时钟的特定装备或设备，其目的在于将该网络单元停留时间考虑，所述网络单元停留时间即不同的同步分组跨越这样的网络单元所经历的时延，又被称为“传输时延”。
[0003]在沿着给定的一对主时钟与从时钟或主端口与从端口之间的通信路径的各网络单元一一例如路由器或交换机一一上实现了透明时钟，所述时钟与从时钟或主端口与从端口在后文分别被称为“主机”与“从机”。它们交换带有同步时间戳的分组，所述分组旨在沿着从所述主机到所述从机从机的所述通信路径分发时间参考。
[0004]在传输时间控制分组的基础上，透明时钟通过默认方式可以测量和通知所述从机从机关联的网络单元的停留时间，所述透明时钟被称为端对端透明时钟(end-to-end
transparent clock)。当透明时钟还能够测量邻近路径时延时--所述测量方法被称为对等时延机制--透明时钟被称为点对点透明时钟(peer-to-peer transparent clock)。
[0005]如果给定的一对点对点透明时钟关于对等时延机制相互对等，该点对点透明时钟对被称为“紙邻”。两个这样的点对点透明时钟可以通过网络物理“链路”直接连接或通过由网络链路与网络单元连续组合而成的网络“路径”而隔开。对于本文其余部分，术语“路径”也可以指链路，即由单条链路构成的路径。
[0006]作为实现透明时钟与时间控制分组的方法的示例，可以考虑电气与电子工程师学会(IEEE)的标准IEEE 1588V2，也被称为精确时间协议发布2版本或PTPV2。
[0007]在本说明书中，如IEEE 1588V2标准中定义的透明时钟TC可以是点对点透明时钟(P2P TC)。
[0008]在完整的P2P TC部署的具体案例中，即主机与从机之间的所有可能的中间网络单元均与P2P TC关联一一当P2P TC操作未能保证所述主机与所述从机从机之间的频率和/或时间的正确同步，时间(或频率)的分发受到影响。因此，需要纠正和主动的措施来处理P2P TC故障，尤其是与对等时延机制有关的故障。
[0009]在本文中，具有P2P TC的完整或部分部署的网络体系被称为P2P网络体系。同样地，当网络单元由P2P TC支撑时，术语“网络单元”与术语“点对点透明网络”可以互换使用。
[0010]图1说明了包括确保主机106与从机108之间的端对端同步路径上的路径时延测量的P2P TC的P2P网络体系。
[0011 ] 尽管在每个被考虑的部分以一个对等时延实例进行描述，给定的路径时延可以由两个对等时延实例测量两次，每个测量实例由圈定被考虑路径的一个或两个毗邻的P2P TC来触发。然而，此种针对性的冗余操作模式面临重大问题，尤其是在考虑:
[0012]-两次测量实例的目标:对于同一路径，两次测量实例的目的在于涵盖同步分组传输方向相对于PTP V2标准施加的规则发生改变这一情况。
[0013]-两个所涉及的端口必须能够产生消息。这意味着如果一侧发生故障，例如一个端口不能产生消息，两个实例都失败。
[0014]P2P网络体系内交换的消息包括目的在于分享网络单元之间的同步数据和/或时间分发信息的不同字段。此样的消息可以是，例如IEEE 1588V2标准中定义的同步(SYNC)消息。该消息内的一个字段具体地用于P2P网络体系中，其被称为IEEE 1588V2标准中定义的“校正字段”。
[0015]P2P网络体系中的交换的消息的校正字段的语义可以为三个值进行累积:
[0016]-网络单元(NE)传输时延(停留时间)；
[0017]-平均路径时延；以及
[0018]-路径时延不对称。
[0019]当这样的体系的给定对等时延机制内发生故障时，下游(对于时间分发方向而言)P2P TC不得不被断言为处于全部故障状态，尽管其有些部分保持有令人感兴趣的功能，仍然可以维持用于支持时间分发(例如NE停留时间测量)。
[0020]图1表示了每一个NE:104^104^ 104 3，关联的点对点透明时钟(P2P TC):102^1022与102 3。提供毗邻路径时延信息的测量的对等时延机制允许所述路径时延信息以及穿过每个NE的传输时延累积到SYNC消息的校正字段CF。
[0021]网络链路112对应于携带网络分组的物理链路。端对端路径111对应于携带作为SYNC消息、Pdelay_response、Pdelay_Req等的同步消息的端对端同步路径。
[0022]对等时延机制意味着双向消息交换120与130。
[0023]考虑故障的P2P TC，对于在对等时延机制上发生的故障，这驱动了重新配置以及保护方案并且因此后续结果不是最优的并且不是成本有效的解决方案。
[0024]更具体地，没有用于有效地管理P2P TC链内的故障的对等时延机制的已定义机制。
[0025]目前，如果故障由透明时钟自身内部地检测到，可以执行被动反应的(reactive)/积极主动的(proactive)操作。
[0026]一种解决方案包括通过另一有效的路径，例如备份端对端同步路径检测所述故障，并替换主机与从机之间的端对端同步路径。
[0027]图2表示了备份端对端同步路径110被识别和激活的方案，其中每个个体的路径时延可以被测量。
[0028]一些机制允许向端对端同步路径上的有关从机108通知故障事件，但不能准确地公告该故障事件的具体性质。
[0029]该公告允许以从机为中心(Slave-centric)的方法--即由所述从机来驱动的端对端同步路径的重新配置一一以用于触发备份路径110的选择来避免故障的透明时钟。在图2中，所述备份路径包括一组NE 1044、1045、1046以及104 7，它们各自与TC 1024、1025、1026及102 7关联。
[0030]该方案有两个主要缺点:
[0031]?其考虑将同步信号的切换到备份路径上:这并不是总是可行。例如，当没有可用的备份路径时，将PTPV2的流量切换至备份路径是不可行的，因为前者是带内(in-band)的，这意味着其与用户数据流量是混合的。
[0032]?该方案没有考虑特定的部分故障事件的告知。这意味着其仅考虑全部故障状态的告知。
[0033]第二方案包括在每个NE及关联的TC中部署内部冗余。可以使用内部冗余意味着额外的保护方案可以在本地使用。当基于PTPV2的路径时延测量故障时，则该测量可由另一内部模块执行。
[0034]本质上，该方案存在多个实施约束并且不是成本有效的。
[0035]事实上，这些方法需要内部透明时钟冗余和切换流程的提供一一其增加透明时钟本身的成本一一和/或较长的重新配置时间，因为同步管理器一般是远程单元，通常位于网络核心层的中心办公室中。
[0036]这样的较长的重新配置时间意味着提高了从机的需求(例如频率稳定性、相位瞬变过滤)并且从而需要额外的成本。
[0037]如果故障没有被故障/失灵的透明时钟本身内部地检测出来，可以使用参考时钟控制透明时钟频率偏差。该参考时钟可以本地地嵌入一一即在透明时钟或关联的网络单元之中，或者可以通过诸如调时(retimed)比特流的外部同步信号而可用。在此种情况下，锁定系统可能能够检测由调时信号携带的频率与透明时钟的本地振荡器产生的频率之间的任何偏差。
[0038]令人失望的是，这些方法同样需要额外的成本，例如硬件单元中的锁相环。
[0039]当检测到故障保持模式被实施时一一保持模式在所述从机层面被触发，这意味着时间的推移由所述从机的振荡器频率的稳定性驱动。该行为与长期保持模式不相关。如图所不，两个尚品质/昂贵的时钟(即主参考时钟 ITU-T G811特征)之间的时间偏差为每天2微秒。通常从时钟远远不如这些一流的时钟。
【发明内容】
[0040]本发明的一个目的是克服现有技术的至少一些不便之处。本发明的一个实施例在故障发生使得对等时延机制无法使用时允许测量两个对等毗邻网络单元之间的路径时延。当故障事件发生使得网络的两个网络单元(NE)之间的对等时延机制无法使用时，本发明通过校正操作改进了用于P2P透明时钟体系的操作保护方案。
[0041]本发明的目的是提供一种用于在包括多个允许分组传输的网络单元的分组网络中管理时间精确分发的方法，所述分组网络包括被称为P2PTC的点对点透明时钟，所述点对点透明时在至少一个被称为NE的网络单元中被实现。所述点对点透明时钟至少被用于测量和校正与网络单元毗邻的路径的时延以及带有时间戳的分组在所述分组网络的每个被穿过的网络单元(NE)内的NE停留时间。透明时钟硬件支持启用网络中实现对等时延机制的两个连续的单元之间的本地时延测量机制，端对端同步路径包括第一组网络单元以及它们关联的透明时钟，主机单元与从机单元通过所述第一组网络单元实现单向信令。
[0042]所述方法包括:
[0043]?通过第一单元检测本地时延测量机制中的故障事件，所述故障事件使得所述第一单元的上游路径的时延测量无法实现；
[0044]?当检测到故障事件时，所述第一单元产生第一指示符；
[0045]?第一网络实体接收所述第一指示符。
[0046]在优选的实施例中，所述方法包括:
[0047]?所