一种网络节点、网络链路不对称测量装置和同步通信网络的制作方法

文档序号:15388747发布日期:2018-09-08 00:53阅读:164来源:国知局

本实用新型实施例涉及网络通信技术领域,特别是涉及一种网络节点、网络链路不对称测量装置和同步通信网络。



背景技术:

在通信网络中,许多业务的正常运行都要求网络时钟同步,即整个网络各设备之间的时间或频率差保持在合理的误差水平内。精确时间协议(Precision Time Protocol,PTP)是一种时间同步的协议,其用于设备之间的高精度时间同步。PTP协议的精度建立在两个网络节点间的PTP报文传输时间相等的基础上,即报文从Master网络节点到Slave网络节点的时间T1与报文从Slave网络节点到Master网络节点的时间T2相等。

但实际上,网络流量的负载不同、同一根网线的收发速率不一样、经过交换机和路由器设备传输速率变化等原因会导致T1不等于T2。所以,传输链路的不对称导致计算出的网络节点时间偏差不等于实际网络节点中的时间偏差。为了消除传输链路的不对称引起的时间偏差的误差,需要对传输链路的不对称性进行检测。目前,是使用专门的仪器测量PTP链路间的不对称性,但是仪器价格昂贵、成本较高。



技术实现要素:

本实用新型实施例的目的是提供一种检测成本较低的网络节点、网络链路不对称测量装置和同步通信网络。

为解决上述技术问题,本实用新型实施例采用的一个技术方案是:

一种网络节点,所述网络节点包括:

通信收发装置,所述通信收发装置用于接收时钟源信号,以及接收和发送报文;

第一锁定单元,所述第一锁定单元与所述通信收发装置电性连接,用于锁定时钟源信号,获得参考时钟信号;

第二锁定单元,所述第二锁定单元与所述通信收发装置电性连接,用于接收所述通信收发装置与其他网络节点交互报文获得的信息,并根据所述信息同步其他网络节点的时钟,获得恢复时钟信号,所述其他网络节点亦锁定所述时钟源信号;

时间比较单元,所述时间比较单元与所述第一锁定单元和所述第二锁定单元分别电性连接,用于获取所述参考时钟信号和所述恢复时钟信号的时间差值;

控制器,所述控制器与所述时间比较单元电性连接,用于对所述时间差值进行采样,获得该网络节点和所述其他网络节点间的不对称值。

可选的,所述第二锁定单元还与所述控制器电性连接,所述第二锁定单元还用于获取所述不对称值,并根据所述不对称值对所述恢复时钟信号进行修正。

可选的,所述控制器还与显示装置通信连接,以使所述显示装置显示所述不对称值。

可选的,所述时钟源信号为GPS时钟信号。

可选的,所述第一锁定单元为锁相环电路。

可选的,所述时间比较单元为比较器。

为解决上述技术问题,本实用新型实施例采用的另一个技术方案是:

一种网络链路不对称测量装置,用于网络节点,所述网络节点与其他至少一个网络节点通信连接,所述装置包括:

第一锁定单元,所述第一锁定单元用于与所述网络节点的通信收发装置电性连接,用于锁定时钟源信号,获得参考时钟信号;

第二锁定单元,所述第二锁定单元用于与所述网络节点的通信收发装置电性连接,用于接收所述通信收发装置与其他网络节点交互报文获得的信息,并根据所述信息同步其他网络节点的时钟,获得恢复时钟信号,所述其他网络节点亦锁定所述时钟源信号;

时间比较单元,所述时间比较单元与所述第一锁定单元和所述第二锁定单元分别电性连接,用于获取所述参考时钟信号和所述恢复时钟信号的时间差值;

控制器,所述控制器与所述时间比较单元电性连接,用于对所述时间差值进行采样,获得该网络节点和所述其他网络节点间的不对称值。

可选的,所述第二锁定单元还与所述控制器电性连接,所述第二锁定单元还用于获取所述不对称值,并根据所述不对称值对所述恢复时钟信号进行修正。

可选的,所述控制器还与显示装置通信连接,以使所述显示装置显示所述不对称值。

为解决上述技术问题,本实用新型实施例采用的另一个技术方案是:

一种同步通信网络,所述通信网络包括至少两个上述的网络节点。

本实用新型实施例的有益效果是:区别于现有技术的情况,本实用新型实施例通过锁定时钟源信号获得参考时钟信号,通过同步其他网络节点的时钟获得恢复时钟信号,因为该网络节点和其他网络节点均基于同一时钟源信号,因此根据参考时钟信号和恢复时钟信号即可获得该网络节点和其他网络节点间的不对称值。不需要采用外部昂贵的测量仪器来测量链路的不对称性,成本较低。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的测量装置和网络节点的应用场景示意图;

图2是本实用新型实施例提供的网络节点的硬件结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的网络节点的硬件结构示意图;

图4是本实用新型实施例提供的网络节点的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型实施例提供的网络节点、网络链路不对称测量装置可以用于PTP链路不对称的测量,适用于如图1所示的应用场景。所述应用场景包括多个网络节点10和参考时钟源20,各个网络节点10均锁定参考时钟源20发出的时钟源信号(例如通过锁相环锁定时钟源信号),其中,参考时钟源20例如全球定位系统(Global Positioning System,GPS) 时钟源,北斗卫星导航系统时钟源等。

每个网络节点10可以作为PTP主网络节点,用于发布同步时间,也可以作为PTP从网络节点,用于接收同步时间。PTP主网络节点和PTP 从网络节点均基于同一参考时钟源20。PTP从网络节点一方面锁定参考时钟源20发出的时钟源信号获得参考时钟信号,另一方面同步PTP主网络节点的时钟获得恢复时钟信号,比较所述参考时钟信号和所述恢复时钟信号,就能获得PTP主网络节点和PTP从网络节点间的不对称性。其中,获得恢复时钟信号的方法为现有技术,可以采用基于PTP协议的请求应答机制或者端延时机制来获得,在下文中将不再赘述。

上述网络节点10可以采用图2所示的结构,如图2所示,所述网络节点10包括:

通信收发装置11、第一锁定单元12、第二锁定单元14、和控制器13,通信收发装置11分别与第一锁定单元12和第二锁定单元14电性连接,第一锁定单元12和第二锁定单元14还分别与时间比较单元15 电性连接,时间比较单元15和控制器13电性连接。通信收发装置11 用于接收参考时钟源20发送的时钟源信号,以及接收和发送报文,第一锁定单元12用于锁定时钟源信号,获得参考时钟信号,第二锁定单元14用于控制通信收发装置11与其他网络节点交互报文并接收通信收发装置11与其他网络节点交互报文获得的信息,根据所述信息同步其他网络节点的时钟,获得恢复时钟信号。时间比较单元15用于获取所述参考时钟信号和所述恢复时钟信号的时间差值。控制器13用于对所述时间差值进行采样,获得该网络节点和所述其他网络节点间的不对称值。

其中,第一锁定单元12可以采用锁相环电路,时间比较单元15可以采用比较器,第二锁定单元14可以采用具有一定处理能力的处理器,控制器13可以采用MCU。

本实用新型实施例通过锁定时钟源信号获得参考时钟信号,通过同步其他网络节点的时钟获得恢复时钟信号,因为该网络节点和其他网络节点均基于同一时钟源信号,因此根据参考时钟信号和恢复时钟信号即可获得该网络节点和其他网络节点间的不对称值。不需要采用外部昂贵的测量仪器来测量链路的不对称性,成本较低。

进一步的,在获得所述不对称值之后,还可以显示该不对称值,以提供参考,或者,直接对该从网络节点的时钟进行修正,即对恢复时钟信号进行修正。也可以既显示该不对称值,又同时修正所述恢复时钟信号。如图3所示,在网络节点的其他实施例中,控制器13还与第二锁定单元14电性连接,第二锁定单元14用于获取所述不对称值,并根据所述不对称值对所述恢复时钟信号进行修正。控制器13还与显示装置30通信连接(有线连接或者无线连接),以使显示装置30显示所述不对称值。其中,显示装置30可以设置在网络节点10内,也可以设置在网络节点10外。需要说明的是,根据不对称值对时钟信号进行修正属于现有技术的范畴,在此不再赘述。

现有技术中,采用专门的仪器对链路的不对称性进行测量,测量结果在测量端,不能被各PTP网络节点直接利用。本实用新型实施例获得的不对称值可以实时传递给PTP从网络节点,自动修正时间偏移量,提高了PTP的精度。本实用新型实施例不仅能将链路不对称性延时发送到显示端进行实时监控,且能实时修复链路的时间偏差。需要说明的是,根据不对称值对时钟信号进行修复属于现有技术的范畴,在此不再赘述。

其中,请参照图4,第一锁定单元12、第二锁定单元14、时间比较单元15和控制器13也可以组成单独的网络链路不对称测量装置40,第一锁定单元12和第二锁定单元14分别与时间比较单元15电性连接,时间比较单元15和控制器13电性连接。在实际使用时,所述测量装置 40可以设置在网络节点10上与网络节点10的通信收发装置11电性连接,通信收发装置11分别与第一锁定单元12和第二锁定单元14电性连接。第二锁定单元14还可以与控制器13电性连接,用于获取所述不对称值,并根据所述不对称值对所述恢复时钟信号进行修正。控制器 13还可以与显示装置30通信连接,以使所述显示装置30显示所述不对称值。在图4所示的实施例中,测量装置40包括显示装置30,在测量装置40的其他实施例中,测量装置40也可以不包括显示装置30。

本实用新型实施例通过锁定时钟源信号获得参考时钟信号,通过同步其他网络节点的时钟获得恢复时钟信号,因为该网络节点和其他网络节点均基于同一时钟源信号,因此根据参考时钟信号和恢复时钟信号即可获得该网络节点和其他网络节点间的不对称值。不需要采用外部昂贵的测量仪器来测量链路的不对称性,成本较低。

请参照图1,本实用新型实施例还提供了一种同步通信网络,所述通信网络包括至少两个网络节点10,所述网络节点10可以为上述任一实施例描述的网络节点,其具体技术细节请参照上述网络节点的描述,在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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