网络时间同步方法及通信设备与流程

本发明涉及通信，尤其是指一种网络时间同步方法及通信设备。

背景技术：

1、5g系统(5gs)边缘的设备端tsn(时间敏感网络)转换器(device-side tsntranslator，ds-tt)和网络端tsn转换器(network-side tsn translator，nw-tt)可以支持ue(终端)、gnb(基站)、upf(用户面功能)、nw-tt和ds-tt与5g gm(5g内部系统时钟)同步，用于保持网络时间同步。

2、5g内部系统时钟应可供5gs中的所有用户面节点使用。upf和nw-tt可以通过底层ptp(precision timing protocol，精密定时协议)兼容传输网络获取5g内部系统时钟。5g内部系统时钟应通过n2接口将时间相关信息信令提供给gnb。5g内部系统时钟应由ue提供给ds-tt。

3、当前5g网络时间的主要来源是gps(global positioning system，全球定位系统)。借助gps授时接收机技术，gps用户可以从gps卫星上的同步原子钟中恢复极其精确的授时。除gps外，全球范围内还部署了多个用于授时的全球导航卫星系统技术(gnss)，包括galileo(伽利略)和北斗等。

4、虽然gnss卫星授时精度更高，覆盖能力更强，但也面临巨大的风险；如果由于干扰、欺骗、故障或其他事件导致gnss无法使用，引发的服务中断将对系统性能造成灾难性的影响。同时5g网络也很容易受到精确时间分配中断的影响，甚至可能导致整个系统中断。

5、此外，智能手机、自动驾驶汽车、智能城市以及智能工厂的物联网(iot)等通过5g网络与其他设备进行互相访问时需要进行时间信息同步，时间戳由ue发送的消息所携带，这将导致高精度时钟需求的ue需要在长通信距离上传递时间信息，依靠gps或gnss进行授时的成本越来越高。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种网络时间同步方法及通信设备，以解决现有技术中仅依靠gps或gnss进行授时易导致系统性能降低及成本增高的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种网络时间同步方法，由第一网元执行，该方法包括：

3、获取一个或多个时间源的时间信息；

4、根据所述一个或多个时间源的时间信息，选择时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务。

5、其中，获取一个或多个时间源的时间信息，包括：

6、向一个或多个时间源发送时间信息订阅或请求；

7、接收一个或多个时间源发送的时间信息通知或响应，所述时间信息通知或响应携带所述时间源的时间信息。

8、其中，获取一个或多个时间源的时间信息，包括：

9、通过预设授时方式与一个或多个时间源分别进行交互，获取一个或多个时间源的时间信息。

10、其中，根据所述一个或多个时间源的时间信息，选择时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务之前，所述方法还包括：

11、接收af发送的时间同步服务订阅或请求；

12、根据所述一个或多个时间源的时间信息，选择一个时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务，包括：

13、根据af的时间同步服务订阅或请求以及一个或多个时间源的时间信息，选择一个时间源向第二网元提供时间同步，以由第二网元利用选择的时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务。

14、其中，所述方法还包括：

15、在所述第一网元确定至少一个时间源发生故障的情况下，向当前正在使用发生故障的时间源的时间同步服务消费者发送时间同步状态，所述时间同步状态用于时间同步服务消费者感知正在使用的时间源的状态。

16、其中，所述方法还包括：

17、根据其他可用的时间源的时间信息和af的时间同步服务订阅或请求，选择一个时间源向第二网元提供时间同步，以由第二网元利用选择的时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务。

18、其中，获取一个或多个时间源的时间信息，包括：

19、接收第二网元基于不同的触发事件上报的一个或多个时间源的时间信息；其中，所述触发事件包括以下至少一项：

20、网络时间同步初始事件；

21、周期事件；

22、时间源异常监控事件；

23、时间源更新事件；

24、关键绩效指标kpi更新事件。

25、其中，根据所述一个或多个时间源的时间信息，选择一个时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务之前，所述方法还包括：

26、接收af发送的时间同步服务订阅或请求；

27、和/或，

28、获取ue的签约信息。

29、其中，在所述触发事件为网络时间同步初始事件或周期事件或时间源更新事件的情况下，

30、所述根据所述一个或多个时间源的时间信息，选择时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务，包括：

31、根据第二网元上报的一个或多个时间源的时间信息，以及，af的时间同步服务订阅或请求和/或ue的签约信息，选择一个时间源并将选择的时间源同步至第二网元，由第二网元将选择的时间源记录为备用时间源。

32、其中，在所述触发事件为时间源异常监控事件的情况下，第二网元上报的一个或多个时间源的时间信息包括：未发生故障的可用时间源的时间信息；

33、所述根据所述多个时间源的时间信息，选择时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务，包括：

34、根据第二网元上报的可用时间源的时间信息，以及，af的时间同步服务订阅或请求和/或ue的签约信息，选择一个时间源并将选择的时间源同步至第二网元，由第二网元将选择的时间源记录为备用时间源。

35、其中，在所述触发事件为kpi更新事件的情况下，

36、所述根据所述多个时间源的时间信息，选择时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务，包括：

37、在当前时间源不满足更新后的kpi要求的情况下，根据第二网元上报的一个或多个时间源的时间信息，以及，af的时间同步服务订阅或请求和/或ue的签约信息，选择第一时间源和第二时间源并将选择的时间源同步至第二网元，由第二网元将当前时间源切换为第一时间源，将第二时间源记录为备用时间源；

38、或者，

39、在当前时间源满足更新后的kpi要求的情况下，根据第二网元上报的一个或多个时间源的时间信息，以及，af的时间同步服务订阅或请求和/或ue的签约信息，选择一个时间源并将选择的时间源同步至第二网元，由第二网元将选择的时间源记录为备用时间源。

40、其中，所述时间源的时间信息包括以下至少一项：

41、时间源的状态；

42、时间源的精度；

43、时间源的频率；

44、时间源的周期；

45、时间源的抖动；

46、时间源的相位；

47、时间源的偏移。

48、本发明实施例还提供一种网络时间同步方法，由第一网元执行，所述方法还包括：

49、向当前正在使用发生故障的时间源的af和/或ue发送时间同步状态，所述时间同步状态用于通知af和/或ue正在使用的时间源的状态。

50、其中，向当前正在使用发生故障的时间源的af和/或ue发送时间同步状态之前，所述方法还包括：

51、确定至少一个时间源发生故障；

52、或者，

53、接收第二网元基于时间源的触发事件上报的一个或多个时间源的时间信息。

54、其中，所述触发事件包括以下至少一项：

55、网络时间同步初始事件；

56、周期事件；

57、时间源异常监控事件；

58、时间源更新事件；

59、关键绩效指标kpi更新事件。

60、其中，所述方法还包括：

61、根据其他可用的时间源的时间信息和af的时间同步服务订阅或请求，选择一个时间源向第二网元提供时间同步，以使第二网元利用选择的时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务。

62、其中，所述时间源的时间信息包括以下至少一项：

63、时间源的状态；

64、时间源的精度；

65、时间源的频率；

66、时间源的周期；

67、时间源的抖动；

68、时间源的相位；

69、时间源的偏移。

70、本发明实施例还提供一种网络时间同步方法，由第一网元执行，该方法包括：

71、接收af发送的时间同步服务订阅或请求；所述时间同步服务请求携带目标区域的区域信息和/或所述目标区域所需时间同步的时间源要求信息；

72、根据所述区域信息和/或时间源要求信息，获取目标区域的时间同步状态，所述时间同步状态用于通知af目标区域的时间源的状态。

73、其中，接收af发送的时间同步服务订阅或请求之前，所述方法还包括：

74、从一个或多个时间源获取所述一个或多个时间源的时间信息；

75、或者，

76、接收第二网元上报的一个或多个时间源的时间信息。

77、其中，从一个或多个时间源获取所述一个或多个时间源的时间信息，包括：

78、向一个或多个时间源发送时间信息订阅或请求；

79、接收一个或多个时间源发送的时间信息通知或响应，所述时间信息通知或响应携带所述时间源的时间信息。

80、其中，从一个或多个时间源获取所述一个或多个时间源的时间信息，包括：

81、通过预设授时方式与一个或多个时间源分别进行交互，获取一个或多个时间源的时间信息。

82、其中，接收第二网元上报的一个或多个时间源的时间信息，包括：

83、接收第二网元基于不同的触发事件上报的一个或多个时间源的时间信息；其中，所述触发事件包括以下至少一项：

84、网络时间同步初始事件；

85、周期事件；

86、时间源异常监控事件；

87、时间源更新事件；

88、关键绩效指标kpi更新事件。

89、其中，接收af发送的时间同步服务订阅或请求之后，所述方法还包括：

90、所述第一网元通过获取每个目标区域内第二网元的时间同步服务确定目标区域时间同步配置的状态；所述第一网元向af通知包括ptp实例引用和/或时间同步服务配置的当前状态的信息；

91、或者，

92、所述第一网元向af通知包括时间同步服务配置的引用和/或5g接入层时间分布的信息。

93、本发明实施例还提供一种网络时间同步方法，由第一网元执行，该方法包括：

94、接收应用功能af发送的时间同步服务订阅或请求，所述时间同步服务订阅或请求携带一个或多个或一组或一个列表的ue标识信息；

95、根据所述ue标识信息，查询所述ue的时间同步服务的签约信息；

96、根据所述签约信息，向ue提供时间同步服务。

97、其中，所述根据所述签约信息，向ue提供时间同步服务，包括：

98、发送非接入层nas消息发送时间同步服务消息；

99、或者，

100、通过第二网元将时间同步服务消息加密后通过广播消息发送；

101、或者，

102、通过第二网元的单播方式发送时间同步服务消息。

103、本发明实施例还提供一种网络时间同步方法，由第二网元执行，该方法包括：

104、获取多个时间源的时间信息；

105、基于不同的触发事件，向第一网元上报一个或多个时间源的时间信息；其中，所述触发事件包括以下至少一项：

106、网络时间同步初始事件；

107、周期事件；

108、时间源异常监控事件；

109、时间源更新事件；

110、关键绩效指标kpi更新事件。

111、其中，获取一个或多个时间源的时间信息，包括：

112、向一个或多个时间源发送时间信息订阅或请求；

113、接收一个或多个时间源发送的时间信息通知或响应，所述时间信息通知或响应携带所述时间源的时间信息。

114、其中，所述方法还包括：

115、接收第一网元选择的时间源，并利用所述第一网元选择的时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务。

116、其中，所述方法还包括：

117、接收第一网元选择的时间源，将所述第一网元选择的时间源记录为备用时间源。

118、其中，在所述触发事件为kpi更新事件的情况下，所述第一网元选择的时间源包括第一时间源和第二时间源；所述方法还包括：

119、将当前时间源切换为第一时间源，将第二时间源记录为备用时间源。

120、其中，所述方法还包括：

121、在当前时间源发生故障的情况下，将本地记录的备用时间源作为当前时间源提供时间同步。

122、其中，所述时间源的时间信息包括以下至少一项：

123、时间源的状态；

124、时间源的精度；

125、时间源的频率；

126、时间源的周期；

127、时间源的抖动；

128、时间源的相位；

129、时间源的偏移。

130、本发明实施例还提供一种网络时间同步方法，由应用功能af执行，包括：

131、向统一数据管理udm或udr网元发送签约信息修改请求，所述签约信息修改请求中携带ue的标识信息以及对应的ue的时间同步修改信息，以由udm或udr网元修改所述ue的时间同步签约信息。

132、本发明实施例还提供一种第一网元，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

133、获取一个或多个时间源的时间信息；

134、根据所述一个或多个时间源的时间信息，选择时间源为时间同步服务消费者提供时间同步服务。

135、本发明实施例还提供一种第一网元，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

136、向当前正在使用发生故障的时间源的af和/或ue发送时间同步状态，所述时间同步状态用于通知af和/或ue正在使用的时间源的状态。

137、本发明实施例还提供一种第一网元，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

138、接收af发送的时间同步服务订阅或请求；所述时间同步服务请求携带目标区域的区域信息和/或所述目标区域所需时间同步的时间源要求信息；

139、根据所述区域信息和/或时间源要求信息，获取目标区域的时间同步状态，所述时间同步状态用于通知af目标区域的时间源的状态。

140、本发明实施例还提供一种第一网元，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

141、接收应用功能af发送的时间同步服务订阅或请求，所述时间同步服务订阅或请求携带一个或多个或一组或一个列表的ue标识信息；

142、根据所述ue标识信息，查询所述ue的时间同步服务的签约信息；

143、根据所述签约信息，向ue提供时间同步服务。

144、本发明实施例还提供一种第二网元，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

145、获取多个时间源的时间信息；

146、基于不同的触发事件，向第一网元上报一个或多个时间源的时间信息；其中，所述触发事件包括以下至少一项：

147、网络时间同步初始事件；

148、周期事件；

149、时间源异常监控事件；

150、时间源更新事件；

151、关键绩效指标kpi更新事件。

152、本发明实施例还提供一种应用功能af，包括处理器和收发器，所述收发器在处理器的控制下接收和发送数据，所述处理器用于执行以下操作：

153、向统一数据管理udm或udr网元发送签约信息修改请求，所述签约信息修改请求中携带ue的标识信息以及对应的ue的时间同步修改信息，以由udm或udr网元修改所述ue的时间同步签约信息。

154、本发明实施例还提供一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的网络时间同步方法。

155、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的网络时间同步方法中的步骤。

156、本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

157、本发明实施例的网络时间同步方法及通信设备中，第一网元可以获取多个时间源的时间信息并进行时钟状态管理，同时为时间同步服务消费者提供时间同步服务，能够解决5g系统单时间源的可靠性和系统弹性较差的问题。