在电信网络中通过精确时间协议同步分布式时钟的方法技术

一种用于在电信网络中通过精确时间协议同步分布式时钟的方法。该方法包括步骤：-从第一对等透明时钟(P2P TC B)向第二对等透明时钟(P2P TC C)发送Sync消息(SYNC)，-估计由同步消息从第一到第二对等透明时钟所遍历的传输路径的路径延迟，-并且随后为同步消息携带的时间信息的更新考虑该路径延迟。为了估计所述路径延迟，所述方法包括步骤：-创建所述同步消息(SYNC)遍历的网络接口(IPRB、IPRI1、IPRI2、IPRC)的网络地址的列表；-按照所述同步信息(SYNC)遍历的网络接口的顺序排序第一列表；-通过反转第一列表的顺序创建第二列表；-将第二列表传达至第二对等透明时钟(P2P TC C)；-以及使用在传输协议中可用的机制以约束Pdelay_Req和Pdelay_Resp消息各自的路径，以使得它们各自的路径映射至被遍历的接口的第二和第一排序的列表。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电信网络中通过精确时间协议同步分布式时钟的方法
本专利技术一般地涉及电信网络中的路径延迟的估计，以便同步分布式时钟。
技术介绍
精确时间协议(PrecisionTimeProtocol)(PTP)是用于在整个通信网络中同步时钟的标准化协议。在2008年发布了修订后的标准IEEE1588-2008。该新版本也被称为协议PTPv2。PTP的操作依赖于对被称为主的时间源与被称为从的给定时间接收器之间的通信路径延迟的测量。该处理涉及所述主与所述从之间的消息事务，其中传送和接收的精确时间被测量/捕获——优选地在硬件级上。包含捕获时间信息的消息可被修改以考虑它们的路径延迟，从而提供了传递的时间信息的更精确的表达。IEEE1588-2008标准描述了时钟分布的分层主从架构。在此架构下，时间分布系统包括一个或多个通信介质(网段)，和一个或多个时钟。普通的时钟是具有一个PTP端口的设备，并且其还是同步分发链的源(主)或目的地(从)。边界时钟有多个PTP端口，并能准确地桥接同步网段，从一个网段到另一个分发时间参考。为系统中的每一网段选择同步主(master)作为相对时间参考。绝对时间参考是由超级主(grandmaster)表示。超级主将同步信息传送到时钟，所述时钟位于其指定网域/段之内。边界时钟位于网段上，尽可能准确地恢复绝对时间参考，随后分发被恢复的时间参考至与其相连接的下游网段。超级主表示绝对时间源。超级主、边界时钟与(普通)从时钟被组织成树状层次结构，超级主做为该层次结构的根、从时钟做为其的叶、边缘时钟作为中间元素。超级主穿过该树状层次结构向从时钟分发时间参考。超级主与给定从时钟之间的同步路径可被分解为具有上游段的从成为下游段的主的一系列主与从的对。在给定一对上述主与从之间部署透明时钟。IEEE1588-2008引入与用来传递PTP消息的网络装备相关的所谓的透明时钟。在PTP消息穿越透明时钟时，该网络设备修改PTP消息(头)。透明时钟处理包括测量PTP消息在该网络设备中的停留时间(residencetime)，以及在位于PTP消息报头被称为correctionField的字段累积该测量。该方法通过补偿穿过网络设备的停留时间变化，提高了同步分发的准确性。存在两种类型的透明时钟：-端到端透明时钟，为每个同步分组(例如Synch消息)测量和更新停留时间。-对等透明时钟，执行与端到端透明时钟类似的操作。此外，它们测量与入口传输路径(由对等透明时钟或主时钟描绘的上游通信路径)相关联的链路延迟，并同样在correctionField累积该延迟。在任何给定的主与从对之间的路径的PTP延时测量过程实质上涉及两个消息的精确计时：Sync消息和Delay_Req消息。由这两个消息的交换获得的往返延迟的一半提供了为单程(在主至从通信方向)延迟的估计。因此，这样的估计的准确度通常受两种类型的噪声影响：-第一种是分组延迟变化(PacketDelayVariation)(PDV)，其代表了在给定的同步路径上由不同同步分组经历的延迟的变化。该变化使得与同步消息相关联的估计的路径延迟是充满噪音的，因为在路径延迟估计事件和实际消息传送事件之间存在时间上的差异。-第二种类型的噪声是延迟不对称，其代表了通信的单程与其相反的单程之间的路径延迟的差异。从时间偏移误差在理论上等于延迟不对称的一半。PTPv2协议提供了透明时钟以便解决影响同步分发的准确性的上述噪声。透明时钟实质上测量在相关联的网络装备内的同步消息停留时间。测量的停留时间在位于该同步分组头内的correctionField中累积。对于严格的同步需求，透明时钟必须非常准确的执行所有操作，并且在操作(以PTPV2消息速率)上不引入额外的延迟。透明时钟通常部署于给定的主与从时钟对之间，以便测量穿过被遍历网络节点的同步消息停留时间。全部测量的停留时间之和由从(或主)取为(takenoff)端到端路径延迟。这使得实现透明时钟的节点在端到端路径延迟预算方面向从(或主)“透明”。在IEEE1588-2008标准中，同样引入对等延迟机制用于估计相邻透明时钟之间、或透明时钟与直接(即相邻的)主或直接(即相邻的)从之间的路径延迟。所测量的这些路径延迟以及延迟不对称，由对等透明时钟在Sync消息的correctionField内累积，所以除了遍历的网络节点停留时间之外，从时钟还可以得知它们。有了全部的这些信息，从可以更精确地计算其关于主时钟的时间尺度的偏移，因为这种计算具有较少的与分组延迟变化和延迟不对称有关的噪声。图1示出了网络示例性部分中的基本对等延迟方法，所述网络包括两个IP路由器IPRA和IPRB，每个均包括对等(P2P)透明时钟(P2PTCA和P2PTCB)和至少两个精确时间协议(PTP)端口。例如IP路由器IPRA包括两个PTP端口PA1和PA2；IP路由器IPRB包括两个PTP端口PB1和PB2。路由器IPRA的PTP端口PA1直接地链接(即没有中间网络节点)至路由器IPRB的PTP端口PB1。路由器IPRB向路由器IPRA发送Pdelay_Req消息。后者回复Pdelay_Resp消息。路由器IPRB随后估计由路由器IPRA和路由器IPRB之间的链路引入的路径延迟。之后，路由器IPRA接收源自主时钟并打算经由路由器IPRA和IPRB到达至少一个从时钟的Synch消息SYNC。该消息将同步信息携带到所述从。对于图1的拓扑，将估计的路径延迟(或链路延迟)与Sync消息关联是没有问题的，因为只有一个可能的路径。路由器IPRB的对等透明时钟PTPTCB通过将路由器IPRA和路由器IPRB之间的估计的路径延迟考虑在内，更新correctionField。然而，在对等延迟机制的部署上的PTPv2标准中存在担忧，特别是在对等延迟实体没有直接链接时，这意味着它们被至少一个中间节点(如果后者是一个不支持PTPv2的网络节点，或者如果它是包括端到端透明时钟的网络节点)所分隔；对于本说明书的其它部分，我们将此类部署描述为“非逐段链路(nonlink-by-link)”的对等延迟机制的部署。需要注意的是，对等透明时钟和相关联的网络节点执行非常不同的特定操作。因此，对等透明时钟仅执行在PTP消息(头)上的修改，而相关联的网络负责PTP消息的转发和封装。为简单起见，对于本文献的其它部分以及对于全部执行的操作，提到的对等透明时钟以及提到的相关联的网络节点是可互换的。IEEE1588-2008标准的条款11.4.4描述的对等延时机制涉及如下：“延迟请求者，节点A，可为每个传送的Pdelay_Req接收0，1或多重Pdelay_Resp消息。通过观察Pdelay_Resp消息的源端口标识字段的不同，可以检测多重响应。注意：如果在节点A和多重节点B设备之间存在端到端透明时钟或普通的网桥或其它类似的多播和多端口设备，可以发生多重响应。虽然所述多重响应可被区分，本标准中不存在允许将与来自多重节点B设备的每一个响应相关联的路径长度正确地分配给所接收的Sync消息的机制。”如上述条款所述，值得注意的是在PTPv2标准中没有定义允许Sync消息的接收者在不同测量的路径延迟(即经由对等延迟机制所估计的)之间将正确的路径延迟关联到该消本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在电信网络中通过精确时间协议来同步分布式时钟的方法，包括步骤：‑经由多个网络节点(IPRB、IPRI1、IPRI2、IPRC)，将Sync消息(SYNC)从一个时钟发送到另一个，这些节点中的第一个包括第一对等透明时钟(P2P TC B)，这些节点中的第二个包括第二对等透明时钟(P2P TC C)，‑估计同步消息从第一到第二对等透明时钟所经过的传输路径的路径延迟，所述估计通过：‑‑从第二对等透明时钟(P2P TC C)向第一对等透明时钟(P2P TC B)发送Pdelay_Req消息，以及‑‑从第一对等透明时钟(P2P TC B)向第二对等透明时钟(P2P TC C)发送Pdelay_Resp消息，以及‑然后在第二对等透明时钟(P2P TC C)中，考虑该路径延迟以用于更新由同步消息携带的时间信息；其中，对于估计所述路径延迟，其包括以下步骤：‑使用在传输协议级别可用的工具，以用于在与第一对等透明时钟(P2P TC B)相关联的网络节点中创建由同步消息(SYNC)沿着它在第一和第二对等透明时钟(P2P TC B、P2P TC C)之间的传输路径所遍历的网络接口(IPRB、IPRI1、IPRI2、IPRC)的网络地址的列表；‑按照已被Sync信息(SYNC)遍历的网络接口的顺序排序第一列表；‑通过反转第一列表的顺序创建第二列表；‑将第二列表传达至第二对等透明时钟(P2P TC C)；以及‑在各自与第一和第二对等透明时钟(P2P TC B、P2P TC C)相关联的网络节点中，使用在传输协议级别可用的机制以约束Pdelay_Req和Pdelay_Resp消息各自的路径，以使得它们各自的路径映射至所遍历的接口的第二和第一排序的列表。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.22 EP 12306016.21.一种用于在电信网络中通过精确时间协议来同步分布式时钟的方法，包括步骤：-经由多个网络节点，将Sync消息(SYNC)从一个时钟发送到另一时钟，这些节点中的第一节点包括第一对等透明时钟(P2PTCB)，这些节点中的第二节点包括第二对等透明时钟(P2PTCC)，-通过以下方式来估计同步消息从第一到第二对等透明时钟所经过的传输路径的路径延迟：--从第二对等透明时钟(P2PTCC)向第一对等透明时钟(P2PTCB)发送Pdelay_Req消息，以及--从第一对等透明时钟(P2PTCB)向第二对等透明时钟(P2PTCC)发送Pdelay_Resp消息，以及-然后在第二对等透明时钟(P2PTCC)中，考虑该路径延迟以用于更新由同步消息携带的时间信息；其中，对于估计所述路径延迟，其包括以下步骤：-使用在传输协议中可用的工具，所述工具用于在与第一对等透明时钟(P2PTCB)相关联的网络节点中创建由同步消息(SYNC)沿着它在第一和第二对等透明时钟(P2PTCB、P2PTCC)之间的传输路径所遍历的网络接口的网络地址的列表；-按照已被Sync信息(SYNC)遍历的网络接口的顺序排序第一列表；-通过反转第一列表的顺序创建第二列表；-将第二列表传达至第二对等透明时钟(P2PTCC)；以及-在分别与第一和第二对等透明时钟(P2PTCB、P2PTCC)相关联的网络节点中，使用在传输协议中可用的机制以约束Pdelay_Req和Pdelay_Resp消息各自的路径，以使得它们各自的路径映射至所遍历的接口的第二和第一排序的列表。2.根据权利要求1所述的方法，其中将第二列表传达至第二对等透明时钟(P2PTCC)包括步骤：将第二列表放入由第一对等透明时钟(P2PTCB)传送至第二对等透明时钟(P2PTCC)的Pdelay_Resp消息的TLV字段。3.根据权利要求1所述的方法，其中将第二列表传达至第二对等透明时钟(P2PTCC)包括步骤：将第二列表放入由第一对等透明时钟(P2PTCB)传送至第二对等透明时钟(P2PTCC)的精确时间协议管理消息中。4.根据权利要求1所述的方法，对于所有网络节点都支持PTPv2消息的UDP/IP封装的同构环境，其中，-关于估计所述路径延迟，其包括步骤：使用具有被设置为从时钟的地址的IP目的地地址的IPTRACEROUTE命令，-关于将IP接口地址的第二排序的列表传达至第二对等透明时钟(P2PTCC')，其包括步骤：将所述IP接口地址的第二排序的列表插入在IP数据分组上封装的PTP消息，-关于约束Pdelay_Req和Pdelay_Resp各自的路径，其包括步骤：使用具有EXPLICIT_ROUTEOBJECT...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·T·布伊，M·勒帕莱克，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR