CN101159533A - 一种分组传送网中时钟链路自动保护的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分组传送网中时钟链路自动保护的方法。所述方法包括：扩充时钟同步状态消息，使得所述时钟同步状态消息包括：时钟标识、时钟质量等级、时钟经过的网元数、时钟告警指示、禁止使用标识；时钟链路中各网元对时钟同步状态消息进行处理；所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择。通过本发明的方法，使得网元能够自动选择最优路由时钟，禁止非最佳路由时钟参与选择，并有效的防止时钟成环。

Description

一种分组传送网中时钟链路自动保护的方法
技术领域
本发明属于通信领域，特别是涉及一种分组传送网中时钟链路自动保护的方法。
背景技术
分组传送网最初用于无同步要求的数据业务，但随着网络的演进，分组传送网不但要传送数据业务，也需要对时分复用(TDM)业务进行传送，因此分组传送网需要解决同步问题。
国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)在G.8261/Y.1361建议中定义了分组传送网中一些关于时钟同步的概念、网络配置方法，同时提出对时钟同步状态消息(SSM)参考ITU-T G.707建议进行定义和使用。但是在G.707建议中关于SSM的描述相对简单，对于复杂组网下时钟链路保护不够全面。根据建议，能实现时钟链路的保护方法为：每个网元选择可用的质量等级最高的时钟源为当前时钟源；若当前时钟源为主参考时钟(Primary Reference Clock，PRC)，则向所有线路方向传递该时钟的质量等级；若当前时钟源为线路时钟，则向该方向回传的质量等级为不应用作同步，并向其它方向传递当前线路时钟质量等级。
在G.707中对于SSM消息定义内容较为单一，导致在复杂组网情况下，有些节点所抽取的线路时钟质量等级不是最优，如时钟路径最短；在网络中有多个参考时钟，且某个时钟失效时，还可能出现时钟成环。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种分组传送网中时钟链路自动保护的方法，使得网元能够自动选择最优路由时钟，禁止非最佳路由时钟参与选择，并有效的防止时钟成环。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种分组传送网中时钟链路自动保护的方法，包括：
扩充时钟同步状态消息，使得所述时钟同步状态消息包括：时钟标识、时钟质量等级、时钟经过的网元数、时钟告警指示、禁止使用标识；
时钟链路中各网元对时钟同步状态消息进行处理；
所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择。
所述各网元对时钟同步状态消息进行处理包括：如果网元的当前时钟来源于主参考时钟PRC，而且PRC没有失效，所述网元则向所有线路方向传送该PRC的时钟标识、时钟质量等级，并设置时钟经过的网元数为1；如果网元的当前时钟来源于PRC，而且PRC失效，所述网元则将时钟转为保持模式或内时钟，时钟标识不变，时钟质量等级为同步设备定时源信号，并设置时钟经过的网元数为1；如果网元的当前时钟来源于线路时钟，而且线路时钟没有失效，所述网元则向该线路方向回传质量等级为不应用作同步，向其它线路方向传送当前线路时钟的时钟标识、时钟质量等级，并设置时钟经过的网元数为接收值加1；如果网元的当前时钟来源于线路时钟，而且线路时钟失效，所述网元则将时钟转为保持模式或内时钟，时钟标识不变，时钟质量等级为同步设备定时源信号，向其它线路方向传送时钟告警指示，并设置时钟经过的网元数为接收值加1。
所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择包括：选择没有时钟告警指示的时钟源中质量等级最高的时钟源。
所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择进一步包括：如果没有时钟告警指示的时钟源中质量等级最高的时钟源有多个，则选择所述多个时钟源中经过的网元数最少的时钟源。
所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择进一步包括：如果所述经过的网元数最少的时钟源有多个，则从所述经过的网元数最少的时钟源中任选一个时钟源。
网元选择了线路时钟后，进一步将其余时钟标识相同的线路时钟标记为暂时禁止使用，不参与时钟选择。
如果网元当前线路时钟检测到时钟告警指示，所述网元则将所有时钟标识与当前线路时钟标识相同、但被标记为暂时禁止使用的线路时钟标记为可用。
所述各网元对时钟同步状态消息按照操作、管理、维护(OAM)报文进行处理。
本发明通过扩充的SSM消息，使得网元可以接收到更多的时钟链路状态情况，能够选择出最优的时钟路由：质量等级最高、路径最短。同时，只要存在时钟路由，网元就会跟踪主时钟，而不会进入其它状态，能够有效的防止时钟成环。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的方法中SSM消息的处理流程图；
图2为本发明较佳实施例的方法所应用的一种网络拓扑结构示意图；
图3为本发明较佳实施例的方法所应用的另一种网络拓扑结构示意图。
具体实施方式
本发明在G.8261/Y.1361的基础上，对SSM消息进行扩充，使SSM消息包括：时钟标识、时钟质量等级、时钟经过的网元数、时钟告警指示、禁止使用标识等信息。在分组传送网中，通过SSM消息的传递，各网元自动选择最优路由时钟，禁止非最佳路由时钟参与选择，同时能够有效的防止时钟成环，从而保证传送业务的同步性能。
分组传送网主要以包交换为基础，因此SSM消息也需要通过包来传递。在本发明中，含有SSM消息的包可以按照OAM报文来进行处理。例如，SSM消息包可以按如下表1所示的格式进行编码：
    8 7 6 5 4 3 2 1
    信息头
    时钟标识
    时钟质量等级
    时钟经过的网元数
    时钟告警指示
    禁止使用标识
    辅助信息
    信息结束标识
表1
其中，信息头和信息结束标识根据不同的技术采用各自规定的格式，如果采用以太网技术，信息头则包括源地址、目的地址、协议类型等，信息结束标识则为帧校验序列(FCS)。辅助信息中包括SSM消息包的版本号，便于兼容设计。
时钟标识用于识别主时钟，因为网络中可能存在多个同等级的PRC。时钟经过的网元数表示主时钟到达某网元节点所经过的网元数，因为时钟每经过一个网元都会附加一些相位噪声，时钟质量会有所下降。
这里，为便于后文描述，介绍SSM消息的编码。在G.707中SSM消息编码如下：
2：0010G.811时钟信号
4：0100G.812转接局时钟信号
8：1000G.812本地局时钟信号
b：1011同步设备定时源(SETS)信号
f：1111不应用作同步
请参照图1，本发明较佳实施例的方法中SSM消息的处理流程如下：
步骤101：如果网元的当前时钟来源于PRC，而且PRC没有失效，所述网元则向所有线路方向传送该PRC的时钟标识、时钟质量等级，并设置时钟经过的网元数为1；
步骤102：如果网元的当前时钟来源于PRC，而且PRC失效，所述网元则将时钟转为保持模式或内时钟，时钟标识不变，时钟质量等级为b，并设置时钟经过的网元数为1；
步骤103：如果网元的当前时钟来源于线路时钟，而且线路时钟没有失效，所述网元则向该线路方向回传质量等级为f，向其它线路方向传送当前线路时钟的时钟标识、时钟质量等级，并设置时钟经过的网元数为接收值加1；
步骤104：如果网元的当前时钟来源于线路时钟，而且线路时钟失效，所述网元则将时钟转为保持模式或内时钟，时钟标识不变，时钟质量等级为b，向其它线路方向传送时钟告警指示，并设置时钟经过的网元数为接收值加1。
在对SSM消息进行处理的基础上，各网元根据SSM消息进行时钟源的选择，其选择的规则为：
(1)选择没有时钟告警指示的时钟源中质量等级最高的时钟源；
(2)如果没有时钟告警指示的时钟源中质量等级最高的时钟源有多个，则选择所述多个时钟源中经过的网元数最少的时钟源；
(3)如果所述经过的网元数最少的时钟源有多个，则从所述经过的网元数最少的时钟源中任选一个时钟源。
在本发明中，网元选择了线路时钟后，进一步将其余时钟标识相同的线路时钟标记为暂时禁止使用，不参与时钟选择。如果网元当前线路时钟检测到时钟告警指示，所述网元则将所有时钟标识与当前线路时钟标识相同、但被标记为暂时禁止使用的线路时钟标记为可用。
以下通过对现有技术和本发明的方法进行比较的两个具体实例，来进一步说明本发明的技术方案和优点。
请参照图2，为本发明较佳实施例的方法所应用的一种网络拓扑结构示意图。图中，网元边上的数字(1、2)表示本网元与其它网元连接的线路方向，如果采用G.707定义的SSM消息，各网元同步消息如下表2：
 网元 A  B  C  D  E  F
 当前时钟源 内时钟  2#  2#  2#  1#  1#
 1#发同步消息 b  b  b  b  f  f
 1#收同步消息 f  f  f  b  b  b
 2#发同步消息 b  f  f  f  b  b
 2#收同步消息 f  b  b  b  b  f
表2
如果B的2#线路时钟失效，由于B点1#线路方向同步消息为f，所以B点进入内时钟或时钟保持模式，等级为b，向1#方向发的同步消息不变，仍为b，对于其它点，没有受影响。这样网络中便存在2个独立的设备时钟A和B，网络中的时钟链路并没有受到保护，此时同步消息如下表3：
 网元 A  B  C  D  E  F
 当前时钟源 内时钟 内时钟  2#  2#  1#  1#
 1#发同步消息 失效 b  b  b  f  f
 1#收同步消息 失效 f  f  b  b  b
 2#发同步消息 b 失效 f  f  b  b
 2#收同步消息 f 失效 b  b  b  f
表3
如果采用本发明的方法，同步消息按如下格式进行描述：
时钟标识-时钟质量等级-时钟经过的网元数-时钟告警指示-禁止使用标识。
则无失效情况下各网元同步消息如下表4：
 网元 A  B  C  D  E  F
 当前时钟源 内时钟  2#  2#  2#  1#  1#
 1#发同步消息 X-b-1-0-0  X-b-2-0-0  X-b-3-0-0  X-b-4-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0
 1#收同步消息 X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-b-3-0-1  X-b-2-0-0  X-b-1-0-0
 2#发同步消息 X-b-1-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-b-3-0-0  X-b-2-0-0
 2#收同步消息 X-f-0-0-0  X-b-1-0-0  X-b-2-0-0  X-b-3-0-0  X-b-4-0-1  X-f-0-0-0
表4
如果网元B的2#线路时钟失效，B点进入内时钟或保持模式，但发出的消息***了时钟告警指示，如下表5：
 网元 A B C  D  E  F
 当前时钟源 内时钟 内时钟 2#  2#  1#  1#
 1#发同步消息 失效 X-b-1-1-0 X-b-2-1-0  X-b-3-1-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0
 1#收同步消息 失效 X-f-0-0-0 X-f-0-0-0  X-b-3-0-1  X-b-2-0-0  X-b-1-0-0
 2#发同步消息 X-b-1-0-0 失效 X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-b-3-0-0  X-b-2-0-0
 2#收同步消息 X-f-0-0-0 失效 X-b-1-1-0  X-b-2-1-0  X-b-4-0-1  X-f-0-0-0
表5
当D点2#收到时钟告警指示时，1#的禁用标识关闭(即1#方向的时钟可用)，D点启动倒换，切换到1#方向，同时往2#发出同步消息为x-b-4-0-0，随后C点收到1#方向的同步消息，质量等级为b，经过节点数为4，但无时钟告警指示，于是C点切换到1#方向，同理，B点也切换到1#方向，从而完成时钟链路的保护，保护倒换后的时钟同步消息如下表6：
 网元 A B  C  D  E  F
 当前时钟源 内时钟 1# 1#  1#  1#  1#
 1#发同步消息 失效 X-f-0-0-0 X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0
 1#收同步消息 失效 X-b-5-0-0 X-b-4-0-0  X-b-3-0-0  X-b-2-0-0  X-b-1-0-0
 2#发同步消息 X-b-1-0-0 失效 X-b-5-0-0  X-b-4-0-0  X-b-3-0-0  X-b-2-0-0
 2#收同步消息 X-f-0-0-0 失效 X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0  X-f-0-0-0
表6
在本例中，采用G.707规定的SSM消息，时钟没有起到保护，主要是线路时钟失效时，受直接影响的网元进入设备时钟，送出的同步消息与主时钟送出的消息无法区别，采用本发明则可以避免此现象，完成时钟的链路保护。
请参照图3，为本发明较佳实施例的方法所应用的另一种网络拓扑结构示意图。在网络中，如果有多个参考时钟，全网应该跟踪质量等级最高的时钟，当最高等级时钟失效时，全网跟踪次等级的参考时钟。如果采用G.707定义的SSM消息，各网元同步消息如下表7：
 网元 A  B  C
 当前时钟源 G.811  2#  1#
 1#发同步消息 2  2  f
 1#收同步消息 f  2  2
 2#发同步消息 2  f  2
 2#收同步消息 f  2  2
表7
当G.811失效时，由于A点1#、2#线路方向均为f，因此A点进入时钟保持或内时钟，1#、2#发方向的时钟等级为b；另一方面，由于SSM消息在网络中传输的时延是有差别的，因此，对于C点而言，两个线路方向的同步消息由2变为b的顺序不同且不可预料，假设1#方向先变化为b，2#方向仍保持为2，等级仍高于G.812，则C点启动倒换，跟踪2#方向时钟，C点发送的同步消息为2#发f、1#发2。
A点2#方向收到2，则A点启动倒换，由设备时钟切换为2#方向线路时钟，2#方向回送f，1#方向发2；B点2#方向收到2，启动倒换，切换到2#方向线路时钟，2#方向回送f，1#方向发送2。
这样全网时钟倒换结束，进入稳定状态，此时各网元均跟踪2#方向，时钟成环，并没有切换到G.812，同步消息如下表8：
 网元 A  B  C
 当前时钟源 2#  2#  2#
 1#发同步消息 2  2  2
 1#收同步消息 f  f  f
 2#发同步消息 f  f  f
 2#收同步消息 2  2  2
表8
如果采用本发明，正常情况下各网元的同步消息如下表9：
 网元 A  B  C
 当前时钟源 G.811  2#  1#
 1#发同步消息 X-2-1-0-0  X-2-2-0-0  X-f-0-0-0
 1#收同步消息 X-f-0-0-0  X-2-2-0-1  X-2-1-0-0
 2#发同步消息 X-2-1-0-0  X-f-0-0-0  X-2-2-0-0
 2#收同步消息 X-f-0-0-0  X-2-1-0-0  X-2-2-0-1
表9
其中，B、C点按时钟最高优先级最短路由原则跟踪，同时，B、C为时钟传递链路的分界点，因此要处理线路禁止使用标识，即由备用路由传递的时钟暂设置为禁用。当A点G.811时钟失效时，A点的1#、2#线路质量均为f不可用，A点进入时钟保持或内时钟状态，1#、2#发送的质量为b。
对于B点，当2#方向收的质量等级先变为b时，由于1#方向有禁止使用标识，所以B点时钟源仍维持2#线路方向不变，1#方向发送的同步消息变为X-b-2-0-0。
对于C点，当1#方向接收的质量等级先变为b时，由于2#方向有禁止使用标识且，则时钟质量等级也变为b，此时C点启动时钟源倒换，切换为G.812时钟，1#、2#方向发送的同步消息变为Y-4-1-0-0。
对于A、B两点，由于收到的线路同步消息变为Y-4-1-0-0，A、B的时钟源分别发生切换，A、B成为时钟标识为Y的时钟分界点，处理禁用标识。倒换后各点的同步消息如下表10：
 网元 A  B  C
 当前时钟源 2#  1#  G.812
 1#发同步消息 Y-4-2-0-0  Y-f-0-0-0  Y-4-1-0-0
 1#收同步消息 Y-4-2-0-1  Y-4-1-0-0  Y-f-0-0-0
 2#发同步消息 Y-f-0-0-0  Y-4-2-0-0  Y-4-1-0-0
 2#收同步消息 Y-4-1-0-0  Y-4-2-0-1  Y-f-0-0-0
表10
在本例中，采用G.707规定的SSM消息，时钟没有起到保护，采用本发明则可以避免此现象，完成时钟的链路保护。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种分组传送网中时钟链路自动保护的方法，其特征在于，包括：
扩充时钟同步状态消息，使得所述时钟同步状态消息包括：时钟标识、时钟质量等级、时钟经过的网元数、时钟告警指示、禁止使用标识；
时钟链路中各网元对时钟同步状态消息进行处理；
所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各网元对时钟同步状态消息进行处理包括：
如果网元的当前时钟来源于主参考时钟PRC，而且PRC没有失效，所述网元则向所有线路方向传送该PRC的时钟标识、时钟质量等级，并设置时钟经过的网元数为1；
如果网元的当前时钟来源于PRC，而且PRC失效，所述网元则将时钟转为保持模式或内时钟，时钟标识不变，时钟质量等级为同步设备定时源信号，并设置时钟经过的网元数为1；
如果网元的当前时钟来源于线路时钟，而且线路时钟没有失效，所述网元则向该线路方向回传质量等级为不应用作同步，向其它线路方向传送当前线路时钟的时钟标识、时钟质量等级，并设置时钟经过的网元数为接收值加1；
如果网元的当前时钟来源于线路时钟，而且线路时钟失效，所述网元则将时钟转为保持模式或内时钟，时钟标识不变，时钟质量等级为同步设备定时源信号，向其它线路方向传送时钟告警指示，并设置时钟经过的网元数为接收值加1。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择包括：
选择没有时钟告警指示的时钟源中质量等级最高的时钟源。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择进一步包括：
如果没有时钟告警指示的时钟源中质量等级最高的时钟源有多个，则选择所述多个时钟源中经过的网元数最少的时钟源。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各网元根据时钟同步状态消息进行时钟源选择进一步包括：
如果所述经过的网元数最少的时钟源有多个，则从所述经过的网元数最少的时钟源中任选一个时钟源。
6.如权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于：
网元选择了线路时钟后，进一步将其余时钟标识相同的线路时钟标记为暂时禁止使用，不参与时钟选择。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：
如果网元当前线路时钟检测到时钟告警指示，所述网元则将所有时钟标识与当前线路时钟标识相同、但被标记为暂时禁止使用的线路时钟标记为可用。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述各网元对时钟同步状态消息按照操作、管理、维护OAM报文进行处理。
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