CN102664700B - 网状网中的节点时钟同步规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网状网中的节点时钟同步规划方法，涉及光通信领域，方法包括步骤：建立网络数据，将网络进行分域，使每个域中具有两个可用的时钟源，并设置网络节点和链路的优先级别；遍历域内的节点，检查节点的时钟状态，对没有主和/或备时钟来源的节点以域为单位进行计算：采用最短路径优先SPF算法，计算节点的主/备时钟路径，按照计算出来的主/备时钟路径，配置节点的主/备时钟链路，为每个节点获取时钟主/备时钟来源。本发明能够实现复杂网状网络中时钟同步网的自动规划，可用到网管上或是节点的控制平面算法中，实现时钟中断后，自动寻找可用时钟源，克服了手动规划的复杂性及不准确性等问题。

Description

网状网中的节点时钟同步规划方法

技术领域

本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种网状网中的节点时钟同步规划方法。

背景技术

光网络设备的信息传输需要保持时钟同步，目前对时钟同步网的规划一般由人工进行规划。在环形网或是链形网中，对各节点时钟同步来源，按照标准很容易进行时钟规划。但当网络越来越复杂，形成网状网时，对节点时钟同步进行规划，采用人工规划就相当困难了，并且不容易判断各种情况下时钟是否会成环，时钟的主备来源是否会同时中断等。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种网状网中的节点时钟同步规划方法，能够实现复杂网状网络中时钟同步网的自动规划，可用到网管上或是节点的控制平面算法中，实现时钟中断后，自动寻找可用时钟源，克服了手动规划的复杂性及不准确性等问题。

本发明提供的网状网中的节点时钟同步规划方法，包括以下步骤：A、建立网络数据，将网络进行分域，使每个域中具有两个可用的时钟源，并设置网络节点和链路的优先级别；B、遍历域内的节点，检查节点的时钟状态，对没有主和/或备时钟来源的节点以域为单位进行计算：采用最短路径优先SPF算法，计算节点的主/备时钟路径，按照计算出来的主/备时钟路径，配置节点的主/备时钟链路，为每个节点获取时钟主/备时钟来源。

在上述技术方案中，步骤B中若域中已经存在一条时钟路径，在计算节点的另一条时钟路径时，将已经存在的时钟路径经过的链路及节点设置为低优先级资源。

在上述技术方案中，步骤B中对于没有时钟来源的节点，先计算从主用时钟源到节点的主用时钟路径，按照计算出来的主用时钟路径，配置节点的主用时钟链路；再将主用时钟路径经过的链路及节点设置为低优先级资源，计算节点的备用时钟路径，按照计算出来的备用时钟路径，配置节点的备用时钟链路。

在上述技术方案中，步骤B中在计算节点的时钟路径时，对该时钟路径经过的链路用带宽方式进行标记，并计算链路的负载，进行均衡。

在上述技术方案中，步骤B中还包括以下步骤：对于已经获取主/备时钟来源的节点，分别标识节点的主用时钟源和备用时钟源。

在上述技术方案中，步骤A中如果某个域内只有一个可用的时钟源，则从相邻的域中引用一个时钟源过来，作为该域的第二个时钟源。

在上述技术方案中，步骤A中建立网络数据时，通过与网管交互，从网管获得网络数据，或者通过图形界面，手动建立网络数据。

在上述技术方案中，通过可扩展标记语言XML格式文件与网管进行交互，或者通过公共对象请求代理接口直接与网管交互，从网管获得网络数据。

在上述技术方案中，步骤A中对于每个域中的两个可用时钟源，人为指定一个主时钟源和一个备时钟源，域内所有节点的主时钟信息都从主时钟源处获得，所有节点的备时钟信息都从备时钟源处获得。

在上述技术方案中，步骤A中对于每个域中的两个可用时钟源，域内每个节点按照节点本身到两个时钟源的远近，分别从两个时钟源获得主、备时钟信息。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明能够实现复杂网状网络中时钟同步网的自动规划，在ASON(Automatically Switched Optical Network，自动交换光网络)网中自动寻找可用时钟源，解决了复杂网状网中时钟同步网人工规划的困难和规划结果不优化的问题，能够避免人工规划的错误，可用到网管上或是节点的控制平面算法中，实现时钟中断后，自动寻找可用时钟源。

附图说明

图1是本发明实施例中网络节点时钟同步规划实例一的示意图。

图2是本发明实施例中网络节点时钟同步规划实例二的示意图。

图3是本发明实施例中网络节点时钟同步规划实例三的示意图。

图4是本发明实施例中网络节点时钟同步规划实例四的示意图。

图5是本发明实施例中构建的一个实例网状网络的示意图。

图6是图5中网状网络采用本发明实施例方法实现的时钟同步网规划结果。

图中：圆圈表示时钟源，方框表示网络节点，无箭头实直线表示节点间链路，带箭头实直线表示主时钟源走向，带箭头虚直线表示备时钟源走向。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明实施例提供的网状网中的节点时钟同步规划方法，包括以下步骤：

S1、建立网络数据，有两种途径：

a、从网管获得网络数据：通过特定接口文件，例如XML(Extensible Markup Language，可扩展标记语言)格式文件，但不限于XML格式文件，与网管进行交互获得数据，或者通过CORBA接口(公共对象请求代理接口)与网管直接交互，获得网络数据。

b、通过图形界面，手动建立网络数据。

S2、将网络按照实际情况进行分域，分域的标准：使每个域中最多具有两个可用的时钟源，域内的其它所有节点时钟将从这两个时钟源获取。参见图1所示，节点1为时钟源1的节点，节点3为时钟源2的节点，其它节点的时钟将由这两个节点传递得到。如果某个域内只有一个可用的时钟源，则可以从相邻区域引用一个时钟源过来，作为该域的第二个时钟源。

S3、设置网络元素的优先级别，网络中有些节点或是光链路，是不太稳定的，因而在设计时钟网的时候，希望尽量不要从这些点引出时钟源，或是有些点比较稳定，在设计时钟网的时候希望优先选择这些点，因而对网络中的节点或链路设置优先级别，以进行区分。

S4、如果网络中的部分节点已经建有时钟获取路径，只需要为新建节点设计时钟网，则需要对已建的时钟路径进行标识，参见图1所示，标识采取下面方法：为节点标识节点的时钟输入来源1(主时钟源)，节点的时钟输入来源2(备时钟源)；

S5、进行计算，为每个节点获取时钟主/备来源，采用如下方法：

(1)以域为单位进行计算，若不分域，则整个网络视在同一个默认域。

(2)遍历域内的节点，检查节点的时钟状态。

节点的时钟状态有如下几种：

①节点有主时钟来源，但无备时钟来源；

②节点有备时钟来源，但无主时钟来源；

③节点主、备时钟来源完整；

④节点没有时钟来源。

(3)对有主时钟来源而没有备时钟来源的节点，采用如下方法进行时钟来源配置：

提取主时钟路径(从时钟源节点到目的节点的链路列表)，利用SPF(Shortest Path First，最短路径优先)算法，从第二时钟源到目的节点计算备用时钟链路，计算时，将主用时钟路径经过的链路及节点设为低优先级资源，以达到主、备时钟路径相排斥的目的；按照计算出来的备时钟路径，从目的节点开始配置备时钟链路，当路径上节点已有备时钟链路时，停止配置。参见图2所示，节点5的主时钟将从节点4传递过来，节点5的备时钟将从节点2传递过来，从4-5的传递定义为时钟链路。从1-4，4-5，定义为节点5的主时钟路径，3-2，2-5定义为节点5的备时钟路径。

(4)对有备时钟来源而没有主时钟来源的节点，采用如下方法进行时钟来源配置：

提取备时钟路径，利用SPF算法，从第一时钟源到目的节点计算主用时钟路径，计算时，将备用时钟路径经过的链路及节点列为低优先级资源；按照计算出来的主时钟路径，从目的节点开始配置主时钟链路，当路径上节点已有主时钟链路时，停止配置。

(5)对没有时钟来源的节点，采用如下方法进行时钟来源配置：

先计算主用时钟路径：从第一时钟源到目的节点，采用SPF算法，计算一条主用时钟路径，按照计算出来的主用时钟路径，配置节点的主用时钟链路；再计算目的节点的备用时钟路径，计算时，将节点的主用时钟路径经过的节点与链路设为低优先级资源；按照计算出来的备用时钟路径，从目的节点开始配置备时钟链路，当路径上的节点已有备时钟链路时，停止配置。

(6)如果域内有时钟源节点，没有备时钟来源，但有第二时钟源，则从第二时钟源向时钟源节点计算一条时钟路径，按照计算出来的时钟路径，从时钟源节点开始设置时钟链路，直到路径上的节点已有备时钟链路。

(7)在计算时钟路径时，对路径经过的链路用带宽方式进行标记，在计算时，计算链路的负载，进行均衡，避免时钟链路过于集中，以造成时钟传递的瓶颈。参见图3所示，节点5的主用时钟路径为1-2，2-5，备用时钟路径为3-2，2-5，这样配置时钟路径，导致节点5的主、备时钟路径在节点2相交，增加了时钟丢失风险，本方法中，计算主、备时钟路径时考虑了主、备时钟路径的分离，减少了这种风险。

(8)依据节点到时钟源节点间的时钟传递跳数，按照规划方式B/C调整主备时钟路径；其中B方式指域内有一主一备两个时钟源，域内所有节点的主时钟信息都从主时钟源处获得，所有备时钟信息都从备时钟源处获得。C方式指域内有两个时钟源，域内节点按照节点自身与时钟源的远近，分别从两个时钟源获得主、备时钟信息。参见图4所示，时钟源1与2都为主时钟源，按节点离时钟源的远近，调整节点该使用哪一条路径为主时钟路径，哪一条为备时钟路径。即为时钟标准中所说的C方式，而图2中所示的为B方式。

下面通过在《时钟同步网规划模拟仿真软件》中实现，来验证本发明实施例方法的可行性。该软件是一个具有拓扑编辑、属性编辑、时钟参数设置等模块的GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)应用程序，能够可视化地模拟时钟同步网的拓扑结构，设置时钟源，设定时钟规划的约束条件，并可以按照上述描述的算法来规划时钟路径。可以在具体方式如下：

(1)参见图5所示，图5中构建了一个实例MESH网络，无箭头直线表示2个节点间存在光纤链路连接。在拓扑编辑区增加12个节点，节点分布为矩阵型。相连节点之间通过直线连接，表示节点间有可传输时钟信号的链路。

(2)选择“NODE1”为时钟源1，选择“NODE12”为时钟源2；

(3)设置时钟路径的相关约束条件，如包含与排斥的资源，例如：节点。

(4)选择要采用的时钟路径传递方式。传递方式有A、B、C三种。这三种方式可以参见《中华人民共和国通信行业标准基于SDH传送网的同步技术要求》YD/T 1267-2003。本例中使用B方式进行规划；

(5)执行时钟同步网规划。本步骤将上述方法中的算法作为一个功能项进行全网的时钟链路规划；

(6)执行规划算法后，软件自动在各个节点之间添加主时钟路径和备时钟路径，参见图6所示，图6，演示了采用上述方法后实现的时钟同步网规划结果。待箭头实直线表示同步网的主时钟路径，带箭头虚直线表示同步网的备时钟路径。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (1)

1.一种网状网中的节点时钟同步规划方法，其特征在于包括以下步骤：

A、通过可扩展标记语言XML格式文件与网管交互，或者通过公共对象请求代理接口直接与网管交互，从网管获得网络数据，或者通过图形界面，手动建立网络数据；将网络进行分域，使每个域中具有两个可用的时钟源，并设置网络节点和链路的优先级别；如果某个域内只有一个可用的时钟源，则从相邻的域中引用一个时钟源过来，作为该域的第二个时钟源；

对于每个域中的两个可用时钟源：

人为指定一个主时钟源和一个备时钟源，域内所有节点的主时钟信息都从主时钟源处获得，所有节点的备时钟信息都从备时钟源处获得；或者

域内每个节点按照节点本身到两个时钟源的远近，分别从两个时钟源获得主、备时钟信息；

B、遍历域内的节点，检查节点的时钟状态，对没有主和/或备时钟来源的节点以域为单位进行计算：采用最短路径优先SPF算法，计算节点的主/备时钟路径，按照计算出来的主/备时钟路径，配置节点的主/备时钟链路，为每个节点获取时钟主/备时钟来源；

若域中已经存在一条时钟路径，在计算节点的另一条时钟路径时，将已经存在的时钟路径经过的链路及节点设置为低优先级资源；

对于没有时钟来源的节点，先计算从主用时钟源到节点的主用时钟路径，按照计算出来的主用时钟路径，配置节点的主用时钟链路；再将主用时钟路径经过的链路及节点设置为低优先级资源，计算节点的备用时钟路径，按照计算出来的备用时钟路径，配置节点的备用时钟链路；

在计算节点的时钟路径时，对该时钟路径经过的链路用带宽方式进行标记，并计算链路的负载，进行均衡；

对于已经获取主/备时钟来源的节点，分别标识节点的主用时钟源和备用时钟源。