CN106549724A - 一种时间同步报文的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时间同步报文的处理方法及装置，应用于一时间同步节点，该处理方法包括：根据接收到的时间源信息的变化情况，判断时间同步节点跟踪时间源信息是否发生改变；在时间同步节点跟踪时间源发生改变时，延迟一预定时间后，向下游时钟节点发送根据时间源信息的变化情况修改的时间同步报文参数。本发明通过对时间同步节点输入的时间源信息的变化情况进行区分处理，在时间源信息的变化情况改变时间同步节点跟踪的时间源时，对改变输出时间同步报文参数设置一定的延迟时间，从而避免了不必要的下游震荡，保证了时间同步网络的稳定运行。

Description

一种时间同步报文的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及传输及时间同步技术领域，尤其涉及一种时间同步报文的处理方法及装置。

背景技术

随着网络技术的发展，很多领域对时间同步的要求越来越高，例如：在移动通信领域，多种通信制式要求基站空口之间满足时间同步才能正常工作。其中常见的通信制式包括：TD-SCDMA(时分同步码分多址，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)制式、TD-LTE(分时长期演进，Time Division Long Term Evolution)制式、CDMA2000(3G移动通讯标准，Code Division Multiple Access 2000)制式、LTE-A(长期演进技术升级，Long Term Evolution-Advanced)制式和MBMS(多媒体广播/组播服务，Multimedia Broadcast Multicast Service)等。

当前较为主流的时间同步协议是PTP(精确时间同步，Precision TimeSynchronization Protocol)协议。PTP是一种主从同步***，采用主从时钟方式，对时间信息进行编码，利用网络的对称性和延时测量技术，实现主从时间的同步。在一条PTP同步路径中，主时钟提供源时间，供下游时钟进行时间同步，也就是供从时钟参考。从时钟则通过与主时钟互通报文消息，根据主时钟提供的时间校正本地时间。

PTP***由若干节点组成，其中包括的超级主时钟节点(Grandmaster节点)和边界时钟节点均可为下游时钟节点提供时间源。以边界时钟节点为例，其同时具有主时钟端口(master)和从时钟端口(slave)，边界时钟节点通过主时钟端口接收上游传递的PTP报文之后进行处理，经过最佳主时钟算法(BMC算法)决策出最佳时间源，***时钟跟踪最佳时间源达到和主时钟的时间同步，同时重新生成输出的PTP报文，通过从时钟端口向下游时钟节点发送。

现有技术中时间同步报文处理在设备内部是即时处理的，如果时钟节点的时间同步状态改变或者输入源状态改变，会立刻将输出的时间同步报文相应改变，这种处理方式在部分情况下会引起网络的不稳定。例如，某时钟节点的输入时间源发生切换时，在找寻切换时间源的过程中，该时钟节点有可能短暂时间进入时间保持状态，导致输出的时间同步报文参数改变，迅速下发给下游时钟节点，导致下游时钟节点也发生切换时间源事件。而这个时间保持状态是瞬时状态，该时钟节点找到新的时间源之后，又会改变其输出时间同步报文参数，下游时钟节点收到后可能又会切换时间源，导致网络节点频繁快速切换时间源，造成网络不稳定，甚至造成某些时间节点由于频繁状态变化无法再锁定时间，性能急剧恶化。

发明内容

本发明提供了一种时间同步报文的处理方法及装置，解决了现有技术中时间同步节点的输入时间同步报文变化立刻导致输出时间同步报文参数变化，从而引起时间同步网络运行不稳定的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种时间同步报文的处理方法，应用于一时间同步节点，该处理方法包括：

根据接收到的时间源信息的变化情况，判断时间同步节点跟踪时间源是否发生改变；

在时间同步节点跟踪时间源发生改变时，延迟一预定时间后，向下游时钟节点发送根据时间源信息的变化情况修改的时间同步报文参数。

其中，时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息，或者时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

其中，当时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，处理方法还包括：

预定时间到期后，判断时间同步节点是否处于时间同步保持状态；

在时间同步节点处于时间同步保持状态时，依据时间同步节点当前跟踪的时间源的参数修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

其中，当时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，处理方法还包括：

预定时间到期后，依据时间同步节点当前跟踪的时间源的参数修改通过从时钟传输的时间同步报文参数。

其中，该时间同步报文的处理方法还包括：

当时间源信息的变化情况不会导致时间同步节点更换时间源时，直接根据时间源信息的变化情况修改向下游时钟节点传输的时钟报文参数。

其中，当接收到的时间源信息的变化情况不同时，所对应的延迟预定时间不同。

依据本发明的另一个方面，还提供了一种时间同步报文的处理装置，应用于一时间同步节点，该处理装置包括：

第一判断模块，用于根据接收到的时间源信息的变化情况，判断时间同步节点跟踪时间源是否发生改变；

第一处理模块，用于在时间同步节点跟踪时间源发生改变时，延迟一预定时间后，向所述下游时钟节点发送根据所述时间源信息的变化情况修改的时间同步报文参数。

其中，第一判断模块包括：

第一判断单元，用于当时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数；或者，

第二判断单元，用于当时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

其中，该处理装置还包括：

第二判断模块，用于当时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，预定时间到期后，判断时间同步节点是否处于时间同步保持状态；

第二处理模块，用于在时间同步节点处于时间同步保持状态时，依据时间同步节点当前跟踪的时间源的参数修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

其中，处理装置还包括：

第三处理模块，用于当时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，预定时间到期后，依据边界时钟节点当前跟踪的时间源的参数修改通过从时钟传输的时间同步报文参数。

其中，该时间同步报文的处理装置还包括：

第四处理模块，用于当时间源信息的变化情况不会导致时间同步节点更换时间源时，直接根据时间源信息的变化情况修改向下游时钟节点传输的时钟报文参数。

本发明的实施例的有益效果是：

通过对时间同步节点输入的时间源信息的变化情况进行区分处理，在时间源信息的变化情况改变时间同步节点跟踪的时间源时，对改变向下游时钟节点输出时间同步报文参数设置一定的延迟预定时间，从而避免了不必要的下游震荡，保证了时间同步网络的稳定运行。

附图说明

图1表示本发明实施例一的流程示意图；

图2表示本发明实施例三的流程示意图；

图3表示本发明实施例四的流程示意图；

图4表示本发明实施例八的模块示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供了一种时间同步报文的处理方法，应用于一时间同步节点，该处理方法包括：

步骤S11：根据接收到的时间源信息的变化情况，判断时间同步节点跟踪时间源是否发生改变。

这里提到的时间同步节点可以是边界时钟节点，亦可以是超级主时钟节点。以边界时钟节点为例，边界时钟节点既可以作为上游时钟节点的从时钟节点，用于接收上游时钟节点发送的时间同步报文，又可以作为下游时钟节点的主时钟节点，用于向下游时钟节点发送时间同步报文参数，这样即可实现上游时钟节点、边界时钟节点和下游时钟节点保持一致的频率与相位等参数。而超级主时钟节点直接接收卫星发送的卫星接收机时间源信息，并将该时间源信息作为自身的参考时间。

在时间同步过程中，当超级主时钟接收到的卫星发送的时间源信息发生改变，或者边界时钟节点接收到的上游时钟节点传输过来的时间同步报文发生改变时，会导致修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数；这时，需要判断接收到的时间源信息的变化是否会导致自身跟踪时间源的变化，即自身是否需要切换时间源。

步骤S12：在时间同步节点跟踪时间源发生改变时，延迟一预定时间后，向下游时钟节点发送根据时间源信息的变化情况修改的时间同步报文参数。

当判断出接收到的时间源信息的变化情况会导致自身切换时间源时，即修改向下游时钟节点输出的时间同步报文参数，可能会造成下游时钟节点跟随该时间同步节点切换时间源，从而造成下游时钟节点的震荡，为了避免因下游时钟节点发生震荡导致网络运行不稳定的情况，需要延迟一预定时间后，再向下游时钟节点发送修改后的时间同步报文参数，也就是说，在该时间同步节点需要切换时间源时，在预定时间内不修改向下游时钟节点输出的时间同步报文参数。

这里所说的预定时间指的是该时间同步节点恢复正常运行状态，且不影响下游时钟节点正常运行的时间。

本发明实施例一中，超级主时钟节点根据从卫星接收到的接收机时间源的变化情况，或者，边界时钟节点根据从上游时钟节点接收到的时间同步报文的变化情况，来判断自身是否需要切换跟踪的时间源，在需要切换时间源时，延迟预定时间后，再向下游时钟节点发送修改后的时间同步报文参数，以此避免下游时钟节点不必要的切换过程，从而避免了不必要的网络震荡，保证了整个时间同步网络的稳定运行。

实施例二

本实施例二在实施例一的基础上，时间源信息的变化情况包括多种情况，以超级主时钟节点为例，时间源信息的变化情况包括：接收卫星的参数变化、卫星接收机参数变化等，以边界时钟为例，接收到上游时钟节点发送的时间源信息为时间同步报文(如为精确时间同步PTP协议报文)，时间同步报文的变化情况包括：报文丢失、报文部分丢失、报文质量差、报文延迟、报文参数变化等，其中，报文参数包括：时间等级clockClass、主时钟身份信息grandmasterIdentity、步移量stepsRemoved、时间源timeSource、时间溯源timeTraceable和频率溯源frequencyTraceable等参数中的一种或多种。本实施例二仅以以下场景作为示例说明：

当时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息，或者时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，均判断为该变化情况需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

值得指出的是，其他可造成时间同步节点更换时间源的情况亦属于上述实施例一中所提及的延迟一预定时间后，向下游时钟节点发送修改后的时间同步报文参数的情况。

实施例三

本实施例三结合实施例二中时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息的情况对该时间同步报文的处理方法进行具体介绍，如图2所示，以边界时钟节点为例，该时间同步报文处理方法具体包括：

步骤S21：当无法从上游时钟节点正常接收到时间源信息时，判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数，边界时钟节点进入时间同步保持状态。

这里所说的无法正常接收到时间源信息指的是边界时钟节点无法正常接收到时间同步报文，具体情况包括：时间同步报文部分丢失，预设时间内未接收到上游时钟节点发送的时间同步报文，上游时钟节点停止发送时间同步报文，或上游时钟节点未成功发送处时间同步报文等情况。边界时钟节点判断出需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数，这时，边界时钟节点进入时间同步保持状态。其中，这里所说的时间同步保持状态指的是，边界时钟节点利用自身时钟更新本地时间，而不是利用外部时间源作为本地时间更新的参考时钟。

步骤S22：当进入时间同步保持状态时，在预定时间内，维持通过从时钟端口向下游时钟节点传输的时间同步报文参数不变。

这里所说的预定时间指的是接收到的上游时钟节点发送的时间同步报文恢复正常，且不影响下游时钟节点同步网络正常运行的经验时间。优选地，可将该预定时间t1设置为上游时钟节点发送时间同步报文的一个或多个周期，也就是说，当边界时钟节点进入时间同步保持状态后，在上游时钟节点下一次或下N次发送时间同步报文之前，边界时钟节点始终维持通过从时钟端口传输的时间同步报文参数不变。

步骤S23：当预定时间到期后，判断边界时钟节点是否处于时间同步保持状态。

当边界时钟节点保持时间同步保持状态预定时间后，边界时钟节点需检测判断自身是否仍然处于时间同步保持状态。

步骤S24：在边界时钟节点处于时间同步保持状态时，依据边界时钟节点当前跟踪的时间源的参数修改通过从时钟端口传输的时间同步报文参数。

当边界时钟节点维持通过从时钟端口传输的时间同步报文参数不变超过预定时间后，仍然处于时间同步保持状态时，为了不影响整个时间同步网络的正常运行，边界时钟节点需依据当前跟踪的时间源的参数修改向下游时钟节点发送的时间同步报文参数，以使下游时钟节点切换正确的时间源，保证全网时钟的同步性。

实施例四

本实施例四结合实施例二中时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源的情况，对该时间同步报文的处理方法进行具体介绍，以边界时钟节点为例，如图3所示，具体包括：

步骤S31：当从上游时钟节点接收到的时间源信息的变化情况导致边界时钟节点根据接收到的时间同步报文更换时间源时，需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

这里所说的边界时钟节点从上游时钟节点接收到的时间同步报文指的是，边界时钟节点从当前选择的时间源接收到的时间同步报文参数，当报文参数发生变化，采用BMC选源算法，根据接收到的时间同步报文决策出自身需要更换时间源时，边界时钟节点判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

步骤S32：在预定时间内，维持通过从时钟端口传输的时间同步报文参数不变。

这里所说的预定时间指的是边界时钟节点跟踪到新的时间源，且不影响下游时钟节点同步网络正常运行的经验时间。优选地，可将该预定时间t2设置为边界时钟节点计算并跟踪到新的时间源的所需时间，也就是说，当边界时钟节点在跟踪到新的时间源之前，边界时钟节点始终维持通过从时钟端口传输的时间同步报文参数不变。

步骤S33：当预定时间到期后，依据边界时钟节点当前跟踪的时间源的参数修改通过从时钟传输的时间同步报文参数。

当边界时钟节点跟踪到新的时间源后，边界时钟节点需依据当前跟踪的时间源的参数修改向下游时钟节点发送的时间同步报文参数，以使下游时钟节点切换正确的时间源，保证全网时钟的同步性。

实施例五

以上实施例一至实施例四介绍了时间同步节点在时间同步状态变化时，对改变向下游时钟节点输出时间同步报文参数设置一定的延迟预定时间的情况，本实施例五将介绍时间同步节点接收到的时间源信息的变化情况不会导致自身切换时间源的情况。

当时间源信息的变化情况不会导致时间同步节点更换时间源时，直接根据时间源信息的变化情况修改向下游时钟节点传输的时钟报文参数。

以边界时钟节点为例，也就是说，边界时钟节点从上游时钟节点接收到的时间同步报文发生变化，采用BMC选源算法，根据接收到的时间同步报文决策出自身不需要更换时间源，这时，边界时钟节点不对修改输出时间同步报文参数设置延迟时间，直接修改修改下游时钟节点传输的时钟报文参数。

实施例六

上述实施例一至实施例五中所述的延迟预定时间，当时间源信息的变化情况不同时，对应的延迟预定时间不同，例如：上述实施例三中提及的t1和实施例四中提及的t2可以设置为不同时间。

实施例七

值得指出的是，以上实施例所说明的情况均为时间源信息发生变化时的处理情况，本实施例七将结合时间同步协议或接口发生变化时的处理情况。

当边界时钟节点具有多种时间同步接口和协议时，例如，PTN***中具备PTP和1PPS+TOD两种时间同步协议接口时，那么作为时间源的其中一种协议发生变化时，会相应改变另一种接口的输出时间同步报文参数。例如，边界时钟节点跟踪PTP时间源，输出接口为1PPS+TOD，那么如果PTP报文丢失导致设备进入时间同步保持状态，这时，边界时钟节点需要设置延迟一段时间t3，t3之后如果仍然处于时间同步保持状态时，才改变输出1PPS+TOD报文状态参数。

实施例八

以上七个实施例分别介绍了时间同步节点输入的时间源信息的不同变化情况，采用不同的处理策略进行处理；当时间同步状态变化时，时间同步节点对改变向下游时钟节点输出时间同步报文参数设置一定的延迟时间，从而避免了不必要的下游震荡，保证了时间同步网络的稳定运行。本实施例八将结合图4对上述时间同步报文的处理方法对应的时间同步报文的处理装置进行详细介绍。

具体地，该时间同步报文的处理装置，应用于一时间同步节点，具体包括：

第一判断模块401，用于根据接收到的时间源信息的变化情况，判断时间同步节点跟踪时间源是否发生改变；

第一处理模块402，用于在时间同步节点跟踪时间源发生改变时，延迟一预定时间后，向下游时钟节点发送根据时间源信息的变化情况修改的时间同步报文参数。

其中，第一判断模块包括：

第一判断单元，用于当时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数；或者，

第二判断单元，用于当时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

其中，处理装置，还包括：

第二判断模块，用于当时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，预定时间到期后，判断时间同步节点是否处于时间同步保持状态；

第二处理模块，用于在时间同步节点处于时间同步保持状态时，依据时间同步节点当前跟踪的时间源的参数修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

其中，处理装置还包括：

第三处理模块，用于当时间源信息的变化情况导致时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，预定时间到期后，依据边界时钟节点当前跟踪的时间源的参数修改通过从时钟传输的时间同步报文参数。

其中，该时间同步报文的处理装置还包括：

第四处理模块，用于当时间源信息的变化情况不会导致时间同步节点更换时间源时，直接根据所述时间源信息的变化情况修改向下游时钟节点传输的时钟报文参数。

需要说明的是，该装置是与上述时间同步报文的处理方法对应的装置，上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种时间同步报文的处理方法，应用于一时间同步节点，其特征在于，包括：

根据接收到的时间源信息的变化情况，判断所述时间同步节点跟踪时间源是否发生改变；

在所述时间同步节点跟踪时间源发生改变时，延迟一预定时间后，向所述下游时钟节点发送根据所述时间源信息的变化情况修改的时间同步报文参数。

2.根据权利要求1所述的时间同步报文的处理方法，其特征在于，所述时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息，或者所述时间源信息的变化情况导致所述时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

3.根据权利要求2所述的时间同步报文的处理方法，其特征在于，当所述时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，所述处理方法还包括：

所述预定时间到期后，判断所述时间同步节点是否处于时间同步保持状态；

在所述时间同步节点处于时间同步保持状态时，依据所述时间同步节点当前跟踪的时间源的参数修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

4.根据权利要求2所述的时间同步报文的处理方法，其特征在于，当所述时间源信息的变化情况导致所述时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，所述处理方法还包括：

所述预定时间到期后，依据所述时间同步节点当前跟踪的时间源的参数修改通过从时钟传输的时间同步报文参数。

5.根据权利要求1所述的时间同步报文的处理方法，其特征在于，还包括：

当所述时间源信息的变化情况不会导致所述时间同步节点更换时间源时，直接根据所述时间源信息的变化情况修改向下游时钟节点传输的时钟报文参数。

6.根据权利要求1所述的时间同步报文的处理方法，其特征在于，当接收到的时间源信息的变化情况不同时，所对应的延迟预定时间不同。

7.一种时间同步报文的处理装置，应用于一时间同步节点，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于根据接收到的时间源信息的变化情况，判断所述时间同步节点跟踪时间源是否发生改变；

第一处理模块，用于在所述时间同步节点跟踪时间源发生改变时，延迟一预定时间后，向所述下游时钟节点发送根据所述时间源信息的变化情况修改的时间同步报文参数。

8.根据权利要求7所述的时间同步报文的处理装置，其特征在于，所述第一判断模块包括：

第一判断单元，用于当所述时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数；或者，

第二判断单元，用于所述时间源信息的变化情况导致所述时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，判断为需要修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

9.根据权利要求8所述的时间同步报文的处理装置，其特征在于，所述处理装置，还包括：

第二判断模块，用于当所述时间源信息的变化情况为无法正常接收到时间源信息时，所述预定时间到期后，判断所述时间同步节点是否处于时间同步保持状态；

第二处理模块，用于在所述时间同步节点处于时间同步保持状态时，依据所述时间同步节点当前跟踪的时间源的参数修改向下游时钟节点传输的时间同步报文参数。

10.根据权利要求8所述的时间同步报文的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括：

第三处理模块，用于当所述时间源信息的变化情况导致所述时间同步节点根据接收到的时间源信息更换时间源时，所述预定时间到期后，依据所述边界时钟节点当前跟踪的时间源的参数修改通过从时钟传输的时间同步报文参数。

11.根据权利要求7所述的时间同步报文的处理装置，其特征在于，还包括：

第四处理模块，用于当所述时间源信息的变化情况不会导致所述时间同步节点更换时间源时，直接根据所述时间源信息的变化情况修改向下游时钟节点传输的时钟报文参数。