用于同步分组交换网络的主时钟和从时钟的非介入式方法以及关联的同步设备技术

技术编号:8865459 阅读:184 留言:0更新日期:2013-06-29 02:38
一种用于同步分组交换网络的主时钟(HM)和从时钟(HE)的方法,其能够通过所述网络中相互连接的中间设备(E1-E9)相互之间交换同步分组流,所述方法包括下列步骤:i)在每个中间设备(E1-E9)内确定属于同步分组中至少一个选定流的第一组分组的分组的即时传送时间,基于所述即时传送时间来确定所述分组的最大传送时间,然后在所述选定流的第二组分组的分组上进行动作,从而它们在每个中间设备(E1-E9)内的即时传送时间均大致上等于所述对应的最大传送时间;以及ii)至少对在所述从时钟(HE)内的所述选定流的分组进行过滤,以便借助于所述选定流的第二组的处理后的分组将从时钟同步到所述主时钟(HM)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及分组交换网络,更具体地,涉及属于分组交换网络的主时钟和从时钟的同步。这里,术语“分组交换网络”是指这样的通信网络,在该通信网络中,数字消息通过交换或路由操作以数据分组的形式从源地址向接收地址传送。需要注意的是,通信介质可以是有线或无线的。
技术介绍
主时钟和从时钟之间的参考时间或频率的分布是通过分组交换网络的节点来执行的。这里,“节点”是指表示交换点或路由点的任何类型的网络设备(或元件)。因此,其例如可以是交换机或路由器。进一步地,术语“主时钟”这里是指能够传送被时间戳记的同步消息/分组的元件。这样的元件例如可以是IEEE 1588V2服务器。主时钟可以与网络设备或网元(例如交换机或路由器)集成或共置。此外,术语“主时钟”是指能够接收和处理被时间戳记的消息/分组以控制提供参考频率或时间的本地时钟的元件。这样的元件例如可以与基站(如果是在无线网络中)集成或共置。为了使得从时钟能够与主时钟同步,主时钟和从时钟必须通过分组交换网络的中间节点来交换同步消息。非限制性的实例是,这些同步消息在双向通信中可以是IEEE协议1588V2的消息(或者对于“精确时间协议版本2”而言是PTPV2),双向通信意味着从主时钟到从时钟(“SYNC”消息)以及从从时钟到主时钟(DELAY_REQ消息)。这些同步消息包含时间戳信息,使得从时钟能够同步到主时钟,基于此,可以推导出频率同步(或调谐)。需要提醒的是,可以从时间推导出频率,反之则不能。
技术实现思路
本领域技术人员业已知道,从时钟相比于主时钟的时间同步的精确性依赖于属于第一流(从主时钟到从时钟)和第二流(从从时钟到主时钟)的同步消息的分组(后文中称为同步分组)的传输时间的不对称性,并且依赖于这些同步分组的分组抖动。需要提示的是,分组抖动主要依赖于通过网元传送该分组所花费的时间的变化。然而,通过网元的分组传送时间严重地依赖于不可预测的流量水平。结果,尤其对于移动网络(基站)的使用是需要的毫秒级或低于毫秒级上的时间同步精确性由于这些依赖性而变得难以控制。为了克服这些依赖性,IEEE标准1588V2提议将透明时钟与每个中间节点关联起来,任务是确定第一或第二流的每个同步消息的同步分组的本地传送时间(通过找到它们的本地出发时间和本地到达时间之间的差),以及将确定的本地传送时间添加到所述同步消息的所谓校正字段的当前值中。前述的添加操作涉及向通过网络节点传送的分组的校正字段进行写入。该介入性动作是网络层隔离原理的违背,并且可能潜在地导致被传送信息的安全和/或完整性问题。附加地,由透明时钟执行的每个节点内校正字段的更新可以在支持同步分组的协议层的大型堆栈中表示复杂操作。例如,当同步分组通过伪线以太网技术(由RFC 4448规则定义)来传送时,协议层堆栈可以是IEEE1588V2在UDP上,UDP在IP上,IP在以太网上,以太网在PW(伪线)上,PW在MPLS上(多协议标签交换),MPLS在传输层上。结果,这样的堆栈引起了在分组内定位校正字段并且对其进行更新的问题,这种操作要求重新计算所关注分组的“校验和”字段的值。为了避免妨害前述的协议层,已经建议每个中间节点潜在地通过管理设备向从时钟传送其本地接收到的每个同步消息的传送时间。不幸的是,该解决方案遭受定标的实际问题的困扰。因此,本专利技术的目的在于使得能够以非介入方式(避免向校正字段中进行写入)来同步分组交换网络的主时钟和从时钟,这意味着不必妨害协议层。根据第一方面,本专利技术提供一种方法,专用于同步分组交换网络的主时钟和从时钟,能够通过网络中相互连接的中间设备(或节点)相互之间交换同步分组流。需要注意的是,该方法依赖于将同步流划分为两组不同的分组。流的第一组中的分组被选择为它们在中间设备(节点)中测量的即时传送时间能够与相同流中第二组的分组的即时传送时间相比较(或接近),从而第二组的分组的即时传送时间在最大传送时间(或参考时间)上的对准成为可能。更具体地,该方法包括下列步骤:i)在每个中间设备中确定属于同步分组中至少一个选定流的第一组分组的分组的即时传送时间,然后在来自该选定流的第二组分组的分组上进行动作,从而它们在每个中间设备中的即时传送时间中的每一个均大致上等于对应的最大传送时间;以及ii)对至少处于从时钟内的选定流的分组进行过滤,以通过第二组的处理后分组将从时钟同步到主时钟。该方法可以单独地或者组合地包括其他特征,具体而言:在步骤(i)期间,在每个中间设备中,可以基于选定流的第一组的分组的即时传送时间来确定选定流的第二组的分组的最大传送时间;在步骤(i)期间,在每个中间设备中,可以根据选定流的第一和第二组的分组之间的即时传送时间的相关(correlation),确定将被用于确定代表第二组的分组的即时传送时间的即时传送时间的选定流的第一组的连续分组的数目Kij,以及将被处理以呈现最大传送时间的、选定流的第二组的分组的数目Nij ;可以提供步骤(iii),包括通过在每个所关注中间节点中分析选定流的第一和第二组的分组之间的即时传送时间的相关,针对每个中间设备并且针对每个选定流,确定第一组的连续分组的细化(优选)数目K’ ij、第二组的分组的细化(优选)数目N’ ij以及细化的最大分组传送时间,然后在对应的中间设备中使用这些细化的(优选)数目K’ij和N’ ij以及每个细化的最大分组传送时间;在步骤(i)期间,可以在每个中间设备中进行每个选定流的分组之间的传送时间的每次相关;在步骤(iii)期间,对于每个中间设备并且对于每个第一流和第二流,可以根据第一和第二组的分组之间的即时传送时间的相关,确定从主时钟到从时钟的第一选定流中第一类型同步消息的第一传输频率,以及从从时钟到主时钟的第二选定流中第二类型同步消息的第二传输频率,并且对于每个中间设备而言,确定第一组的连续分组的细化数目K’ ij、第二组的分组的细化数目N’ ij以及最大细化分组传送时间;在步骤(iii)期间,对于选定的第一和第二流中的每一个,可以通过将所有的中间设备各自的最大分组传送时间相加,来计算针对所有中间设备的对应的总传送时间,以向主时钟和/或从时钟传送这两个总计的传送时间,从而其可以对第一和第二流的同步分组传输时间中的不对称性进行校正。在步骤(ii)期间,可以对主时钟内选定流的分组进行过滤,以通过该选定流的第二组的处理后分组将从时钟同步到主时钟;在步骤(ii)期间,可以在主时钟和从时钟的至少一个中确定表征选定间隔中包含的传输时间的变化的同步分组。根据第二方面,本专利技术提供第一设备,专用于同步分组交换网络的主时钟和从时钟,主时钟和从时钟能够通过网络中相互连接的中间设备相互之间交换同步分组流。第一设备可操作用于:针对其中一个中间设备来确定属于同步分组中至少一个选定流的第一组分组的分组的即时传送时间,然后,在该流的分组的第二组的分组上进行动作,从而它们在该中间设备中的即时传送时间大致上等于对应的最大传送时间。第一设备还被配置用于:在其中间设备中,基于选定流的第一组的分组的即时传送时间来确定选定流的第二组的分组的最大传送时间。此外,第一设备还可以操作用于:针对其中间设备,根据选定流的第一和第二组的分组之间的即时传送时间的相关,确定将被用于确定代表第二组的分组的即时传送时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.22 EP 10306154.51.一种用于同步分组交换网络的主时钟(HM)和从时钟(HE)的方法,能够通过所述网络的相互连接的中间设备(Ei)彼此交换同步分组流,所述方法包括以下步骤: i)在每个中间设备(Ei)内确定属于同步分组中至少一个选定流的第一组分组的分组的即时传送时间,基于所述即时传送时间来确定所述分组的最大传送时间,然后在所述选定流的第二组的分组上进行动作,从而它们在每个中间设备(Ei)内的即时传送时间大致上等于所述对应的最大传送时间,以及 )至少对在所述从时钟(HE)内的所述选定流的分组进行过滤,以便借助于所述选定流的所述第二组的处理后的分组将所述从时钟同步到所述主时钟(HM)。2.根据前述权利要求所述的方法,其中在步骤(i)期间,在每个中间设备(Ei)中,可以根据选定流的第一组的分组与第二组的分组之间的时间实例的相关来确定:将被用于确定即时传送时间的、所述选定 流的第一组的连续分组的数目Kij,以及将被处理以呈现最大传送时间的、所述选定流的第二组的分组的数目Nij,其中所述即时传送时间代表所述第二组的分组的即时传送时间。3.根据前述权利要求之一所述的方法,其中步骤(iii)被提供为包括:针对每个中间设备并且针对每个选定流,通过在所关注的中间设备(Ei)内分析所述选定流的第一组和第二组的分组之间的即时传送时间的相关,确定第一组的连续分组的细化数目K’ ij、所述第二组的分组的细化数目N’ ij以及细化的最大分组传送时间,然后在对应的中间设备(Ei)内使用这些细化的数目K’ ij和N’ ij以及每个细化的最大分组传送时间。4.根据权利要求3所述的方法,其中在步骤⑴期间,在每个中间设备(Ei)内进行每个选定流的分组之间的传送时间的每次相关。5.根据权利要求3和4之一所述的方法,其中在步骤(iii)期间,针对每个中间设备(Ei)并且针对每个第一流和第二流,根据所述第一组和第二组的分组之间的即时传送时间的所述相关,针对每个中间设备(Ei)来确定所述第一组的连续分组的细化数目K’ij、所述第二组的分组的细化数目N’ ij以及最大细化分组传送时间,在从所述主时钟(HM)到所述从时钟(HE)的第一选定流内确定第一类型的同步消息的第一传输频率,以及在所述从时钟(HE)到所述主时钟(HM)的第二选定流内确定第二类型的同步消息的第二传输频率。6.根据权利要求3至5之一所述的方法,其中在所述步骤(iii)内,对于所述选定的第一流和第二流中的每一个,通过将所有的中间设备(Ei)各自的最大分组传送时间相加,计算针对所有所述中间设备(Ei)的对应的总传送时间,以便向所述主时钟(HM)和/或所述从时钟(HE)传送这两个总计的传送时间,从而其能够对所述第一流和第二流的同步分组的传输时间中的不对称性进行校正。7.根据权利要求1至6之一所述的方法,其中在所述步骤(ii)内,对所述主时钟(麗)内的所述选定流的分组进行过滤,以便借助于所述选定流的第二组的处理后的分组将所述从时钟(HE)同步到所述主时钟(HM)。8.根据权利要求1至7之一所述的方法,其中在所述步骤(ii)内,在所述主时钟(麗)和从时钟(HE)的至少一个中,确定表征在选定间隔内包含的传输时间的变化的同步分组。9.一种用于同步分组交换网络的主时钟(HM)和从时钟(HE)的设备(Dl),能够通过所述网络中相互连接的中间设备(...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·勒帕莱克D·T·比伊
申请(专利权)人:阿尔卡特朗讯
类型:
国别省市:

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