汇聚式网络中设备间的同步方法、系统和汇聚环设备

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 

本发明考虑汇聚式网络的组网特点及需求，引入了新的时钟类型，即边界时钟+透明时钟，配置该时钟类型的设备具有边界时钟与透明时钟的功能。基于此，本发明实施例提供了一种汇聚式网络中设备间的同步方法、系统和汇聚环设备。 

图1示出了根据本发明实施例的一种汇聚式网络中设备间的同步方法的流程图，该方法包括以下步骤： 

步骤S102，汇聚环设备确定当前端口的端口类型； 

其中，汇聚环设备配置有边界时钟与透明时钟(用“BC+TC”表示)的功能；端口类型包括主端口(master端口)、从端口(slave端口)和服务端口(server端口)，服务端口为与接入环相连的端口； 

汇聚设备可以根据配置文件中的信息确定当前端口的类型，以及自身配置的时钟类型等信息。 

步骤S104，汇聚环设备按照确定的端口类型处理PTP报文，使汇聚式网络中设备间达到同步。 

本实施例中，不同类型的端口对应不同的报文处理方式，例如，当汇聚环设备确定的端口类型为服务端口时，步骤S104包括：从该当前端口发送生成的PTP报文，丢弃该当前端口接收到的PTP报文。 

优选地，针对汇聚式网络的组网特点，在进行设备间同步之前，即上述步骤S102之前，上述方法还包括下述配置： 

1)配置接入环上的接入环设备的时钟类型为边界时钟或透明时钟，其中，透明时钟为点到点(P2P，Peer to Peer)透明时钟或端到端(E2E，End to End)透明时钟； 

根据这种配置，接入环设备将根据其端口的端口类型处理PTP报文，该接入环设备的端口类型包括主端口和从端口； 

2)配置接入环设备下挂的传输偏差(TD，TransmissionDeviation)基站的时钟类型为普通时钟； 

3)配置汇聚式网络中未连接接入环的汇聚环设备的时钟类型为边界时钟。其中，该未连接接入环的汇聚环设备的时间源来自全球定位系统(GPS，Global Positioning System)，且作为汇聚式网络的GM时钟； 

4)配置汇聚式网络中的设备的时钟PTP端口状态选择算法为最佳主时钟(BMC，Best Master Clock)算法； 

根据这种配置，上述汇聚环设备运行BMC算法，从该汇聚环设备的端口中选择一个端口为从端口，至少一个端口为主端口，并从主端口中选择至少一个端口为服务端口。接入环上的接入环设备 运行所述BMC算法，从接入环设备的端口中选择一个端口为从端口，其余端口为主端口。 

本实施例中的PTP报文包括以下之一：通告(Announce)报文、同步(Sync)报文、流上报(flow_up)报文、延时请求(DelayReq)报文和延时响应(DelayResp)报文。 

参见图2所示的汇集环设备的内部结构示意图，该设备包括1588协议栈模块、BMC算法模块和报文交换模块，其中，BMC算法模块，用于运行BMC算法，判断出节点时钟上各PTP端口的类型；PTP协议栈模块，用于生成并处理PTP报文；报文交换模块，用于判断报文的类型和端口类型，并根据不同的类型做相应的处理。其中，针对上述报文，各端口具有的性能如下： 

从端口(Slave端口)，对于收到的Sync报文和flow_up报文需要透传到其他的主端口(即master端口)，并同时上送至1588协议栈模块。对于收到的DelayReq报文只做透传处理。对于收到的DelayResp报文，需要按目的时钟标识(ClockID)终结并上送1588协议栈模块处理；对于目的ClockID不匹配的DelayResp报文只做透传处理。对于1588协议栈模块发出的1588报文正常发送。 

服务端口(Server端口)，所有收到的1588v2报文在此端口上终结(不能透传，防止下级1588报文穿越到上级1588v2网络中)，对于收到的Announce报文必须丢弃，防止BMC算法模块将此端口计算成Slave端口；对于收到的正常的DelayReq报文或其它冗余1588v2报文交由1588协议栈模块处理或丢弃。对于1588协议栈模块发出的报文不作过滤(包括Announce、Sync、Flow_Up、DelayResp)。 

主端口(Master端口)，对于收到的Announce报文需要透传并上送1588协议栈模块，参与BMC算法运算。对于收到的Sync、Flow_Up、DelayReq、DelayResp报文只需要做透传处理。对于平台发出的Announce报文需要正常发出。虽然BMC算法模块运算出该端口为Master端口，但是该端口不发送Sync报文。 

本实施例通过在汇聚设备上配置新的时钟类型BC+TC，并基于该类型进行同步操作，解决了汇聚式网络中设备间的同步性较差的问题，增强了网络时间同步的健壮性。并且，接入环设备通过上述配置，将不会影响汇聚环设备的时间同步，使汇聚式网络中设备间的时间同步达到了分层处理，即只能由汇聚环设备给接入环设备提供时间。简化了汇聚式网络中设备间的同步操作，提高了系统性能。 

实施例1 

本实施例以图3所示的汇聚式网络为例进行说明，其中，设备1、2、3、4和5为汇聚环设备，并且在设备3、4和5上下挂有的GE接入环一、GE接入环二、GE接入环三和GE接入环四。GE接入环上的设备为接入环设备，汇聚环设备和接入环设备配置的时钟类型与上述实施例中配置的时钟类型相同，即：图3中汇聚环设备1和2设置为边界时钟功能，设备3，4，5设置为边界时钟+透明时钟功能(如E2E透明时钟)。接入环所有设备都设置为边界时钟。在接入环设备都下挂一TD基站，TD基站设置为普通时钟。所有PTP设备均使用1588v2定义的一步时钟(one-step clock)模式。 

1.图3所示网络为一PTP时钟域，且域延时测量机制为E2E方式。在该时钟域中，边界时钟，普通时钟，边界时钟+透传时钟，都启用BMC算法。 

2.设备1的边界时钟的时间源来自GPS，且为该PTP域的GM时钟。根据BMC算法，其链路上的端口作为master端口。此端口发送Announce报文和sync报文，以及响应DelayReq报文，即发送DelayResp报文。 

3.在汇聚环上的设备3，4，5的节点时钟上，指定与接入环设备相连的端口为server端口。此节点时钟运行BMC算法，会选择出其中一个端口为slave端口，一个端口为master端口。比如对于设备4，port2为slave端口，port1为master端口，port3和port4为server端口；则设备4时间同步于设备1。 

4.汇聚环上的设备4根据端口的类型对报文进行处理，以图2所示的汇集环设备为例，针对不同的端口类型，各模块参与报文的处理如下： 

port2：接收Announce和sync报文，上送到1588协议栈模块，并转发到port1端口。接收到DelayReq报文转发到port1。接收DelayResp报文，对于目的ClockID匹配的上送到1588协议栈模块，不匹配的转发到port1，发送1588协议栈模块生成的Announce和DelayReq报文。 

port1：接收Announce报文并上送1588协议栈模块，并转发到port2。接收到Sync、DelayReq、DelayResp报文后，转发到port2。发送1588协议栈模块生成的Announce报文。 

port3，port4：接收到Announce报文后丢弃，接收到的正常的DelayReq报文或其它冗余1588v2报文交由1588协议栈模块处理或丢弃，发送1588协议栈模块生成的Announce、Sync、DelayResp报文。 

5.接入环中的所有设备都运行BMC算法，会决定出链路中的端口一个为slave端口，其他的为master端口。所有基站运行BMC算法，决定出与接入环设备相连的端口状态为slave端口。则接入环设备同步于汇聚环设备。基站同步于接入环设备，最终达到全网时间同步。 

本实施例通过提供一种新的时钟类型：边界时钟+透明时钟。并提出一新的端口类型：server端口。此端口类型在PTP标准中的master端口类型基础上，新增加一些特性，例如，server端口具有将所有收到的1588v2报文终结(不能透传，防止下级1588报文穿越到上级1588v2网络中)的功能，对于收到的Announce报文丢弃，防止BMC算法模块将此端口计算成slave端口；对于收到的正常的DelayReq报文或其它冗余1588v2报文交由1588协议栈模块处理或丢弃。对于1588协议栈模块发出的报文(包括Announce、Sync、Flow_Up或DelayResp)不作过滤。边界时钟+透明时钟既有边界时钟的功能，又有透明时钟的功能。此时钟类型可以有一个slave端口，多个master端口。多个master端口可以指定其中的某个或者某几个是透传端口，且也可以指定其中某个或者某几个为server端口。 

例如：若此网元为汇聚环设备，且需要给接入环设备提供时钟时间。则可以人工指定相应的端口为server端口，此端口参与BMC算法运算时，固定为master端口。只从该端口发送Announce报文，不接收Announce报文。且该端口不透传其他端口过来的PTP报文。经过BMC算法的运行此节点时钟会选择出每个PTP端口的状态。比如会有一个slave+透传端口，会有一个或者多个server端口，会有一个或者多个透传端口。 

电信运营商在部署1588v2时间同步网络时，若部署成一个汇聚环下挂多个接入环的形式，则可以应用本发明实施例提供的时钟 类型。该类型的应用可以提高汇聚环上的节点时钟的时间同步性能。可以为接入环设备提供时间，同时能够阻断汇聚环与接入环设备的互相干扰；并且这种方式简化了1588v2时间同步网的复杂度，以及提高1588v2时间同步网的管理的简便性和安全性。同时本发明实施例提供的时钟类型可以与标准中提出的四种基本时钟类型进行互联互通。 

参见图4，本发明实施例还提供了一种汇聚环设备，该设备包括： 

端口类型确定模块42，用于确定当前端口的端口类型； 

其中，汇聚环设备配置有边界时钟与透明时钟的功能；该端口类型包括主端口、从端口和服务端口，服务端口为与接入环相连的端口； 

报文处理模块44，用于按照端口类型确定模块42确定的端口类型处理精确时间协议PTP报文，使汇聚环设备所在的汇聚式网络中设备间达到同步。 

报文处理模块44包括：报文发送单元，用于确定当前端口的类型为服务端口时，从当前端口发送生成的PTP报文；报文终结单元，用于确定当前端口的类型为服务端口时，丢弃当前端口接收到的PTP报文。 

本实施例中的PTP报文包括以下之一：通告(Announce)报文、同步(Sync)报文、流上报(flow_up)报文、延时请求(DelayReq)报文和延时响应(DelayResp)报文。 

报文处理模块44按照端口的类型对PTP报文的处理如下： 

从端口(Slave端口)，对于收到的Sync报文和flow_up报文需要透传到其他的主端口(即master端口)，并同时上送至1588协议栈模块。对于收到的DelayReq报文只做透传处理。对于收到的DelayResp报文，需要按目的时钟标识(ClockID)终结并上送1588协议栈模块处理；对于目的ClockID不匹配的DelayResp报文只做透传处理。对于1588协议栈模块发出的1588报文正常发送。 

服务端口(Server端口)，所有收到的1588v2报文在此端口上终结(不能透传，防止下级1588报文穿越到上级1588v2网络中)，对于收到的Announce报文必须丢弃，防止BMC算法模块将此端口计算成Slave端口；对于收到的正常的DelayReq报文或其它冗余1588v2报文交由1588协议栈模块处理或丢弃。对于1588协议栈模块发出的报文不作过滤(包括Announce、Sync、Flow_Up、DelayResp)。 

主端口(Master端口)，对于收到的Announce报文需要透传并上送1588协议栈模块，参与BMC算法运算。对于收到的Sync、Flow_Up、DelayReq、DelayResp报文只需要做透传处理。对于平台发出的Announce报文需要正常发出。虽然BMC算法模块运算出该端口为Master端口，但是该端口不发送Sync报文。 

优选地，汇聚环设备包括：算法配置模块，用于配置自身的时钟PTP端口状态选择算法为最佳主时钟BMC算法；端口类型选择模块，用于运行算法配置模块配置的BMC算法，从自身的端口中选择一个端口为从端口，至少一个端口为主端口，并从主端口中选择至少一个端口为服务端口。 

上述描述是以该汇聚环设备连接有接入环为例进行的说明，当本实施例的汇集环设备未连接接入环时，其时钟类型为边界时钟。 其中，该未连接接入环的汇聚环设备的时间源来自全球定位系统GPS，且作为汇聚式网络的GM时钟。 

本实施例的汇集环设备配置的时钟类型为边界时钟+透明时钟，因此其可以根据端口的类型对PTP报文进行不同的处理，达到向接入环提供时间的目的，解决了汇聚式网络中设备间的同步性较差的问题，增强了网络时间同步的健壮性。并且，接入环设备通过上述配置，将不会影响汇聚环设备的时间同步，使汇聚式网络中设备间的时间同步达到了分层处理，即只能由汇聚环设备给接入环设备提供时间。简化了汇聚式网络中设备间的同步操作，提高了系统性能。 

参见图5，本发明实施例还提供了一种汇聚式网络系统，该系统包括：汇聚环设备50和接入环设备60； 

汇聚环设备50包括： 

端口类型确定模块52，用于确定当前端口的端口类型；其中，汇聚环设备50配置有边界时钟与透明时钟的功能；端口类型包括主端口、从端口和服务端口，服务端口为与接入环相连的端口； 

报文处理模块54，用于按照端口类型确定模块确定的端口类型处理精确时间协议PTP报文，使汇聚式网络系统中设备间达到同步； 

接入环设备60包括： 

同步模块62，用于根据其端口的端口类型处理PTP报文，接入环设备60的时钟类型为边界时钟或透明时钟，接入环设备的端口类型包括主端口和从端口。 

汇聚环设备50具体对PTP报文的处理与上述实施例相同，例如：当汇聚环设备确定端口类型为服务端口时，从该端口发送生成的PTP报文，丢弃该端口接收到的PTP报文。基于此，报文处理模块54包括： 

报文发送单元，用于确定当前端口的类型为服务端口时，从当前端口发送生成的PTP报文； 

报文终结单元，用于确定当前端口的类型为服务端口时，丢弃当前端口接收到的PTP报文。 

其中，PTP报文包括以下之一：通告(Announce)报文、同步(Sync)报文、流上报(flow_up)报文、延时请求(DelayReq)报文和延时响应(DelayResp)报文。 

优选地，该系统还包括：与接入环设备相连的传输偏差TD基站，该TD基站配置有普通时钟功能，用于与接入环设备60进行同步。 

优选地，汇聚环设备50包括：第一算法配置模块，用于配置自身的时钟PTP端口状态选择算法为最佳主时钟BMC算法；端口类型选择模块，用于运行算法配置模块配置的BMC算法，从自身的端口中选择一个端口为从端口，至少一个端口为主端口，并从主端口中选择至少一个端口为服务端口。 

与上述汇聚环设备50相对应地，接入环设备60包括：第二算法配置模块，用于配置自身的时钟PTP端口状态选择算法为最佳主时钟BMC算法；第二端口类型选择模块，用于运行算法配置模块配置的BMC算法，从自身的端口中选择一个端口为从端口，其余端口为主端口。 

上述描述是以该汇聚环设备50连接有接入环为例进行的说明，对于未连接接入环的汇集环设备，其时钟类型配置为边界时钟。其中，该未连接接入环的汇聚环设备的时间源来自全球定位系统GPS，且作为汇聚式网络的GM时钟。 

本实施例的汇集环设备配置的时钟类型为边界时钟+透明时钟，因此其可以根据端口的类型对PTP报文进行不同的处理，达到向接入环提供时间的目的，解决了汇聚式网络中设备间的同步性较差的问题，增强了网络时间同步的健壮性。并且，接入环设备通过上述配置，将不会影响汇聚环设备的时间同步，使汇聚式网络中设备间的时间同步达到了分层处理，即只能由汇聚环设备给接入环设备提供时间。简化了汇聚式网络中设备间的同步操作，提高了系统性能。 

从以上的描述中可以看出，本发明实现了如下技术效果：提高汇聚环上的节点时钟的时间同步性能。可以为接入环设备提供时间，同时能够阻断汇聚环与接入环设备的互相干扰。简化1588v2时间同步网的复杂度，以及提高1588v2时间同步网的管理的简便性和安全性。 

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。