專利名稱：傳輸網時鐘同步的方法、設備及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域中的時鐘同步技術，具體涉及一種傳輸網時鐘同步的 方法、i殳備及系統。
背景技術：
在通信領域，"同步"概念是指網絡各個節點的時鐘頻率同步，其誤差應符 合相關標準的規定。
時間同步網絡通常采用主、從時鐘結構，主、從時鐘之間通過四消息機 制進行通信，如圖l所示，其中tl是主時鐘發出Sync消息的時刻；t2是從時鐘 收到Sync消息的時刻；t3是從時鐘發出Delay—req消息的時刻；t4是主時鐘收到 Delay—req消息的時刻；Master—Slave—Delay是主時鐘到從時鐘的消息時延； Slave_Master—Delay是從時鐘到主時鐘的消息時延。
根據上述這些時間參數可以計算出主、從時鐘之間的鐘差
Offset=[(t2-tl- Master—Slave—Delay)-(t4國t3- Slave Master—Delay)] /2
=[(t2-tl)-(t4-t3)]/2 - (Master—Slave—Delay - Slave—Master—Delay )/2。
對于對稱的網絡系統，主時鐘到從時鐘的消息時延Master—Slave—Delay和 從時鐘到主時鐘的消息時延Slave—Master—Delay是相等的，則上述鐘差公式可 以簡化為Offset =[(t2-tl)-(t4-t3)]/2。
從時鐘側根據該鐘差調整本地時鐘，從而達到與主時鐘的同步。
在這種四消息機制中，主、從時鐘設備要互發消息四次，其中主時鐘設 備需要發送兩次時間消息，即Follow一up和Delay—resq給從時鐘設備，消息內 容多，速度比較慢，每次得到主從時鐘設備的offset的時間流程較長。因此每 次調整從時鐘的頻率慢、周期長，不利于提高主從時鐘的鎖定精度。
發明內容
本發明提供一種傳輸網時鐘同步的方法、設備及系統，以減少網絡中主從 時鐘同步過程中互發消息的次數，提高主從時鐘的鎖定精度。為此，本發明提供如下技術方案 一種傳輸網時鐘同步的方法，包括
從時鐘設備發送延時請求Delay一Req消息到主時鐘設備，并記錄發送所述 Delay—Req消息的時間t3;
接收主時鐘設備發送的同步Sync消息，并記錄收到所述Sync消息的時間
t2;
接收主時鐘設備發送的隨后時間Follow—Up消息，所述Follow—Up消息中 攜帶的與主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl 相關的時間信息；
根據所述t2、 t3和所述Follow—Up消息中攜帶的時間信息計算鐘差；
根據所述鐘差調整從時鐘，使所述從時鐘與主時鐘同步。 一種從時鐘設備，包括
消息發送單元，用于發送延時請求Delay—Req消息到主時鐘設備，并記錄 發送所述Delay—Req消息的時間t3;
消息接收單元，用于接收主時鐘設備發送的同步Sync消息，并記錄收到 所述同步Sync消息的時間t2;并接收主時鐘設備發送的隨后時間Follow—Up 消息，所述Follow—Up消息中攜帶與主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4 和發送Sync消息的時間tl相關的時間信息；
鐘差計算單元，用于根據所述t2、 t3和所述Follow—Up消息中攜帶的時間
信息計算鐘差；
調整單元，用于根據所述鐘差調整從時鐘，使所述從時鐘與主時鐘同步。
一種主時鐘設備，包括
消息接收單元，用于接收從時鐘設備發送的延時請求Delay—Req消息，并 記錄收到所述Delay—Req消息的時間t4;
消息發送單元，用于在所述消息接收單元收到所述Delay—Req消息后，向 從時鐘設備發送同步Sync消息，記錄發送所述同步Sync消息的時間tl，并向 從時鐘設備發送隨后時間FollowJJp消息，所述Follow—Up消息攜帶與收到所 述Delay_Req消息的時間t4和發送所述同步Sync消息的時間11相關的時間信
6自
本發明實施例的傳輸網時鐘同步的方法及設備，每次同步消息流程由現有 ^支術的四消息機制減少為三消息機制，傳送時間的消息由兩次減少為一次，減
少了消息的發送次數，也減少了消息的發送過程。原來是三個過程Sync, FollowUp是第一個過程，Delay—Req是第二個過程，Delay—Resp是第三個過 程。現在只有兩個過程Delay—Req是第一個過程，Sync, FollowUp是第二 個過程。節約了時間，縮短了同步周期，同時也可以減少對數據處理對設備資 源的消耗，從而縮短了每次得到鐘差的周期時間，可以更快更及時地對從時鐘 進行調整，提高了主從時鐘鎖定的精度。
圖l是現有技術中主、從時鐘通過四消息機制進行通信的示意圖； 圖2是本發明實施例接入網時鐘同步的方法的流程圖； 圖3是本發明實施例中主、從時鐘通過三消息機制進行通信的示意圖； 圖4是本t明實施例從時鐘設備的結構示意圖； 圖5是本發明實施例主時鐘設備的結構示意圖。
具體實施例方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明實施例的方案，下面結合附圖 和實施方式對本發明實施例作進一步的詳細說明。
本發明實施例的傳輸網時鐘同步的方法，通過三消息機制使主、從時鐘設 備進行通信，由從時鐘先發送Deky—Req (延遲請求)消息到主時鐘設備，并 記錄發送Delay—Req消息的時間t3,主時鐘設備收到Delay—Req消息后，記錄 收到Delay—Req消息的時間t4。此時，乂人時鐘設備不發送攜帶t3的時間消息， 而是由主時鐘設備再發送Sync (同步)消息給從時鐘設備，并記錄發送Sync 消息的時間tl,從時鐘i殳備收到Sync消息后，記錄收到Sync消息的時間t2。 主時鐘設備還需要將記錄的時間tl和t4的信息通過Follow—Up消息通知從時 鐘設備。
如圖2所示，是本發明實施例接入網時鐘同步的方法的流程圖，主要包括
7以下步驟
步驟201,從時鐘設備發送延遲請求Delay一Req消息到主時鐘i殳備，并記 錄發送所述Delay一Req消息的時間t3 。
步驟202,接收主時鐘設備發送的同步Sync消息，并記錄收到所述Sync
消息的時間t2。
步驟203,接收主時鐘設備發送的隨后時間Follow—Up消息，所述 Follow—Up消息中攜帶時間信息。 由于鐘差
Offset={(Master—Slave—Difference~Slave—Master—Difference)-(Master—Slave—Delay— Slave—Master—Delay )}/2 因此可以得到
Offset=[(t2-tl)-(t4-t3)]/2 - (Master—Slave—Delay— Slave—Master—Delay )/2
=[(t2+t3)/2-(tl+t4)/2] - (Master—Slave—Delay— Slave—Master—Delay )/2
其中，Master—Slave—Delay是主時鐘到從時鐘的消息時延； Slave—Master—Delay是/人時鐘到主時鐘的消息時延。
對于對稱的網絡系統，主時鐘到從時鐘的消息時延Master—Slave—Delay和 從時鐘到主時鐘的消息時延Slave—Master—Delay是相等的，則上述鐘差/^式可 以簡化為Offset =(t2+t3)/2-(t 1 +t4)/2 。
由于從時鐘設備記錄了 t2和t3,因此主時鐘設備只需通知從時鐘設備tl 和t4的信息，即可根據上述公式計算出鐘差。
因此，所述Follow—Up消息中攜帶的時間信息可以是以下幾種形式
主時鐘設備收到Delay一Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl;或
者
主時鐘設備收到Delay一Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和；
或者
主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和 的二分之一。
當然，對于非對稱的網絡系統，也可以通過測量出主時鐘到從時鐘的消息 時延Master—Slave—Delay和/人時4f到主時4中的消息時延Slave—Master—Delay,利用本發明方法實現主從時鐘同步。
步驟204,根據所述t2、 t3和所述Follow—Up消息中攜帶的時間信息計算 鐘差。
步驟205,根據所述鐘差調整從時鐘，使所述從時鐘與主時鐘同步。 如圖3所示，是本發明實施例中主、從時鐘通過三消息機制進行通信的示 意圖
其中t3是從時鐘設備發出Delay—req消息的時刻；t4是主時鐘設備收到 Delay—req消息的時刻；tl是主時鐘設備發出Sync消息的時刻；t4是從時鐘設備 收到Sync消息的時刻。
在主時鐘設備發送Sync消息后，向從時鐘設備發送時間消息，即 Follow—Up消息，通過該消息將時間信息傳送給從時鐘設備，使從時鐘設備根 據所述時間信息及自己記錄的時間信息計算出鐘差，根據該鐘差調整本地時 鐘，達到與主時鐘的同步。
需要說明的是，圖3僅示出了經過一次同步可以校正主時鐘與從時鐘之間 的偏差。經過同步消息和隨后時間消息以及延時請求消息的時間標記，可以計 算出兩個方向的平均傳輸延時，在以后的計算中就可使用。實際上偏移與延時 值的測量是互相影響的，要經過多次測量和計算，才會逐步收斂到接近實際值。 測量時間間隔的選取很重要，選擇間隔短時通信負荷較重，間隔過長則不能保 證同步的精度，所以同步和延時的測量間隔應根據同步要求和系統配置選擇。
本發明實施例的方法每次同步消息流程由現有技術的四消息機制減少為 三消息機制，可以大大縮短每次同步消息的流程時間，傳送時間的消息由兩次 減少為一次，減少了消息的發送次數，同時也可以減少對lt據處理對i殳備資源 的消耗，從而縮短了每次得到鐘差的周期時間，可以更快更及時地對從時鐘進 行調整，提高了主從時鐘鎖定的精度。
需要說明的是，本發明實施例的方法可以應用于多種傳輸網絡，比如，對 于TDM ( Time Division Multiplexing，時分復用)傳輸網絡中，可以利用承載 Iub接口的El的某一時隙來傳送時鐘同步消息。其中，El是國際電聯規定的 數字傳輸鏈路的幀結構。
從時鐘設備在某個E1幀的一個時隙中發送Delay—req消息后，在緊鄰的
9下一個El幀的幀頭打時間戳t3;主時鐘設備在收到Delay—req消息后，在下 一個E1幀的幀頭打時間戳t4。主時鐘設備在某個El幀的一個時隙中發送Sync 消息后，在下一個E1幀頭打時間戳tl;從時鐘設備收到Sync消息后，在下 一個E1幀頭打時間戳t2。
當然，如果利用SDH幀承載上述各消息，也可以在SDH幀頭上打時間戳。 本發明實施例的方法還可以應用于以太網，比如將時間戳打在MAC (MediumAccess Control, 士某體4妄入控制)幀上。
是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計算機可 讀取存儲介質中，所述的存儲介質，如ROM/RAM、磁碟、光盤等。
本發明實施例還提供一種從時鐘設備，如圖4所示，是該從時鐘設備的結 構示意圖
該從時鐘設備400包括消息發送單元401、消息接收單元402、鐘差計 算單元403和調整單元404。其中
消息發送單元401用于發送延時請求Delay—Req消息到主時鐘設備，并記 錄發送所述Delay—Req消息的時間t3;消息接收單元402用于接收主時鐘設備 發送的同步Sync消息，并記錄收到所述Sync消息的時間t2;并接收主時鐘設 備發送的隨后時間Follow—Up消息，所述Follow—Up消息中攜帶時間信息；鐘 差計算單元403用于根據所述t2、t3和所述Follow一Up消息中攜帶的時間信息 計算鐘差；調整單元404用于根據所述鐘差調整從時鐘，使所述從時鐘與主時 鐘同步。
所述Follow—Up消息中攜帶的時間信息可以有以下幾種形式
主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl;或
者
主時鐘設備收到Delay—R叫消息的時間t4和發送Sync消息的時間11之和；
主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和 的二分之一。
這樣，鐘差計算單元403可以利用以下公式計算鐘差Offset:Offset=(t2+t3 )/2畫(t 1 +t4)/2 。
本發明實施例還提供一種主時鐘設備，如圖5所示，是該主時鐘設備的結 構示意圖
該主時鐘設備500包括消息接收單元501和消息發送單元502。其中 消息接收單元501用于接收從時鐘設備發送的延時請求Delay—Req消息， 并記錄收到所述Delay—Req消息的時間t4;消息發送單元502用于在所述消息 接收單元收到所述Delay—R叫消息后，向從時鐘設備發送同步Sync消息，記 錄發送所述同步Sync消息的時間tl,并向從時鐘設備發送隨后時間FollowJJp 消息，所述Follow—Up消息攜帶收到所述Delay—Req消息的時間t4和發送所 述同步Sync消息的時間tl的信息。
所述所述Follow—Up消息攜帶的時間信息可以有以下幾種形式
主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl;或
者
主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Syncp消息的時間tl之 和；或者
主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和 的二分之一。
本發明的從時鐘設備和主時鐘設備可以應用于多種傳輸網絡，比如TDM 傳輸網絡、以太網等。相應地，所述Follow—Up消息、Delay—Req消息、Sync 消息可以被封裝在相應的協議幀中。
利用本發明實施例的主、從時鐘設備，可以大大縮短每次同步消息的流 程時間，傳送時間的消息由兩次減少為一次，減少了消息的發送次數，同時也 可以減少對數據處理對設備資源的消耗，從而縮短了每次得到鐘差的周期時 間，可以更快更及時地對從時鐘進行調整，提高了主從時鐘鎖定的精度。
以上對本發明實施例進行了詳細介紹，本文中應用了具體實施方式
對本發
時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用 范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
ii
權利要求
1、一種傳輸網時鐘同步的方法，其特征在于，包括從時鐘設備發送延時請求Delay_Req消息到主時鐘設備，并記錄發送所述Delay_Req消息的時間t3；接收主時鐘設備發送的同步Sync消息，并記錄收到所述Sync消息的時間t2；接收主時鐘設備發送的隨后時間Follow_Up消息，所述Follow_Up消息中攜帶的與主時鐘設備收到Delay_Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間t1相關的時間信息；根據所述t2、t3和所述Follow_Up消息中攜帶的時間信息計算鐘差；根據所述鐘差調整從時鐘，使所述從時鐘與主時鐘同步。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括主時鐘設備4妄收到所述Delay—R叫消息后，記錄收到所述Delay—Req消息的時間t4;向從時鐘設備發送所述Sync消息，并記錄發送所述Sync消息的時間tl;向/人時鐘i殳備發送所述FollowJJp消息。
3、 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述與主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl相關的的時間信息具體為主時鐘設備收到Delay_Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl;或者主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和；或者主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和的二分之一。
4、 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述t2、 t3和所述Follow—Up消息中攜帶的時間信息計算鐘差為利用以下^^式計算鐘差Offset:Offset=(t2-tl )/2畫(t4-t3)/2=(t2+t3)/2-(tl+t4)/2。
5、 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述Follow—Up消息、Delay—Req消息、Sync消息封裝在同步數字體系SDH幀中。
6、 一種從時鐘設備，其特征在于，包括消息發送單元，用于發送延時請求Delay—Req消息到主時鐘設備，并記錄發送所述Delay_Req消息的時間t3;消息接收單元，用于接收主時鐘設備發送的同步Sync消息，并記錄收到所述同步Sync消息的時間t2;并接收主時鐘設備發送的隨后時間Follow—Up消息，所述Follow—Up消息中攜帶與主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl相關的時間信息；鐘差計算單元，用于根據所述t2、 t3和所述Follow—Up消息中攜帶的時間信息計算鐘差；調整單元，用于根據所述鐘差調整從時鐘，使所述從時鐘與主時鐘同步。
7、 根據權利要求6所述的從時鐘側設備，其特征在于所述與主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl相關的時間信息為主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl;或者主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和；或者主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和的二分之一。所述鐘差計算單元利用以下公式計算鐘差Offset:Offset=(t2-tl)/2-(t4-t3)/2=(t2+t3)/2-(tl+t4)/2。
8、 一種主時鐘設備，其特征在于，包括消息接收單元，用于接收從時鐘設備發送的延時請求Delay—Req消息，并記錄收到所述Delay—Req消息的時間t4;消息發送單元，用于在所述消息接收單元收到所述Delay—Req消息后，向從時鐘設備發送同步Sync消息，記錄發送所述同步Sync消息的時間tl,并向從時鐘設備發送隨后時間Follow—Up消息，所述Follow—Up消息攜帶與收到所述Delay—Req消息的時間t4和發送所述同步Sync消息的時間tl相關的時間信臺
9、 根據權利要求8所述的主時鐘設備，其特征在于，所述Follow—Up消息攜帶與收到所述Delay—Req消息的時間t4和發送所述同步Sync消息的時間tl相關的時間信息具體為主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl;或者主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間11之和；或者主時鐘設備收到Delay—Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間tl之和的二分之一。
10、 根據權利要求8所述的主時鐘設備，其特征在于，所述Follow—Up消息、Delay—Req消息、Sync消息封裝在同步數字體系SDH幀中。
全文摘要
本發明公開了一種傳輸網時鐘同步的方法及設備，所述方法包括從時鐘設備發送延時請求Delay_Req消息到主時鐘設備，并記錄發送Delay_Req消息的時間t3；接收主時鐘設備發送的同步Sync消息，并記錄收到Sync消息的時間t2；接收主時鐘設備發送的隨后時間Follow_Up消息，Follow_Up消息中攜帶的與主時鐘設備收到Delay_Req消息的時間t4和發送Sync消息的時間t1相關的時間信息；根據t2、t3和Follow_Up消息中攜帶的時間信息計算鐘差；根據鐘差調整從時鐘，使從時鐘與主時鐘同步。利用本發明，可以縮短每次同步消息流程的時間，從而提高主從時鐘鎖定的精度。
文檔編號H04J3/06GK101686093SQ20081022328
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月28日 優先權日2008年9月28日
發明者李俊濤, 謝子陽, 趙征蓉, 峰 高 申請人:大唐移動通信設備有限公司