[发明专利]一种同步时间的方法和设备

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种同步时间的方法和设备。

背景技术

在电信服务提供商网络向下一代网络的演进中，以太网将逐步取代准同步数字体系（Plesiochronous Digital Hierarchy，PDH）以及同步光网络（Synchronous Optical Network，SONET）/同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）传输网。因此，在一些要求严格同步的应用，如包括无线基站以及时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）电路仿真服务（Circuit Emulation Services，CES）的设备中，电信服务提供商将面临如何通过以太网传输高品质时钟同步的挑战。国际电信联盟-电信标准部（International Telecommunication Union Telecommunication，ITU-T）的标准解决办法是同步以太网（SyncE）。

在SyncE中，以太网采用与SONET/SDH相同的方式，通过高品质、可跟踪一级基准时钟信号同步其位时钟。2006年，国际电信联盟在其G.8261中描述了SyncE概念。2007年，在G.8262中对SyncE性能要求进行了标准化，规定了同步以太网网络设备中使用的时钟的最低性能要求。随后的G.8264中规定了用于传输同步状态信息（Synchronization Status Marker，SSM）的以太网同步消息通道（Ethernet Synchronous Message Channel，ESMC），以及协议报文格式ESMC PDU。

ESMC是一个点对点的逻辑通道，在通道内发送特定的PDU报文用于传递信号质量的时钟质量级别（Quality Level，QL），网元设备根据G.781定义的时钟选择算法选择一个最优时钟源作为系统的时钟输入。

同步以太网只支持频率同步，即时钟同步，不支持时间同步，即相位同步。在以太网中同步时间主要通过IEEE 1588 PTP协议实现。将应用了精确时间协议（Precision Time Protocol，PTP）的网络称为PTP域。PTP域内有且只有一个同步时钟，域内的所有设备都与该时钟保持同步。

PTP域中所有的时钟节点都按一定层次组织在一起，整个域的参考时间就是最优时钟（Grandmaster Clock，GM），即最高层次的时钟的时间。通过各时钟节点间PTP协议报文的交互，最优时钟的时间最终将被同步到整个PTP域中，因此也称其为时钟源。

最优时钟可以通过手工配置静态指定，也可以通过最佳主时钟（Best Master Clock，BMC）协议动态选举，动态选举的过程如下：

各时钟节点之间通过交互的通告（Announce）报文中所携带的最优时钟优先级、时间等级、时间精度等信息，最终选出一个节点作为PTP域的最优时钟，与此同时，各节点之间的主从关系以及各节点上的主从端口也确定了下来。通过这个过程，整个PTP域中建立起了一棵无环路、全连通，并以最优时钟为根的生成树。

此后，主节点会定期发送Announce报文给从节点，如果在一段时间内，从节点没有收到主节点发来的Announce报文，便认为该主节点失效，于是重新进行最优时钟的选择。

在以太网中，PTP同步的基本原理如下：主、从时钟之间交互同步报文并记录报文的收发时间，通过计算报文往返的时间差来计算主、从时钟之间的往返总延时，如果网络是对称的，即两个方向的传输延时相同，则往返总延时的一半就是单向延时，这个单向延时便是主、从时钟之间的时钟偏差，从时钟按照该偏差来调整本地时间，就可以实现其与主时钟的同步。

PTP同步和同步以太网同时使用的时候，一般使用同步以太网同步时钟，PTP同步时间，因为同步以太网是通过硬件同步时钟，精度要比PTP同步时钟的精度高。

由上可见，实现同步以太网中的时间同步，需要在以太网设备上同时配置PTP和同步以太网特性，但是PTP需要计算网络拓扑和端口角色状态，占用的网络资源和CPU资源都比较多，实现困难，并且PTP和同步以太网存在配合问题。因此现有以太网中实现时间同步的方法，组网配置，以及实现时间同步过程复杂。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种种同步时间的方法和设备，在保证PTP同步时间的精度的情况下，简化了同步以太网中的组网配置，以及同步时间过程。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：