[发明专利]用于同步的方法和设施

说明书

技术领域

本发明涉及与数字数据传输系统相关联的同步，更具体涉及用于在数字数据传输系统中传送时序消息的方法和设施。

背景技术

在许多数字数据传输系统中，需要以在不同网络元件中保持的相位值，可能还有时间值，都互相充分地接近的方式，来彼此同步不同网络元件的时钟设备。换句话说，不同网络元件中的每一时钟设备应该指示对于所讨论的所有网络元件共同的相位值，可能还有时间值。共同的时间值通常被称为“挂钟时间”或“通用时间”。在本文中，术语“同步”的意思是相位同步或者时间同步或者这二者。上述的网络元件可以是，例如，连接到数字数据传输网络的用户终端、数字数据传输网络的路由器、或蜂窝移动网络的基站。数字数据传输网络自身可能需要网络元件之间的同步。例如，在新一代蜂窝移动网络中，在基站和从特定基站的覆盖区移动到另一基站的覆盖区的移动电话之间的成功数据传输的前提是：基站以足够的精确度遵循公共的相位值，可能还有时间值。基于数字数据传输系统的用户应用也有可能需要同步。例如，在用于监控电力网的应用中，具有精确时序信息的测量结果被传送到中央控制站，在该中央控制站，可以在可能的紧急状况下做出要通告的决定。

在根据现有技术的解决方案中，在接收自GPS卫星(全球定位系统)的时序信号的帮助下同步要彼此同步的网络元件的时钟设备。将来，与GPS系统一起，或代替GPS系统，有可能还使用欧洲伽利略系统和/或俄罗斯GLONASS系统。但是，GPS接收机和天线系统增加了网络元件的部件和制造成本。而且，连接到网络元件的天线系统的定位方式使得能够用足够功率电平来接收GPS信号。诸如路由器或交换中心的网络元件可以位于地下房屋中。在此情况下，需要建造电缆系统，在该电缆系统的帮助下，使得可以从陆基天线向位于地下房屋中的网络元件递送接收到的GPS信号。

在根据现有技术的另一解决方案中，网络元件被配置为，在用于时序用途的专用协议数据单元内互相传送时序消息，例如时标，以便实现相同同步。根据现有技术的同步方法的例子在IEEE 1588规范(电气电子工程师协会)中呈现。同步方法需要不同时序消息的多个交换。协议数据单元(PDU)可以是，例如，数据传输分组、数据传输帧、或数据传输单元。数据传输分组可以是，例如，IP数据报(因特网协议)，数据传输帧可以是，例如，帧中继帧，且数据传输单元可以是例如ATM单元(异步传输模式)。但是，专用于时序用途的协议数据单元的传输消耗了有效载荷数据将/可能需要的数据传输容量。

发明内容

根据本发明第一方面，提供一种用于将时序消息从第一网络元件传送到第二网络元件的新方法，第一网络元件和第二网络元件与数字数据传输网络的数据传输元件互连。该方法的特征在于，其包括：

-在第一网络元件中，将时序消息写入到协议数据单元中携带的控制数据中，该时序消息取决于发射自第一网络元件的所述协议数据单元的发射时刻，所述协议数据单元是下列之一：以太网帧、同步光学网络帧(SONET)、以及同步数字分层系统帧(SDH)，所述控制数据是下列之一：以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、以及同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)，

-将所述协议数据单元从第一网络元件传送到第二网络元件，以及

-在第二网络元件中，从所述协议数据单元中携带的所述控制数据中读取所述时序消息。

与在本文中较早描述的那些现有技术的解决方案相比较，本发明的实施例所提供的益处在于，时序消息的传输不消耗可能为有效载荷数据所需的数据传输容量，而且，另一方面，不需要向网络元件提供用于从外部时序源(例如从卫星)接收时序信号的设备。提供了该益处的事实在于，取决于具体情况，时序消息是在以太网帧的控制数据内、或者同步光学网络帧(SONET)的控制数据内、或者同步数字分层系统帧(SDH)的控制数据内传送的。因此，可以减小这种仅专用于时序目的的协议数据单元的数目。

例如在ITU-T(国际电信联盟)草案推荐G.8261/Y.1361附录VIII“Synchronization Status Messaging in Synchronous Ethernet”中公开了上面提到的同步状态消息(以太网SSM)。数字信号的同步状态消息的初始目的在于，指示与数字信号的传输相关联的时钟信号的源的质量分类。

根据本发明的第二方面，提供一种用于将时序消息从第一网络元件传送到第二网络元件的新设施，该第一网络元件和第二网络元件与数字数据传输网络的数据传输元件互连。该设施的特征在于，其包括：