[发明专利]时间同步的处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种时间同步的处理方法及装置。

背景技术

随着网络技术的发展，在分布式通信系统或数据处理系统中，对系统中设备的时间同步精度的要求越来越高。

精确时间协议(Precision Time Protocol，简称为PTP)是电气和电子工程师协会1588(Institute for Electrical and ElectronicEngineers 1588，简称为IEEE1588)标准定义的时间同步协议，用在以太网、无源光网络(例如，以太无源光网络(Ethernet PassiveOptical Network，简称为EPON)、千兆无源光网络(Gigabit PassiveOptical Network，简称为GPON)等)、分组传送网(Packet TransferNetwork，简称为PTN)、传感器网络、以及其他采用包交换技术的网络中，对其中的设备或传感器的时钟进行同步。

IEEE1588采用主从模式进行时间信息同步，主时钟(MasterClock)采用PTP数据包周期性发布时间信息，从时钟(Slave Clock)根据收到PTP数据包的接收时间测算网络延迟(Delay)和时间偏差(Offset，本地时间与主时钟发布的时间之间的偏差)，根据此时间偏差来调整本地时钟。IEEE1588支持通过硬件获取PTP数据包通过设备出口时的准确时间戳，以此来获得更为精确的时间同步。IEEE1588精确时间协议支持两种同步模式：一步(One Step)同步模式和两步(Two Step)同步模式。在一步同步模式中，IEEE1588时钟节点仅在发出的同步Sync消息中携带该消息的发送时间；在两步同步模式中，IEEE1588时钟节点在发出同步Sync消息后，还会发出与该同步Sync消息对应的跟随Follow_Up消息，在该跟随Follow_Up消息中携带对应的同步Sync消息的发送时间。

在时间同步的网络中，各时钟通过网络连接起来，在时钟之间可能会有多台网络设备以及他们的端口之间的通讯电缆。在每一个网络设备上，在一个PTP事件消息进入该网络设备的端口之后，该网络设备可能会对该消息进行识别、处理和转发等诸多的操作，这会对该PTP事件消息的传送增添新的延迟时间。IEEE1588测算的时延包括两部分：一是PTP消息在所经历的网络设备内部处理而导致的时延，二是PTP消息在线路上传递的传输时延。通信介质的传输延时是固定的，并且双向延时几乎是相同的。但是，网络设备处理和转发PTP消息的延迟时间却是不固定的，不但每一台网络设备的延迟时间可能不同，就连同一网络设备上行和下行方向上的延迟时间也可能是不同的。如果不能准确测量网络设备的延迟时间，时间同步就不能有效进行。因此，在测算网络时延时，为了精确获知PTP事件消息的传输时延，必须精确获知PTP事件消息在所经历的网络设备上因处理该消息而导致的处理延迟时间。

在IEEE1588v2标准中提出了透明时钟(Transparent Clock，简称为TC)的概念。在网络设备的入端口和出端口之间实现透明时钟，可以获知PTP事件消息在网络设备上从入端口到出端口之间的延迟时间，去除网络设备上因处理消息而导致的时延抖动，从而提高时间同步精度。其具体的做法是利用PTP事件消息中的校正域Correction Field来记录和累计PTP消息在透明时钟内的驻留时间，从时钟在计算传输时延时会扣除该驻留时间。由此可见，在IEEE1588v2时间同步网络中，如果能够准确获知PTP消息在透明时钟内的驻留时间，则可以更精确地计算消息的传输时延，并最终提高从时钟与主时钟的时间同步的精度。

在相关技术中，记录和累计PTP消息在透明时钟内的驻留时间的方法是在入端口记录Sync或Delay_Req等PTP事件消息的接收时间，在出端口记录该消息的发送时间，当后续与上述消息关联的PTP消息(例如，与Sync关联的是Follow_Up消息，与Delay_Req关联的是Delay_Resp消息)到达时，就把发送时间和接收时间的差值作为驻留时间累加到当前的Follow_Up或Delay_Resp消息的Correction Field字段中。但是，这种方法需要对上述关联消息进行查询、匹配，需要CPU处理，且处理效率不高。这种方法不支持以上述IEEE1588的一步(One Step)同步模式向后续节点转发PTP消息，也不支持在分布式设备上实现一个透明时钟。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种时间同步的处理方案，以解决上述问题至少之一。