時間同步裝置、方法和系統的製作方法
2023-07-19 18:12:36 1
專利名稱：時間同步裝置、方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信領域，尤其涉及一種時間同步裝置、方法和系統。
背景技術：
同步是通訊網絡的一個常用術語。同步包括頻率同步和時間同步。 頻率同步，又稱時鐘同步，是指兩臺獨立設備的工作時鐘頻率數值 上保持嚴格固定的特定關係，所述嚴格固定的特定關係包括相同或者有
固定的比例。例如A設備工作在2048000. OOOHz, B設備是4096000. OOOHz， 那麼A設備和B設備同步。如果B設備工作在4096001Hz，那麼A設備和B設 備不同步。雖然絕對的精確難以做到，但只要誤差不超過一定範圍就可 以了。 一般來說，精度要求在幾個十億分率(Parts Per Billion, ppb) 之內。
數字通信網中傳遞的是對信息進行編碼後得到的脈衝編碼調製 (Pulse Code Modulation, PCM)離散脈衝。若兩個悽t字交換設備之間 的時鐘頻率不一致，或者由於數字比特流在傳輸中因幹擾損傷，而疊加 了相位漂移和抖動，就會在數字交換系統的緩衝存儲器中產生碼元的丟 失或重複，導致在傳輸的比特流中出現滑動損傷。
時間同步，又稱時鐘相位同步，是指兩臺獨立設備的內部時間相同 (在誤差允許範圍內)。假如在一個具體的時間點，A設備記錄的是 18. Ol分，而B設備記錄的時間也是18. Ol分，那麼這兩臺設備時間同步。
6不同的需求對時間同步的精度要求不一樣， 一般的計算機應用需要精確 到毫秒，而移動通訊技術需要精確到微秒量級。
時間同步與頻率同步的區別在於，如果兩個設備每時每刻的時間都
保持一致，這個狀態叫時間同步(Phase synchronization);如果兩 個設備的時間不一樣，但是保持一個恆定的差，那麼這個狀態稱為頻率 同步(Frequency synchronizat ion)。
鎖相環技術是常用的頻率同步技術，它有三個主要的功能模塊分 頻鑑相器、低通濾波器、壓控振蕩器。
壓控振蕩器可以獨立輸出時鐘頻率，並且才艮據輸入的電壓信號改變 輸出的頻率。分頻鑑相器用來比較兩個頻率的快慢。低通濾波器可以將 這個快慢信息轉變為一個電壓信息，同時過濾一些抖動。
傳統的電信網絡有完善的線路時鐘頻率發布機制。時鐘源提供對外 的線路接口 ，並且將對外接口的時鐘頻率和自己的內部頻率(比如原子 鍾頻率)同步起來。下遊設備首先從線路上恢復出時鐘，然後將自己的 內部時鐘同步在這個線路時鐘上，然後將所有的線路輸出時鐘同步在內 部時鐘上。這樣，整個網絡都可以同步在相同的時鐘頻率上。
乙太網絡是一個異步網絡，並不需要獨立的設備之間工作頻率相 同。當然，為了保證互通，設備之間的時鐘頻率差異不能超過100ppm， 相比傳統電信網絡的50ppb，大了 2000倍。
未來網絡IP化是大勢所趨，所以在IP網絡提供同步特性，是一個必 須需求。目前看，IP網絡應該提供50ppb的時鐘頻率同步性能和3微秒的 時間同步性能。
BITS是大才婁綜合定時供糹合系統(Building integrated time system) 的簡稱。BITS網絡能夠為大樓機房的通訊設備提供時鐘同步功能，它包括本地時鐘源和大樓裡的布線網絡。但是我們通常說的BITS設備其實僅 僅是指時鐘源設備，對於通訊應用來說，基本上是釆用銣原子鐘+ GPS 校準的方式實現。
BITS設備內部的本地時鐘源，通過專門的接口輸出給各個需要時鐘 的設備。主流的時鐘接口是頻率接口，可以輸出2MHz/2M bit的時鐘頻 率， 一般我們就筒稱它為BITS接口。
另夕卜一種接口叫秒脈衝接口 ，又稱1PPS (One Pulse per Second), 是時間接口 ，即每秒l次的時間脈衝信號。
BITS接口和1PPS接口 ，都是時鐘設備必不可少的關鍵接口 。
同步乙太網是一種採用乙太網鏈路碼流恢復時鐘的技術。前面提到 過，因為乙太網是一個異步系統，不需要高精度時鐘也能正常工作，所 以一般的乙太網設備都不提供高精度時鐘。但是這並不是說乙太網，不 能提供高精度時鐘。實際上，在物理層，乙太網與傳統光網絡設備一樣 採用是串行碼流方式傳輸，接收端必須具備時鐘恢復功能，否則無法通 訊。換句話說，乙太網其實本身就已經具備傳送時鐘的能力，只是沒有 使用而已。
同步乙太網在發送側設備將高精度時鐘注入乙太網的物理層晶片， 物理層晶片用這個高精度的時鐘將數據發送出去。接收側設備的物理層 晶片可以從線路碼流中提取這個時鐘，在這個過程中時鐘的精度不會有 損失。這就是同步乙太網的基本原理。
與傳統電信光網絡設備一樣，同步以太技術需要整個網絡都支持。 只要有一個時鐘鏈上的設備不支持同步乙太網，那麼下遊的設備都無法 獲得時鐘頻率。而現有的IP網絡中基本都不支持同步乙太網，所以要真 正部署同步乙太網，需要整網進行新設備替換，不具備可實施性。並且同步乙太網只支持頻率同步，不支持時間同步。
網際協議(Internet Protocol, IP)網絡上的時間同步，目前業 界的解決方案主要是網絡時間協議(Network Time Protocol, NTP)和 網絡測量和控制系統的精密時鐘同步協議標準(IEEE1588 ) 。 NTP協議 成熟並且被廣泛支持，但是它的是精度較低，只能做到毫秒量級，遠遠 不能滿足要求。
IEEE1588的基本同步流程包括，從時鐘向主時鐘發送攜帶時間戳的 時間同步報文，主時鐘接收並且回應時間同步響應報文，將接收到的本 地時間和發送時刻的本地時間記錄到時間同步響應才艮文中；從時鐘根據 四個時間戳，計算出本地與對端的雙向總延遲；假設來回延遲是相等的， 從時鐘就能計算出本地時刻與遠端時刻的差，從而調整本地時刻，直到 與對端時刻同步。
IEEE 1588理論上依賴一個前提就是報文雙向延遲是相等的。在 IP網絡中的延遲可以分為兩大類，線路延遲和設備轉發延遲。其中線路 延遲是固定的，排除了光纖來迴路徑不等長的因素後，雙向延遲是相等 的。轉發延遲是存貯轉發類型的設備(路由器、交換機)造成的，延遲 時間是不確定的，在幾^f敫秒到幾毫秒之間變化，當IP網絡擁塞時，延遲 時間更長。
為了提高同步精度，很多設備釆用了內部分流的處理方法。對於 IEEE1588報文，上行接口提取出時間信息，然後通過一個帶外的通道(不 經過交換晶片)，送到下行接口發送出去。這樣一來，交換晶片造成的 延遲不確定就會被排除，最後的精度能夠滿足需求。
IEEE1588需要全網部署。只要時鐘鏈上的任意一臺設備不支持，它 的下遊設備都無法獲得足夠精度的同步。而對現有IP網絡升級，需要整網進行新設備替換，實現難度極大。
發明內容
本發明實施例的目的是提供一種時間同步裝置、方法和系統，解決 對現有IP網絡升級到時間同步網絡的問題。
本發明實施例的目的是通過以下技術方案實現的 一種時間同步裝置，包括，處理模塊、至少一個輸入模塊和至少一
個輸出模塊；其中，
所述輸入模塊，用於從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從
所述輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步才艮文，並將所述線路時
鍾頻率信息和時間同步報文發送給所述處理模塊；
所述處理模塊，用於根據所述線路時鐘頻率信息和所述時間同步報 文，校準本地時間，並根據校準後的所述本地時間發送時間同步響應報 文和線路時鐘頻率恢復信息；
所述輸出模塊，用於將所述處理模塊發送的時間同步響應報文插入 輸出線路碼流對應的報文流，並根據所述處理模塊發送的線路時鐘頻率 恢復信息，恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息。
一種時間同步方法，包括
從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從所述輸入線路碼流 對應的報文流中提取時間同步報文；
將提取線路時鐘頻率信息和對應的報文流中的時間同步報文後的 輸入線路碼流發送給分組交換設備處理；
接收分組交換設備提供的輸出線路碼流；
10根據所述線路時鐘頻率信息和所述時間同步報文，校準本地時間， 並根據校準後的所述本地時間恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率 信息並將時間同步響應報文插入輸出線路碼流對應的才艮文流。
一種時間同步網絡，包括
時間同步裝置，用於從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從 所述輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步報文，將提取線路時鐘 頻率信息和對應的報文流中的時間同步報文後的輸入線路碼流發送給 分組交換設備處理，接收分組交換設備提供的輸出線路碼流，根據所述 線路時鐘頻率信息和所述時間同步報文，校準本地時間，並根據校準後 的所述本地時間恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息並將時間
同步響應報文插入輸出線路碼流對應的報文流；
分組交換設備，用於接收所述輸入線路碼流，轉發所述輸入線路碼 流對應的報文流到相應接口 ，將所述相應接口上的報文流對應的線路碼 流作為輸出線路碼流提供給所述時間同步裝置。
採用本發明實施例提供的技術方案，因為從輸入線路碼流中提取線 路時鐘頻率信息並從輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步報文， 將時鐘路徑與業務路徑隔離，使得分組交換設備不需要支持時間同步功 能，就可以部署時間同步網絡，解決了對現有IP網絡升級到時間同步網 絡的問題。
圖1為本發明實施例中時間同步裝置框圖； 圖2為本發明實施例中時間同步裝置示意圖；圖3為本發明實施例中輸入^t塊框圖4為本發明實施例中輸出模塊框圖5為本發明實施例中處理模塊框圖6為本發明實施例中時間同步方法流程圖7為本發明實施例中時間同步網絡框圖。
具體實施例方式
以下結合圖l和圖2說明本發明 一個實施例
圖1為本發明一個實施例中時間同步裝置框圖。該裝置包括至少 一個輸入模塊102、處理模塊104和至少一個輸出模塊106;其中，
輸入模塊102,用於從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從 輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步報文，並將線路時鐘頻率信 息和時間同步報文發送給處理模塊104。例如，所述時間同步報文可以 包括IEEE15 8 8時間同步報文或NTP時間同步報文，或其他有時間同步 功能的報文。所述線路碼流包括在物理層以光信號或電信號的方式傳輸 的碼流。所述輸入線路碼流包括自網絡側向分組交換設備發送的線路碼流。
舉例來說，以時間同步報文為IEEE1588報文為例，輸入模塊102 中的物理層晶片從輸入線路碼流中提取包括時鐘頻率的線路時鐘頻率 信息，將線路時鐘頻率信息發送給處理模塊。輸入模塊102還從所述輸 入線路碼流對應的報文流中提取IEEE1588時間同步報文，將該報文發 送給處理才莫塊104。
處理模塊104,用於根據所述線路時鐘頻率信息和所述時間同步報 文，校準本地時間，並根據校準後的所述本地時間發送時間同步響應報文，並根據校準後的所述本地時間的頻率發送線路時鐘頻率恢復信息。 當時間同步裝置本地存在精確的外部時鐘源時，外部時鐘源的時間時間 脈衝信號和/或頻率信號也可以作為校準本地時間的依據。所述精確的
外部時鐘源包括全王求定位系統(Global Positioning System, GPS )、 原子鐘例如銣原子鐘、銫原子鐘、氫原子鐘或其他任何本領域普通技術 人員可以想到的精確時鐘源。
舉例來說，以時間同步才艮文為IEEE15 8 8 l艮文、時間同步裝置本地 存在精確的外部時鐘源的情況為例，處理模塊104接收外部時鐘源的秒 脈衝接口和頻率接口分別4是供的1PPS時間脈衝信號和BITS頻率信號， 並根據輸入模塊102提供的包括時鐘頻率的線路時鐘頻率信息和 I EEE 15 8 8時間同步報文校準本地時間。根據校準後的本地時間向輸出模 塊106發送IEEE1588時間同步響應報文和包括校準後的時鐘頻率的線 路時鐘頻率恢復信息。
輸出模塊l06 ，用於將所述處理模塊發送的時間同步響應報文插入 輸出線路碼流對應的報文流，並根據所述處理模塊發送的線路時鐘頻率 恢復信息，恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息。例如，所述時
文，也可以是處理才莫塊l 04主動發出的I EEE 15 8 8時間同步才艮文或NTP時間 同步報文。所述輸出線路碼流包括自分組交換設備向網絡側發送的線路 碼流。
舉例來說，以時間同步響應報文為IEEE1588響應報文為例，輸出模 塊l06將處理模塊104提供的IEEE1588時間同步響應才艮文插入輸出線路 碼流對應的報文流，並用線路時鐘頻率恢復信息中的校準後的時鐘頻率 恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息。以上實施例中的時間同步裝置還可以根據需要，在光電轉換裝置、 光電光轉換設備中實現，例如光交換機、光端機、光貓等。根據具體設
備不同，輸入模塊102還可以用於對輸入線路碼流進行光電轉換或光電 光轉換，輸出模塊106還可以用於對輸出線路碼流進行電光轉換或光電 光轉換。
圖2為本發明一個實施例中時間同步裝置示意圖。當分組交換設備 不支持時間同步時，不需要更換分組交換設備，只需增加一個時間同步 裝置與該分組交換設備連接，就可以實現時間同步。網絡側的報文流經 過時間同步裝置的輸入模塊處理後交給分組交換設備處理，經過分組交 換設備處理的報文流再發送到時間同步裝置，由輸出模塊處理後發送到 網絡側。所述輸入模塊和輸出模塊均為邏輯器件，可以由結構不同的物 理器件實現，也可以由結構相同的物理器件實現。例如，所述分組交換 設備可以是路由器、網橋、交換機、光端機或光貓等設備。根據分組交 換設備和組網的具體情況，可以設置不同數量的輸入模塊和輸出模塊， 具體實現中可以設計具有不同接口數量、不同接口類型的時間同步裝置 系列產品。所述接口類型可以是各種規格的乙太網(Ethernet)接口、 分組同步光纖網絡/同步數字體系(Packet Over SONET/SDH， POS)接 口、光傳送網(Optical Transport Network, 0TN)接口、異步傳輸模 式(Asynchronous Transfer Mode, ATM)接口或其他任何本領域普通 技術人員可以想到的4妄口 。
以下結合圖3說明本發明實施例
圖3為本發明實施例中輸入^t塊框圖。該輸入;f莫塊包括笫一輸入 單元302、分流單元304和第二輸入單元306;其中，
第一輸入單元302,用於終結輸入線路碼流的物理層編碼，並用於提取線路時鐘頻率信息，將線路時鐘頻率信息發送給處理模塊，將處理 後的輸入線路碼流發送給分流單元。
舉例來說，第一輸入單元302中的物理層晶片終結輸入線3各碼流的 物理層編碼，將串行信號轉換為並行信號供下遊處理。第一輸入單元302 還用於提取包括時鐘頻率的線路時鐘頻率信息，將線路時鐘頻率信息發 送給處理模塊。根據具體設備不同，第一輸入單元302在終結輸入線路 碼流的物理層編碼時還可以進行光電轉換，將以光信號承載的輸入線路 碼流轉換為以電信號承載的輸入線路碼流。
分流單元304，用於從所述輸入線路碼流中識別對應的報文流，當
本地地址匹配時，提取所述時間同步報文，並將所述時間同步報文發送 給所述處理模塊，將處理後的輸入線路碼流發送給第二輸入單元。
舉例來說，以時間同步報文為IEEE1588報文為例，分流單元304 從輸入線路碼流中恢復出報文流，識別報文流中的報文的格式，判斷報 文的功能，如果是普通的以太報文，直接交由第二輸入單元306處理， 如果是IEEE1588才艮文並且該IEEE1588才艮文的目的i也址與本地地址匹 配，就截獲此報文，送給處理模塊處理。如果是IEEE1588報文但目的 地址與本地地址不匹配，就截獲此報文，做透傳處理。
第二輸入單元306,用於恢復輸入線3各碼流的物理層編碼。 舉例來說，第二輸入單元306中的物理層晶片將並行信號轉換為串 行信號，並恢復輸入線路碼流的物理層編碼。在某些具體應用場景中， 第二輸入單元306還可以用處理模塊發送的線路時鐘頻率恢復信息中校 準後的時鐘頻率，恢復所述輸入線路碼流的線路時鐘頻率信息。根據具 體設備不同，第二輸入單元306在恢復輸入線路碼流的物理層編碼時還可以進行電光轉換，將以電信號承載的輸入線路碼流轉換為以光信號承 載的輸入線路碼流。
以下結合圖4說明本發明實施例
圖4為本發明實施例中輸出模塊框圖。該輸出模塊包括第一輸出 單元402、插入單元404和第二輸出單元406;其中，
第一輸出單元402,用於終結輸出線路碼流的物理層編碼，將處理 後的輸出線路碼流發送給插入單元。
舉例來說，第一輸出單元402中的物理層晶片終結輸出線路碼流的 物理層編碼，將串行信號轉換為並行信號供下遊處理。在某些具體應用 場景中，第一輸出單元402還用於從輸出線路碼流提取包括時鐘頻率的 線路時鐘頻率信息，將線路時鐘頻率信息發送給處理模塊。根據具體設 備不同，第一輸出單元402在終結輸入線路碼流的物理層編碼時還可以 進行光電轉換，將以光信號承載的輸入線路碼流轉換為以電信號承載的 輸入線路碼流。
插入單元404，用於將所述處理模塊發送的時間同步響應報文插入 輸出線路碼流對應的才艮文流。例如，所述時間同步響應l艮文包括 IEEE1588時間同步響應才艮文或NTP時間同步響應淨艮文，也可以是處理才莫 塊主動發出的IEEE1588時間同步報文或NTP時間同步報文，將處理後 的輸出線路碼流發送給第二輸出單元。
舉例來說，以時間同步響應報文為IEEE1588響應報文為例，插入 單元404將處理模塊提供的IEEE1588時間同步響應報文插入輸出線路 碼流對應的4艮文流。
第二輸出單元406,用於恢復輸出線路碼流的物理層編碼，並用於 根據所述處理模塊發送的線路時鐘頻率恢復信息，恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息。
舉例來說，第二輸出單元406用處理模塊發送的線路時鐘頻率恢復
信息中的校準後的時鐘頻率，恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信
息。第二輸出單元406中的物理層晶片將並行信號轉換為串行信號，並 恢復輸出線路碼流的物理層編碼。根據具體設備不同，第二輸出單元406 在恢復輸出線踏—碼流的物理層編碼時還可以進行電光轉換，將以電信號 承載的輸出線路碼流轉換為以光信號承載的輸出線路碼流。 以下結合圖5說明本發明實施例
圖5為本發明實施例中處理模塊框圖。該處理模塊包括第一處理 單元502、轉換單元504和第二處理單元506;其中，
第一處理單元502，用於根據所述時間同步報文和所述轉換單元504 發送的參考頻率校準系統時間，根據校準後的所述系統時間向所述轉換 單元504發送系統時間脈衝信號，並發送所述時間同步響應淨良文。當時 間同步裝置本地存在精確的外部時鐘源時，外部時鐘源的時間脈衝信號 也可以作為校準系統時間的依據。
舉例來說，以時間同步報文為IEEE1588報文、時間同步裝置本地 存在精確的外部時鐘源的情況為例，第一處理單元502接受外部時鐘源 秒脈衝接口發出的1PPS時間脈衝信號、輸入;^莫塊提供的IEEE1588時間 同步報文和轉換單元504提供的參考頻率。根據1PPS時間脈衝信號和 IEEE1588時間同步^J艮文，按照一定的優先級算法，得到一個系統時間。 1PPS時間脈衝信號和IEEE1588時間同步報文不是持續的，當不進行系 統時間校準時，系統時間還需要繼續運轉，此時根據轉換單元504提供 的參考頻率，維持系統時間運轉。第一處理單元502根據校準後的系統 時間，向轉換單元504發送1PPS系統時間脈衝信號，並發送IEEE1588時間同步響應報文。
轉換單元504，用於根據所述第一處理單元502發送的所述系統時間 脈衝信號和所述第二處理單元506發送的所述校準頻率，校準本地時間， 並根據校準後的所述本地時間向所述第 一處理單元5 02和所述第二處理 單元5G6發送參考頻率。
舉例來說，轉換單元504接收第一處理單元502發送的1PPS系統時間 脈衝信號和第二處理單元506發送的校準頻率。用第一處理單元502發送 的1PPS系統時間脈衝信號校準本地時間，當不進行本地時間校準時，根 據第二處理單元506提供的校準頻率，維持本地時間運轉。
第二處理單元506,用於#^居所述線路時鐘頻率信息和所述轉換單 元504發送的參考頻率校準本地頻率，根據校準後的所述本地頻率向所 述轉換單元504發送校準頻率，發送線路時鐘頻率恢復信息。當時間同 步裝置本地存在精確的外部時鐘源時，外部時鐘源的頻率信號也可以作 為校準本地頻率的依據。
舉例來說，以時間同步裝置本地存在精確的外部時鐘源的情況為 例，第二處理單元506接收外部時鐘源頻率接口發出的BITS頻率信號、 包括時鐘頻率的線路時鐘頻率信息和轉換單元504發送的參考頻率，按 照一定的優先級算法，得到一個本地頻率。根據校準後的本地頻率向轉 換單元504發送校準頻率，發送線路時鐘頻率恢復信息。
以下結合圖6說明本發明實施例
圖6為本發明實施例中時間同步方法流程圖。該方法包括 602、從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從輸入線路碼流 對應的報文流中提取時間同步報文。舉例來說，時間同步裝置從輸入線 路碼流中提取包括時鐘頻率的線路時鐘頻率信息。時間同步裝置並從輸入線路碼流對應的"^艮文流中提取IEEE1588時間同步才艮文。
604、將輸入線路碼流發送給分組交換設備處理。
606、接收分組交換設備提供的輸出線路碼流。
608、根據線路時鐘頻率信息和時間同步報文，校準本地時間。舉 例來說，以時間同步"l艮文為IEEE1588報文為例，時間同步裝置根據之 前提取的線路時鐘頻率信息和IEEE1588時間同步報文，校準本地時間。
610、根據校準後的本地時間恢復輸出線路碼流的線路時鐘頻率信 息，並將時間同步響應報文插入輸出線路碼流對應的報文流。舉例來說， 以時間同步響應報文為IEEE1588響應報文為例，時間同步裝置根據校 準後的本地時間恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息並將 IEEE1588時間同步響應才艮文插入輸出線路碼流對應的才艮文流。
以上實施例中的時間同步方法中還可以根據需要，對所述輸入線路 碼流進行光電轉換或光電光轉換；和/或根據需要，對所述輸出線路碼 進行電光轉換或光電光轉換。
以下結合圖7說明本發明實施例
圖7為本發明實施例中時間同步網絡框圖。該時間同步網絡包括 時間同步裝置702，用於從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息 並從所述輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步報文，將提取線路 時鐘頻率信息和時間同步報文後的輸入線路碼流發送給分組交換設備 704處理，接收分組交換設備704提供的輸出線路碼流，根據所述線路 時鐘頻率信息和所述時間同步報文，校準本地時間，並根據校準後的所 述本地時間恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息並將時間同步 響應才艮文插入輸出線;洛碼流對應的l艮文流。
舉例來說，以時間同步報文為IEEE1588才艮文為例，時間同步裝置702從輸入線路碼流中提取包括時鐘頻率的線路時鐘頻率信息。時間同 步裝置702並從輸入線路碼流對應的報文流中提取IEEE1588時間同步 報文。將提取線路時鐘頻率信息和時間同步報文後的輸入線路碼流發送 給分組交換設備704處理，接收分組交換設備704提供的輸出線路碼流。 時間同步裝置702根據之前提取的線路時鐘頻率信息和IEEE1588時間 同步報文，校準本地時間。根據校準後的本地時間恢復所述輸出線路碼 流的線路時鐘頻率信息並將IEEE1588時間同步響應報文插入輸出線路 碼流對應的糹艮文流。
分組交換設備704，用於接收所述輸入線路碼流，轉發所述輸入線 路碼流對應的才艮文流到相應接口 ，將所述相應4妄口上的才艮文流對應的線 路碼流作為輸出線路碼流提供給所述時間同步裝置。例如，所述分組交 換設備704可以是路由器、網橋、交換機、光端機或光貓等設備。
在該時間同步網絡的具體應用場景中，分組交換設備7 04與時間同 步裝置702的連接方式可以依需要不同設置，分組交換設備704可以只與 時間同步裝置702連^J妄，也可以同時與時間同步裝置702和外部網絡連 接。
本發明實施例中，不支持時間同步的網絡中兩臺分組交換設備704 直連的拓樸，變更為分組交換設備704先接到時間同步裝置702上，時間 同步裝置702互連。業務路徑和時鐘路徑相隔離，不需要分組交換設備 704支持時間同步功能，就可以部署時間同步網絡。
採用本發明實施例提供的技術方案，因為從輸入線路碼流中提取線 路時鐘頻率信息並從所述輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步 報文，將時鐘路徑與業務路徑隔離，使得分組交換設備不需要支持時間 同步功能，就可以部署時間同步網絡，解決了對現有IP網絡升級到時間同步網絡的問題。
本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部 分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於
計算機可讀存儲介質中，所述存儲介質可以是ROM/RAM，磁碟或光碟等。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍 並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範 圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。 因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1、一種時間同步裝置，其特徵在於，包括，處理模塊、至少一個輸入模塊和至少一個輸出模塊；其中，所述輸入模塊，用於從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從所述輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步報文，並將所述線路時鐘頻率信息和時間同步報文發送給所述處理模塊；所述處理模塊，用於根據所述線路時鐘頻率信息和所述時間同步報文，校準本地時間，並根據校準後的所述本地時間發送時間同步響應報文和線路時鐘頻率恢復信息；所述輸出模塊，用於將所述處理模塊發送的時間同步響應報文插入輸出線路碼流對應的報文流，並根據所述處理模塊發送的線路時鐘頻率恢復信息，恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述輸入模塊，包 括，第一輸入單元、分流單元和第二輸入單元；其中，所述第一輸入單元，用於終結輸入線路碼流的物理層編碼，並用於 從所述輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息，將線路時鐘頻率信息發 送給所述處理模塊，將處理後的輸入線路碼流發送給所述分流單元；所述分流單元，用於從所述輸入線路碼流中識別所述對應的報文 流，當所述報文流中的報文為時間同步報文並且所述時間同步報文的目 的地址與本地地址匹配時，提取所述時間同步報文，並將所述時間同步 報文發送給所述處理模塊，將處理後的輸入線路碼流發送給所述第二輸 入單元；所述第二輸入單元，用於恢復輸入線^各碼流的物理層編碼。
3、 根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述第二輸入單元， 還用於根據所述處理模塊發送的線路時鐘頻率恢復信息，恢復所述輸入 線路碼流的線路時鐘頻率信息。
4、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述輸出模塊，包 括，第一輸出單元、插入單元和第二輸出單元；其中，所述第一輸出單元，用於終結輸出線路碼流的物理層編碼，將處理 後的輸出線路碼流發送給所述插入單元；所述插入單元，用於將所述處理;漠塊發送的時間同步響應"R文插入 輸出線路碼流對應的報文流，將處理後的輸出線路碼流發送給所述第二 輸出單元；所述第二輸出單元，用於恢復輸出線路碼流的物理層編碼，並用於 根據所述處理才莫塊發送的線路時鐘頻率恢復信息，恢復所述輸出線路碼 流的線路時鐘頻率信息。
5、 根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述第一輸出單元， 還用於從所述輸出線路碼流提取線路時鐘頻率信息，將線路時鐘頻率信 息發送給所述處理^t塊。
6、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述處理模塊校準 本地時間的依據，還包括外部時鐘源的時間脈衝信號；和/或 外部時鐘源的頻率信號。
7、 根據權利要求1或6所述的裝置，其特徵在於，所述處理模塊， 包括，第一處理單元、轉換單元和第二處理單元；其中，所述第一處理單元，用於根據所述時間同步報文和所述轉換單元發送的參考頻率校準系統時間，根據校準後的所述系統時間向所述轉換單元發送系統時間脈衝信號，並發送所述時間同步響應報文；所述轉換單元，用於根據所述第一處理單元發送的所述系統時間脈 衝信號和所述第二處理單元發送的所述校準頻率，校準本地時間，並根 據校準後的所述本地時間向所述第一處理單元和所述第二處理單元發 送參考頻率；所述第二處理單元，用於根據所述線路時鐘頻率信息和所述轉換單 元發送的參考頻率校準本地頻率，根據校準後的所述本地頻率向所述轉 換單元發送校準頻率，發送線路時鐘頻率恢復信息。
8、 一種時間同步方法，其特徵在於，包括/人輸入線3各碼流中提耳又線^各時鐘頻率信息並從所述輸入線^各碼流 對應的報文流中提取時間同步報文；將提取線路時鐘頻率信息和對應的報文流中的時間同步報文後的 輸入線路碼流發送給分組交換設備處理；接收分組交換設備提供的輸出線路碼流；根據所述線路時鐘頻率信息和所述時間同步報文，校準本地時間， 並根據校準後的所述本地時間恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率 信息並將時間同步響應"^艮文插入輸出線路碼流對應的"^艮文流。
9、 一種時間同步網絡，其特徵在於，包括時間同步裝置，用於從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從 所述輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步報文，將提取線路時鐘 頻率信息和對應的報文流中的時間同步報文後的輸入線路碼流發送給 分組交換設備處理，接收分組交換設備提供的輸出線路碼流，根據所述 線路時鐘頻率信息和所述時間同步報文，校準本地時間，並根據校準後的所述本地時間恢復所述輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息並將時間同步響應報文插入輸出線路碼流對應的報文流；分組交換設備，用於接收所述輸入線路碼流，轉發所述輸入線路碼 流對應的報文流到相應接口 ，從所述相應接口將所述才艮文流對應的線路 碼流作為輸出線路碼流提供給所述時間同步裝置。
全文摘要
本發明涉及網絡通信領域，尤其涉及一種時間同步裝置、方法和系統。該方法包括，從輸入線路碼流中提取線路時鐘頻率信息並從輸入線路碼流對應的報文流中提取時間同步報文；將提取線路時鐘頻率信息和時間同步報文後的輸入線路碼流發送給分組交換設備處理；接收分組交換設備提供的輸出線路碼流；根據線路時鐘頻率信息和所述時間同步報文，校準本地時間，並根據校準後的本地時間恢復輸出線路碼流的線路時鐘頻率信息並將時間同步響應報文插入輸出線路碼流對應的報文流。本發明實施例提供的技術方案，將時鐘路徑與業務路徑隔離，使得分組交換設備不需要支持時間同步功能，就可以部署時間同步網絡，解決了現有IP網絡升級到時間同步網絡的問題。
文檔編號H04L7/02GK101534185SQ200910106520
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月2日 優先權日2009年4月2日
發明者冰 梁 申請人:華為技術有限公司