一種時鐘和時間同步網(wǎng)絡(luò)的同步故障處理方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及時鐘和時間同步網(wǎng)絡(luò)，由此涉及一種時鐘和時間同步網(wǎng)絡(luò)的同步故障處理方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]時鐘(clock)同步網(wǎng)絡(luò)以同步以太網(wǎng)為代表，通過鏈路物理層發(fā)送脈沖信號進行多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在工作頻率和脈沖相位上的同步；時間(time)同步網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)精確時鐘同步協(xié)議PTP為代表，進行多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在時間相位上的同步。
[0003]以時鐘同步網(wǎng)絡(luò)為例，當網(wǎng)絡(luò)處于時鐘同步情況下，時鐘同步網(wǎng)元將時鐘狀態(tài)以及時鐘質(zhì)量等級通過通知報文逐級向下游傳遞，下游網(wǎng)元分析其從不同鏈路接收到的通知報文并結(jié)合自身狀態(tài)決定同步哪條鏈路的時鐘，同步后再將本網(wǎng)元的時鐘同步狀態(tài)和時鐘質(zhì)量等級繼續(xù)通過通知報文傳給下游網(wǎng)元。
[0004]如果時鐘同步網(wǎng)絡(luò)發(fā)生同步故障，目前的網(wǎng)元恢復時鐘的過程如下:
[0005]當網(wǎng)元發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)時鐘同步故障后，先進入保持狀態(tài)，向下一級網(wǎng)元發(fā)送故障通知以及處于保持狀態(tài)時的時鐘質(zhì)量等級；下一級網(wǎng)元收到該信息后，將自身的時鐘質(zhì)量等級與上一級網(wǎng)元的時鐘質(zhì)量等級相比較，如果兩者時鐘質(zhì)量等級相同，與上一級網(wǎng)元的時鐘鎖定，如果發(fā)現(xiàn)不能鎖定上一級網(wǎng)元，進入保持狀態(tài)，繼續(xù)向下一級網(wǎng)元發(fā)送故障通知以及自身的時鐘質(zhì)量等級；如果經(jīng)上述比較后發(fā)現(xiàn)上一級網(wǎng)元的時鐘質(zhì)量等級小于自身的時鐘質(zhì)量等級，則直接進入保持狀態(tài)，繼續(xù)向下一級網(wǎng)元發(fā)送故障通知以及自身時鐘質(zhì)量等級，直到某一級網(wǎng)元找到備用時鐘源并且與該備用時鐘源鎖定；如果經(jīng)上述比較后發(fā)現(xiàn)上一級網(wǎng)元的時鐘質(zhì)量等級高于自身的時鐘質(zhì)量等級，則直接鎖定上一級網(wǎng)元的時鐘，此時上一級網(wǎng)元相當于備用時鐘源；接下來，在反向鏈路上，由鎖定備用時鐘的網(wǎng)元通知其上一級網(wǎng)元與其鎖定，直至反向鏈路上第一個進入保持狀態(tài)的網(wǎng)元也進入時鐘鎖定狀態(tài)。
[0006]以圖1所示的時鐘同步網(wǎng)絡(luò)對上述過程說明如下:
[0007]假設(shè)該網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)元I與網(wǎng)元2之間出現(xiàn)斷纖故障，則網(wǎng)元2進入時鐘保持狀態(tài)，網(wǎng)元2向網(wǎng)元3發(fā)送故障通知以及時鐘質(zhì)量等級；網(wǎng)元3沒有其他備選時鐘源，在收到網(wǎng)元2發(fā)送的通知后，比較自身時鐘質(zhì)量等級與網(wǎng)元2的時鐘質(zhì)量等級，兩者相同，網(wǎng)元3繼續(xù)鎖定網(wǎng)元2并向網(wǎng)元4發(fā)送故障通知以及時鐘質(zhì)量等級；網(wǎng)元4也沒有其他備選時鐘源，在收到網(wǎng)元3發(fā)送的通知后，繼續(xù)比較自身時鐘質(zhì)量等級與網(wǎng)元3的時鐘質(zhì)量等級，兩者相同，繼續(xù)鎖定網(wǎng)元3并向網(wǎng)元5發(fā)送故障通知以及時鐘質(zhì)量等級；網(wǎng)元5有備用網(wǎng)絡(luò)時鐘源，該備用網(wǎng)絡(luò)時鐘源為網(wǎng)元6的時鐘，因此網(wǎng)元5在收到網(wǎng)元4的通知后，立即與網(wǎng)元6的時鐘進行鎖定，然后再通知網(wǎng)元4與自身時鐘進行鎖定；網(wǎng)元4與網(wǎng)元5的時鐘進行鎖定后，再通知網(wǎng)元3與自身時鐘進行鎖定；網(wǎng)元3與網(wǎng)元4的時鐘進行鎖定后，再通知網(wǎng)元2與自身時鐘進行鎖定。整個故障恢復的流程遍歷的網(wǎng)元為:網(wǎng)元2》》網(wǎng)元3》》網(wǎng)元4》》網(wǎng)元5》》網(wǎng)元4》》網(wǎng)元3》》網(wǎng)元2。
[0008]從上述流程可見，隨著網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)元節(jié)點數(shù)量的增加，網(wǎng)元找到備用時鐘源的時間、整個故障恢復所需的時間也隨之增加。
[0009]并且由于每個網(wǎng)元會對自身的同步時鐘偏差(clock offset)變化情況進行檢測并作出響應(yīng)，而網(wǎng)元向下一級網(wǎng)元發(fā)送報文的時間間隔相對較大，這樣當下游網(wǎng)元根據(jù)接收到的報文進入保持狀態(tài)之前，上游網(wǎng)元因時鐘同步故障所產(chǎn)生的誤差已經(jīng)被傳送給下一級網(wǎng)元，下一級網(wǎng)元的時鐘已經(jīng)偏離了正?；鶞?。如圖1所示，當網(wǎng)元2檢測自身時鐘異常的時候，時鐘誤差已經(jīng)在網(wǎng)元2上面產(chǎn)生了作用，修改了網(wǎng)元2本身的時鐘，這個時鐘誤差會繼續(xù)向網(wǎng)元3傳遞。等到網(wǎng)元2發(fā)現(xiàn)問題向網(wǎng)元3發(fā)送報文的時候，網(wǎng)元3的時鐘已經(jīng)被帶偏，并開始向網(wǎng)元4傳遞。隨著網(wǎng)元的增多，下游網(wǎng)元進入時鐘保持狀態(tài)的時間推后，下游網(wǎng)元所保持時鐘的誤差加大。
[0010]另外，只要設(shè)備處于非鎖定狀態(tài)下，保持時間越長，產(chǎn)生的頻偏越大。如果誤差超出了一定范圍，通過時鐘鎖定的方法是無法彌補誤差的。
[0011]由上述分析可見發(fā)生時鐘同步故障的未與備用時鐘源連接網(wǎng)元快速進入保持狀態(tài)以及與備用時鐘源連接的網(wǎng)元快速鎖定備用時鐘的重要性。
[0012]上述時鐘同步網(wǎng)絡(luò)在同步故障中出現(xiàn)的問題在時間同步網(wǎng)絡(luò)中同樣存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提供了一種時鐘和時間同步網(wǎng)絡(luò)的同步故障處理方法和系統(tǒng)，以解決如何在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生時間/時鐘同步故障時，使未與備用時鐘/時間源連接網(wǎng)元快速進入保持狀態(tài)以及使與備用時鐘/時間源連接的網(wǎng)元快速鎖定備用時鐘/時間的技術(shù)問題。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種時鐘和時間同步網(wǎng)絡(luò)的同步故障處理方法，所述方法包括:
[0015]在時鐘/時間同步網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置控制器，通過所述控制器獲取網(wǎng)絡(luò)的拓撲連接以及各級網(wǎng)元發(fā)送的時鐘/時間同步故障通知報文；
[0016]當所述控制器接收到網(wǎng)元發(fā)送的時鐘/時間同步故障通知報文時，檢測受該故障影響的鏈路；
[0017]由該控制器通知所述鏈路上與備用時鐘/時間源連接的網(wǎng)元切換到與備用時鐘/時間源鎖定的狀態(tài)，以及通知該鏈路上無備用時鐘/時間源連接的網(wǎng)元切換到時鐘/時間保持狀態(tài)。
[0018]進一步地，所述方法還包括:
[0019]當所述控制器獲知與備用時鐘/時間源連接的網(wǎng)元選中備用時鐘/時間源為其時鐘/時間源之后，由控制器通知與該選中備用時鐘/時間源的網(wǎng)元相鄰的處于保持狀態(tài)的網(wǎng)元與該選中備用時鐘/時間源的網(wǎng)元進行時鐘/時間鎖定；
[0020]當所述控制器獲知保持狀態(tài)的網(wǎng)元選中其相鄰的時鐘/時間源為其時鐘/時間源后，如果判斷出該保持狀態(tài)的網(wǎng)元不是發(fā)送同步故障通知報文的網(wǎng)元，則繼續(xù)通知與該網(wǎng)元相鄰的處于保持狀態(tài)的網(wǎng)元與該網(wǎng)元進行時鐘/時間鎖定。
[0021]進一步地，所述方法還包括:
[0022]在通知所述鏈路上與備用時鐘/時間源連接的網(wǎng)元切換到與備用時鐘/時間源鎖定的狀態(tài)，以及通知該鏈路上無備用時鐘/時間源連接的網(wǎng)元切換到時鐘/時間保持狀態(tài)后，所述控制器在預(yù)設(shè)時間間隔后通知與連接備用時鐘/時間源的網(wǎng)元相鄰的處于保持狀態(tài)的網(wǎng)元與連接所述備用時鐘/時間源的網(wǎng)元進行時鐘/時間鎖定；
[0023]在通知處于時鐘保持狀態(tài)的網(wǎng)元與其相鄰的網(wǎng)元進行時鐘/時間鎖定后，所述控制器如果判斷出所述保持狀態(tài)的網(wǎng)元不是發(fā)送故障通知報文的網(wǎng)元，則繼續(xù)在所述預(yù)設(shè)時間間隔后通知與該網(wǎng)元相鄰的處于保持狀態(tài)的網(wǎng)元進行時鐘/時間鎖定。
[0024]進一步地,所述方法還包括:
[0025]所述與備用時鐘/時間源連接的網(wǎng)元接收到控制器發(fā)送的切換到與備用時鐘/時間源鎖定的通知后，獲取所述備用時鐘/時間源的質(zhì)量等級，如果備用時鐘/時間源的質(zhì)量等級和自身時鐘/時間質(zhì)量等級相同，則不再執(zhí)行鎖定流程；如果備用時鐘/時間源的質(zhì)量等級大于自身的時鐘/時間質(zhì)量等級，則執(zhí)行與備用時鐘/時間源的鎖定；
[0026]所述處于保持狀態(tài)的網(wǎng)元接收到控制器發(fā)送的切換到與其相鄰網(wǎng)元的時鐘/時間源鎖定的通知后，獲取該相鄰網(wǎng)元的時鐘/時間源的質(zhì)量等級，如果選中時鐘/時間網(wǎng)元的時鐘/時間源的質(zhì)量等級與自身的時鐘/時間質(zhì)量等級相同，則不再執(zhí)行鎖定流程；如果相鄰時鐘/時間網(wǎng)元的時鐘/時間源的質(zhì)量等級大于自身的時鐘/時間質(zhì)量等級，則執(zhí)行與該相鄰時鐘/時間網(wǎng)元的時鐘/時間鎖定。
[0027]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了