一种时钟同步规划中的prc接入网元选择方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种PRC接入网元的选择，特别是设及一种时钟同步规划中的PRC接 入网元选择方法，属于光通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着通信技术和业务的不断发展，光通信网的规模在不断扩大，光网络设备之间 的信息交互对于时钟同步和时间性能的要求也越来越高。
[0003] 同步网络结构上可分为准同步网络、主从同步网络W及混合同步网络S种。
[0004] 准同步网络中所有时钟设备度UildingIntegratedTimingSupply,BK巧独立 运行，不依赖于其他时钟，每个主参考时钟（PrimaryReferenceClock,PRC)负责同步各自 区域内设备，因为主参考时钟PRC的精度较高，所W不同区域间设备亦可实现高精度的同 步，从而达到整个网络的同步。
[0005] 主从同步网络是一种分级结构的同步网，网络中的时钟设备分为多级，各级时钟 由于配置的差异而具有不同的稳定性和准确度，下级设备严格同步上级设备，具有严格等 级性。
[0006] 混合同步网络指准同步和主从同步综合应用的组网方式，是最常用的组网方式。
[0007] 对于光通信网络的时钟同步规划，一般会做W下技术参数的约束：2台时钟设备 之间网元数量不超过Ni个，整个同步链不能超过N2个网元，整个同步链不能超过N冶时钟 设备，同步时钟链路不可W出现环路。此外，还要综合权衡方案的技术性能与经济性。
[0008] 考虑到时钟同步规划设计应该具有高可靠、高性能、易维护、可扩展等特点，当网 络规模较大，网元节点个数过多时，为了提高同步网络的可靠性，进一步减少故障风险，可 W通过划分时钟同步区的方法来优化设计。当前，时钟同步规划的一般步骤为：首先，获取 客户需求，包括时钟数量要求，部署节点限制等；其次，根据网络拓扑结构及规模，确定时钟 同步区数量及范围；再次，遵照规划规则，在同步区内进行时钟部署及时钟流规划；最后， 检查规划时钟流是否存在环路，并评估时钟同步规划方案的性能。
[0009] 目前，对于时钟同步规划，大多还依赖于人工规划，随着网络规模的扩大W及结构 的复杂性提高，人工规划越来越困难，时钟规划方案正确性、可靠性很难控制。在确定时钟 设备接入节点后，目前已有最小生成树等算法被用来规划时钟流链路，但是大规模和复杂 结构网络下，同步区划分W及PRC时钟部署的仍主要依赖人工，无法实现智能规划。
【发明内容】
[0010] 本发明的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种时钟同步规划中的PRC接入网元选择方法，特别适用于大规模和复杂结构网络的时钟同步规划。
[0011] 本发明所要解决的技术问题是能够实现大规模和复杂结构网络中的PRC时钟接 入网元的自动选择，可用到网络时钟同步规划算法中，可克服人工规划的复杂性及性能评 估的不确定性等问题。
[0012] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0013] 一种时钟同步规划中的PRC接入网元选择方法，包括W下步骤：
[0014] 1)输入网元信息参数，所述网元信息包括网元个数N、网元类型、网元IDW及网元 连接关系； 阳01引将每个网元记为肥。，其中n= 1，2,…，N，N为自然数；
[0016] 将网元连接关系通过网元连接对< 肥1，肥,>来表征，其中i，j= 1，2,…，N;
[0017] 。根据网络中输入的网元个数，通过式（1)计算所需限定的PRC个数化rc_min，
[0018] Nprc_min=\NJN)八 一 (1 )
[0019] 其中，N为网元个数，成为网络中需要约束的同步链所要限定的网元个数；
[0020] 并确定该网络中所需规划的PRC个数化;rc_set，要求化;rc_set>^rcjnin;
[0021] 3)遍历网络中所有网元，对每个网元所直接连接的网元个数进行统计，形成网元 连接个数序列M，记为
[0022] M= {Ml,M2,-,MJ,i= 1,2,-,N
[0023] 其中，M康示与第i个网元直接连接的网元个数；
[0024] 4)PRC接入备选网元集的选择；
[00巧]对形成的网元连接个数序列M，根据每个网元直接连接的网元个数进行降序排 列；
[0026] 取排位于前Y个网元作为备选网元，取Y> 2*化;rc_set;
[0027] 将排位于前Y个网元汇集成PRC接入备选网元集，记为{NE_PRCy}，y= 1，2,…Y;
[002引 5)遍历Y个备选网元，计算出网络中所有网元对该Y个备选网元的时钟跟踪长度， 并形成时钟跟踪长度矩阵D，记为
[0030] 其中，心表示第i个网元到第j个备选网元的时钟跟踪长度值；
[0031] 6)根据时钟跟踪长度矩阵D、并按照约束的定量参数条件，通过迭代优化法来选 择PRC优先接入网元；
[0032] 所述约束的定量参数条件包括备选网元在有效跳数内覆盖网元个数需取上限值， 覆盖网元的平均时钟跟踪长度需取下限值，PRC优先接入网元在网络中部署需分布均匀；
[0033] 所述PRC优先接入网元为化rc_set个，是从PRC接入备选网元集中选择并确定 的。
[0034] 本发明进一步设置为：所述步骤6)中通过迭代优化法来选择PRC优先接入网元， 具体步骤为，
[0035] 6-1)初始化备选网元覆盖程度的权重矩阵；
[0036] 首先，初始化备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N。；
[0037] 建立一个NXY维的全零新矩阵作为备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N。， 令Nt(fincKD《Ni)) = 1，即与时钟跟踪长度矩阵D中所有小于等于Ni的元素坐标相对应 的备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N。的元素值均设为1 ;其中，find值《Ni)表 示时钟跟踪长度矩阵D中满足N1的元素所对应的坐标（i，j)，N1表示2台时钟设备 之间所要限定的网元数量；
[003引其次，初始化覆盖网元的有效时钟追踪距离矩阵D。=D-N。，即为时钟跟踪长度矩 阵D与备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵N。的内积，获得覆盖网元的有效时钟追踪 距离矩阵D。中的元素值为有效跳数N1内每个网元到备选网元的时钟追踪距离；
[0039] 于是，根据备选网元在有效跳数内覆盖网元标识矩阵化和网络中所需规划的PRC 个数化;rc_set，初始化备选网元覆盖程度的权重矩阵N。' =N。?化;rc_set;
[0040] 6-2)对备选网元，计算其在有效跳数Ni内备选网元覆盖程度的加权系数；
[0041] 将备选网元覆盖程度的权重矩阵化'中每列元素相加，得到一个相加序列n。，记 为
[0042] n。={n1,山，…，n;}，i= 1, 2,…，Y
[00创其中，n康示第i个备选网元在有效跳数N1内备选网元覆盖程度的加权系数；W44] 6-3)根据备选网元覆盖程度的加权系数值来判断并确定PRC优先接入网元；
[0045] 将相加序列n。中备选网元覆盖程度的加权系数的上限值记为加权系数顶值；
[0046] 若相加序列n。中加权系数顶值有且仅有一个、即唯一，则令PRC接入备选网元集 {NE_PRCy}中的y等于加权系数顶值所对应的备选网元序号，确定第y个备选网元作为PRC 优先接入网元，并令已选PRC优先接入网元个数作+1累算、即Npf。=Npft+1，后跳转到步骤 6-6);
[0047] 若相加序列n。中加权系数顶值至少为两个、即存在有相同值，则进入步骤6-4);
[0048] 6-4)根据覆盖网元的平均时钟跟踪长度来判断并确定PRC优先接入网元；
[0049] 对于相加序列n。中加权系数顶值所对应的备选网元序号，计算备选网元序号对应 的备选网元所覆盖网元的平均时钟跟踪长度；将相加序列n。中加权系数顶值在覆盖网元的 有效时钟追踪距离矩阵D。中所对应的列元素相加并除W加权系数顶值，即为加权系数顶值 对应的备选网元所覆盖网元的平均时钟跟踪长度；
[0050] 按照约束的定量参数条件，将备选网元所覆盖网元的平均时钟跟踪长度需取下限 值设为共有S个； 阳05U若S+Npu《化rc_set，则将对应的S个备选网元全部作为PRC优先接入网元，并令 已选的PRC优先接入网元个数作+S累算、即Npf。=Npfc+S，后跳转到步骤6-6); 阳0巧若S+Npre>P^p;rc_set，则进入步骤 6-f5);
[0053] 6-5)计算S个备选网元之间的相互距离，根据备选网元到其他备选网元距离之和 降序排列，取前化rc_set-Npr。个备选网元作为PRC优先接入网元，并令Npr。=化;rc_set;
[0054] 6-6)若Npfc< ^rc_set，则更新备选网元覆盖程度的权重矩阵N。'，再对备选网 元覆盖程度的权重矩阵N。'中的每一列减去已确定的备选网元序号所对应的备选网元在 有效跳数内覆盖网元标识矩阵N。中列的值，从而得到新标识矩阵N。'； 阳化5] 令新标识矩阵