适用于时间同步网的快速部署系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信网络领域，具体是涉及一种适用于时间同步网的快速部署系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着通信业务的发展，对时间同步提出的要求越来越高。1588v2(高精度时间同步协议v2版本)作为地面时间传送技术，与GPS(Global Posit1ning System，全球定位系统)等卫星同步技术比较，具有安全、故障率低、成本低、部署方便等优点。时间同步网正成为重要的支撑网络。随着承载网络规模的扩大，时间同步网络中的节点数目也越来越多。目前承载网中的节点采取的是BC(边界时钟)时钟模型。在实际工程应用中，由主备时间服务器向承载网注入时间信息，承载网节点通过BMC(Best Master Clock Algorithm，最佳主时钟算法)选择跟踪的时间源和跟踪方向。本地网络中的节点数目往往超过一千，甚至达到数千个节点。时间同步网人工部署的工作量越来越大，很容易出错，时间同步网的配置错误会直接影响终端设备的运行，也给工程开通带来比较大的压力，并且直接导致时间同步网工程部署的效率低下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种适用于时间同步网的快速部署系统及方法，能够实现时间同步网在工程的快速部署，显著减少承载网大规模部署时间同步时的配置工作量，并杜绝配置错误造成的故障。
[0004]本发明提供一种适用于时间同步网的快速部署系统，该系统包括伺服同步初始化单元、伺服同步端口检测单元、伺服同步单元、伺服同步管理单元，其中:
[0005]所述伺服同步初始化单元用于:在节点上电时，对时间同步相关的硬件和芯片进行初始化和配置，使之正常工作后，对外部接口进行初始化配置，使其正确接收或输出同步信号;对1588应用层软件运行模式进行配置，对精确时间协议PTP和BMC协议栈用到的数据集进行初始化;然后同时启动伺服同步端口检测单元、伺服同步单元、伺服同步管理单元，伺服同步端口检测单元、伺服同步单元、伺服同步管理单元周期运行；
[0006]所述伺服同步端口检测单元用于:检测线路接口的工作和连接状态，更新同步接口列表；
[0007]所述伺服同步单元包括通告报文处理模块、伺服定时器、同步模块和伺服模块，伺服同步单元有两种工作模式:伺服模式和同步模式，工作在哪种模式由伺服定时器决定;伺服同步单元接收、发送源时间信息，并根据检测和接收的源时间信息，执行伺服模式或同步模式；
[0008]所述伺服同步管理单元用于:接收配置信息，根据配置数据进行补偿数据的设置，指定端口的工作模式，或者停止伺服同步模式，进入常规同步运行模式;还负责伺服同步时的配置响应、性能、状态、告警的上报。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述伺服模式为:关闭同步协议，清除源时间信息，不跟踪外部时间源，也不向外发送时间信息;维持内部时间状态，保持侦听网络源时间信息，能快速切换到同步模式。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述同步模式为:根据收到的源时间信息，通过最佳主时钟算法BMC，决定节点所跟踪的时间源和端口同步状态，并将跟踪的源时间信息和端口同步状态提交通告报文处理模块，将信息通过主时钟Master端口发送，节点通过从时钟Slave端口同步上游，当Slave端口未收到通告报文一段时间，将转入伺服模式。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述伺服同步单元接收到源时钟的信息时，进入同步模式，运行BMC算法和PTP测量协议，同步上游时钟，并向下游发送源时钟信息和时间信息；若源时钟信息丢失，超过门限，则进入伺服模式，伺服模式属于源时钟信息的侦听状态，不向外发送本地时钟信息，停止同步上游时钟，停止向下游发送源时钟信息和时间信息。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述伺服定时器监测用于同步的源时间信息的接收情况，并据此决定伺服同步单元的工作模式;伺服定时器的超时时长=同步源时间信息发送周期*超时系数，由同步模块对伺服定时器的超时时长进行设置;伺服定时器正常接收同步的源时间信息时，将超时标志配置为“O”，并通知伺服同步单元运行于同步模式;若伺服定时器超时未收到源时间信息，则将超时标志配置为“I”，并通知伺服同步单元运行于伺服模式。
[0013]本发明还提供一种基于上述系统的适用于时间同步网的快速部署方法，包括以下步骤:
[0014]在节点上电时，伺服同步初始化单元对时间同步相关的硬件和芯片进行初始化和配置，使之正常工作；对外部接口进行初始化配置，使其正确接收或输出同步信号；对1588应用层软件运行模式进行配置，对精确时间协议PTP和BMC算法协议栈用到的数据集进行初始化;然后同时启动伺服同步端口检测单元、伺服同步单元、伺服同步管理单元，伺服同步端口检测单元、伺服同步单元、伺服同步管理单元周期运行；
[0015]所述伺服同步端口检测单元检测线路接口的工作和连接状态，更新同步接口列表:
[0016]当线路接口开启，且工作和连接状态正常，无告警时，将该线路接口加入同步端口列表，该线路接口运行PTP协议，从时钟Slave进行同步跟踪，主时钟Master进行时间信息的发送；
[0017]当线路接口未开启，或工作、连接状态异常，存在告警时，则从同步端口列表中删除该线路接口；
[0018]伺服同步端口检测单元周期运行，对同步端口列表及时更新；
[0019]所述伺服同步单元接收到源时钟的信息时，进入同步模式，运行BMC算法和PTP测量协议，同步上游时钟，并向下游发送源时钟信息和时间信息;若源时钟信息丢失，超过门限，则进入伺服模式，伺服模式属于源时钟信息的侦听状态，不向外发送本地时钟信息，停止同步上游时钟，停止向下游发送源时钟信息和时间信息；
[0020]所述伺服同步管理单元负责接收配置信息，根据配置数据进行补偿数据的设置，指定端口的工作模式，或者停止伺服同步模式，进入常规同步运行模式;还负责伺服同步时的配置响应、性能、状态、告警的上报。
[0021]在上述技术方案的基础上，所述伺服同步端口检测单元周期运行，轮询节点每个具有时间同步功能的线路端口，以判断其是否正常工作而开启时间同步功能，具体流程如下:
[0022]根据节点端口列表，对每个具有时间同步功能的线路端口进行轮询，每次检测一个线路端口的状态，结束后再更新端口号，检测列表中的下一个端口，直到列表中所有端口都被检测，检测结束，下一任务周期再重复进行检测；
[0023]检测线路端口是否开启，没有开启的端口无法完成时间同步功能;检测线路端口连接是否正常，没有连接、单通的端口无需开启时间同步功能;检测线路端口工作状态是否正常，端口速率没有配备、收发异常、告警等情况，无法完成时间同步功能；
[0024]更新同步端口列表:在同步端口列表中，将检测通过的线路端口标注为同步端口，将检测未通过的线路端口标注为非同步端口；该同步端口列表应用在伺服同步端口检测单元、伺服同步单元、伺服同步管理单元中，只有标注为同步端口的线路端口才能进行同步。
[0025]在上述技术方案的基础上，所述通告报文处理模块通过接收和发送通告报文来传递源时间信息，接收通告报文用于获取上游源时间信息，以决定是否跟踪和跟踪的路径;发送通告报文用于向下游传递源时间信息，使时间信息得以逐节点传递。
[0026]在上述技术方案的基础上，所述通告报文处理模块收发通告报文的流程如下:通告报文处理模块接收到通告报文时，首先判断通告报文是否为源时钟信息，如果通告报文为源时间信息，转发给同步模块处理，该源时间信息如果与当前同步的源时钟，并且接收端口一致，或者当前工作在伺服模式，则对伺服定时器进行清零操作;如果该源时钟信息非当前同步的源时钟，则不对伺服定时器进行清零操作;如果通告报文为BC节点的时间信息，则丢弃，且不对伺服定时器进行操作;通告报文处理模块发送通告报文时，将同步模块提供的源时钟信息，根据同步模块决断的同步端口状态信息，从主时钟端口发送。
[0027]在上述技术方案的基础上，所述伺服同步端口检测单元、伺服同步单元、伺服同步管理单元根据配置的改变而关闭或重启。
[0028]与现有技术相比，本发明的优点如下:
[0029](I)本发明根据承载网中时间同步网部署的特点，对工程应用模型进行分析提炼，定义了一种新的伺服同步应用模式，能够做到免配置或极少配置，设备上电即可运行，当时间源接入承载网时，节点自动完成跟踪；当节点接入网络时，无需配置即可自动同步。与目前的主备时间服务器向承载网注入时间信息，承载网节点通过BMC算法选择跟踪的时间源和跟踪方向相比，本发明不仅能够满足承载网快速部署时间同步的功能要求，而且能够实现时间同步