技术领域

本发明涉及分组传送网络（ PTN， Packet Transfer Network )领域中的同 步检测技术， 尤其涉及一种同步链路故障检测方法及装置。 背景技术

目前， 在要求高精度的时间同步的 PTN 中， 通常采用精确时间协议 ( PTP, Precision Time Protocol )进行节点的 1588时间同步。 在 PTN中采 用 PTP进行时间同步的节点称为 PTP节点，所述 PTP节点通常分为主时钟 ( GM， Grandmaster Clock )节点、 边界时钟（BC， Boundary Clock )和透 传时钟（ Transparent Clock )节点。 所述 PTP时间同步的方法为： GM节点 与 BC节点建立同步链路后， 所述 GM向 BC节点下发同步时间， 各个 BC 节点再逐点完成时间同步。

随着移动通信网络技术的迅速发展， PTN 的网络规模越来越大、 且越 来越复杂，一旦某个 BC节点出现时间误差， 比如频率层故障或时间传递时 设备产生的故障时间误差，就会导致同步链路 上该故障 BC节点之后的其他 BC节点的同步时间误差越来越大， 最终影响系统中的业务的正常运行。 通 与同步的 PTP节点数量巨大， 因此人工进行故障定位非常耗时， 这样既提 高网络管理维护成本， 又影响网络的可靠性。

可见， 现有技术中由于人工对系统中的节点进行故障 检测， 因此， 无 法快速定位故障链路， 且无法降低网络管理及维护成本， 又无法保证网络 的可靠性。 发明内容

有鉴于此， 本发明实施例提供一种同步链路故障检测方法 及装置， 能 快速定位同步链路中的故障链路， 降低网络管理及维护成本， 进而保证网 络的可靠性。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种同步链路故障检测方 法， 该方法包括： 设置待检测节点对应的参考节点；

当所述待检测节点开启检测功能时， 从参考节点获取参考时间， 以 及从同步路径获取同步时间；

所述待检测节点利用所有参考时间及同步时间 ， 判定自身与 GM节 点之间的同步链路是否存在故障。

上述方案中， 所述待检测节点开启检测功能， 包括： 所述待检测节 点建立与参考节点之间、 与当前已有的同步链路不重合的检测链路， 且 在检测链路中以 TC的方式传输时间故障检测报文。

上述方案中， 所述从参考节点获取参考时间， 包括： 所述待检测节 点通过检测链路与参考节点之间通过时间故障 检测报文交互时间戳信 息， 逐个根据从检测链路获取到的所述时间戳信息 ， 计算得出与对应的 参考节点之间的时间偏差（Offset ) ,利用时间 Offset计算得出参考时间。

上述方案中， 所述待检测节点利用所有参考时间及同步时间 ， 判定 自身与 GM节点之间的同步链路是否存在故障， 包括：

检测所有参考时间是否均为可用参考时间， 若不是， 则结束处理流 程；

若是， 则选出参考时间，计算所述参考时间与同步时 间之间的差值， 若所述差值大于预置的故障门限值， 则确定自身与 GM节点之间的同步 链路出现故障； 否则， 确定自身与 GM节点之间的同步链路无故障。 上述方案中， 所述检测所有参考时间是否均为可用参考时间 ， 包括： 计算各个参考时间两两之间的差值， 若所有计算得到的差值均小于预置 的门限值， 则所有参考时间均为可用参考时间。

上述方案中， 所述设置待检测节点对应的参考节点之前， 该方法还 包括： 检测是否有同步链路出现故障；

其中， 所述检测包括： 在同步链路中选出 BC节点， 所述 BC节点 实时获取与相邻同步链路中的 BC节点的时间 Offset作为比较 Offset, 计算所述比较 Offset与同步时间 Offset的差值， 若所述差值大于预置的 时间差门限值， 则确定所述选出的 BC节点所在的同步链路出现故障。

上述方案中， 所述设置待检测节点对应的参考节点之前， 该方法还 包括： 检测是否有同步链路出现故障；

其中， 所述检测包括： 选出同步链路中有全球定位系统 GPS功能的 BC节点， 所述 BC节点通过 GPS功能获取外部参考时间， 并查看当前 自身周期性获取到的同步时间， 计算所述外部参考时间与同步时间之间 的差值， 若所述差值大于预置的故障门限， 则确定所述 BC节点所在的 同步链路出现故障； 否则， 确定所述 BC节点所在同步链路没出现故障。

本发明实施例还提供了一种同步链路故障检测 装置， 该装置包括： 同 步检测管理模块、 虚拟从（Slave )端口模块和 Slave端口模块； 其中， 同步检测管理模块， 配置为设置所在待检测节点对应的参考节点， 当开启检测功能时， 通知各个虚拟 Slave端口模块获取参考时间， 并通 知 Slave端口模块开始获取同步时间，以及利用所� ��虚拟 Slave端口模块 发来的参考时间及 Slave端口模块发来的同步时间， 判定所在待检测节 点与 GM节点之间的同步链路是否存在故障；

虚拟 Slave端口模块， 配置为根据同步检测管理模块的通知从参考 节点获取参考时间， 将所述参考时间发送给同步检测管理模块； Slave端口模块，配置为根据同步检测管理模块� ��通知从同步路径获 取同步时间， 将所述同步时间发给同步检测管理模块。

上述方案中， 所述虚拟 Slave端口模块， 配置为开启检测功能时， 建立与参考节点之间、 与当前已有的同步链路不重合的检测链路， 且在 检测链路中以 TC的方式传输时间故障检测报文。

上述方案中， 所述虚拟 Slave端口模块， 配置为从检测链路与参考 节点之间通过时间故障检测报文交互时间戳信 息，根据所述时间戳信息， 计算得出与对应的参考节点之间的时间 Offset， 利用时间 Offset计算得 出参考时间。

上述方案中， 所述同步检测管理模块， 配置为检测所有参考时间是 否均为可用参考时间， 若不是， 则结束操作； 若是， 则选出参考时间， 计算所述参考时间与同步时间之间的差值， 若所述差值大于预置的故障 门限值， 则确定所在待检测节点与 GM节点之间的同步链路出现故障； 否则， 确定所在待检测节点与 GM节点之间的同步链路无故障。

上述方案中， 所述同步检测管理模块， 配置为计算各个参考时间两 两之间的差值， 若所有计算得到的差值均小于预置的门限值， 则所有参 考时间均为可用参考时间。

上述方案中， 所述装置还包括： 被动 （Passive ) 端口模块， 配置为 收到同步检测管理模块发来的开启故障检测功 能的通知时， 获取与相邻 同步链路中的 BC节点的时间 Offset作为比较 Offset,将所述比较 Offset 发送给同步检测管理模块；

相应的， 所述同步检测管理模块， 配置为当确定开始检测所在 BC 节点的同步链路是否出现故障时，通知 Passive端口模块开启故障检测功 能； 接收 Passive端口模块发来的比较 Offset, 计算与 Slave端口模块发 来的同步时间 Offset的差值， 若所述差值大于预置的时间差门限值， 则 确定所在 BC节点所在的同步链路出现故障；

所述 Slave端口模块， 配置为将同步时间 Offset发送给同步检测管 理模块。

上述方案中， 所述装置还包括： GPS功能模块， 配置为根据同步检测 管理模块发来的通知获取外部参考时间后， 将所述外部参考时间发送给 同步检测管理模块；

相应的， 所述同步检测管理模块， 配置为当确定开始检测所在 BC 节点的同步链路是否出现故障时， 通知 GPS 功能模块获取外部参考时 间； 接收 GPS功能模块发来的外部参考时间， 计算所述外部参考时间与 Slave端口模块发来的同步时间之间的差值，若� ��述差值大于预置的故障 门限， 则确定所在的同步链路出现故障； 否则， 所在同步链路没出现故 障。

本发明实施例所提供的同步链路故障检测方法 及装置， 能够设置待检 测节点对应的参考节点， 从参考节点获取参考时间， 以及从同步路径获 取同步时间； 当根据参考时间及同步时间， 判定自身与主时钟节点之间 的链路存在故障时， 排除所述链路中的故障快速定位故障链路； 如此， 就 能够避免人工在同步链路中逐点检测节点故障 ， 快速定位同步链路中的故 障链路。

优选地，本发明实施例还能够通过获取同步链 路中的 BC节点的同步时 间 Offset, 以及获取与相邻同步链路中的 BC节点之间的时间 Offset, 将两 个时间 Offset相比确定所在同步链路是否出现故障； 或者， 选出同步链路 中具有 GPS功能的 BC节点， 通过计算 GPS功能获取的外部参考时间与当 前同步时间的差值，确定 BC节点所在同步链路是否出现故障。从而能进� �� 步减少由于人工操作而无法辨别当前系统中哪 条同步链路出现故障的问 题， 实现快速定位同步链路， 进而降低网络管理及维护成本， 保证网络的 可靠性。 附图说明

图 1为本发明实施例的同步链路故障检测方法的� �程示意图； 图 2为本发明实施例的同步链路故障检测装置的� �成结构示意图一； 图 3为本发明实施例的同步链路故障检测装置的� �成结构示意图二； 图 4为本发明实施例的同步链路故障检测装置的� �成结构示意图三； 图 5为本发明实施例的系统结构示意图；

图 6为本发明实施例中的系统结构示意图。 具体实施方式

本发明实施例中： 设置待检测节点对应的参考节点； 当所述待检测 节点开启检测功能时， 从参考节点获取参考时间， 以及从同步路径获取 同步时间； 所述待检测节点利用所有参考时间及同步时间 ， 判定自身与 GM节点之间的同步链路是否存在故障。

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一 步详细的说明。

实施例一、

本发明实施例提出的同步链路故障检测方法， 如图 1 所示， 包括以 下步骤：

步骤 101 : 设置待检测节点对应的一个或多个参考节点。

具体的， 当确定对任意一条出现故障的同步链路进行故 障检测时， 从该同步链路中选定一个待检测节点， 再设置该待检测节点对应的一个 或多个参考节点；

这里，所述待检测节点为： PTN中确定出现故障的同步链路中的 BC 节点； 所述 BC节点为在 PTN 中根据现有技术 PTP规定的最佳主时钟 ( BMC， Best Master Clock )协议计算结果确定的 GM节点、 BC节点及 TC节点， 以及各个节点之间的时间同步关系， 具体实现方法这里不做赘 述； 所述参考节点可以为根据情况从 PTN中选出的 GM节点。

步骤 102: 当所述待检测节点开启检测功能时， 从参考节点获取参 考时间， 以及从同步路径获取同步时间。

这里， 所述检测功能为： 所述待检测节点根据当前选定的参考节点 的个数， 与各个参考节点建立检测链路， 从检测链路与参考节点通过时 间故障检测报文交互时间戳信息； 所述建立检测链路包括： 选定所述待 检测节点中与参考节点的个数相同数量的被动 （Passive ) 端口和 /或主 ( Master ) 端口， 将所述选定的 Passive端口和 /或 Master端口均设置为 虚拟从 ( Slave ) 端口， 逐个为每个虚拟 Slave端口设置一个对应的参考 节点的 IP地址，通过虚拟 Slave端口根据现有技术中三层互联网协议（ IP， Internet Protocol ) 建立与参考节点的连接作为检测链路， 且检测链路与 当前已有同步链路不重合， 在待检测节点和参考节点之间的检测链路配 置透明时钟 ( TC , Transparent Clock )通道， 时间故障检测报文以 TC方 式在节点间传输；

所述 Passive和 Master端口为现有技术中 PTP节点中根据收发信息 不同划分的功能端口， 所述 Passive端口的功能为既不参发送同步时钟、 也不接收同步时钟； 所述 Master端口的功能为发送同步时钟。

所述从参考节点获取参考时间为： 所述待检测节点通过检测链路与 参考节点之间， 通过时间故障检测报文交互时间戳信息， 逐个根据从检 测链路获取到的所述时间戳信息， 计算得出与对应的参考节点之间的时 间 Offset， 利用时间 Offset计算得出参考时间；

其中，所述时间故障检测报文可以为：现有技 术精确时间协议（ PTP, Precision Time Protocol ) 中的清求应答 ( Request-Response )机制或端延 时（Peer-Delay )机制中规定的主从时钟节点之间周期性交互� �信息， 包 括： 同步 （ Sync ) 报文、 延迟请求 （ Delay-Req ) 报文和延迟响应 ( Delay-Response ) 报文等； 所述时间故障检测报文还可以为扩展双向 转发检测 ( BFD , Bidirectional Forwarding Detection )才艮文；

所述根据从检测链路获取到的所述时间戳信息 ， 计算得出与对应的 参考节点之间的时间 Offset为现有技术， 实现方式与选用的 PTP机制相 关， 比如， 当采用 Request-Response机制时， 包括： 待检测节点收到参 考节点周期性发来的 Sync报文时， 记录报文接收时间 （t2 )、 并从 Sync 报文中提取报文发送时间 （tl ) ； 所述待检测节点发送 Delay-Req报文 给参考节点， 并将发送时间 （t3 ) 添加在 Delay-Req报文中； 当所述待 检测节点收到参考节点发来的 Delay-Response 报文时， 从所述 Delay-Response报文中提取报文发送时间 （ t4 ) ； 所述待检测节点将 t2 减 11、及 t4减 t3之间的差值除以二作为与该参考节点之间的� ��间 Offset。 所述利用时间 Offset计算得出参考时间为现有技术， 这里不做赘述。

所述从同步路径获取同步时间为现有技术， 可以包括： 所述待检测 节点通过同步路径与 GM节点交互时间戳信息， 根据所述时间戳信息中 记录的时间信息计算得出与 GM节点之间的时间 Offset， 利用所述时间 Offset计算得出同步时间。

步骤 103 : 所述待检测节点利用所有参考时间及同步时间 ， 判定自 身与 GM节点之间的同步链路是否存在故障。

具体的， 所述待检测节点利用所有参考时间及同步时间 ， 判断自身 与 GM节点之间的同步链路是否存在故障， 若是， 则对该同步链路进行 故障排除， 结束处理流程； 否则， 继续选出该出现故障的同步链路中的 另一个 BC节点作为待检测节点， 返回步骤 101。

这里， 所述利用所有参考时间及同步时间， 判断自身与 GM节点之 间的同步链路是否存在故障包括： 检测所有参考时间是否均为可用参考 时间， 若不是， 则结束处理流程；

若是， 则选出任意一个参考时间， 计算该参考时间与同步时间之间 的差值， 若该差值大于预置的故障门限值， 则确定自身与 GM节点之间 的同步链路出现故障； 否则， 确定自身与 GM节点之间的同步链路无故 障。

其中， 所述故障门限值为根据实际情况设置的数值；

所述检测所有参考时间是否均为可用参考时间 可以为： 计算各个参 考时间两两之间的差值， 若所有计算得到的差值均小于预置的门限值， 则所有参考时间均为可用参考时间。

上述步骤 103完成后， 可以由网管人员判断上述待检测节点与 GM 节点之间的同步链路中出现故障的节点， 并对该节点进行故障排除， 这 里不做赘述。

优选地， 上述步骤 101之前， 还需要检测是否有任意一条同步链路 出现故障， 若有， 则执行步骤 101 ;

其中， 所述检测可以为： 在同步链路中选定 BC节点， PTN系统开 启后，所述 BC节点实时获取与相邻同步链路中的 BC节点的时间 Offset 作为比较 Offset, 计算所述比较 Offset与同步时间 Offset的差值， 若所 述差值大于预置的时间差门限值， 则确定所述选出的 BC节点所在的同 步链路出现故障； 其中， 所述时间差门限值为根据实际情况设置的数值 ； 所述 BC节点获取与相邻同步链路中的 BC节点的时间 Offset作为比较 Offset为： 所述 BC节点通过自身的 Passive端口， 与相邻同步链路中的 BC节点的 Master端口建立检测链路， 从检测链路获取时间戳信息， 利 用时间戳信息中的时间信息， 计算得出与相邻同步链路中的 BC节点的 时间 Offset作为比较 Offset。

或者， 选出同步链路中一个或多个有全球定位系统 （GPS， Global Positioning System ) 功能的 BC节点， 该 BC节点通过 GPS功能获取外 部参考时间、 并查看当前自身周期性获取到的同步时间， 计算所述外部 参考时间与同步时间之间的差值， 若所述差值大于预置的故障门限， 则 确定所述 BC节点所在的同步链路出现故障； 否则， 确定所述 BC节点 所在同步链路没出现故障。 实施例二、

如图 2所示， 本发明实施例提供了一种同步链路故障检测装 置， 该装 置包括： 同步检测管理模块 21、 虚拟 Slave端口模块 22和 Slave端口模块 23; 其中，

同步检测管理模块 21， 配置为设置对应的一个或多个参考节点； 当 开启检测功能时， 通知各个虚拟 Slave端口模块 22获取参考时间， 并通 知 Slave端口模块 23开始获取同步时间； 以及根据所有虚拟 Slave端口 模块 22发来的参考时间及 Slave端口模块 23发来的同步时间， 判定所 在待检测节点与 GM节点之间的同步链路是否存在故障；

虚拟 Slave端口模块 22，配置为根据同步检测管理模块 21的通知从 参考节点获取参考时间， 将所述参考时间发送给同步检测管理模块 21；

Slave端口模块 23， 配置为根据同步检测管理模块 21的通知从同步 路径获取同步时间， 将所述同步时间发给同步检测管理模块 21。

所述同步检测管理模块 21， 配置为根据当前选定的参考节点的个 数，通知各个虚拟 Slave端口模块 22与参考节点建立检测链路；相应的， 所述虚拟 Slave端口， 配置为根据同步检测管理模块 21发来的通知从检 测链路与参考节点交互时间戳信息。

所述同步检测管理模块 21， 配置为根据当前选定的参考节点的个 数， 选定相同数量的被动 （ Passive ) 端口和 /或主 （ Master ) 端口， 将所 述选定的 Passive端口和 /或 Master端口均设置为虚拟 Slave端口模块 22， 逐个为每个虚拟 Slave端口模块 22设置一个对应的参考节点的 IP地址； 相应的， 所述虚拟 Slave端口模块 22， 配置为收到同步检测管理模块 21 发来的参考节点的 IP 地址后， 根据现有技术中三层互联网协议 （IP， Internet Protocol ) 建立与参考节点的连接作为检测链路。

所述虚拟 Slave端口模块 22，配置为从检测链路中交互时间戳信息， 根据所述时间戳信息中记录的时间信息计算得 出与对应的参考节点之间 的时间 Offset作为参考时间 Offset,利用时间 Offset计算得出参考时间； 其中，所述时间戳信息可以为：现有技术 PTP中的 Request-Response 机制或 Peer-Delay机制中规定的主从时钟节点之间周期� �交互的信息， 比如， 当采用 Request-Response机制时， 包括： 收到参考节点周期性发 来的 Sync报文时， 记录报文接收时间 （t2 ) 、 并从 Sync报文中提取报 文发送时间（tl )； 发送 Delay-Req报文给参考节点， 并将发送时间（ t3 ) 添加在 Delay-Req报文中； 当收到参考节点发来的 Delay-Response报文 时， 从所述 Delay-Response报文中提取报文发送时间（ t4 )； 将 t2减 tl、 及 t4减 t3之间的差值作为与该参考节点之间的时间 Offset。

所述 Slave端口模块 23， 配置为通过同步路径与 GM节点交互时间 戳信息， 根据所述时间戳信息中记录的时间信息计算得 出与 GM节点之 间的时间 Offset, 利用所述时间 Offset计算得出同步时间。

所述同步检测管理模块 21， 配置为利用所有参考时间及同步时间， 判断与主时钟节点之间的链路是否存在故障， 若是， 则对该链路进行故 障排除； 否则， 结束操作。

所述同步检测管理模块 21， 配置为检测所有参考时间是否均为可用 参考时间， 若不是， 则结束处理流程； 若是， 则选出任意一个参考时间， 计算该参考时间与同步时间之间的差值， 若该差值大于预置的故障门限 值， 则确定自身与 GM节点之间的同步链路出现故障； 否则， 确定自身 与 GM节点之间的同步链路无故障。

所述同步检测管理模块 21， 配置为计算各个参考时间两两之间的差 值， 若所有计算得到的差值均小于预置的门限值， 则所有参考时间均为 可用参考时间。

优选地， 所述装置还可以如图 3所示， 包括： Passive端口模块 24， 配置为收到同步检测管理模块 21发来的开启故障检测功能的通知时，获 取与相邻同步链路中的 BC节点的时间 Offset作为比较 Offset, 将所述 比较 Offset发送给同步检测管理模块 21 ; 相应的， 所述同步检测管理模 块 21，配置为当确定开始检测所在 BC节点的同步链路是否出现故障时， 通知 Passive端口模块 24开启故障检测功能， 接收 Passive端口模块 24 发来的比较 Offset, 计算与 Slave端口模块 23发来的同步时间 Offset的 差值， 若该差值大于预置的时间差门限值， 则确定所在 BC节点所在的 同步链路出现故障； 所述 Slave端口模块 23， 配置为将同步时间 Offset 发送给同步检测管理模块 21。

或者， 所述装置还可以如图 4所示， 包括： GPS功能模块 25， 配置 为根据同步检测管理模块 21发来的通知获取外部参考时间后，将所述外 部参考时间发送给同步检测管理模块 21 ; 相应的， 所述同步检测管理模 块 21，配置为当确定开始检测所在 BC节点的同步链路是否出现故障时， 通知 GPS功能模块 25获取外部参考时间， 接收 GPS功能模块 25发来 的外部参考时间， 计算所述外部参考时间与 Slave端口模块 23发来的同 步时间之间的差值， 若所述差值大于预置的故障门限， 则确定所在的同 步链路出现故障； 否则， 所在同步链路没出现故障。

上述装置同步检测管理模块 21、 虚拟从 Slave端口模块 23和 Slave端 口模块 23可以作为逻辑单元置于 BC节点中； 所述 Passive端口模块 24 和 /或 GPS功能模块 25可以与上述同步检测管理模块 21、虚拟从 Slave端 口模块 23和 Slave端口模块 23安装于相同的 BC节点中， 也可以分别安装 于不同的 BC节点中。

假设网络连接关系如图 5所示， 节点 A是 GM节点， 节点 B〜节点 F都是 BC节点；根据 BMC算法得到同步链路如图中虚线所示为节点 B锁节点 A、 节点 C锁节点 B、 节点 D锁节点 C; 节点 D通过 Passive端口与节点 E相连， 节点 D通过 Master端口与节点 G相连。

当 PTN系统开启后， 节点 D实时通过 Passive端口， 获取与相邻同步 链路中节点 E的时间 Offset作为比较 Offset， 计算所述比较 Offset与同步时 间 Offset的差值，若该差值大于预置的时间差门限 值， 则确定所述选出的 节点 D所在的同步链路出现故障。

上述同步检测管理模块 21、所述虚拟 Slave端口模块 22可以由以下硬件 实现， 但不限于以下硬件： DSP、 或 CPU、 或 FPGA等； 所述 Slave端口模 块 23以及 Passive端口模块 24均可以通过 I/O接口硬件、以及 DSP、或 CPU、 或 FPGA等硬件配合实现； 所述 GPS功能模块 25可以由 GPS硬件实现。 实施例三、

假设网络连接关系如图 5所示， 假设确定节点 D所在的同步链路出现 故障后， 进一步进行故障定位时， 进行同步链路故障检测方法包括：

步骤 301 : 将节点 C作为待检测节点 C，设置节点 C对应的两个参考节 点 A和节点 G。

步骤 302: 节点 C开启检测功能时， 与节点 A和节点 G分别建立检测 链路， 从节点 A和节点 G获取参考时间， 以及从同步路径获取同步时间。

步骤 303 : 所述节点 C利用所有参考时间及同步时间， 判定自身与节 点 A之间的同步链路是否存在故障。 实施例四、 网络连接关系如图 6所示， 节点 BC 13、 节点 BC31、 节点 BC52都集成 了 GPS功能并直连 GPS， 从而节点 BC13、 节点 BC31、 节点 BC52能直接 从 GPS功能获取外部参考时间；

假设对于节点 BC 13来说， 可以计算外部参考时间和同步时间的差 值， 如果所述差值大于预置的故障门限， 则 BC13所在同步链路

( GM-->BC1 1-->BC12-->BC 13 ) 出现同步故障。

以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的 保护范围。