Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SYNCHRONIZATION NETWORK CLOCK MAINTENANCE METHOD AND DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/023538
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a synchronization network clock maintenance method and device. In the above method, a query request is regularly sent to the clock units of all the devices in a network; operating state data from each clock unit is received; and a judgment is made, on the basis of the received operating state data, about whether abnormalities exist in the clock units. By way of the present invention, the following technical effects are realized: the clock performance condition of the clock units of all the devices in a network can be effectively monitored, and clock performance degradation can be communicated to the network maintenance personnel for processing before it affects a service; and at the same time, the present invention is easy to implement, only using the existing input clock signal to detect the clock performance of the clock units, and not requiring additional devices, thereby effectively enhancing the maintainability of the synchronization network clock.

Inventors:
WEN TAICHUAN (CN)
PENG XIANGJI (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/079739
Publication Date:
February 21, 2013
Filing Date:
August 06, 2012
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZTE CORP (CN)
WEN TAICHUAN (CN)
PENG XIANGJI (CN)
International Classes:
H04L7/00; H04J3/06
Foreign References:
CN101980463A2011-02-23
CN101394264A2009-03-25
CN102104474A2011-06-22
Attorney, Agent or Firm:
KANGXIN PARTNERS, P.C. (CN)
北京康信知识产权代理有限责任公司 (CN)
Download PDF:
Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种同步网络时钟的维护方法, 包括:

定时向网络中所有设备的时钟单元发送查询请求; 接收来自于各个所述时钟单元的运行状态数据; 根据接收的所述运行状态数据依次判断所述时钟单元是否发生异常。

2. 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述运行状态数据包括:

所述时钟单元的锁相环路的当前运行状态以及所述当前运行状态的持续运 行时间;

所述时钟单元整体运行状态; 时钟参考源来源信息;

所述时钟单元时钟性能的评估结果。

3. 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 在根据接收的所述运行状态数据依次判断 所述时钟单元是否发生异常包括: 根据预先存储的所述设备的物理连接拓扑关系以及所述时钟参考源来源信 息建立网络时钟跟踪关系;

在所述网络时钟跟踪关系中根据时钟信号的流向依次判断所述时钟单元是 否发生异常。

4. 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法, 其中, 在依次判断所述时钟单元是 否发生异常之后, 还包括: 在确定网络中存在发生异常的时钟单元时, 停止异常判断并发出告警。

5. 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法, 其中, 在依次判断所述时钟单元是 否发生异常之后, 还包括: 输出判断结果。

6. 一种同步网络时钟的维护装置, 包括: 发送模块, 设置为定时向网络中所有设备的时钟单元发送查询请求; 接收模块, 设置为来自于各个所述时钟单元的运行状态数据; 判断模块, 设置为根据接收的所述运行状态数据依次判断所述时钟单元是 否发生异常。

7. 根据权利要求 6所述的装置, 其中, 所述运行状态数据包括: 所述时钟单元的锁相环路的当前运行状态以及所述当前运行状态的持续运 行时间;

所述时钟单元整体运行状态; 时钟参考源来源信息;

所述时钟单元时钟性能的评估结果。

8. 根据权利要求 7所述的装置, 其中, 所述判断模块包括: 建立单元, 设置为根据预先存储的物理连接拓扑关系以及所述时钟参考源 来源信息建立网络时钟跟踪关系;

判断单元, 设置为在所述网络时钟跟踪关系中根据时钟信号的流向依次判 断所述时钟单元是否发生异常。

9. 根据权利要求 6至 8中任一项所述的装置, 其中, 所述装置还包括:

告警模块, 设置为在确定网络中存在发生异常的时钟单元时, 停止异常判 断并发出告警。

10. 根据权利要求 6至 8中任一项所述的装置, 其中, 所述装置还包括: 输出模块, 设置为输出判断结果。

Description:
同步网络时钟的维护方法及装置 技术领域 本发明涉及通信领域, 具体而言, 涉及一种同步网络时钟的维护方法及装置。 背景技术 在需要同步的网络中, 如: 同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy, 简称为

SDH) 领域和需要网络同步的领域, 当网络时钟存在异常或者不可用的情况下, 会引 发业务损伤, 严重时甚至会发生业务阻断。 所以, 需要对网络时钟进行保护。 目前, 最通用的做法是使用多个时钟单元, 如果当前使用的时钟单元发生异常, 则切换到备 用的时钟单元。 通过专利检索发现, 目前, 关于多个时钟单元切换的方法非常多。 公开号

CN1838586, 实现时钟主备倒换无误码的方法及装置, 描述了实现两个时钟单元进行 倒换的方法, 以减少对输出时钟的影响以及公开号 CN101183928, 时钟倒换方法、 时 钟倒换单元、 时钟装置及系统, 也描述了通过第一和第二时钟单元的倒换以实 现倒换 的处理方法。 但是, 关于如何判断时钟单元是否已经劣化到其输出 时钟不可用, 则没有更好的 方法。 公开号 CN101145800, —种提高时钟板可靠切换的方法和装置, 其中描述了使 用时钟单元的就绪状态来指示时钟是否正常。 然而, 就绪状态无法标识时钟单元是否 处于渐近劣化状态。 时钟单元主要由一个锁相环路组成。 图 1是根据相关技术的模拟锁相环结构示意 图。如图 1所示, 锁相环路由鉴相器(Phase detector, 简称为 PD)、环路滤波器(Loop Filters, 简称为 LF)、 压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillators, 简称为 VC0)组成; 图 2是根据相关技术的数字锁相环结构示意图。 如图 2所示, 锁相环路由 PD、 LF、 数控振荡器 DC0组成。 下面以图 1为例, 描述锁相环的工作原理。 具体如下: 计算输入时钟信号和 VC0 的输出时钟信号的差值, 通过滤波调整 VC0 的控制电压, 使输出时钟信号跟踪上输 入时钟信号。 整个过程是一个负反馈的自动控制流程。 而在实际使用时, 时钟单元的 压控振荡器并不是持续稳定的, 它自身会按其物理特性 (如温度、 使用时间等) 进行 劣化, 当运行时间够长或者工作环境变化 (比如供电电压) 时, 锁相环路将无法跟踪 上输入时钟信号, 导致使用时钟单元输出时钟信号的设备发生业 务损伤。 因此, 在时钟单元的锁相环路出现问题时, 无法确认是由输入时钟信号引起的, 还是由时钟单元引起的。 如果额外给时钟单元提供一个性能更好的时钟 信号, 又会大 大增加网络设备的成本。 发明内容 本发明提供一种同步网络时钟的维护方法及装 置, 以至少解决相关技术中在时钟 单元的锁相环路出现问题时, 无法确认是由输入时钟信号引起的, 还是由时钟单元引 起的问题。 根据本发明的一个方面, 提供了一种同步网络时钟的维护方法。 根据本发明的同步网络时钟的维护方法包括: 定时向网络中所有设备的时钟单元 发送查询请求; 接收来自于各个时钟单元的运行状态数据; 根据接收的运行状态数据 依次判断时钟单元是否发生异常。 上述运行状态数据包括: 所述时钟单元的锁相环路的当前运行状态以及 所述当前 运行状态的持续运行时间; 所述时钟单元整体运行状态; 时钟参考源来源信息; 所述 时钟单元时钟性能的评估结果。 在根据接收的所述运行状态数据依次判断所述 时钟单元是否发生异常包括: 根据 预先存储的所述设备的物理连接拓扑关系以及 所述时钟参考源来源信息建立网络时钟 跟踪关系; 在所述网络时钟跟踪关系中根据时钟信号的流 向依次判断所述时钟单元是 否发生异常。 在依次判断所述时钟单元是否发生异常之后, 还包括: 在确定网络中存在发生异 常的时钟单元时, 停止异常判断并发出告警。 在依次判断所述时钟单元是否发生异常之后, 还包括: 输出判断结果。 根据本发明的另一方面, 提供了一种同步网络时钟的维护装置。 根据本发明的同步网络时钟的维护装置包括: 发送模块, 设置为定时向网络中所 有设备的时钟单元发送查询请求; 接收模块, 设置为来自于各个所述时钟单元的运行 状态数据; 判断模块, 设置为根据接收的所述运行状态数据依次判断 所述时钟单元是 否发生异常。 上述运行状态数据包括: 所述时钟单元的锁相环路的当前运行状态以及 所述当前 运行状态的持续运行时间; 所述时钟单元整体运行状态; 时钟参考源来源信息; 所述 时钟单元时钟性能的评估结果。 上述判断模块包括: 建立单元, 设置为根据预先存储的物理连接拓扑关系以及 所 述时钟参考源来源信息建立网络时钟跟踪关系 ; 判断单元, 设置为在所述网络时钟跟 踪关系中根据时钟信号的流向依次判断所述时 钟单元是否发生异常。 上述装置还包括: 告警模块, 设置为在确定网络中存在发生异常的时钟单元 时, 停止异常判断并发出告警。 上述装置还包括: 输出模块, 设置为输出判断结果。 通过本发明, 采用定时向网络中所有设备的时钟单元发送查 询请求; 接收来自于 各个时钟单元的运行状态数据; 根据接收的运行状态数据依次判断时钟单元是 否发生 异常, 解决了相关技术中在时钟单元的锁相环路发生 异常时, 无法确认是由输入时钟 信号引起的, 还是由时钟单元引起的问题, 进而达到了能够有效的监控网络中所有设 备的时钟单元的时钟性能状况,在其劣化到损 伤业务前, 即可通知网络维护人员处理; 同时, 本发明实现简单, 仅使用现有的输入时钟信号来检测时钟单元的 时钟性能, 而 不需要增加额外的器件, 有效地增强了同步网络时钟维护性的效果。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步 理解, 构成本申请的一部分, 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。 在附图 中: 图 1是根据相关技术的模拟锁相环结构示意图; 图 2是根据相关技术的数字锁相环结构示意图; 图 3是根据本发明实施例的同步网络时钟的维护 法流程图; 图 4是根据本发明实施例的网络物理链接拓扑关 示意图; 图 5是根据本发明实施例的网络时钟跟踪关系示 图; 图 6是根据本发明实施例的同步网络时钟的维护 置; 图 7是根据本发明优选实施例的同步网络时钟的 护装置; 以及 图 8是根据本发明优选实施例的同步网络时钟的 护装置。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本 发明。 需要说明的是, 在不冲突的 情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互 组合。 图 3是根据本发明实施例的同步网络时钟的维护 法流程图。 如图 3所示, 该方 法包括以下处理: 步骤 S302: 定时向网络中所有设备的时钟单元发送查询请 求; 步骤 S304: 接收来自于各个时钟单元的运行状态数据; 步骤 S306: 根据接收的运行状态数据依次判断时钟单元是 否发生异常。 相关技术中, 在时钟单元的锁相环路发生异常时, 无法确认是由输入时钟信号引 起的, 还是由时钟单元引起的问题。 在图 3所示的同步网络时钟的维护方法中, 采用 定时向网络中所有设备的时钟单元发送查询请 求; 接收来自于各个时钟单元的运行状 态数据; 根据接收的运行状态数据依次判断时钟单元是 否发生异常, 解决了相关技术 中在时钟单元的锁相环路发生异常时, 无法确认是由输入时钟信号引起的, 还是由时 钟单元引起的问题, 进而达到了能够有效的监控网络中所有设备的 时钟单元的时钟性 能状况, 在其劣化到损伤业务前, 即可通知网络维护人员处理; 同时, 本发明实现简 单, 仅使用现有的输入时钟信号来检测时钟单元的 时钟性能, 而不需要增加额外的器 件, 有效地增强了同步网络时钟维护性的效果。 需要说明的是, 上述方法中各个步骤的具体操作可以由网络管 理侧的任一网络设 备执行。 在具体的实施过程中, 上述步骤 S304和步骤 S306中的运行状态数据可以包括但 不限于: ( 1 ) 时钟单元的锁相环路的当前运行状态: 即自振状态、 锁定状态、 保持状态、 捕捉状态等, 该状态指示当前时钟单元的锁相环工作状态, 表示本地时钟与输入时钟 间的关系; (2) 当前运行状态的持续运行时间: 在捕捉状态下, 如果时间持续过长, 则表示 本地时钟可能存在问题;

(3 )时钟单元整体运行状态: δΡ, 时钟单元的非锁相环相关的状态, 通常以正常 或异常表示; (4)时钟参考源来源信息: 表示输入时钟从哪一个时钟接口进入到设备, 通过该 接口的物理链接, 就可以确定设备的输入时钟是来自其他具体的 某个设备;

( 5 )时钟单元时钟性能的评估结果: 当时钟单元处于自振或保持状态下, 可能不 存在输入时钟信号, 此时的性能评估结果无效; 当时钟单元处于捕捉或锁定状态下, 存在输入时钟信号, 此时, 对不同实现方法的锁相环路, 以输入时钟为参考信号, 通 过现场可编程门阵列 (Field Programmable Gata Array, 简称为 FPGA) 来计算时钟性 能。 下面根据不同实现方法的锁相环路 (即数字锁相环路和模拟锁相环路) 对上述时 钟单元时钟性能的评估结果作进一步地描述: 在同步网络应用中,基准时钟性能比时钟单元 的时钟性能高一个等级, 如 SDH网 络中, 基准时钟一般采用大楼综合定时系统 BITS (Building Integrate Timing System) 源, 其性能至少满足适用于同步网节点时钟的从时 钟定时要求 (ITU-T G.812), 而时 钟单元时钟,其性能满足同步数字体系设备运 行适用的从时钟定时特性(ITU-T G.813), 比基准时钟低一个等级。 这样, 输入到网络的基准时钟始终是可信和正常的。 针对模拟锁相环路而言,参见前述图 1所示,锁相环通过电压控制压控振荡器(即 振荡器), 改变其输出频率, 其压控振荡器的输出频率 -电压控制曲线图, 在其未劣化 前是可以测量出来的。 当输入时钟信号正常, 时钟单元锁相环锁定, 振荡器的控制电 压的范围可以根据输出频率 -电压控制曲线图预先计算出来。 当振荡器劣化时, 则输出 频率-电压控制曲线图将会产生很大变化, 那么在相同的正常输入时钟信号下, 其控制 电压将是异常。 该信息可以用于评估振荡器的劣化程度。 针对数字锁相环路而言, 参见前述图 2 所示, 其锁相环通过控制数控振荡器

(Digital-controlled oscillators , 简称为 DC0)来使其输出时钟跟踪上输入时钟。 对数 控振荡器, 需要一个参考时钟, 一般来自时钟单元上的振荡器, 随着工作环境和时间 的变化, 振荡器一直在劣化。 所以通过现场可编程门阵列 FPGA, 以输入时钟为参考, 测量提供给 DC0 的参考时钟的相对频率偏移, 该数据可以用于评估振荡器的劣化程 度。 优选地, 在上述方法中, 在根据接收的运行状态数据依次判断时钟单元 是否发生 异常, 进一步包括以下处理: 步骤 1 : 根据预先存储的所述设备的物理连接拓扑关系 以及所述时钟参考源来源 信息建立网络时钟跟踪关系; 例如, 可以为树形结构关系。 步骤 2: 在所述网络时钟跟踪关系中根据时钟信号的流 向依次判断所述时钟单元 是否发生异常 (即树形结构中由树根至树叶依次分析所述时 钟单元是否发生异常)。 以下结合图 4和图 5的示例进一步描述上述优选实施方式。 图 4是根据本发明实施例的网络物理链接拓扑关 示意图。 如图 4所示, 网络管 理侧的网络设备会根据现有网络中网络用户侧 的所有网络设备的链接情况, 形成网络 物理链接拓扑关系, 然后存储在网络管理侧的网络设备当中。 当然, 网络物理链接拓 扑关系的存储方式不局限于采用图的形式, 还可以采用其他的方式进行存储 (如, 表 格)。 图 5是根据本发明实施例的网络时钟跟踪关系示 图。 如图 5所示, 网络管理侧 的网络设备根据预先存储的设备的物理连接拓 扑关系以及时钟参考源来源信息建立网 络时钟跟踪关系。 该网络时钟跟踪关系图, 在形状上看, 是一个树形结构, 从树根到 树叶, 在网络时钟跟踪关系中根据时钟信号的流向依 次判断时钟单元是否发生异常。 通过从树根到树叶的顺序操作, BITS是网络基准参考时钟提供设备, 图中箭头关系表 示时钟信号的流向, 如设备 #2和设备 #0的箭头关系表示设备 #2的时钟单元的输入时 钟由设备 #0提供。 先分析图中的设备 #0, 按预定的方法评估其数据, 如果正常, 则表 示其输出时钟信号没有出现问题, 即发送到设备 #1, #2的时钟信号也正常; 如果有异 常情况发生, 则需停止继续对由设备 #0提供时钟信号的后续设备进行分析。 优选地,在步骤 S306中依次判断时钟单元是否发生异常之后, 可以包括以下处 理: 在确定网络中存在发生异常的时钟单元时, 停止异常判断, 对无法与网络同步的 设备, 以告警的方式提示维护人员, 如设备 #Q, 无法与网络同步。 优选地,在步骤 S306中依次判断时钟单元是否发生异常之后, 可以包括以下处 理: 将按照上述方法从树根到树叶依次分析每个设 备的判断结果输出给维护人员。 通过由树根到树叶的方式 (即时钟信号流向) 分析, 可以保证如果树根提供给树 叶的时钟信号是正常的, 那么树叶设备的时钟单元用该输入时钟信号评 估的时钟性能 就是可信的, 这样就避免了锁相环路出现问题时, 无法确认是因为输入时钟的问题还 是因为时钟单元自身环路器件的问题导致的混 淆。 图 6是根据本发明实施例的同步网络时钟的维护 置。 如图 6所示, 本发明的同 步网络时钟的维护装置包括: 发送模块 10, 设置为定时向网络中所有设备的时钟单元 发送查询请求; 接收模块 20, 设置为来自于各个时钟单元的运行状态数据; 判断模块 30, 设置为根据接收的运行状态数据依次判断时钟 单元是否发生异常。 相关技术中, 在时钟单元的锁相环路发生异常时, 无法确认是由输入时钟信号引 起的, 还是由时钟单元引起的问题。 在图 6所示的同步网络时钟的维护装置中, 发送 模块 10定时向网络中所有设备的时钟单元发送查询 求; 接收模块 20接收来自于各 个时钟单元的运行状态数据;判断模块 30根据接收的运行状态数据依次判断时钟单元 是否发生异常, 解决了相关技术中在时钟单元的锁相环路发生 异常时, 无法确认是由 输入时钟信号引起的, 还是由时钟单元引起的问题, 进而达到了能够有效的监控网络 中所有设备的时钟单元的时钟性能状况, 在其劣化到损伤业务前, 即可通知网络维护 人员处理; 同时, 本发明实现简单, 仅使用现有的输入时钟信号来检测时钟单元的 时 钟性能, 而不需要增加额外的器件, 有效地增强了同步网络时钟维护性的效果。 在具体的实施过程中, 接收模块 20接收的运行状态数据包括但不限于:

( 1 ) 时钟单元的锁相环路的当前运行状态: 即自振状态、 锁定状态、 保持状态、 捕捉状态等, 该状态指示当前时钟单元的锁相环工作状态, 表示本地时钟与输入时钟 间的关系; ( 2 ) 当前运行状态的持续运行时间: 在捕捉状态下, 如果时间持续过长, 则表示 本地时钟可能存在问题;

( 3 )时钟单元整体运行状态: δΡ, 时钟单元的非锁相环相关的状态, 通常以正常 或异常表示;

( 4 )时钟参考源来源信息: 表示输入时钟从哪一个时钟接口进入到设备, 通过该 接口的物理链接, 就可以确定设备的输入时钟是来自其他具体的 某个设备;

( 5 )时钟单元时钟性能的评估结果: 当时钟单元处于自振或保持状态下, 可能不 存在输入时钟信号, 此时的性能评估结果无效; 当时钟单元处于捕捉或锁定状态下, 存在输入时钟信号, 此时, 对不同实现方法的锁相环路, 以输入时钟为参考信号, 通 过现场可编程门阵列 (Field Programmable Gata Array, 简称为 FPGA) 来计算时钟性 能。 图 7是根据本发明优选实施例的同步网络时钟的 护装置。 如图 7所示, 在上述 装置中的判断模块 30可以进一步包括: 建立单元 300, 设置为根据预先存储的物理连 接拓扑关系以及时钟参考源来源信息建立网络 时钟跟踪关系; 判断单元 302, 设置为 在网络时钟跟踪关系中根据时钟信号的流向依 次判断时钟单元是否发生异常。 图 8是根据本发明优选实施例的同步网络时钟的 护装置。 如图 8所示, 上述装 置还包括: 告警模块 40, 与判断模块 30相连接, 设置为在确定网络中存在发生异常 的时钟单元时, 停止异常判断并发出告警; 如图 8所示, 上述装置还包括: 输出模块 50, 与判断模块 30相连接, 设置为将 判断结果输出给网络维护人员。 从以上的描述中, 可以看出, 本发明实现了如下技术效果: 能够有效的监控网络 中所有设备的时钟单元的时钟性能状况, 在其劣化到损伤业务前, 即可通知网络维护 人员处理; 同时, 本发明实现简单, 仅使用现有的输入时钟信号来检测时钟单元的 时 钟性能, 而不需要增加额外的器件, 有效地增强了同步网络时钟的维护性。 显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布在多个计算装置所 组成的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现 , 从而, 可以 将它们存储在存储装置中由计算装置来执行, 并且在某些情况下, 可以以不同于此处 的顺序执行所示出或描述的步骤, 或者将它们分别制作成各个集成电路模块, 或者将 它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路 模块来实现。 这样, 本发明不限制于任 何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。