技术领域

本发明涉及互联网技术领域， 尤其涉及一种监控以太网时钟同步的方法及装 置。

背景技术

IEEE1588是一种建立在报文基础上的精确时钟� ��步协议， 基于 PTP协议在主时钟和 从时钟间进行消息传递， 可以在分组传送的网络中实现精确时间同步和 频率同步。 其中频 率同步是指频率或相位在相应的有效瞬间以同 一平均速率出现的特定关系， 从而维持通信 网络中所有的设备以相同的速率运行。 时钟同步是指信号之间的频率相同， 并且在相位上 保持一致。

工业以太网对时钟同步要求很高， 如果从时钟设备和主时钟设备之间的对时出现 误 差， 且当该误差不能及时检测到时， 有可能导致从时钟设备与主时钟设备的时间偏 差越来 越大， 最终时间无法同步。

现有的 1588 时钟同步协议中， 主时钟设备只是周期性的发送时钟同步报文， 或者根 据从时钟设备的对时请求发送时间同步报文， 但主时钟设备无法知道从时钟设备与主时钟 设备是否进行对时，或者从时钟设备与主时钟 设备的对时是否准确。另夕卜，根据 PTP协议， 当从时钟设备接收到主时钟设备发送的时钟同 步 ·ί艮文后， 通过计算相位补偿值 OFFSET对 本地时钟进行调整， 从而实现与主时钟设备的时间同步， 但当从时钟设备本身的硬件配置 出现问题时， 通过该硬件配置计算出的相位补偿值 OFFSET为错误值， 因此从时钟设备根 据该错误的相位补偿值 OFFSET对本地时钟进行调整， 就很难达到与主时钟的精确对时， 或者， 当从时钟设备与主时钟设备之间的链路异常时 ， 将导致时间同步 4艮文频繁丢包， 从 而造成从时钟设备长时间进行守时， 进而无法与主时钟设备保持同步。

因此， 现有的时钟同步机制中主时钟设备只是单纯的 对从时钟设备进行授时， 主时钟 设备无法检测从时钟设备的时间同步精度， 当从时钟设备与主时钟设备之间出现较大的时 间偏差而未能及时处理时， 将导致当前网络的时间同步达不到精度要求， 从而造成非常严 重的安全隐患； 另外， 当某个从时钟设备的硬件配置故障或者网络出 现异常时， 导致主时 钟设备与从时钟设备之间的时间偏差逐步加大 ， 因为主时钟设备无法监测到从时钟设备的 同步异常， 所以只有因同步异常导致更严重的后果之后才 可能被发现， 但此时已经造成了 不必要的损失。 发明内容 鉴于上述问题， 提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者 至少部分地解决上述问 题的一种监控以太网时钟同步的方法及装置。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步 的方法， 该方法包括：

主时钟设备向从时钟设备发送时钟同步 Sync报文；

接收从时钟设备返回的延时请求报文， 其中该延时请求报文中携带从时钟设备确定的 上一对时周期主时钟设备与从时钟设备间的链 路延迟信息；

主时钟设备根据接收到的该链路延迟信息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间 偏差；

判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值 ；

当该时间偏差不小于设定的时间偏差阈值时， 发出时钟同步异常告警信号。

为了监控每个从时钟设备， 扩大本方案的实施范围， 当所述从时钟设备为两步钟时， 所述方法还包括：

所述主时钟设备接收所述从时钟设备发送的延 时请求跟随 ·ί艮文， 其中该延时请求跟随 中携带时间戳 Τ3 , Τ3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

为了准确的确定时间偏差， 所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间 偏差包括： 所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带 的时间戳 Τ3 , 自身收到所述延时请求报 文的时间 Τ4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息 ， 确定主时钟设备与从时钟设备 之间的时间偏差；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到 端透明时钟设备时， 所述延时请求报文 中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间 信息， 所述确定主时钟设备与从时钟设备之 间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带 的时间戳 Τ3、自身收到所述延时请求报 文的时间 Τ4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟 设备的驻留时间信息，确定主时钟 设备与从时钟设备之间的时间偏差。

为了准确的监控每个从时钟设备， 所述从时钟设备返回的延时请求报文还包括： 当所述主时钟设备判断自身存在上一级主时钟 设备时， 所述主时钟设备作为上一级主 时钟设备的从时钟设备， 向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文， 其中所述延时请求 报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确 定的上一对时周期与上一级主时钟设备间 的链路延迟信息、 及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间 偏差， 每个从时钟设备的 时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周 期信息。

为了准确的监控每个从时钟设备， 所述方法还包括：

当所述主时钟设备不存在上一级主时钟设备时 ， 所述主时钟设备针对组网中的每个从 时钟设备的时钟标识信息， 记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的 时间偏差， 其中 该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟 设备之间的时间偏差的和确定。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步 的装置， 所述装置包括：

发送模块， 用于向从时钟设备发送时钟同步 Sync报文；

接收模块， 用于接收从时钟设备返回的延时请求报文， 其中该延时请求报文中携带从 时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与从 时钟设备间的链路延迟信息；

确定模块， 用于根据接收到的该链路延迟信息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间的 时间偏差；

判断模块， 用于判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差 阈值；

告警模块， 用于当判断模块确定该时间偏差不小于设定的 时间偏差阈值时， 发出时钟 同步异常告警信号。

为了监控每个从时钟设备， 扩大本方案的实施范围， 所述接收模块， 还用于当所述从 时钟设备为两步钟时， 接收所述从时钟设备发送的延时请求跟随 ·ί艮文， 其中该延时请求跟 随中携带时间戳 Τ3 , Τ3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

为了准确的确定时间偏差， 所述确定模块， 具体用于根据所述延时请求报文中携带的 时间戳 Τ3 , 自身收到所述延时请求报文的时间 Τ4及所述延时请求报文中携带的链路延迟 信息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间偏差 ；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到 端透明时钟设备时， 所述延时请求报文 中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间 信息， 所述确定模块， 具体还用于根据所述 延时请求报文中携带的时间戳 Τ3、 自身收到所述延时请求报文的时间 Τ4、 所述链路延迟 信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间信 息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间的时 间偏差。

为了准确的监控每个从时钟设备， 所述发送模块， 还用于当判断自身存在上一级主时 钟设备时， 向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文， 其中所述延时请求报文中携带该 作为从时钟设备的主时钟设备确定的上一对时 周期与上一级主时钟设备间的链路延迟信 息、 及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间 偏差， 每个从时钟设备的时钟标识信息 以及确定每个时间偏差的对时周期信息。 为了准确的监控每个从时钟设备， 所述装置还包括：

存储模块， 用于当不存在上一级主时钟设备时， 针对组网中的每个从时钟设备的时钟 标识信息， 记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的 时间偏差， 其中该时间偏差根据 该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时间 偏差的和确定。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步 的方法及装置， 该方法中从时钟设备在 向主时钟设备返回延时请求报文时， 在该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上 一对时 周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信 息， 从而使主时钟设备能够确定主时钟设备 与从时钟设备之间的时间偏差， 根据该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值 ， 确定是否 发出告警信息。 由于在本发明实施例中该从时钟设备将确定的 其与主时钟设备之间的链路 延迟信息返回给主时钟设备 , 从而可以使主时钟设备确定从时钟设备的对时 情况， 达到监 控从时钟设备的目的， 进而保证时间同步的精度需求， 降低对时不准确造成的损失。

上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可 依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和其它目的、 特征和优点能够更明 显易懂， 以下特举本发明的具体实施方式。 附图说明 图 1为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟� �步的过程示意图；

图 2A为本发明实施例一提供的当存在上一级主时� ��设备的主时钟设备维护的时钟同 步监控列表；

图 2B为本发明实施例二提供的当不存在上一级主� ��钟设备的主时钟设备维护的时钟 同步监控列表；

图 3为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟� �步的详细过程示意图；

图 4A为本发明实施例提供的一种在以太网中进行� ��钟同步监控的组网结构示意图； 图 4B为本发明实施例提供的一种包含 TIN字段的延时请求报文的封装格式图； 图 5为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟� �步装置的结构示意图。 具体实施方式 为了有效的监控网络中每个从时钟设备的对时 情况， 及时发现从时钟设备与主时钟设 备间的同步异常， 提高网络的可靠性， 本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步 的方 法及装置。

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性 实施例。 虽然附图中显示了本公开的示 例性实施例， 然而应当理解， 可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述 的实施例所限 制。 相反， 提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公 开， 并且能够将本公开的范围完 整的传达给本领域的技术人员。

下面结合说明附图， 对本发明实施例进行说明。

图 1为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟� �步的过程示意图， 该过程包括以下 步骤：

S 101： 主时钟设备向从时钟设备发送时钟同步 Sync报文。

主时钟设备根据 IEEE1588协议按照设定的对时周期向从时钟设备� ��送时钟同步 Sync 报文， 其中， 所述时钟同步 Sync报文中携带发送该时钟同步 Sync报文的时间 T1和对时 周期 SQ ID等信息。

S102: 主时钟设备接收从时钟设备返回的延时请求报 文， 其中该延时请求报文中携带 从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与 从时钟设备间的链路延迟信息。

从时钟设备记录接收主时钟设备发送的该时钟 同步 Sync报文的时间 T2, 并根据上一 个对时周期计算的链路延时 Delay和该时钟同步 Sync ·ί艮文中携带的时间 T1 , 计算与主时 钟设备的时间偏移量 OFFSET, 并根据该 OFFSET值修正本地时钟， 然后向主时钟设备返 回延时请求报文， 其中， 所述延时请求报文中携带从时钟设备发送该延 时请求报文的时间 T3、 时钟标识信息 Clock ID和对时周期 SQ ID等信息， 并在该延时请求 4艮文的 TIN字段 中携带上一次对时周期计算的主时钟设备与从 时钟设备之间的链路延迟 Delay。

另外， 为了监控每个从时钟，扩大本方案的实施范围 ， 当所述从时钟设备为两步钟时， 所述方法还包括： 所述主时钟设备接收所述从时钟设备发送的延 时请求跟随 ·ί艮文， 其中该 延时请求跟随中携带时间戳 Τ3 , Τ3为从时钟设备发送延时请求报文的时间。

具体的， 从时钟设备为两步钟时， 从时钟设备根据接收主时钟设备发送的时钟同 步 Sync报文的时间 T2和该 Sync报文中携带的时间戳 T1 , 及上一个对时周期计算的链路延 时 delay, 计算与主时钟设备的时间偏移量 OFFSET并修正本地时钟， 然后向主时钟设备 返回携带 SQ ID和 delay等信息的延时请求报文， 然后将发送该延时请求报文的时间 T3 携带到延时请求跟随报文中发送给主时钟设备 。

S 103： 主时钟设备根据接收到的该链路延迟信息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间 的时间偏差。

主时钟设备记录接收从时钟设备发送的该延时 请求报文的时间 T4,并解析该延时请求 报文， 获取该延时请求报文携带的从时钟设备发送该 延时请求报文的时间 T3 和上一次对 时周期计算的主时钟设备与该从时钟设备之间 的链路延迟 Delay, 并根据上述信息确定主 时钟设备与该从时钟设备之间的时间偏差。

在本发明中主时钟设备为了能够监控每个从时 钟的对时情况， 需要确定各从时钟设备 与自身是否存在时间偏差， 所述确定主时钟设备与从时钟设备之间的时间 偏差包括： 所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带 的时间戳 T3 , 自身收到所述延时请求报 文的时间 T4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息� �� 确定主时钟设备与从时钟设备 之间的时间偏差；

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到 端透明时钟设备时， 所述延时请求报文 中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间 信息， 所述确定主时钟设备与从时钟设备之 间的时间偏差包括：

所述主时钟设备根据所述延时请求报文中携带 的时间戳 T3、自身收到所述延时请求报 文的时间 T4、所述链路延迟信息及所述端到端透明时钟� ��备的驻留时间信息，确定主时钟 设备与从时钟设备之间的时间偏差。

具体的， 主时钟设备记录接收从时钟设备发送的延时请 求报文的时间 Τ4,解析所述延 时请求报文， 提取报文中携带的时间戳 Τ3、 对时周期 SQ ID和该从时钟设备的 Clock ID 等信息，并获取所述延时请求报文的 TIN字段中携带的该从时钟设备上一次对时周期 计算 的与主时钟设备之间的链路延迟 Delay, 根据时间偏差计算公式： OF=T4-T3 -Delay, 计算 出该从时钟设备与自身的时间偏差， 并在本地建立或更新该从时钟设备的 Clock ID、 对时 周期 SQ ID及时间偏差的映射列表。

当主时钟设备和从时钟设备之间存在端到端透 明时钟设备时， 从时钟设备在向主时钟 设备返回延时请求报文时，在所述延时请求报 文的 TIN字段中携带该从时钟设备上一次对 时周期计算的与主时钟设备之间的链路延迟 Delay及所述延时请求报文在经过每个端到端 透明时钟设备的驻留时间信息， 主时钟设备记录接收从时钟设备发送的延时请 求报文的时 间 T4, 解析所述延时请求 ·ί艮文， 提取 ·ί艮文中携带的时间戳 Τ3、 对时周期 SQ ID和该从时 钟设备的 Clock ID等信息， 并获取所述延时请求报文的 TIN字段中携带的该从时钟设备 上一次对时周期计算的与主时钟设备之间的链 路延迟 Delay及所述延时请求报文经过每个 端到端透明时钟设备的驻留时间信息， 据时间偏差计算公式： OF=T4-T3-Delay-驻留时间， 计算出该从时钟设备与自身的时间偏差， 并在本地建立或更新该从时钟设备的 Clock ID、 对时周期 SQ ID及时间偏差的映射列表。

S104: 主时钟设备判断该时间偏差是否小于设定的时 间偏差阈值。

为了保证能够准确的监控从时钟设备在与主时 钟设备进行时间同步的过程中是否出 现错误， 且当产生较大偏差时能够及时的发现对时异常 ， 每一级主时钟设备都预先设置了 时间偏差阈值， 其中， 每一级主时钟设备可以设置相同的时间偏差阈 值， 也可以为每个主 时钟设备分别设置不同的时间偏差阈值。

S 105： 当主时钟设备确定该时间偏差不小于设定的时 间偏差阈值时， 发出时钟同步异 常告警信号。

主时钟设备在计算出每个从时钟设备与自身的 时间偏差后， 根据自身保存的时间偏差 阈值， 判断所述计算的时间偏差是否小于该时间偏差 阈值， 当确定该时间偏差不小于设定 的时间偏差阈值时， 主时钟设备确定该从时钟设备与自身的时间同 步异常， 并发出时钟同 步异常告警信号。 其中， 该时钟同步异常告警信号中携带该从时钟设备 的 Clock ID、 对时 周期 SQ ID及确定的该时间偏差等信息。

由于在本发明实施例中从时钟设备在与主时钟 设备进行时钟同步时， 将确定的其与主 时钟设备之间上一对时周期的链路延迟信息返 回给主时钟设备 , 使得主时钟设备根据该链 路延迟信息及携带该链路延时信息报文的发送 及接收时间计算该从时钟设备与自身的时 间偏差， 从而确定从时钟设备的对时情况， 达到监控从时钟设备的目的， 进而保证了时间 同步的精度需求， 降低了对时不准确造成的损失。

在本发明实施例中为了准确的监控所有从时钟 设备的对时情况， 每一级主时钟设备需 要监控自身的各级从时钟设备， 当主时钟设备确定自身存在上一级主时钟设备 时， 该主时 钟设备作为上一级主时钟设备的从时钟设备返 回的延时请求报文还包括：

当所述主时钟设备判断自身存在上一级主时钟 设备时， 所述主时钟设备作为上一级主 时钟设备的从时钟设备， 向所述上一级主时钟设备返回延时请求报文， 其中所述延时请求 报文中携带该作为从时钟设备的主时钟设备确 定的上一对时周期与上一级主时钟设备间 的链路延迟信息、 及确定的归属于自身的每个从时钟设备的时间 偏差， 每个从时钟设备的 时钟标识信息以及确定每个时间偏差的对时周 期信息。

具体的， 当每一级主时钟设备根据接收从时钟设备返回 的延时请求报文的时间 T4及 该延时请求报文中携带的时间戳 T3 和该从时钟设备上一对时周期计算的与主时钟 设备之 间的链路延迟 Delay, 计算出该从时钟设备与自身的时间偏差后， 更新本地保存的该从时 钟设备的 Clock ID、 对时周期 SQ ID及时间偏差的映射列表， 该级主时钟设备判断自身是 否存在上一级主时钟设备， 当确定自身存在上一级主时钟设备时， 该级主时钟设备在向上 一级主时钟设备返回延时请求报文时， 除了携带自身作为上一级主时钟设备的从时钟 设备 发送该延时请求报文的时间 T3、 自身的 SQ ID和 Clock ID及自身与该上一级主时钟的链 路延时 delay等信息之外， 还需要将自身保存上一对时周期的各级从时钟 设备与自身的时 间偏差，以及该时间偏差对应的各从时钟设备 的 SQ ID和 Clock ID等信息携带到该延时请 求报文中， 当该主时钟设备的上一级主时钟设备接收到该 延时请求报文时， 该上一级主时 钟设备根据时间偏差计算公式： OF=T4-T3 -Delay, 确定该主时钟设备的时间偏差， 并根据 确定的该主时钟设备的时间偏差及该延时请求 报文中携带该主时钟设备的从时钟设备的 时间偏差， 确定该主时钟设备的各从时钟设备与该上一级 主时钟设备的时间偏差。

另外， 为了准确的监控所有从时钟设备在每个对时周 期的对时情况， 需要不存在上一 级主时钟设备的主时钟设备保存所有从时钟设 备在每个对时周期的时间偏差， 同时， 存在 上一级主时钟设备的主时钟设备只需保存上一 对时钟周期自身各从时钟设备与自身的时 间偏差， 从而达到节省该存在上一级主时钟设备的主时 钟设备存储空间的目的， 所述方法 还包括：

当所述主时钟设备不存在上一级主时钟设备时 ， 所述主时钟设备针对组网中的每个从 时钟设备的时钟标识信息， 记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的 时间偏差， 其中 该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主时钟 设备之间的时间偏差的和确定。

具体的， 在本发明中不存在上一级主时钟设备的主时钟 设备需要监控全网所有从时钟 设备的对时情况， 该不存在上一级主时钟设备的主时钟设备在本 地建立时钟同步监控列 表， 该时钟同步监控列表中保存其每个从时钟设备 的时间偏差， 其中， 该时钟同步监控列 表中包含该每个从时钟设备的时钟标识信息 Clock ID、 每个对时周期 SQ ID对应的与自身 的时间偏差， 通过该时钟同步监控列表管理员或维护人员能 够直观的确定每个从时钟设备 与该不存在上一级主时钟设备的主时钟设备的 对时跑偏趋势， 便于发现从时钟设备的对时 异常并及时处理， 解决了由于从时钟设备与主时钟设备之间的时 间偏差逐步加大， 最终导 致更严重后果的问题， 提高了网络的可靠性， 减少了不必要的损失。

为了便于主时钟设备向其上一级主时钟设备发 送其从时钟设备的时间偏差， 最终实 现不存在上一级主时钟设备的主时钟设备对所 有从时钟设备的对时情况进行监控， 在本发 明实施例中不同主时钟设备可以釆用不同的方 式来维护自身保存的时钟同步监控列表。 如 图 2A所示的当存在上一级主时钟设备的主时钟设� ��维护的时钟同步监控列表， 该主时钟 设备根据其每个从时钟设备返回的延时请求报 文中携带的信息， 确定其每个从时钟设备的 时间偏差 OF , 并根据该时间偏差 OF及该时间偏差对应的该从时钟设备的标识信� �� Clock ID和对时周期 SQ ID建立映射列表， 其中， 为了节省该主时钟的存储资源， 该主时钟设备 只需保存上一对时周期计算的各从时钟设备的 时间偏差； 图 2B为当不存在上一级主时钟 设备维护的时钟同步监控列表， 如图所示， 与存在上一级主时钟设备的主时钟设备相比， 该不存在上一级主时钟设备的主时钟设备需要 保存每个从时钟设备在每个对时周期与自 身的时间偏差， 从而从整体上监控每个从时钟设备的对时情况 。

图 3为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟� �步的详细过程示意图， 该过程包括 以下步骤：

S301 : 主时钟设备向从时钟设备发送时钟同步 Sync报文。

S302: 主时钟设备接收从时钟设备返回的延时请求报 文， 其中该延时请求报文中携带 从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与 从时钟设备间的链路延迟信息。

S303: 主时钟设备根据接收到的该链路延迟信息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间 的时间偏差。

S304:主时钟设备判断该时间偏差是否小于设定� ��时间偏差阈值， 当判定结果为是时， 进行步骤 S306, 否则， 进行步骤 S305 S305: 当主时钟设备确定该时间偏差不小于设定的时 间偏差阈值时， 发出时钟同步异 常告警信号。

S306: 主时钟设备根据该从时钟设备的 Clock ID、 对时周期 SQ ID及所述时间偏差， 更新自身的时钟同步监控列表。

S307: 主时钟设备判断自身是否存在上一级主时钟设 备， 当判定结果为是时， 进行步 骤 S308 , 否则， 进行步骤 S309。

S308: 主时钟设备向上一级主时钟设备返回延时请求 报文， 其中所述延时请求报文中 携带该主时钟设备确定的上一对时周期与上一 级主时钟设备间的链路延迟信息、 及确定的 归属于自身的每个从时钟设备的时间偏差， 每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个 时间偏差的对时周期信息。

S309: 主时钟设备针对组网中的每个从时钟设备的时 钟标识信息， 记录每个从时钟设 备在每个对时周期与自身的时间偏差， 其中该时间偏差根据该从时钟设备与每一级主 时钟 设备之间的时间偏差的和确定。

由于在本发明实施例中从时钟设备在与其主时 钟设备进行时钟同步时， 将确定的与主 时钟设备之间上一对时周期的链路延迟信息及 所属的每个从时钟设备与自身的时间偏差 返回给主时钟设备， 使得其主时钟设备更新自身时钟同步监控列表 ， 并通过延时请求报文 将其所属的每个从时钟设备的时间偏差上报给 上一级主时钟设备， 从而实现了不存在上一 级主时钟设备的主时钟设备对所有从时钟设备 对时情况的监控， 进而保证了时间同步的精 度需求， 降低了对时不准确造成的损失。

下面结合一个具体的实施例进行说明。

图 4A为本发明实施例提供的一种在以太网中进行� ��钟同步监控的组网结构示意图， 如图所示， M为不存在上一级主时钟设备的主时钟设备， 交换设备 S1-S8为 M的从时钟 设备， 且均为边界时钟 (Boundary Clock, BC), SI为 S3的上一级主时钟设备， 同理， S2 为 S4~S6的上一级主时钟设备， S4为 S7和 S8的上一级主时钟设备， S2的从时钟设备包 含 S4~S8 , 其中， 从时钟设备 S1-S8与主时钟设备 M的同步周期一致。

主时钟设备在第一个对时周期对从时钟设备进 行时钟同步时， M根据 IEEE1588协议 向 S1和 S2发送 Sync 4艮文， 其中， 该 Sync 4艮文中携带该 4艮文的发送时间 tl , S1记录接收 到该 Sync报文的时间 t2 , 并向 M返回延时请求报文， 该延时请求报文中携带发送该延时 请求报文的时间 t3 , M记录接收到该延时请求报文的时间 t4, 并将 t4携带到 Delay_resp 报文中发送给 SI , S1根据 tl , t2, t3 , t4四个时间戳计算出自身与 M的平均链路延时 delayMl ,同理 S2确定与 M的平均链路延时 delayM2, S3确定与 S1的平均链路延时 delayl3 , 依次类推每个从时钟设备计算出与上一级主时 钟设备的平均链路延时 delay。

主时钟设备 M在第二个对时周期对从时钟进行时钟同步时� �从时钟设备 S1 ,根据 Sync 报文中的时间戳 tl和第一个对时周期计算的链路延时 delayMl , 计算与主时钟设备的时间 偏移量 OFFSET并对本地时钟进行调整， 然后向 M返回延时请求 4艮文， 并在该延时请求 报文的末尾增加一个 TIN字段， 并将该延时请求报文离开从时钟设备的时间戳 t3打在该 •ί艮文的 origintimestamp字段上，其中，该 TIN字段的 Type设置为 DELAY,长度为 8字节， 值为上一对时周期计算的链路延时 delayMl。

M记录接收该延时请求 ·ί艮文的时间 t4, 并解析该延时请求 4艮文获取 t3和 delayMl , 根 据时间偏差计算公式 OF= t4-t3-delayMl , 确定从时钟设备 SI的时间偏差 OFM1 , Μ判断 确定的 SI 与自身的时间偏差 OFM1 是否小于设定的时间偏差阈值， 当确定该时间偏差 OFM1不小于设定的时间偏差阈值时， M将发出时钟同步异常告警报文， 其中， 该时钟同 步异常告警报文中包含 S1的 Clock ID、 本次对时周期 SQ ID和时间偏差 OFM1等信息。

M根据确定的从时钟设备 S1 的时间偏差 OFM1 及该延时请求报文中携带的 S1 的 Clock ID和本次对时周期 SQ ID, 更新本地保存的时钟同步监控列表， 同理， 在第二次对 时周期内， M的时钟同步监控列表中也保存有 S2的时间偏差 OFM2, S1的时钟同步监控 列表中保存有 S3的时间偏差 OF13 , S2的时钟同步监控列表中保存有 S4 S6的时间偏差 OF24、 OF25 和 OF26, S4的时钟同步监控列表中保存有 S7和 S8的时间偏差 OF47 和 OF48。

主时钟设备 M在第三个对时周期对从时钟进行时钟同步时� �从时钟设备 S1, 根据 Sync 报文中的时间戳 tl和第二个对时周期计算的链路延时 delayMl , 计算时间偏移量 OFFSET 对本地时钟进行调整， 向 M 返回延时请求报文中除了携带第二对时周期的 链路延时 delayMl和发送该延时请求报文的时间 t3之外，还在该延时请求报文末尾增加新的 TIN字 段， 在该 TIN字段中携 S3在第二个对时周期的时间偏差 OF13、 S3的 Clock ID和第二个 对时周期 SQ ID, 其中， 在该新增加的 TIN字段中， Type可以设置为 SLAVE, 长度为 24 字节， Value内容部分可以用 8字节存放 S3的 Clock ID, 8字节存放 S3与 S1第二个对时 周期的时间偏差 OF13 , 8字节存放第二个对时周期 SQID。

M记录接收该延时请求 ·ί艮文的时间 t4,解析该延时请求 4艮文获取 t3和第二个对时周期 的 delayMl , 计算第三个对时周期 SI的时间偏差 OFM1 , 并根据该延时请求报文中携带的 S3的第二个对时周期与 S1的时间偏差 OF13及自身时钟同步监控列表中保存的第二个� � 时周期 S1的时间偏差 OFM1 , 通过公式 OFM3= OFM1+ OF13 , 确定 S3在第二个对时周 期与自身的时间偏差 OFM3 , 并判断确定的第三个对时周期 S1的时间偏差 OFM1或第二 个对时周期 S3的时间偏差 OFM3是否小于设定的时间偏差阈值， 当确定上述时间偏差任 意一个不小于设定的时间偏差阈值时， M将发出时钟同步异常告警报文。

M根据确定的第三个对时周期从时钟设备 S1的时间偏差 OFM1 , 在自身的时钟同步 监控列表中增加 S 1第三个对时周期的时间偏差， 并根据确定的 S3在第二个对时周期的时 间偏差 OFM3及该延时请求报文中携带的 S3的 Clock ID , 在时钟同步监控列表中保存 S3 的时钟标识信息、 对时周期和时间偏差值的映射关系。 同理， M通过 S2返回的延时请求 报文， 可以在本地的时钟同步监控列表中保存从时钟 设备 S4 S8的时间偏差， 从而实现了 对所有从时钟设备的对时情况的监控。

当网络中的从时钟设备出现异常时， 如： 从时钟设备 S4 由于硬件故障或者网络异常 而导致与 S2对时不准确， 其与上一级主时钟 S2的时间偏差较大， 但未超过 S2设定的时 间偏差阈值， 且经过 S2的时间偏差加成后仍未超过主时钟 M的时间偏差阈值， 此时其上 一级主时钟 S2和主时钟设备 M均未发出时钟同步异常信号，管理员将无法� �时发现问题， 但是， S4的从时钟设备 S7和 S8在与 S4进行同步时也存在时间偏差， 当主时钟设备 M判 定 S7或 S8的时间偏差值超过设定的阈值时也将触发 ·ί艮警， 管理员根据 Μ保存的时钟同 步监控列表能准确的发现， 虽然是由于 S7和 S8时间偏差超限触发的报警， 但是真正出现 异常的设备为 S4 , 从而能及时准确的定位故障设备。

图 4Β为本发明实施例提供的一种包含 TIN字段的延时请求报文的封装格式图， 如图 所示， 以一步钟为例， 常规的延时请求报文的 DATA中携带从时钟设备的 Clock ID、 SQ ID 和源时间戳 t3 , 在发明中为了实现不存在上一级主时钟设备的 主时钟能够监控所有从时钟 设备与自身的时钟同步情况， 在延时请求报文的尾部增加了 TIN字段， 在该 TIN字段中， Value部分用于携带上一对时周期该从时钟设备� ��主时钟设备的链路延时， 当该从时钟设 备还存在下一级从时钟设备时， 在上述 TIN字段后增加新的 TLV1 字段， 并在新的 TIN 字段的 Value部分携带该下一级从时钟设备的 Clock ID、 SQ ID和上一对时周期计算的该 下一级从时钟设备的时间偏差， 其中，新增加的 TIN字段的长度由该从时钟设备包含的该 下一级从时钟设备的数量决定。

图 5为本发明实施例提供的一种监控以太网时钟� �步装置的结构示意图，该装置包括： 发送模块 51 , 用于向从时钟设备发送时钟同步 Sync报文；

接收模块 52 , 用于接收从时钟设备返回的延时请求报文， 其中该延时请求报文中携带 从时钟设备确定的上一对时周期主时钟设备与 从时钟设备间的链路延迟信息；

确定模块 53 , 用于根据接收到的该链路延迟信息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间 的时间偏差；

判断模块 54 , 用于判断该时间偏差是否小于设定的时间偏差 阈值；

告警模块 55 , 用于当判断模块确定该时间偏差不小于设定的 时间偏差阈值时， 发出时 钟同步异常告警信号。

所述接收模块 52 , 还用于当所述从时钟设备为两步钟时， 接收所述从时钟设备发送的 延时请求跟随报文， 其中该延时请求跟随中携带时间戳 T3 , T3为从时钟设备发送延时请 求 4艮文的时间。 所述确定模块 53 , 具体用于根据所述延时请求报文中携带的时间 戳 Τ3 , 自身收到所 述延时请求报文的时间 Τ4及所述延时请求报文中携带的链路延迟信息 ， 确定主时钟设备 与从时钟设备之间的时间偏差。

当所述主时钟设备与从时钟设备之间存在端到 端透明时钟设备时， 所述延时请求报文 中还携带所述端到端透明时钟设备的驻留时间 信息， 所述确定模块 53 , 具体还用于根据所 述延时请求报文中携带的时间戳 Τ3、 自身收到所述延时请求报文的时间 Τ4、 所述链路延 迟信息及所述端到端透明时钟设备的驻留时间 信息， 确定主时钟设备与从时钟设备之间的 时间偏差。

所述发送模块 51 , 还用于当判断自身存在上一级主时钟设备时， 向所述上一级主时钟 设备返回延时请求报文， 其中所述延时请求报文中携带该作为从时钟设 备的主时钟设备确 定的上一对时周期与上一级主时钟设备间的链 路延迟信息、 及确定的归属于自身的每个从 时钟设备的时间偏差， 每个从时钟设备的时钟标识信息以及确定每个 时间偏差的对时周期 信息。

所述装置还包括：

存储模块 56, 用于当不存在上一级主时钟设备时， 针对组网中的每个从时钟设备的时 钟标识信息， 记录每个从时钟设备在每个对时周期与自身的 时间偏差， 其中该时间偏差根 据该从时钟设备与每一级主时钟设备之间的时 间偏差的和确定。

本发明实施例提供了一种监控以太网时钟同步 的方法及装置， 该方法中从时钟设备在 向主时钟设备返回延时请求报文时， 在该延时请求报文中携带从时钟设备确定的上 一对时 周期主时钟设备与从时钟设备间的链路延迟信 息， 从而使主时钟设备能够确定主时钟设备 与从时钟设备之间的时间偏差， 根据该时间偏差是否小于设定的时间偏差阈值 ， 确定是否 发出告警信息。 由于在本发明实施例中该从时钟设备将确定的 其与主时钟设备之间的链路 延迟信息返回给主时钟设备 , 从而可以使主时钟设备确定从时钟设备的对时 情况， 达到监 控从时钟设备的目的， 进而保证时间同步的精度需求， 降低对时不准确造成的损失。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、 虚拟系统或者其它设备固有相关。 各种 通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。 根据上面的描述， 构造这类系统所要求的结 构是显而易见的。 此外， 本发明也不针对任何特定编程语言。 应当明白， 可以利用各种编 程语言实现在此描述的本发明的内容， 并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本 发明 的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中， 说明了大量具体细节。 然而， 能够理解， 本发明的实施例 可以在没有这些具体细节的情况下实践。 在一些实例中， 并未详细示出公知的方法、 结构 和技术， 以便不模糊对本说明书的理解。

类似地， 应当理解， 为了精筒本公开并帮助理解各个发明方面中的 一个或多个， 在上 面对本发明的示例性实施例的描述中， 本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施 例、 图、 或者对其的描述中。 然而， 并不应将该公开的方法解释成反映如下意图： 即所要求保 护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记 载的特征更多的特征。 更确切地说， 如下面 的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少 于前面公开的单个实施例的所有特征。 因此， 遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并 入该具体实施方式， 其中每个权利要求本身 都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解， 可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性 地改变 并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多 个设备中。 可以把实施例中的模块或单元或 组件组合成一个模块或单元或组件， 以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元 或子组 件。 除了这样的特征和 /或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之� �， 可以釆用任何组合 对本说明书 （包括伴随的权利要求、 摘要和附图） 中公开的所有特征以及如此公开的任何 方法或者设备的所有过程或单元进行组合。 除非另外明确陈述， 本说明书 （包括伴随的权 利要求、 摘要和附图） 中公开的每个特征可以由提供相同、 等同或相似目的的替代特征来 代替。

此外， 本领域的技术人员能够理解， 尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中 所 包括的某些特征而不是其它特征， 但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发 明的范围 之内并且形成不同的实施例。 例如， 在下面的权利要求书中， 所要求保护的实施例的任意 之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现， 或者以在一个或者多个处理器上运行的软 件模块实现， 或者以它们的组合实现。 本领域的技术人员应当理解， 可以在实践中使用微 处理器或者数字信号处理器（ DSP ) 来实现根据本发明实施例的通过监控以太网时 钟同步 的装置， 终端设备及系统中的一些或者全部部件的一些 或者全部功能。 本发明还可以实现 为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全 部的设备或者装置程序 （例如， 计算机程序 和计算机程序产品）。 这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可 读介盾上， 或者可以 具有一个或者多个信号的形式。 这样的信号可以从因特网网站上下载得到， 或者在载体信 号上提供， 或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而 不是对本发明进行限制， 并且本领域技 术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下 可设计出替换实施例。 在权利要求中， 不应 将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利 要求的限制。 单词 "包含" 不排除存在未列 在权利要求中的元件或步骤。 位于元件之前的单词 "一" 或 "一个" 不排除存在多个这样 的元件。 本发明可以借助于包括有若千不同元件的硬件 以及借助于适当编程的计算机来实 现。 在列举了若千装置的单元权利要求中， 这些装置中的若千个可以是通过同一个硬件项 来具体体现。 单词第一、 第二、 以及第三等的使用不表示任何顺序。 可将这些单词解释为 名称。

显然， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属 于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。