孟永勝，曹海萍，郭文佳

（天津中興軟件有限責(zé)任公司，天津 300300）

1 引言

在數(shù)字同步網(wǎng)中，所有網(wǎng)元要達(dá)到與整網(wǎng)時鐘源PRC或LRC同步，保證業(yè)務(wù)接收正常。實現(xiàn)同步的方法主要依賴于一些同步協(xié)議，如SSM等。這些協(xié)議的同步方式是主從逐層同步，協(xié)議運行在每個網(wǎng)元上，效率比較高。同時，這種全分布式的同步也帶來一個問題，當(dāng)同步層中主源的質(zhì)量降低或丟失時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相關(guān)的網(wǎng)元時鐘會重新調(diào)整，在一段時間內(nèi)時鐘震蕩，不穩(wěn)定。

2 方法概述

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置一個時鐘管理網(wǎng)元，各網(wǎng)的時鐘等級、ID等信息在時鐘管理網(wǎng)元上進(jìn)行配置，實時鏈路狀態(tài)和時鐘質(zhì)量通過周期上報的方式通知時鐘管理網(wǎng)元。普通網(wǎng)元檢測到鏈路斷或失鎖時，本網(wǎng)元首先進(jìn)入保持狀態(tài)，管理網(wǎng)元檢測到鏈路斷或某普通網(wǎng)元失鎖時，分配其他可用的時鐘同步鏈路。

對于用戶操作的修改網(wǎng)元屬性時或修改網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，時鐘管理網(wǎng)元對時鐘同步的方向順序地進(jìn)行調(diào)整分配。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各網(wǎng)元配置或結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化的情況下，所有普通網(wǎng)元自主確定跟蹤方向。具體步驟如下：

第1步：網(wǎng)元上電時配置一個管理網(wǎng)元的IP地址，并周期向管理網(wǎng)元發(fā)送注冊請求消息，直到收到管理網(wǎng)元的響應(yīng)。

第2步：管理網(wǎng)元收到注冊請求消息后，將該時鐘網(wǎng)元信息加入到網(wǎng)元列表中，并發(fā)送注冊響應(yīng)消息。

第3步：管理網(wǎng)元建立所有網(wǎng)元的物理鏈接關(guān)系表（Link Table），對于每一跳連接都有一個ID，并且發(fā)Link ID通知消息到該連接的兩個網(wǎng)元。

第4步：時鐘網(wǎng)元與管理網(wǎng)元注冊完成后，根據(jù)收到的SSM消息中的QL，進(jìn)行時鐘源的選擇，并跟蹤選擇的時鐘源（是另一個網(wǎng)元或該網(wǎng)元自身）。時鐘源消息包括本網(wǎng)元ID，跟蹤時鐘源ID，以及當(dāng)前跟蹤狀態(tài)等。

第5步：管理網(wǎng)元收到時鐘源消息后，建立整網(wǎng)時鐘跟蹤關(guān)系表，并知道當(dāng)前各網(wǎng)元的鎖定狀態(tài)。

第6步：在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)網(wǎng)元發(fā)生一個方向鏈路狀態(tài)Down時，通過另一方向的鏈路上報實時鏈路狀態(tài)消息給管理網(wǎng)元，管理網(wǎng)元收到消息時，查看整網(wǎng)時鐘跟蹤關(guān)系表，如果發(fā)生狀態(tài)down的網(wǎng)元是時鐘上游網(wǎng)元，即網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有些其他網(wǎng)元在跟蹤該網(wǎng)元，則向所有該網(wǎng)元的下級網(wǎng)元發(fā)強制holdover消息，包括向上報實時動態(tài)消息的網(wǎng)元下發(fā)強制Holdover的消息。

在鏈型網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某個網(wǎng)元鏈路與管理網(wǎng)元方向的連接斷掉時，該網(wǎng)元的下游第一級網(wǎng)元自行進(jìn)入Holdover，再下級的網(wǎng)元根據(jù)SSM信息自行決定自己的跟蹤方向。

第7步：收到強制Holdover消息的網(wǎng)元將進(jìn)入Holdover，并持續(xù)保持1分鐘后，開始重新選擇時鐘，即利用步驟1中的方法。

第8步：當(dāng)普通網(wǎng)元失鎖時，網(wǎng)元發(fā)送的時鐘質(zhì)量QL變?yōu)椴豢捎?，收到SSM消息的網(wǎng)元將不再跟蹤該網(wǎng)元，進(jìn)入保持或切換到其他時鐘源上。

3 模塊組成

全網(wǎng)時鐘同步管理系統(tǒng)包含以下七種模塊：一是普通網(wǎng)元時鐘同步模塊A，在普通網(wǎng)元上實現(xiàn)選擇時鐘源，并跟蹤選擇的時鐘源。二是普通網(wǎng)元動態(tài)信息處理模塊B，在普通網(wǎng)元上實現(xiàn)時鐘源信號質(zhì)量的采集，并把采集的數(shù)據(jù)給A模塊，A模塊可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)作為選擇時鐘源的依據(jù)。動態(tài)數(shù)據(jù)還會給C模塊，信號丟失或質(zhì)量降低等事件發(fā)生時，通知到G模塊。三是普通網(wǎng)元消息處理模塊C，接收處理來自G模塊的數(shù)據(jù)信息。并在某些事件觸發(fā)下給G模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。四是管理網(wǎng)元間鏈路關(guān)系模塊D，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)元的注冊信息，建立網(wǎng)元之間的鏈路關(guān)系表。五是管理網(wǎng)元間時鐘跟蹤關(guān)系模塊E，根據(jù)C模塊上報的時鐘跟蹤信息，建立整網(wǎng)網(wǎng)元間的時鐘關(guān)系表。六是管理網(wǎng)元時鐘鏈路決策模塊F，處理各網(wǎng)元上報的動態(tài)信息，做出全網(wǎng)時鐘鏈路變更的決策。七是管理網(wǎng)元消息處理模塊G，接收報文進(jìn)行分發(fā)，以及發(fā)送相關(guān)的報文。

4 應(yīng)用示例

在一個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，網(wǎng)元A/B/C/D為普通網(wǎng)元，網(wǎng)元M為管理網(wǎng)元（圖1）。普通網(wǎng)元會自主選擇時鐘源跟蹤方向，在一個同步層斷鏈時，管理網(wǎng)元會對各網(wǎng)元的時鐘進(jìn)行控制管理。

圖1 時鐘跟蹤路徑斷鏈場景

（1）普通網(wǎng)元A/B/C/D周期地向管理網(wǎng)元M發(fā)送注冊請求消息，消息中包括自己的時鐘質(zhì)量，跟蹤狀態(tài)等信息，直到收到管理網(wǎng)元的響應(yīng)。其中網(wǎng)元A連接了質(zhì)量為2的時鐘，網(wǎng)元D連接了質(zhì)量為4的時鐘。管理網(wǎng)元收到注冊消息后，將該時鐘網(wǎng)元信息加入到網(wǎng)元列表中。并發(fā)送注冊響應(yīng)消息。

（2）普通網(wǎng)元A自主選擇質(zhì)量為2的時鐘，并發(fā)送質(zhì)量為2的消息，網(wǎng)元B接收到消息后，也自主選擇質(zhì)量為2的方向，即選擇A為跟蹤源，C、D也類似。A/B/C/D均向管理網(wǎng)元M上報當(dāng)前跟蹤的鏈接，管理網(wǎng)元M建立時鐘源跟蹤關(guān)系表。

（3）圖1中普通網(wǎng)元A與B之間的鏈接故障，B上報時鐘源故障消息給管理網(wǎng)元M，管理網(wǎng)元收到故障消息，按照順序先后向D，C，B發(fā)送切換方向到D的消息。

（4）普通網(wǎng)元B/C/D接收到管理網(wǎng)元M的切源消息后，切換到跟蹤D鏈接的質(zhì)量為4的時鐘源。減少普通切換方式中逐層切換方向的時間。（5）網(wǎng)元D鏈接故障，網(wǎng)元A跟蹤路徑故障，此時A/D均向M上報鏈路故障，管理網(wǎng)元M通知鏈路上所有網(wǎng)元進(jìn)入Holdover。減少Hold性能逐級傳遞的性能損失。

（6）鏈路上所有網(wǎng)元接收到強制Hold消息后，進(jìn)入Holdover，并在接收到新的質(zhì)量可用的SSM消息后，自主進(jìn)行切源。

5 結(jié)束語

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本文所述方法提高時鐘跟蹤網(wǎng)絡(luò)中，某個網(wǎng)元發(fā)生失鎖或其他異常情況時，下游網(wǎng)元的時鐘穩(wěn)定性。