Brevet FR2941116A1 — publié le 20100716

-1- PROCEDE ET EOUIPEMENT DE DISTRIBUTION D'UNE REFERENCE DE FREOUENCE DANS UN RESEAU HETEROGENE 5 La présente invention fait partie du domaine des réseaux de télécommunication et plus particulièrement de la synchronisation dans un réseau de commutation de paquets. 10 Dans les réseaux de télécommunications, certaines applications requièrent une synchronisation très précise entre les noeuds du réseau. Ainsi des signaux de synchronisation doivent être échangés entre les différentes horloges se trouvant dans les différents noeuds du réseau. La synchronisation se fait par la couche physique ou par échanges de messages de synchronisation entre une horloge maître et une horloge esclave. De plus, avec certains protocoles de distribution 15 de fréquence, des messages d'état de synchronisation permettent de s'assurer de la qualité de la synchronisation. Néanmoins, dans des réseaux hétérogènes, c'est-à-dire comprenant des domaines où la distribution de la fréquence de synchronisation est établit selon un premier type de protocole et des domaines où la distribution de la fréquence de synchronisation est établie selon un deuxième type de protocole, la transmission des messages d'état de synchronisation 20 entre les différents domaines n'est pas toujours possible ce qui empêche l'implantation et la mise en oeuvre de certaines applications. Ainsi, entre les domaines dont la synchronisation est assurée par une technologie de couche physique synchrone, tel que les domaines Synchronous Ethernet (SyncE) ou Synchronous Optical Networking / Synchronous Digital Hierarchy (SONET/SDH), et les domaines dont la synchronisation est assurée par un protocole de distribution du temps, tel 25 que les domaines IEEE 1588 V2, les messages d'état de synchronisation ne sont pas compatibles et sont donc bloqués à l'interface entre ces domaines. Un réseau hétérogène comprenant trois domaines de type Synchronous Ethernet (SyncE) 1 interconnectés par un domaine d'un autre type 3 (Synchronous Digital Hierarchy (SDH) par exemple) est représenté sur la figure 1. Dans les domaines de type SyncE 1, les messages d'état 30 de synchronisation échangés de façon bidirectionnelle entre les horloges 5 sont des messages de BRT0336EP (803750) 2941116 -2- type Synchronous Status Message (SSM) 7, qui permettent d'assurer l'organisation de la hiérarchie de synchronisation ainsi que le suivi de la qualité des signaux de synchronisation. Ainsi des signaux SSM 7 sont transmis par le domaine intermédiaire 3 entre les domaines SyncE 1 afin d'assurer la qualité de la synchronisation des horloges 5 des autres domaines de type SyncE 1 sur l'horloge maître primaire/principale située dans l'un des domaines SyncE 1. Ce mécanisme est rendu possible par la compatibilité SSM de SyncE et SDH. Or. lorsque ce domaine intermédiaire 3 est de type IEEE 1588 V2, par exemple, comme représenté sur la figure 2, les signaux SSM étant incompatibles avec la chaîne de distribution du temps du domaine IEEE 1588 V2, il en résulte que les signaux SSM 7 sont bloqués à l'interface entre les domaines de type SyncE 1 et le domaine de type IEEE 1588 V2 3. La traçabilité des signaux de synchronisation entre deux domaines de type SyncE 1 n'est donc pas assuré. C'est donc un objet de la présente invention de surmonter les inconvénients précités de l'état de la technique et de fournir une méthode permettant de transmettre des messages d'état de synchronisation entre un premier et un deuxième domaine du réseau dans lesquels la distribution de la fréquence se fait par une technologie de couche physique synchrone, lesdits premier et deuxième domaines étant séparés par un troisième domaine dont la synchronisation est gérée par un protocole de distribution du temps. A cet effet, l'invention concerne un procédé de distribution d'une référence de fréquence dans un réseau hétérogène à commutation de paquets comprenant un premier et un deuxième domaine dans lesquels une fréquence de synchronisation est distribuée par une technologie de couche physique synchrone et un troisième domaine comprenant une chaîne de distribution du Temps et de la Fréquence gérée par un protocole de distribution du temps, ledit troisième domaine interconnectant lesdits premier et deuxième domaine et ledit procédé comprenant les étapes suivantes: - établir un flux de signalisation transmis à travers le troisième domaine par ladite chaîne de distribution afin de distribuer une référence de fréquence du premier domaine vers le deuxième domaine à l'aide d'un protocole de distribution du temps et, - envoyer, dans ledit flux de signalisation, des messages d'état de synchronisation issus du BRT0336EP (803750) 2941116 -3- premier ou du deuxième domaine afin d'assurer le suivi de la qualité de cette distribution dans le troisième domaine. Selon un autre mode de réalisation, les messages d'état de synchronisation sont des messages 5 de type Synchronous Status Message (SSM). Selon un mode de réalisation additionnel, le protocole de distribution du temps est de type IEEE 1588 V2. 10 Selon un mode de réalisation supplémentaire, en cas d'échec de la transmission du flux de signalisation à travers le troisième domaine par ladite chaîne de distribution, on enclenche des mécanismes de protection et de réorganisation de la topologie de synchronisation du troisième domaine. 15 Selon un autre mode de réalisation, la topologie de synchronisation entre le premier et le deuxième domaine est déterminée par un protocole de distribution du temps. Selon un mode de réalisation supplémentaire, le flux de signalisation à travers le troisième domaine est réalisé par un tunnel entre des éléments de réseau associés aux horloges esclave de 20 frontière du deuxième domaine et des éléments de réseau associés aux horloges maître ou grand maître de frontière du premier domaine. Selon un mode de réalisation additionnel, on transmet les messages d'état de synchronisation de type Synchronous Status Message (SSM), dans le troisième domaine, sur le même chemin 25 réseau que les messages de synchronisation. Selon un mode de réalisation supplémentaire, on intègre les messages d'état de synchronisation de type Synchronous Status Message (SSM) dans des messages de synchronisation du troisième domaine. BRT0336EP (803750) 30 2941116 -4- Selon un autre mode de réalisation, on ajoute, à l'entrée du troisième domaine, des champs de données additionnels reprenant la sémantique Synchronous Status Message (SSM) aux messages de synchronisation. 5 Selon un mode de réalisation additionnel, les champs de données additionnels comprennent un champ Type Length Value (TLV). Selon un mode de réalisation supplémentaire, le flux de signalisation comprenant les messages de type Synchronous Status Message (SSM) intégrés dans les messages de 10 synchronisation est reconfiguré, de manière dynamique, en cas d'échec de la transmission dudit flux à travers le troisième domaine. Selon un autre mode de réalisation, la reconfiguration comprend une reconfiguration de la hiérarchie d'horloge assurée par le protocole de distribution du temps du troisième domaine. La présente invention concerne également un équipement de transmission de flux de signalisation dans un domaine géré par un protocole de distribution du temps comprenant des moyens de décodage et de modification des valeurs transportées par des messages de type Synchronous Status Message (SSM) intégrés dans des messages de synchronisation. Selon un mode de réalisation supplémentaire, l'équipement comprend des moyens permettant d'ajouter aux messages de synchronisation du protocole de temps des champs de données additionnels reprenant la sémantique Synchronous Status Message (SSM). 25 Selon un mode de réalisation additionnel, l'équipement comprend des moyens de détection d'un événement de type � dock failure � se produisant durant la transmission de messages de type Synchronous Status Message (SSM) intégrés dans des messages de synchronisation. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va BRT0336EP (803750) 15 20 2941116 -5- maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible. Sur ces dessins: 5 - la figure 1 est un schéma représentant un réseau hétérogène comprenant trois domaines de type SyncE et un autre domaine interconnectant les domaines SyncE dont la synchronisation est assurée par un protocole différent; - la figure 2 est un schéma représentant le réseau de la figure 1 dont le domaine interconnectant 10 les domaines de type SyncE est un domaine de type IEEE 1588 V2; - la figure 3 est un schéma représentant le réseau de la figure 2 et comprenant un � tunnel réseau � permettant la transmission de signaux SSM à travers les noeuds de réseau associés au domaine de type IEEE 1588 V2; - la figure 4 est un schéma représentant une redirection d'un flux SSM intégré dans des signaux 15 de signalisation de type IEEE 1588 V2 provoquée par un événement de type � dock failure � dans le domaine IEEE 1588 V2 du réseau de la figure 2; Le terme � réseau hétérogène � (pour la synchronisation) correspond à un réseau comprenant 20 plusieurs protocoles d'établissement de la synchronisation des horloges agissant sur différents domaines du réseau. Le terme � tunnel� correspond à une liaison virtuelle point à point dans laquelle un paquet fonctionnant sous un premier protocole est encapsulé pour être placé dans un paquet 25 fonctionnant sous un deuxième protocole. Le terme � SSM � correspond à l'acronyme Synchronous Status Message utilisé pour les technologies Synchronous Ethernet et SONET/SDH. 30 Le terme � IEEE � correspond à l'acronyme Institute of Electrical and Electronics Engineers. BRT0336EP (803750) -6- Le terme � SyncE � correspond à l'acronyme Synchronous Ethernet. Le terme � domaine SyncE ou domaine de type SyncE � correspond à un domaine dont la 5 distribution d'une fréquence de synchronisation est établit selon le protocole ITU-T SyncE. Le terme � domaine IEEE 1588 V2 ou domaine de type IEEE 1588 V2 � correspond à un domaine dont la distribution du temps est établit selon le protocole IEEE 1588 V2. 10 Le terme � horloge de frontière � correspond à une horloge située à l'interface entre deux domaines de type différent. Le terme � dock failure � désigne une panne ou un défaut survenu au niveau d'une horloge. 15 Le terme �traçabilité des signaux de synchronisation � correspond au suivi de la transmission des signaux de synchronisation entre les horloges en respectant des critères prédéfinis (comme la qualité d'horloge par exemple) afin de maintenir une chaîne d'horloge synchronisée. Le terme � chemin réseau � définit un ensemble de noeuds du réseau permettant la transmission 20 de signaux d'un point du réseau à un autre. Le terme � message d'état de synchronisation � correspond à un type de message permettant d'assurer la qualité et la traçabilité des messages de synchronisation échangés entre les différentes horloges du réseau. Les différents éléments du dispositif selon l'invention vont maintenant être décrits plus en détail en référence aux figures. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. 30 Une idée de la présente invention est de permettre la transmission de signaux de type SSM à BRT0336EP (803750) 25 2941116 -7- travers un domaine dans lequel la synchronisation des horloges est assurée par un protocole de distribution du temps, tel qu'un protocole de type IEEE 1588 V2 ou de type Network Time Protocol (NTP). Selon un premier mode de réalisation décrit sur la figure 3, les signaux SSM 7 sont transmis à 5 travers un domaine IEEE 1588 V2 3 par un tunnel 9. La configuration du tunnel 9 se faisant de manière statique grâce à un plan de gestion (� management plane � en anglais). Le tunnel 9 est créé à partir d'éléments réseau associés à une horloge esclave de frontière 5' vers des éléments réseau associés à une horloge maître de frontière 5" en reliant, à chaque noeud 11 du chemin réseau, le port esclave S au port maître M du 10 noeud 11 suivant. Les ports P correspondant à des ports passifs pouvant être utilisés, comme alternative, en cas d'échec de la transmission. Dans ce mode de réalisation, les signaux SSM 7 et les paquets de type IEEE 1588 V2 sont transportés séparément. Néanmoins, les signaux SSM 7 et les signaux de signalisation 1588 V2 13 empruntent le même itinéraire (même � chemin réseau �) afin de détecter les éventuels échecs 15 de transmission se produisant sur le parcours des signaux au sein du réseau associé au domaine IEEE 1588 V2 3. En cas d'échec de transmission au niveau du tunnel 9 (� clock failure � par exemple), des messages d'échecs sont envoyés à toutes les horloges du domaine IEEE 1588 V2 (situées à chaque noeud réseau du domaine) et un message de type DNU (Do Not Used) est envoyé au 20 niveau de l'horloge esclave de frontière. Ainsi cette dernière ne va pas tenir compte des signaux de synchronisation reçus jusqu'à la reconfiguration, par le plan de gestion, d'un nouveau tunnel associé à la nouvelle topologie IEEE 1588 V2. La reconfiguration de la topologie IEEE 1588 V2 peut être, quant à elle, réalisée dynamiquement grâce à un algorithme de type BMC (Best Master Clock) qui va permettre le calcul d'un nouvel itinéraire pour le tunnel permettant la traçabilité 25 des signaux de synchronisation à travers le domaine IEEE 1588 V2. Le tunnel 9 peut être défini par un identifiant (� tunnel ID �) et l'identité du domaine IEEE 1588 V2 (� domain ID �) dans lequel le tunnel 9 est établi. Selon un deuxième mode de réalisation décrit par la figure 4, les messages SSM 7 sont intégrés 30 dans les messages de signalisation de type IEEE 1588 V2 13 (Sur la figure 4, pour plus de clarté, BRT0336EP (803750) 2941116 -8- deux traits distincts sont dessinés pour représenter les messages SSM et les messages de signalisation. Néanmoins les signaux SSM sont intégrés dans les signaux de signalisation de type IEEE 1588 V2) . Dans ce cas, les équipements du domaine IEEE 1588 V2 ont des � capacités SSM �, c'est à dire qu'ils peuvent décoder et modifier les valeurs transportées par les messages SSM 7. De plus, des champs sont ajoutés aux signaux de synchronisation intégrant des messages SSM pour permettre leur détection et leur manipulation au niveau des équipements IEEE 1588 V2. Ainsi, un champ de type TLV (Type Length Value) est ajouté aux messages SSM 7 au noeud frontière d'entrée 1l'. Ce champ TLV transporte le niveau de qualité (� Quality Level � en anglais) du dernier noeud SyncE. Le chemin réseau transportant les flux de synchronisation 1588 V2 doit donc satisfaire le niveau de qualité fixé au niveau de l'horloge esclave de frontière 5'. Au niveau de la figure 4, le trait en pointillé représente le chemin réseau initial prévu pour transmettre les messages SSM 7 intégrés dans les messages de signalisation de type IEEE 1588 V2 13. Néanmoins, cette transmission initiale échoue à cause d'un événement de type � dock failure � 15 détecté sur le chemin de la transmission. En cas d'évènement de type � dock failure � 15 détecté sur le chemin de transmission à travers le domaine IEEE 1588 V2 3, cet événement est détecté par les équipements IEEE 1588 V2 et un message d'échec est transmis aux autres noeuds réseau 11 du domaine et notamment aux horloges de frontières 5' et 5". De plus, le champ de niveau de qualité des signaux SSM 7 est mis dans un état DNU (Do Not Use) jusqu'à l'obtention d'un chemin répondant à la contrainte du niveau de qualité de l'horloge esclave de frontière 5'. (La valeur DNU peut-être propagée à partir du noeud où se produit l'évènement de type � dock failure � 15 si celui-ci est encore fonctionnel pour une telle propagation. Dans tous les cas, les horloges de frontière 5" et surtout 5'(détectant l'évènement � dock failure � 15 suite, par exemple, à l'absence prolongée de messages de l'horloge) propagent la valeur DNU vers les domaines SyncE interconnectés. Les horloges de frontière 5' et 5" lancent alors un � timer � TRI. Le but du � Limer � TRI est de laisser suffisamment de temps aux équipements du domaine IEEE 1588 V2 pour permettre une reconfiguration de la hiérarchie d'horloges. De plus, cette reconfiguration se fait de manière dynamique par les équipements IEEE 1588 V2. En effet, lorsqu'un évènement de type � dock failure � 15 survient comme décrit sur la figure 4, un chemin de synchronisation alternatif est BRT0336EP (803750) 2941116 -9- calculé par un algorithme de type � Best Master Clock � en respectant le niveau de qualité requis au niveau de l'horloge esclave frontière. Si un chemin alternatif est trouvé dans un délai inférieur à TR1, ce dernier est établi et le champ de qualité du SSM intégré dans la signalisation du protocole de temps reprend sa valeur initiale. 5 Lorsque la transmission du flux SSM 7 jusqu'à l'horloge esclave de frontière 5' est réalisée avec un niveau de qualité suffisant, le champ TLV des signaux SSM 7 est alors supprimé et le flux peut se propager dans le domaine SyncE 1. Si la reconfiguration échoue, à l'expiration du � timer � TRI, l'horloge de frontière 5' envoie dans son domaine SyncE 1 des signaux SSM avec des niveaux de qualité DNU (Do Not Use). 10 Du fait de l'aspect diffusion des messages IEEE 1588V2 issues de l'horloge maître de frontière-un mécanisme de filtrage supplémentaire peut être utilisé pour limiter la diffusion de l'information SSM aux seuls noeuds se trouvant sur le chemin de la transmission de la fréquence de l'horloge maître vers l'horloge � esclave de frontière �. Ce mécanisme consiste en une 15 signalisation générée à partir de l'horloge esclave de frontière remontant le chemin précédent jusqu'à l'horloge � maître de frontière � (dans la mesure où le chemin est unique de � l'horloge esclave � vers � l'horloge maître �). Un autre �timer � (ex. TR2) peut optionnellement être adopté pour tenir compte du temps nécessaire à la mise en place de ce mécanisme. 20 Ainsi, la présente invention permet, selon deux modes de réalisation différents, de transmettre des signaux d'état de synchronisation générés par un domaine utilisant une technologie de couche physique synchrone à travers un domaine où la synchronisation se fait par un protocole de distribution du temps. 25 BRT0336EP (803750)