СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ АСИММЕТРИЧНОЙ ЗАДЕРЖКИ ЛИНИИ СВЯЗИ, СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ СТАНДАРТУ 1588
METHOD AND DEVICE FOR IMPLEMENTING AUTOMATIC COMPENSATION FOR ASYMMETRIC DELAY OF 1588 LINK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящий документ относится к области технологии сетевых часов, соответствующей стандарту 1588, и, в частности, к способу и устройству для реализации автоматической компенсации асимметричной задержки линии связи, соответствующей стандарту 1588.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Со стремительным развитием сетевой технологии (3G) мобильной связи 3-го поколения протокол синхронизации времени, соответствующий стандарту 1588, привлекает повышенное внимание и получает все большее применение в сети связи. Протокол, соответствующий стандарту 1588, постоянно используется внутренними и иностранными операторами для выполнения синхронизации времени и для постепенной замены использования Системы Глобального Позиционирования (Global Positioning System, GPS) для синхронизации времени.
Как показано на Фиг. 1, при синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, синхронный принцип представляет собой следующее:
следующие формулы могут быть получены из Фиг. 1:
А=t<sub>2</sub>-t<sub>1</sub> = Задержка+Смещение;
(1)
В=t<sub>4</sub>-t<sub>3</sub> = Задержка-Смещение;
(2)
а затем следующие формулы могут быть получены согласно вышеупомянутым (1) и (2):
формула для Задержки: Задержка = (А+В)/2=((t1-t0)+(t3-t2))/2;
формула для смещения времени: Смещение = (А-В)/2=((t1-t0)-(t3-t2))/2.
При этом в вышеупомянутых формулах предполагается, что временные задержки восходящей линии связи и нисходящей линии связи равны. В основе синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, лежит необходимость симметричной задержки передачи по восходящей линии связи/нисходящей линии связи. Если передача по восходящей линии связи/нисходящей линии связи обладает асимметрией, то есть когда задержки передач по восходящей линии связи и нисходящей линии связи не равны, как показано на Фиг. 2, в данном случае, для вычисления смещения времени используется протокол, соответствующий стандарту 1588, причем половина значения ошибки асимметрии оказывается не учтенной в значении смещения, таким образом невозможно точно корректировать смещение времени, и качество синхронизации времени ухудшается. При ситуации, в которой асимметричная задержка является критической, это как раз приведет, в конечном счете, к невозможности синхронизации времени.
На сегодняшний день главным образом для измерения задержки нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответствующих стандарту 1588, в предшествующем уровне техники используются специализированные инструменты проверки. Измеряется фактическое значение асимметричной задержки, и затем выполняется компенсация над асимметричной задержкой посредством способа компенсации асимметричной задержки стандарта 1588. Однако не только способ использует трудовые ресурсы и материалы, но также и устройство не может измерить фактическую асимметричную задержку автоматически, когда линия связи изменяется, таким образом, уменьшая качество синхронизации времени.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача, которую следует решить посредством настоящего документа, состоит в предоставлении способа и устройства для реализации автоматической компенсации асимметричной задержки линии связи, соответствующей стандарту 1588, которые могут корректировать асимметричную задержку автоматически и гарантировать качество синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588.
Для того чтобы решить вышеупомянутую техническую задачу, в настоящем документе предложен способ реализации компенсации асимметричной задержки линий связи, соответствующих стандарту 1588, содержащий этапы, на которых:
измеряют и вычисляют значение асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588; и
выполняют компенсацию асимметричной задержки, когда значение асимметричной задержки превышает установленный диапазон смещения синхронизации; и продолжают обычную синхронизацию времени стандарта 1588, если значение асимметричной задержки не превышает установленный диапазон смещения синхронизации; и реализуют автоматическую компенсацию асимметричной задержки линии связи, соответствующей стандарту 1588.
Предпочтительно, упомянутые этапы измерения и вычисления значения асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, содержат этапы, на которых:
начинают вычисление синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588;
вычисляют смещение времени в первый раз и корректируют смещение времени согласно фактическим задержкам нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответствующих стандарту 1588;
приостанавливают вычисление и коррекцию смещения времени и записывают отметку времени синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, содержащую: отметку времени Т1 для отправки сообщения синхронизации (Sync), отметку времени Т2 для приема сообщения синхронизации (Sync), отметку времени Т3 для отправки сообщения запроса касательно задержки (Delay_req) и отметку времени Т4 для приема сообщения запроса касательно задержки (Delay_req);
вычисляют асимметричную задержку согласно формуле: D1-D2=((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2;
в которой D1 является задержкой нисходящей линии связи, а D2 является задержкой восходящей линии связи.
Предпочтительно, на упомянутом этапе коррекции смещения времени согласно фактическим задержкам нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответствующих стандарту 1588, ссылаются на то, что:
формула для вычисления смещения времени в протоколе, соответствующем стандарту 1588, представляет собой: Смещение = ((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2;
формула для вычисления смещения времени, учитывающая фактические задержки нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответствующих стандарту 1588, представляет собой: Смещение = ((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2+(D2-D1)/2; и
согласно вышеупомянутым двум формулам, смещение времени после коррекции смещения времени в первый раз может быть получено как: Смещение = -(D2-D1)/2=(D1-D2)/2.
Предпочтительно, на упомянутом этапе выполнения компенсации асимметричной задержки ссылаются на этап, на котором: выполняют компенсацию асимметричной задержки посредством использования принципа коррекции асимметрии протокола, соответствующего стандарту 1588.
Предпочтительно, периодически измеряют и вычисляют значение асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, согласно сконфигурированному периоду измерения асимметрии.
Для того чтобы решить вышеупомянутую техническую задачу, в настоящем документе предложена система для реализации компенсации асимметричной задержки линии связи, соответствующей стандарту 1588, содержащая:
модуль измерения асимметрии, выполненный с возможностью измерения и вычисления значения асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588; и
модуль компенсации асимметрии, выполненный с возможностью выполнения компенсации асимметричной задержки, когда значение асимметричной задержки превышает установленный диапазон смещения синхронизации; и реализации автоматической компенсации асимметричной задержки линии связи, соответствующей стандарту 1588.
Предпочтительно, система дополнительно содержит:
модуль конфигурации точности синхронизации устройства, выполненный с возможностью: конфигурирования диапазона смещения синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, устройства, то есть точности синхронизации времени устройства без асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588; и
модуль обработки протокола, соответствующего стандарту 1588, выполненный с возможностью: конфигурирования, отправки и приема протокола, соответствующего стандарту 1588, обработки отметки времени и вычисления смещения времени.
Предпочтительно, модуль обработки протокола, соответствующего стандарту 1588, выполнен с возможностью вычисления смещения времени в первый раз после начала вычисления синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, и корректирования смещения времени согласно фактическим задержкам нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответствующих стандарту 1588; приостановки вычисления и коррекции смещения времени, и записи отметки времени синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, содержащей: отметку времени Т1 для отправки сообщения синхронизации (Sync), отметку времени Т2 для приема сообщения синхронизации (Sync), отметку времени Т3 для отправки сообщения запроса касательно задержки (Delay_req) и отметку времени Т4 для приема сообщения запроса касательно задержки (Delay_req); и
модуль измерения асимметрии выполнен с возможностью вычисления асимметричной задержки согласно формуле: D1-D2=((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2; в которой D1 является задержкой нисходящей линии связи, а D2 является задержкой восходящей линии связи.
Предпочтительно, система дополнительно содержит:
модуль конфигурации периода измерения асимметрии, выполненный с возможностью конфигурирования периода измерения асимметрии; и
модуль измерения асимметрии выполнен с возможностью периодического измерения и вычисления значения асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, согласно периоду измерения асимметрии, сконфигурированному модулем конфигурации периода измерения асимметрии.
По сравнению с предшествующим уровнем техники вариант осуществления настоящего документа предлагает простой и эффективный способ вычисления на основе существующего алгоритма синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, который измеряет асимметричную задержку синхронизации времени нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, автоматически и решает проблему того, что измерение осуществляется трудовыми ресурсами через специальное устройство проверки и что необходимо осуществлять измерение заново, когда линия связи изменяется, и т.д.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сопроводительные чертежи, описанные в данном документе, используются для предоставления дополнительного понимания настоящего документа и составления части настоящей заявки. Изображенные варианты осуществления настоящего документа и его описание используются для объяснения настоящего документа, а не для наложения нецелесообразных ограничений на настоящий документ. На которых:
Фиг.1 является блок-схемой последовательности операций способа вычисления смещения времени посредством протокола, соответствующего стандарту 1588;
Фиг.2 является схемой смещения, возникающего при синхронизации времени протокола, соответствующего стандарту 1588, под влиянием асимметричной задержки;
Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций способа автоматического измерения асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, согласно одному варианту осуществления настоящего документа.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ реализации автоматической компенсации асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, настоящего варианта осуществления включает в себя следующие этапы:
на этапе А конфигурируется пороговая величина смещения синхронизации времени устройства;
на этапе В начинается вычисление синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588;
на этапе С вычисляется значение смещения времени (Смещение) в первый раз, и смещение времени корректируется согласно фактической задержке линии связи, а вычисление и коррекция смещения синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, приостанавливаются;
на этапе D записывается отметка времени синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588;
на этапе Е вычисляется асимметричная задержка согласно формуле: D1-D2=((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2;
на этапе F автоматически выполняется компенсация асимметричной задержки посредством использования принципа компенсации асимметричной задержки, соответствующего стандарту 1588, если обнаружено, что асимметричная задержка (D1-D2) превышает диапазон смещения синхронизации времени устройства; либо иначе исполняется этап Н;
на этапе Н, в случае, когда нет никакой асимметричной задержки, необходимо продолжать обычную синхронизацию времени, соответствующую стандарту 1588, и ожидать следующего периода измерения асимметрии.
Для того чтобы сделать направленную на решение задачи техническую схему и преимущество настоящего документа более четкими и более очевидными, в дальнейшем вариант осуществления настоящего документа описывается подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Необходимо проиллюстрировать, что в случае отсутствия противоречий, варианты осуществления в настоящей заявке и признаки в этих вариантах осуществления могут быть объединены друг с другом.
Первый вариант осуществления
Согласно Фиг.2, в протоколе синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, формула смещения времени представляет собой: Смещение = ((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2, предположение данной формулы состоит в том, что задержки восходящей линии связи и нисходящей линии связи равны.
Если учитывать задержку (D2) восходящей линии связи и задержку (D1) нисходящей линии связи, тогда фактическая формула представляет собой: Смещение = ((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2+(02-01)/2.
Таким образом, разность между смещениями времени, вычисленная посредством этих двух смещений, составляет (D2-D1)/2.
Согласно вышеупомянутому, способ реализации автоматической компенсации асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующих стандарту 1588, настоящего варианта осуществления включает в себя следующие этапы:
на этапе 1 конфигурируется диапазон смещения синхронизации времени, то есть точность синхронизации времени устройства в случае, при котором нет никакой асимметричной задержки; и единицей измерения является наносекунда;
на этапе 2 конфигурируются подчиненные часы, соответствующие стандарту 1588, и синхронизируется время главных часов;
на этапе 3 запускается протокол синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, и вычисляется Смещение;
на этапе 4 корректируется время подчиненных часов согласно значению Смещения;
на этапе 5 необходимо остановить коррекцию времени подчиненных часов согласно значению Смещения и сохранить отметку времени Т1 для отправки сообщения синхронизации (Sync) и отметку времени 12 для приема сообщение Sync; сохранить отметку времени Т3 для отправки сообщения запроса касательно задержки (Delay_req) и отметку времени Т4 для приема сообщения запроса касательно задержки (Delay_req);
на этапе 6, согласно формуле синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, присутствует следующее: Т2-Т1=D1+Offset, Т4-Т3=D2-Offset;
после коррекции смещения времени в первый раз, Смещение = -(D2-D1)/2=(D1-D2)/2; и эта формула подставляется в вышеупомянутую формулу:
Т2-Т1=(3D1-D2)/2, Т4-Т3=(3D2-D1)/2;
на этапе 7 из вышеупомянутой формулы можно вывести, что D1-D2=((Т2-Т1)-Т4-Т3))/2;
на этапе 8, ввиду ограничений аппаратного обеспечения, и согласно точности синхронизации устройства непосредственно, когда разность между значениями асимметричной задержки D1-D2 превышает установленный диапазон смещения синхронизации, тогда считается, что присутствует асимметричная задержка, и компенсация асимметричной задержки выполняется посредством использования способа коррекции асимметрии в протоколе, соответствующем стандарту 1588.
Второй вариант осуществления
Как показано на Фиг.3, система для реализации автоматической компенсации асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, согласно одному варианту осуществления настоящего документа, главным образом, включает в себя следующие модули:
модуль конфигурации точности синхронизации устройства, главным образом ответственный за: конфигурирование диапазона смещения синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, устройства, то есть точности синхронизации времени устройства в случае отсутствия какой-либо асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588;
модуль конфигурации периода измерения асимметрии, главным образом ответственный за: конфигурирование периода измерения асимметрии;
модуль обработки протокола, соответствующего стандарту 1588, главным образом ответственный за: конфигурирование, отправку и прием протокола, соответствующего стандарту 1588, обработку отметки времени и вычисление смещения времени и задержки линии связи;
модуль измерения асимметрии, главным образом ответственный за: периодическое измерение значения асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588, согласно сконфигурированному периоду измерения асимметрии;
модуль компенсации асимметрии, главным образом ответственный за: конфигурирование асимметричной задержки для компенсации нисходящей линии связи/восходящей линии связи, соответствующей стандарту 1588;
модуль измерения асимметрии, используемый для: измерения и вычисления значения асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи 1558; и
при этом модуль компенсации асимметрии используется для: выполнения компенсации асимметричной задержки, когда значение асимметричной задержки превышает установленный диапазон смещения синхронизации.
Дополнительно, модуль обработки протокола, соответствующего стандарту 1588, используется для вычисления смещения времени в первый раз после начала вычисления синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, и коррекции смещения времени согласно фактическим задержкам нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответствующих стандарту 1588; приостановки вычисления и коррекции смещения времени и записи отметки времени синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, включающей в себя: отметку времени Т1 для отправки сообщения синхронизации (Sync), отметку времени Т2 для приема сообщения синхронизации (Sync), отметку времени Т3 для отправки сообщения запроса касательно задержки (Delay_req) и отметку времени Т4 для приема сообщения запроса касательно задержки (Delay_req); и
модуль измерения асимметрии используется для вычисления асимметричной задержки согласно формуле: D1-D2=((Т2-Т1)-(Т4-Т3))/2.
В частности, реализация автоматической компенсации асимметричной задержки нисходящей линии связи/восходящей линии связи 1558 согласно настоящему варианту осуществления представляет собой следующее:
на этапе 301 конфигурируется диапазон точности синхронизации времени устройства в случае, когда нет никакой асимметричной задержки, посредством модуля конфигурации точности синхронизации устройства;
на этапе 302 конфигурирование периода измерения асимметрии конфигурируется посредством модуля конфигурации периода измерения асимметрии;
на этапе 303 смещение времени вычисляется посредством модуля обработки протокола, соответствующего стандарту 1588;
на этапе 304 регулярно вычисляется асимметричная задержка синхронизации времени нисходящей линии связи/восходящей линии связи 1558 посредством модуля измерения асимметрии;
на этапе 305 асимметричная задержка автоматически компенсируется посредством модуля компенсации асимметрии.
Вышеупомянутое описание является лишь предпочтительными вариантами осуществления настоящего документа и не предназначено для накладывания ограничений на настоящий документ. Настоящий документ может иметь множество других вариантов осуществления. Специалисты в уровне техники могут внести соответствующие модификации и изменения согласно настоящему документу, не отступая от объема и сущности настоящего документа. И все эти модификации или изменения должны быть воплощены в объеме прилагаемой формулы изобретения настоящего документа.
Очевидно, специалистам в уровне техники может быть понятно, что каждый модуль или каждый этап, упомянутые выше в настоящем документе, могут быть реализованы посредством универсального вычислительного устройства, и они могут быть встроены в одно вычислительное устройство или распределены в сети, составленной множеством вычислительных устройств. Альтернативно, они могут быть реализованы посредством исполняемых программных кодов вычислительного устройства. Соответственно, они могут быть сохранены в устройстве хранения и реализованы посредством вычислительного устройства, а в некоторых ситуациях изображенные или описанные этапы могут исполняться в порядке, отличающемся от упомянутого выше, либо каждый из них воплощается в отдельных модулях интегральных схем соответственно, либо множество модулей или этапов данного документа воплощаются в одном модуле интегральной схемы, который следует реализовать. По такому принципу, настоящий документ не ограничен до какой-либо конкретной формы сочетания аппаратного обеспечения и программного обеспечения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Поскольку вариант осуществления настоящего документа реализуется на базе устройства существующего аппаратного обеспечения без увеличения дополнительных расходов, причем увеличение расходов на программное обеспечение не является большим, то проблема асимметрии синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, решается эффективно, и затраты на трудовые ресурсы и материалы для открытия проекта синхронизации времени, соответствующей стандарту 1588, экономятся значительно.