用于同步的方法和设施

摘要

本发明涉及用于在数字数据传输系统中传送时序消息的方法和设施。在根据本发明的解决方案中，在协议数据单元中携带的控制数据内传送(101、102、103)时序消息。该时序消息取决于发射自数字数据传输系统的网络元件的协议数据单元的发射时刻。控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、或同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)。因此，可以减小仅专用于时序目的的协议数据单元的数目。

权利要求

1.一种用于将时序消息从第一网络元件传送到第二网络元件的方法，该第一网络元件和第二网络元件与数字数据传输网络的数据传输元件互连，该方法包括：-在第一网络元件中，将时序消息写入(101、201)到协议数据单元中携带的控制数据中，该时序消息取决于发射自第一网络元件的所述协议数据单元的发射时刻，且所述协议数据单元是以太网帧，-将所述协议数据单元从第一网络元件传送(102、202)到第二网络元件，以及-在第二网络元件中，从所述协议数据单元中携带的所述控制数据读取(103、203)所述时序消息，其特征在于，所述控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，该时序消息包括在第一网络元件中测量并且与发射自第一网络元件的所述协议数据单元的发射时刻相关联的时间值T1，该方法进一步包括：-在第二网络元件中，计算(204)值T2-T1+T3，T2是在第二网络元件中测量并且与所述协议数据单元到达第二网络元件的到达时刻相关联的时间值，T3是在第二网络元件中测量并且与发射自第二网络元件的另一协议数据单元的发射时刻相关联的时间值，-在第二网络元件中，将另一时序消息写入(205)到所述另一协议数据单元中携带的控制数据中，所述另一时序消息包括所述值T2-T1+T3，-将所述另一协议数据单元从第二网络元件传送(206)到第一网络元件，-在第一网络元件中，从所述另一协议数据单元中携带的所述控制数据读取(207)所述值T2-T1+T3，-在第一网络元件中，根据公式(T2-T1+T3-T4)/2来计算(208)第一网络元件和第二网络元件之间的时序偏移的指示符，T4是在第一网络元件中测量的并且与所述另一协议数据单元到达第一网络元件的到达时刻相关联的时间值。

3.一种用于将时序消息从第一网络元件(301、401)传送到第二网络元件(302、402)的设施，该第一网络元件和第二网络元件与数字数据传输网络(307、407)的数据传输元件互连，该设施包括：-在第一网络元件中的写入单元(303、403)，其被配置以将时序消息写入到协议数据单元(312、412)中携带的控制数据中，该时序消息取决于发射自第一网络元件的所述协议数据单元的发射时刻，且所述协议数据单元是以太网帧，和-在第二网络元件中的读取单元(304、404)，其被配置以从所述协议数据单元中携带的所述控制数据读取所述时序消息，其特征在于，所述控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息。

4.根据权利要求3的设施，其特征在于，该时序消息包括在第一网络元件中测量并且与发射自第一网络元件的所述协议数据单元的发射时刻相关联的时间值T1，且该设施进一步包括：-在第二网络元件中的处理器单元(452)，其被配置以计算值T2-T1+T3并且将所述值T2-T1+T3包括在另一时序消息中，T2是在第二网络元件中测量并且与所述协议数据单元到达第二网络元件的到达时刻相关联的时间值，且T3是在第二网络元件中测量并且与发射自第二网络元件的另一协议数据单元的发射时刻相关联的时间值，-在第二网络元件中的写入单元(454)，其被配置以将所述另一时序消息写入到所述另一协议数据单元中携带的控制数据中，-在第一网络元件中的读取单元(453)，其被配置为从所述另一协议数据单元中携带的所述控制数据读取所述值T2-T1+T3，以及-在第一网络元件中的处理器单元(451)，其被配置为根据公式(T2-T1+T3-T4)/2来计算第一网络元件和第二网络元件之间的时序偏移的指示符，T4是在第一网络元件中测量并且与所述另一协议数据单元到达第一网络元件的到达时刻相关联的时间值。

5.一种网络元件，包括：

-发射机(505)，配置以发射第一协议数据单元(512)，

-接收机(506)，配置以接收第二协议数据单元(515)，

-写入单元(503)，其被配置以将第一时序消息写入到第一协议数据单元中携带的第一控制数据中，该时序消息取决于发射自网络元件的所述第一协议数据单元的发射时刻，且所述第一协议数据单元是第一以太网帧，和-读取单元(553)，其被配置以从第二协议数据单元中携带的第二控制数据读取第二时序消息，所述第二协议数据单元是第二以太网帧，其特征在于，所述第一控制数据是第一以太网帧中携带的同步状态消息，所述第二控制数据是第二以太网帧中携带的同步状态消息。

6.根据权利要求5的网络元件，其特征在于，该网络元件包括处理器单元(551)，其被配置以计算值Q2-Q1+Q3并且将所述值Q2-Q1+Q3包括在所述第一时序消息中，Q1是提取自所述第二时序消息的值，Q2是在网络元件中测量并且与所述第二协议数据单元到达网络元件的到达时刻相关联的时间值，Q3是在网络元件中测量并且与发射自网络元件的第一协议数据单元的发射时刻相关联的时间值。

7.根据权利要求5的网络元件，其特征在于，该网络元件包括处理器单元(551)，其被配置以将时间值Q3包括在所述第一时序消息中，并且根据公式(Q1-Q2)/2来计算时序偏移的指示符，Q1是提取自所述第二时序消息的值，Q2是在网络元件中测量并且与所述第二协议数据单元到达网络元件的到达时刻相关联的时间值，且Q3是在网络元件中测量的并且与发射自网络元件的第一协议数据单元的发射时刻相关联的时间值。

8.根据权利要求5的网络元件，其特征在于，该网络元件包括处理器单元(551)，其被配置以当网络元件被配置为作为主-从同步系统的主设备而工作时，计算值Q2-Q1+Q3并且将值Q2-Q1+Q3包括在所述第一时序消息中，和当网络元件被配置为作为主-从同步系统的从属设备而工作时，将时间值Q3包括在所述第一时序消息中并且根据公式(Q1-Q2)/2来计算时序偏移的指示符，Q1是提取自所述第二时序消息的值，Q2是在网络元件中测量并且与所述第二协议数据单元到达网络元件的到达时刻相关联的时间值，且Q3是在网络元件中测量并且与发射自网络元件的第一协议数据单元的发射时刻相关联的时间值。

9.根据权利要求5的网络元件，其特征在于，该网络元件是下列之一：终端计算机、IP路由器(因特网协议)、SDH交叉连接元件(同步数字分层系统)、MPLS交换机(多协议标签交换)、SONET交叉连接元件(同步光学网络)、以及SDH-ADM(分插复用器)。

说明书

用于同步的方法和设施

技术领域

[0001] 本发明涉及与数字数据传输系统相关联的同步，更具体涉及用于在数字数据传输系统中传送时序消息的方法和设施。

背景技术

[0002] 在许多数字数据传输系统中，需要以在不同网络元件中保持的相位值，可能还有时间值，都互相充分地接近的方式，来彼此同步不同网络元件的时钟设备。换句话说，不同网络元件中的每一时钟设备应该指示对于所讨论的所有网络元件共同的相位值，可能还有时间值。共同的时间值通常被称为“挂钟时间”或“通用时间”。在本文中，术语“同步”的意思是相位同步或者时间同步或者这二者。上述的网络元件可以是，例如，连接到数字数据传输网络的用户终端、数字数据传输网络的路由器、或蜂窝移动网络的基站。数字数据传输网络自身可能需要网络元件之间的同步。例如，在新一代蜂窝移动网络中，在基站和从特定基站的覆盖区移动到另一基站的覆盖区的移动电话之间的成功数据传输的前提是：基站以足够的精确度遵循公共的相位值，可能还有时间值。基于数字数据传输系统的用户应用也有可能需要同步。例如，在用于监控电力网的应用中，具有精确时序信息的测量结果被传送到中央控制站，在该中央控制站，可以在可能的紧急状况下做出要通告的决定。

[0003] 在根据现有技术的解决方案中，在接收自GPS卫星(全球定位系统)的时序信号的帮助下同步要彼此同步的网络元件的时钟设备。将来，与GPS系统一起，或代替GPS系统，有可能还使用欧洲伽利略系统和/或俄罗斯GLONASS系统。但是，GPS接收机和天线系统增加了网络元件的部件和制造成本。而且，连接到网络元件的天线系统的定位方式使得能够用足够功率电平来接收GPS信号。诸如路由器或交换中心的网络元件可以位于地下房屋中。在此情况下，需要建造电缆系统，在该电缆系统的帮助下，使得可以从陆基天线向位于地下房屋中的网络元件递送接收到的GPS信号。

[0004] 在根据现有技术的另一解决方案中，网络元件被配置为，在用于时序用途的专用协议数据单元内互相传送时序消息，例如时标，以便实现相同同步。根据现有技术的同步方法的例子在IEEE 1588规范(电气电子工程师协会)中呈现。同步方法需要不同时序消息的多个交换。协议数据单元(PDU)可以是，例如，数据传输分组、数据传输帧、或数据传输单元。数据传输分组可以是，例如，IP数据报(因特网协议)，数据传输帧可以是，例如，帧中继帧，且数据传输单元可以是例如ATM单元(异步传输模式)。但是，专用于时序用途的协议数据单元的传输消耗了有效载荷数据将/可能需要的数据传输容量。

发明内容

[0005] 根据本发明第一方面，提供一种用于将时序消息从第一网络元件传送到第二网络元件的新方法，第一网络元件和第二网络元件与数字数据传输网络的数据传输元件互连。该方法的特征在于，其包括：

[0006] -在第一网络元件中，将时序消息写入到协议数据单元中携带的控制数据中，该时序消息取决于发射自第一网络元件的所述协议数据单元的发射时刻，所述协议数据单元是以太网帧，所述控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)，[0007] -将所述协议数据单元从第一网络元件传送到第二网络元件，以及[0008] -在第二网络元件中，从所述协议数据单元中携带的所述控制数据中读取所述时序消息。

[0009] 与在本文中较早描述的那些现有技术的解决方案相比较，本发明的实施例所提供的益处在于，时序消息的传输不消耗可能为有效载荷数据所需的数据传输容量，而且，另一方面，不需要向网络元件提供用于从外部时序源(例如从卫星)接收时序信号的设备。提供了该益处的事实在于，时序消息是在以太网帧的控制数据内传送的。因此，可以减小这种仅专用于时序目的的协议数据单元的数目。

[0010] 例 如 在ITU-T( 国 际 电 信 联 盟 ) 草 案 推 荐 G.8261/Y.1361 附 录VIII“Synchronization Status Messaging in Synchronous Ethernet”中公开了上面提到的同步状态消息(以太网SSM)。数字信号的同步状态消息的初始目的在于，指示与数字信号的传输相关联的时钟信号的源的质量分类。

[0011] 根据本发明的第二方面，提供一种用于将时序消息从第一网络元件传送到第二网络元件的新设施，该第一网络元件和第二网络元件与数字数据传输网络的数据传输元件互连。该设施的特征在于，其包括：

[0012] -第一网络元件中的写入单元，其被配置为将时序消息写入到协议数据单元中携带的控制数据中，该时序消息取决于发射自第一网络元件的所述协议数据单元的发射时刻，所述协议数据单元是以太网帧，所述控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)，以及

[0013] -第二网络元件中的读取单元，其被配置为从所述协议数据单元中携带的所述控制数据中读取所述时序消息。

[0014] 根据本发明的第三方面，提供一种新的网络元件，包括配置以发射第一协议数据单元的发射机和配置以接收第二协议数据单元的接收机。该网络元件的特征在于，其包括：

[0015] -写入单元，其被配置为将第一时序消息写入到第一协议数据单元中携带的第一控制数据中，该时序消息取决于发射自网络元件的所述第一协议数据单元的发射时刻，所述第一协议数据单元是以太网帧，所述第一控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)，以及

[0016] -读取单元，其被配置为从第二协议数据单元中携带的第二控制数据中读取第二时序消息，所述第二协议数据单元是以太网帧，所述第二控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)。

[0017] 根据本发明的第四方面，提供了一种用于控制网络元件以支持同步的新计算机程序产品，该网络元件包括配置以发射第一协议数据单元的发射机和配置以接收第二协议数据单元的接收机。该计算机程序产品的特征在于，其包括：

[0018] -用于使得网络元件将第一时序消息写入到第一协议数据单元中携带的第一控制数据中的计算机程序模块，该时序消息取决于发射自网络元件的所述第一协议数据单元的发射时刻，所述第一协议数据单元是以太网帧，所述第一控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)，以及

[0019] -用于使得网络元件从第二协议数据单元中携带的第二控制数据中读取第二时序消息的计算机程序模块，所述第二协议数据单元是以太网帧，且所述第二控制数据是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)。

[0020] 当结合附图阅读时，通过下面的具体实施例的描述，将最好地理解本发明关于操作的结构和方法的各种实施例及其额外的目标和优点。

[0021] 本文中所呈现的本发明的实施例不被解释为对所附权利要求的适用性的限制。动词“包括”在本文中用作开放限定，其不排除没有写入的特征的存在。从属权利要求中写入的特征可以互相之间自由组合，除非明确说明不可以。

附图说明

[0022] 通过结合下面的附图，更详细地解释本发明用示例所呈现的实施例及其优点，在附图中：

[0023] 图1显示了根据本发明实施例的用于将时序消息从第一网络元件传送到第二网络元件的方法的流程图，

[0024] 图2a和2b显示了根据本发明实施例的用于在主-从同步系统中传送时序消息的方法的流程图和时序图，

[0025] 图3显示了根据本发明实施例的用于将时序消息从第一网络元件传送到第二网络元件的设施的框图，

[0026] 图4显示了根据本发明实施例的用于在主-从同步系统中传送时序消息的设施的框图，以及

[0027] 图5显示了根据本发明实施例的网络元件的框图。

具体实施方式

[0028] 图1显示了根据本发明实施例的用于将时序消息从第一网络元件NE1传送到第二网络元件NE2的方法的流程图。第一网络元件NE1和第二网络元件NE2与数字数据传输网络的数据传输元件互连。在第一网络元件NE1中，将时序消息TM写入协议数据单元PDU中携带的控制数据中，如步骤101所示。协议数据单元PDU可以是以太网帧、同步光学网络帧(SONET)、或者同步数字分层系统帧(SDH)。控制数据可以是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、或者同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)。在步骤102，将协议数据单元PDU从第一网络元件NE1传送到第二网络元件NE2。时序消息TM可以是，例如时标，或某些其他种类的消息，其取决于发射自第一网络元件NE1的协议数据单元PDU的发射时刻。时序消息TM能够用于执行数字数据传输系统的网络元件之间的同步。时标可以是时间值，通过第一网络元件NE1的时钟设备来测量其并且其还与发射自第一网络元件NE1的协议数据单元PDU的发射时刻相关联。在第二网络元件NE2中，时序消息TM是从协议数据单元PDU中携带的上述的控制数据中读取的，如步骤103所示。

[0029] 在根据本发明的实施例的方法中，控制数据是同步数字分层系统帧(SDH)的分段开销(SOH)。在根据本发明另一实施例的方法中，控制数据是同步数字分层系统帧(SDH)的路径开销(POH)。

[0030] 图2a显示了根据本发明实施例的用于在主-从同步系统中传送时序消息的方法的流程图。第一网络元件NE1和第二网络元件NE2与数字数据传输网络的数据传输元件互连。第一网络元件NE1作为主-从同步系统的从属设备工作，而第二网络元件NE2作为主-从同步系统的主设备工作。

[0031] 在从网络元件NE1中，将时序消息TM 1写入到协议数据单元PDU1中所携带的控制数据中，如步骤201所示。时序消息TM 1包括时间值T1(时标)，通过从网络元件NE 1的时钟设备来测量其并且其还与协议数据单元PDU 1的发射时刻相关联。协议数据单元PDU1中携带的控制数据可以是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、或者同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)。在步骤202，将协议数据单元PDU 1从网络元件NE 1传送到主网络元件NE 2。在主网络元件NE 2中，时序消息TM 1是从协议数据单元PDU 1中携带的上述的控制数据中读取的，如步骤203所示。因此，时间值T1是从协议数据单元PDU 1中读取的。在步骤204，在主网络元件NE 2中计算T2-T1+T3的值。T2是通过主网络元件NE2的时钟设备测量的时间值并且其与协议数据单元PDU 1到达主网络元件的到达时刻相关联，T3是通过主网络元件的时钟设备测量的时间值并且其与发射自主网络元件的另一协议数据单元PDU 2的发射时刻相关联。在主网络元件NE 2中，将另一时序消息TM 2写入到另一协议数据单元PDU 2中携带的控制数据中，如步骤205所示。另一时序消息TM 2基本上包括上述的值T2-T1+T3。在步骤206，将另一协议数据单元PDU 2从主网络元件NE 2传送到从网络元件NE 1。在从网络元件NE 1中，从另一协议数据单元PDU 2中携带的控制数据中读取值T2-T1+T3，如步骤207所示。在从网络元件NE 1中，根据公式(T2-T1+T3-T4)/2来计算从网络元件和主网络元件的时钟设备之间的时序偏移的指示符。T4是通过从网络元件的时钟设备测量的时间值并且其与到达从网络元件NE 1的另一协议数据单元的到达时刻相关联。时序偏移的指示符可以用于控制从网络元件的时钟设备。

[0032] 通过图2b中所示的时序图来图示说明图2a中所示的方法的原理。时间轴211表示通过从网络元件NE 1的时钟设备测量的时间(time1)。时间轴212表示通过主网络元件NE 2的时钟设备测量的时间(time2)。由于从网络元件和主网络元件的时钟设备之间的可能的时序偏移，所述时钟设备可以显示不同的值(time1≠time2)。在这个示例的情况下，时序消息TM 1在从网络元件的时钟设备显示time1＝T1时通过从网络元件NE 1的时序参考点TRP 1。时序消息TM 1在主网络元件的时钟设备显示time2＝T2时通过主网络元件NE 2的时序参考点TRP 2。时序参考点(TRP 1、TRP 2)优选为网络元件的数据路径中的这样的点：在时序参考点和连接到网络元件的数据传输链路之间基本不存在随机传输延迟。T2-T1的差可以表示如下：

[0033] T2-T1＝Off_T1+D2 (1)

[0034] 其中，Off_T1是在time1＝T1时的时序偏移(time2-time1)，D2是从从网络元件的时序参考点TRP 1到主网络元件的时序参考点TRP2的传输延迟。用通过主网络元件NE2的时钟设备测量的time2来表示传输延迟D2。在这个示例的情况下，时序消息TM 2在主网络元件的时钟设备显示time2＝T3时通过主网络元件NE 2的时序参考点TRP2。时序消息TM 2包含值T2-T1+T3。时序消息TM 2在从网络元件的时钟设备显示time1＝T4时通过从网络元件NE 1的时序参考点TRP 1。T4-T3的差可以表示如下：

[0035] T4-T3＝-Off_T2+D1 (2)

[0036] 其中，Off_T2是在time2＝T2时的时序偏移(time2-time1)，且D1是从主网络元件的时序参考点TRP 2到从网络元件的时序参考点TRP 1的传输延迟。用通过从网络元件NE1的时钟设备测量的time1来表示传输延迟D1。公式(T2-T1+T3-T4)/2给出：

[0037] (Off_T1+Off_T2)/2+(D2-D1)/2 (3)[0038] 可以以合理的精确性来假设Off_T1≈Off_T2。而且，如果从主网络元件到从网络元件的传输延迟可以被假定为接近从从网络元件到主网络元件的传输延迟，并且如果通过主和从网络元件的时钟设备产生的时钟信号的频率可以被假定为彼此相近的话，可以假设D2≈D1。通过上述的假设，可以通过公式(T2-T1+T3-T4)/2来获得时序偏移的指示符。可以通过控制从网络元件的时钟设备从而以下述方式更新time1来实现从网络元件NE1和主网络元件NE2之间的同步：

[0039] time1_updated＝time1_old+(T2-T1+T3-T4)/2 (4)[0040] 由于时序消息TM2包括值T2-T1+T3，用于实现同步的方法的操作基本上与time2＝T2时与time2＝T3时之间的时间差无关。

[0041] 根据本发明实施例的设施包括：(i)在第一网络元件中，用于将时序消息写入协议数据单元中携带的控制数据中的装置，所述协议数据单元是下列之一：以太网帧、同步光学网络帧(SONET)、以及同步数字分层系统帧(SDH)，所述控制数据是下列之一：以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、以及同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)，(ii)用于将所述协议数据单元从第一网络元件传送到第二网络元件的装置，以及(iii)在第二网络元件中，用于从所述协议数据单元中携带的所述控制数据读取所述时序消息的装置。

[0042] 图3显示了根据本发明实施例的用于将时序消息从第一网络元件301传送到第二网络元件302的设施的框图。网络元件301和网络元件302与数字数据传输网络307的数据传输元件331、332和333互连。该设施在第一网络元件301中包括写入单元303，其被配置以将时序消息311写入协议数据单元312中携带的控制数据中。控制数据可以是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、或同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)。虚线321表示将时序消息311写入协议数据单元312的操作。时序消息311取决于发射自网络元件301的协议数据单元312的发射时刻。网络元件301包括发射机305，其被配置以将协议数据单元发射到数据传输链路308，该数据传输链路308连接到数字数据传输网络307。该设施在第二网络元件302中包括读取单元304，其被配置以从协议数据单元313中携带的控制单元中读取时序消息314。虚线322表示从协议数据单元313中读取时序消息314的操作。网络元件302包括接收机306，其被配置以从数据传输链路309接收协议数据单元，该数据传输链路309连接到数字数据传输网络307。

[0043] 在根据本发明的实施例的设施中，控制数据是同步数字系统帧(SDH)的分段开销(SOH)。在此情况下，在数字数据传输网络307中，以一个链路一个链路的方式传送时序消息。在每一网络元件331和332中，从与在网络元件终止的数据传输链路相关联的分段开销(SOH)中读取时序消息，并且将时序消息写入到与在网络元件开始的数据传输链路相关联的分段开销(SOH)中。虚线340表示时序消息从网络元件301到网络元件302的数据传输路径。同样，在时序消息在以太网帧的同步状态消息(以太网SSM)内传输的情况下，可以以一个链路一个链路的方式传送时序消息。

[0044] 在根据本发明的实施例的设施中，控制数据是同步数字分层系统帧(SDH)的路径开销(POH)。在此情况下，以端到端的方式从网络元件301通过数字数据传输网络307向网络元件302传送时序消息。在网络元件301中，将时序消息写入到与数据传输路径304相关联的路径开销(POH)中，在网络元件302中，从所述路径开销中读取时序消息。因此，从时序消息的传输的角度来看，网络元件331和332是透明的。

[0045] 图4显示了根据本发明实施例的用于在主-从同步系统中传送时序消息的设施的框图。第一网络元件401和第二网络元件402与数字数据传输网络407的数据传输元件431、432、433互连。第一网络元件401作为主-从同步系统的从属设备工作，第二网络元件
402作为主-从同步系统的主设备工作。从网络元件401包括收发信机405(发射机-接收机)，其被配置以向数字数据传输网络407发射协议数据单元/从数字数据传输网络407接收协议数据单元。主网络元件402包括收发信机406(发射机-接收机)，其被配置以向数字数据传输网络407发射协议数据单元和从数字数据传输网络407接收协议数据单元。

[0046] 根据本发明的这个实施例的设施在从网络元件401中包括写入单元403，其被配置以将时序消息411写入到要发射的协议数据单元412中携带的控制数据中。虚线421表示写入操作。时序消息411包括通过从网络元件401的时钟设备461测量并且与发射自从网络元件的协议数据单元412的发射时刻相关联的时间值T1。该设施在主网络元件402中包括读取单元404，其被配置以从接收到的协议数据单元413中携带的控制数据中读取时序消息414。虚线422表示读取操作。该设施在主网络元件402中包括写入单元454，其被配置以将时序消息418写入到要发射的协议数据单元417中携带的控制数据中。该设施在主网络元件402中包括处理器单元452，其被配置以计算值T2-T1+T3并且将所述值T2-T1+T3包括在时序消息418中。T2是通过主网络元件的时钟设备462测量并且与携带时间值T1的协议数据单元412到达主网络元件的到达时刻相关联的时间值。T3是通过主网络元件的时钟设备462测量并且与发射自主网络元件的协议数据单元417的发射时刻相关联的时间值。该设施在从网络元件401中包括读取单元453，其被配置以从接收到的协议数据单元415中携带的控制数据中读取时序消息416。该设施在从网络元件401中包括处理器单元451，其被配置以根据公式(T2-T1+T3-T4)/2来计算从网络元件和主网络元件之间的时序偏移的指示符。T4是通过从网络元件的时钟设备461测量的与携带值T2-T1+T3的协议数据单元417到达从网络元件的到达时刻相关联的时间值。图4中所示的设施可以根据图2a和2b中以及在解释所述图2a和2b的文本中所呈现的那样进行工作。处理器单元451优选地被配置为基于时序偏移的指示符来控制时钟设备461。例如，可以如公式(4)所述，对时钟设备461进行控制。

[0047] 图5显示了根据本发明实施例的网络元件501的框图。网络元件包括发射机505，其被配置以将协议数据单元发射到数据传输链路508。网络元件包括接收单元506，其被配置以从数据传输链路509接收协议数据单元。该网络元件包括写入单元503，其被配置以将时序消息511写入要发射的协议数据单元512中携带的控制数据中。协议数据单元512中携带的控制数据可以是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、或同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)。时序消息511取决于发射自网络元件的协议数据单元512的发射时刻。网络元件包括读取单元553，其被配置以从接收到的协议数据单元515中携带的控制数据中读取接收的时序消息516。协议数据单元515中携带的控制数据可以是以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、或同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)。

[0048] 根据本发明实施例的网络元件包括用于作为主-从同步系统的主设备而工作的装置。网络元件包括处理器单元551，其被配置以计算值Q2-Q1+Q3并且将值Q2-Q1+Q3包括在时序消息511中。Q1是提取自接收到的时序消息516的值，Q2是通过时钟设备561测量并且与协议数据单元515到达网络元件的到达时刻相关联的时间值，且Q3是通过时钟设备561测量并且与发射自网络元件的协议数据单元512的发射时刻相关联的时间值。时钟设备561可以是网络元件501的一部分或者时钟设备可以是连接到网络元件的外部设备。参看图2a和2b，Q1对应于T1，Q2对应于T2，Q3对应于T3。

[0049] 根据本发明实施例的网络元件包括作为主-从同步系统的从属设备而工作的装置。在此情况下，处理器单元551被配置以将时间值Q3包括在时序消息511中，并且根据公式(Q1-Q2)/2来计算时序偏移的指示符。Q1是提取自接收到的时序消息516的值，Q2是通过时钟设备561测量并且与协议数据单元515到达网络元件的到达时刻相关联的时间值，且Q3是通过时钟设备561测量并且与发射自网络元件的协议数据单元512的发射时刻相关联的时间值。处理器单元551可以被配置以基于时序偏移的指示符来控制时钟设备561，例如，如公式(4)所述。参看图2a和2b，Q1对应于T2-T1+T3，Q2对应于T4，Q3对应于T1。

[0050] 根据本发明实施例的网络元件包括根据选择而作为主-从同步系统的从属设备或主设备而工作的装置。当网络元件被配置为作为主-从同步系统的主设备而工作时，处理器单元551被配置以计算值Q2-Q1+Q3并且将值Q2-Q1+Q3包括在时序消息511中。当网络元件被配置为作为主-从同步系统的从属设备而工作时，处理器单元551被配置为将时间值Q3包括在时序消息511中，并且根据公式(Q1-Q2)/2来计算时序偏移的指示符。Q1是提取自时序消息516的值，Q2是在网络元件中测量并且与协议数据单元515到达网络元件的到达时刻相关联的时间值，且Q3是在网络元件中测量并且与发射自网络元件的协议数据单元512的发射时刻相关联的时间值。

[0051] 根据本发明实施例的网络元件可以是终端计算机、IP路由器(因特网协议)、SDH交叉连接元件(同步数字分层系统)、SDH-ADM(分插复用器)、MPLS交换机(多协议标签交换)、SONET交叉连接元件(同步光学网络)、或上述的组合。

[0052] 根据本发明实施例的计算机程序产品包括用于控制网络元件以支持同步的计算机程序模块。该网络元件包括配置以发射第一协议数据单元的发射机和配置以接收第二协议数据单元的接收机。上述的计算机程序模块是：

[0053] -用于使得网络元件将第一时序消息写入到第一协议数据单元中携带的第一控制数据中的计算机程序模块，该时序消息取决于发射自网络元件的第一协议数据单元的发射时刻，第一协议数据单元是下列之一：以太网帧、同步光学网络帧(SONET)、以及同步数字分层系统帧(SDH)，且第一控制数据是下列之一：以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、以及同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)，以及

[0054] -用于使得网络元件从第二协议数据单元中携带的第二控制数据中读取第二时序消息的计算机程序模块，该第二协议数据单元是下列之一：以太网帧、同步光学网络帧(SONET)、以及同步数字分层系统帧(SDH)，且第二控制数据是下列之一：以太网帧中携带的同步状态消息(以太网SSM)、同步光学网络帧(SONET)的开销(OH)、以及同步数字分层系统帧(SDH)的开销(OH)。

[0055] 根据本发明实施例的计算机程序模块还包括用于使得网络元件根据选择而作为主-从同步系统的从属设备或主设备工作的计算机程序模块。在此情况下，计算机程序产品包括用于使得网络元件在被配置为作为主-从同步系统的主设备而工作时，计算值Q2-Q1+Q3并且将值Q2-Q1+Q3包括在第一时序消息中，在被配置为作为主-从同步系统的从设备而工作时，将时间值Q3包括在第一时序消息中并且根据公式(Q1-Q2)/2来计算时序偏移的指示符的计算机程序模块。Q1是提取自第二时序消息的值，Q2是在网络元件中测量并且与第二协议数据单元到达网络元件的到达时刻相关联的时间值，且Q3是在网络元件中测量的并且与发射自网络元件的第一协议数据单元的发射时刻相关联的时间值。根据本发明的这个实施例的计算机程序产品可以进一步包括用于使得网络元件在被配置作为主-从同步系统的从属设备而工作时，基于时序偏移的指示符而控制时钟设备的计算机程序模块。时钟设备可以是网络元件的一部分，或者时钟设备可以是连接到网络元件的外部设备。

[0056] 计算机程序模块可以是，例如，子程序和/或函数。

[0057] 根据本发明实施例的计算机程序产品可以被存储在计算机可读介质中。该计算机可读介质可以是，例如，CD-ROM(光盘只读存储器)或RAM设备(随机存取存储器)。

[0058] 可以在信号中携带根据本发明实施例的计算机程序产品，该信号是从连接到网络元件的数据传输链路可接收的。

[0059] 尽管已经显示和描述并且指出了本发明应用于其实施例的基本新颖特征，应该理解，本领域技术人员可以做出对所述设备和方法的形式和细节上的各种省略和替换以及改变，而不背离本发明的精神。例如，很明显，希望以基本相同方式执行基本相同功能从而实现相同效果的元件和/或方法步骤的全部组合落入本发明的范围内。而且，应该认识到，结合本发明的任何公开形式或实施例示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤都可以包括在任何其他公开或描述或启示的形式或实施例中作为设计选择的一般情况。上面给出的描述中所提供的特定示例应该不被解释为限定。因此，本发明不是仅限定于上述的实施例，而是在不背离独立权利要求所限定的发明想法的范围的情况下可能有许多的变化。