本申请提供了一种逐跳时延测量方法和系统，网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，则将所述预设检测报文中的置位标志位置为有效，记录时间戳并上报管理节点；在发送预设检测报文时，若确定所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则将所述预设检测报文转发，记录时间戳并上报管理节点；管理节点接收到网络节点上报的时间戳信息时，根据所述TSN网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点上的时延。该方法能够实现时间敏感网络中的逐跳时延测量。
1.一种逐跳时延测量方法，应用于时间敏感型网络TSN网络中，其特征在于，所述方法包括：
网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，则将所述预设检测报文中的置位标志位置为有效，记录时间戳并上报管理节点；
所述网络节点在发送预设检测报文时，若确定所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则将所述预设检测报文转发，记录时间戳并上报管理节点；
所述管理节点接收到网络节点上报的时间戳信息时，根据所述TSN网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点上的时延；
所述网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第二接口，且所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则记录时间戳并上报所述管理节点；
所述第一接口为网络端节点与应 用系统或所述TSN网络之外的网络之间的接口；
所述第二接口为网络端节点与网络桥接节点之间的接口，或网络桥接节点之间的接口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设检测报文包括：报文类型字段和子类型字段；
其中，所述报文类型字段内容符合所述TSN网络中传输报文的协议标准；
根据所述子类型字段的内容确定接收到的报文是否为预设检测报文。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设检测报文包括：Flag字段；所述Flag字段包括优先级字段、置位标志位字段和预留字段；其中，所述预留字段用于填充检测内容；
所述若确定接收所述预设检测报文的接口为NNI口，且所述预设检测报文中的置位标志位为有效，或所述将所述预设检测报文中的置位标志位置为有效时，所述方法进一步包括：
按照所述预设检测报文的优先级字段将所述预设检测报文存储到缓存队列中进行转发。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：所述网络节点在上报时间戳时，进一步上报流特征和周期号；
所述根据所述TSN网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点上的时延，包括：所述管理节点根据接收到的流特征，以及周期号确定在所述TSN网络中的同一条预设检测报文；
根据所述网络拓扑，以及所述流特征确定所述预设检测报文所过的网络节点；
根据同一条预设检测报文，以及所述时间戳确定所述预设检测报文在一个网络节点上的延时，以及在相邻两个网络节点上的延时。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的方法，其特征在于，所述管理节点获取TSN网络的网络拓扑的方法为：
6.根据权利要求1‑4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：所述网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文不为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，则将所述预设检测报文丢弃；
所述网络节点在发送预设检测报文时，若确定所述预设检测报文中的置位标志位未置为有效，则丢弃所述预设检测报文；
所述网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第二接口，且所述预设检测报文中的置位标志位不为有效，则丢弃所述预设检测报文。
7.一种逐跳时延测量系统，应用于时间敏感型网络TSN网络中，其特征在于，所述系统包括：网络节点和管理节点；
所述网络节点，用于接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，则将所述预设检测报文中的置位标志位置为有效，记录时间戳并上报管理节点；若确定所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则将所述预设检测报文转发，记录时间戳并上报管理节点；
所述管理节点，用于接收到网络节点上报的时间戳信息时，根据所述TSN网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点上的时延；
所述网络节点，进一步用于接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第二接口，且所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则记录时间戳并上报所述管理节点；
所述第一接口为网络端节点与应 用系统或所述TSN网络之外的网络之间的接口；
所述第二接口为网络端节点与网络桥接节点之间的接口，或网络桥接节点之间的接口。
一种逐跳时延测量方法和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种逐跳时延测量方法和系统。
背景技术
[0002] 时间敏感网络(TSN)技术是由AVB(Audio Video Bridging以太网音视频桥接技术)网络演进而来，其应用范围也从原来的音视频桥接网络扩展到工业领域、汽车内部网络
以及移动前传网络等各种对传输时间有高稳定性要求的网络。该技术相应标准研究主要是
在IEEE研究制定(802.1TSN及60802工业应用工作组)，前者偏重于TSN的基础协议研究，后
者目前则更偏重于TSN技术工业应用场景的定义。
[0003] IEEE802.1Qcc标准定义了时间敏感网络的体系架构由CUC(Centralized user configuration)、CNC(Centralized network configuration)和转发网元(交换机、路由器
等)组成。其中CUC主要用于获取应用系统相关能力、确认业务流量端到端传输性能要求，向
CNC分发网络需求；CNC则用于网络的拓扑发现，接收CUC下发的业务流量网络要求，根据网
络实际情况确定全网流量的带宽预留和调度策略，实现流量路径选择以及流量调优。进而
将上述策略翻译成配置下发给网络设备；物理部署上CNC和CUC可以考虑合设。
[0004] 现有实现中并未提供时间敏感网络的逐跳时延测量方法。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本申请提供一种逐跳时延测量方法和系统，能够实现时间敏感网络中的逐跳时延测量。
[0006] 为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：
[0007] 在一个实施例中，提供了一种逐跳时延测量方法，应用于时间敏感型网络TSN网络中，所述方法包括：
[0008] 网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，则将所述预
设检测报文中的置位标志位置为有效，记录时间戳并上报管理节点；
[0009] 所述网络节点在发送预设检测报文时，若确定所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则将所述预设检测报文转发，记录时间戳并上报管理节点；
[0010] 所述管理节点接收到网络节点上报的时间戳信息时，根据所述TSN网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点上的时
延。
[0011] 在另一个实施例中，提供了一种逐跳时延测量系统，应用于时间敏感型网络 TSN网络中，所述系统包括：网络节点和管理节点；
[0012] 所述网络节点，用于接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，
则将所述预设检测报文中的置位标志位置为有效，记录时间戳并上报管理节点；若确定所
述预设检测报文中的置位标志位为有效，则将所述预设检测报文转发，记录时间戳并上报
管理节点；
[0013] 所述管理节点，用于接收到网络节点上报的时间戳信息时，根据所述TSN 网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点
上的时延。
[0014] 由上面的技术方案可见，上述实施例中通过构建预设检测报文，接收到预设检测报文时，在第一接口对预设检测报文的置位标志位置位、记录时间戳并上报管理节点，在第
二接口对预设检测报文进行识别，并记录时间戳上报管理节点；在发送报文时，识别报文并
记录时间戳上报管理节点，管理节点根据上报信息确定同一预设检测报文，并计算出逐跳
时延。该方案能够实现时间敏感网络中的逐跳时延测量。
附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其
他的附图。
[0016] 图1为本申请实施例中逐跳时延测量系统示意图；
[0017] 图2为一TSN网络示意图；
[0018] 图3为本申请实施例中的预设检测报文的结构示意图；
[0019] 图4为本申请实施例中逐跳时延测量流程示意图。
具体实施方式
[0020] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本
申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实
施例，都属于本申请保护的范围。
[0021] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理
解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除
了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何
变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产
品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这
些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0022] 下面以具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0023] 本申请实施例中提供一种逐跳时延测量系统，应用于时间敏感型网络TSN网络中。参见图1，图1为本申请实施例中逐跳时延测量系统示意图。该系统包括：网络节点和管理节
点。
[0024] 本申请实施例中不涉及TSN网络中的CUC，或者将CUC与CNC和设，即合并到一个设备上。
[0025] 本申请实施例中对预设检测报文进行相关处理，进行逐跳时延测量，不是预设检测报文的报文按照选有实现，不受本申请实施例的影响。
[0026] 所述网络节点，用于接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，
则将所述预设检测报文中的置位标志位置为有效，记录时间戳并上报管理节点；若确定所
述预设检测报文中的置位标志位为有效，则将所述预设检测报文转发，记录时间戳并上报
管理节点；
[0027] 所述网络节点，进一步用于接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第二接口，且所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则记录时间戳并上报
所述管理节点；
[0028] 所述管理节点，用于接收到网络节点上报的时间戳信息时，根据所述 TSN网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点
上的时延。
[0029] 本申请实施例中网络节点与应用系统或其他网络之间的接口为第一接口，网络节点之间的接口称为第二接口，网络节点与管理节点之间的接口称为第三接口。
[0030] 网络节点为网络桥接节点或网络端节点；第二接口为网络端节点与网络桥接节点之间的接口，或网络桥接节点之间的接口；第一接口为网络端节点与应 用系统或所述TSN
网络之外的网络之间的接口。
[0031] 参见图2，图2为一TSN网络示意图。图2中的TSN网络中以两个网络端节点(网络端节点A和网络端节点B)，两个网络桥节点(网络桥节点 A和网络桥节点B)，以及一个管理节
点(CNC)为例。
[0032] 则网络端节点A和网络端节点B与应用系统直接的接口为第一接口，也称为ANI接口，网络端节点A和网络桥节点A之间，网络桥节点A和网络桥节点B之间，以及网络桥节点B
和网络端节点B之间的接口为第二接口，也称为NNI接口；网络端节点A、网络端节点B、网络
桥节点A和网络桥节点B与管理节点之间的接口为第三接口，也称为UNI口。
[0033] 图2仅是一种TSN网络的示意图，网络架构不限于图2所示，本申请的实现并不改变TSN网络，仅是在TSN网络中进行逐跳时延测量。
[0034] 本申请实施例预先构造预设检测报文。参见图3，图3为本申请实施例中的预设检测报文的结构示意图。
[0035] 图3中的预设检测报文包括如下字段：
[0036] 源MAC地址(DA)和目的MAC地址(SA)，用于在网络节点之间进行预设检测报文的传输；
[0037] 报文类型(Type)字段，用于定义预设检测报文的类型，需要符合所述 TSN网络中传输报文的协议标准，设置字段内容为0x8809；
[0038] 子类型(Subtype)字段，用于标识预设检测报文的类型，表明该报文为预设检测报文，该字段填充的内容可以为与TSN网络中传输的报文类型不一样的预留字段填充，如可以
使用0x0F；
[0039] Flag字段，用于填充检测内容；
[0040] 其中，所述Flag字段包括优先级字段(Pri)、置位标志位(TFlag)字段和预留字段(Rev)；
[0041] 优先级字段用于标识所述预设检测报文的优先级；
[0042] 置位标志位(TFlag)字段用于标识是否为一个检测周期内的第一条用于检测的预设检测报文，置为有效，如置为1标识是一个检测周期内的第一条用于检测的预设检测报
文；初始发送时，该置位标志位置为无效。
[0043] 预留字段用于填充检测内容；可以根据实际需要填充；
[0044] DATA字段，本申请实施例中可以填充为全F；
[0045] FCS字段，用于预设检测报文的合法性校验，校验的实现可以使用常规的校验方法即可，本申请实施例中对此不进行限制。
[0046] 在进行逐跳时延测量之前，TSN网络中的所有设备通过IEEE802.1as或者1588v2协议实现时间同步；
[0047] 管理节点获取TSN网络的网络拓扑，具体获取方式可以通过如下方式获取：
[0048] 获取本地配置的所述TSN网络的网络拓扑；
[0049] 或，
[0050] 通过发现的方式获取所述TSN网络的网络拓扑。
[0051] 在进行逐跳时延测量之前，对待检测设备，即网络节点的各接口进行端口配置使能，并配置待测量流量的特征参数及检测周期。
[0052] 上述准备工作做完后，正式启动逐跳时延测量。
[0053] 参见图4，图4为本申请实施例中逐跳时延测量流程示意图。具体步骤为：
[0054] 步骤401，网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第一接口，且所述预设检测报文为当前检测周期内的接收到的第一条预设检测报文，则
将所述预设检测报文中的置位标志位置为有效，记录时间戳并上报管理节点。
[0055] 网络节点接收到预设检测报文时，若确定接收所述预设检测报文的接口为第二接口，且所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则记录时间戳并上报所述管理节点。
[0056] 网络节点在接收到一条报文时，先根据报文的子类型字段确定该报文是否为本申请实施例中定义的预设检测报文，如果是，执行如下操作；否则，本申请实施例中不进行相
关处理：
[0057] 第一步、确定接收所述预设检测报文的接口是否为第一接口，如果是，执行第二步；否则，执行第五步；
[0058] 第二步、确定所述预设检测报文是否为当前检测周期内接收到的第一条预设检测报文，如果是，执行第三步；否则，执行第六步。
[0059] 第三步，将所述预设检测报文中的置位标志位(TFlag)置为有效。
[0060] 第四步、根据所述预设检测报文的优先级将所述预设检测报文存储到缓存队列进行转发，并记录时间戳，并将时间戳，周期号，以及预设检测报文对应的流特征上报给管理
节点，结束本流程。
[0061] 第五步、确定所述预设检测报文中的置位标志位是否为有效，如果是，执行第四步；否则，执行第六步。
[0062] 第六步，丢弃所述预设检测报文。
[0063] 至此，在接收报文的接口完成了标记、识别、上送的过程。
[0064] 步骤402，网络节点在发送预设检测报文时，若确定所述预设检测报文中的置位标志位为有效，则将所述预设检测报文转发，记录时间戳并上报管理节点。
[0065] 网络节点在发送报文时，若是预设检测报文之外的报文，本申请实施例不进行相关处理，按照其在TSN网络中的传输流程进行传输即可。
[0066] 若确定发送的报文为预设检测报文，则确定所述预设检测报文中的置位标志位是否为有效，如果是，将所述预设检测报文转发，记录时间戳并将时间戳，周期号，以及预设检
测报文对应的流特征上报给管理节点；否则，将所述报文丢弃。
[0067] 步骤403，管理节点，用于接收到网络节点上报的时间戳信息时，根据所述TSN网络的网络拓扑，以及接收到的时间戳计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节
点上的时延。
[0068] 本步骤中计算所述预设检测报文在网络节点之间，以及在网络节点上的时延，包括：
[0069] 所述管理节点根据接收到的流特征，以及周期号确定在所述TSN网络中的同一条预设检测报文；
[0070] 根据所述网络拓扑，以及所述流特征确定所述预设检测报文所过的网络节点；
[0071] 根据同一条预设检测报文，以及所述时间戳确定所述预设检测报文在一个网络节点上的延时，以及在相邻两个网络节点上的延时。
[0072] 以图2中的网络结构为例，给出逐跳时延测量过程：
[0073] 图2中以网络端节点A接收应用系统A发送的预设检测报文，并一直转发到应用系统B中为例。
[0074] 网络端节点A接收到应用系统发送的预设检测报文时，确定接收该报文的接口为第一接口，即ANI口，且确定为当前检测周期内接收的第一个预设检测报文，则将该预设检
测报文的置位标志位(TFlag)置为有效，并根据该报文的优先级字段将所述预设检测报文
存储到缓存队列进行转发；同时，记录当前时间为作为接收所述预设检测报文的时间戳T1；
将时间戳T1，以及所述预设检测报文的特征流，以及当前检测周期的周期号上报给管理节
点；
[0075] 网络端节点A在缓存队列中的预设检测报文发送时，确定所述预设检测报文的置位标志位是否为有效，如果是，记录当前时间为作为接收所述预设检测报文的时间戳T2；将
时间戳T2，以及所述预设检测报文的特征流，以及当前检测周期的周期号上报给管理节点；
否则，丢弃所述预设检测报文。
[0076] 网络桥节点A在接收到网络端节点A发送的预设检测报文时，确定接收所述报文的接收为第二接口，确定所述预设检测报文的置位标志位是否为有效，如果是，将所述预设检
测报文根据其优先级字段存储到缓存队列中进行转发，记录当前时间为作为接收所述预设
检测报文的时间戳T3；并将时间戳 T3，以及所述预设检测报文的特征流，以及当前检测周
期的周期号上报给管理节点；否则，丢弃所述预设检测报文。
[0077] 网络桥节点A在发送预设检测报文时，与网络端节点A的发送预设检测报文的处理相同，会向管理节点上报时间戳T4；
[0078] 网络桥节点B和网络端节点B的处理过程同网络桥节点A，网络桥节点 B会在接收到预设检测报文时，上报时间戳T5，发送预设检测报文时，上报时间戳T6；网络端节点B的处
理在接收接口上报时间戳T7，在发送接口上报时间戳T8，同时还都上报流特征、周期号。
[0079] 管理节点接收到各网络节点上报的信息时，可以根据上报的流特征、周期号，以及网络拓扑确定用于检测的预设检测报文所经途径，网络端节点A‑ 网络桥节点A‑网络桥节
点B‑网络端节点B。
[0080] 管理节点计算所述预设检测报文在网络端节点上延时的时间为T2‑T1，在网络桥节点A和网络端节点A之间延时的时间为T3‑T2，在网络桥节点A 上延时的时间为T4‑T3，在
网络桥节点A和网络桥节点B之间延时的时间为 T5‑T4，在网络桥节点B上的延时时间为T6‑
T5，在网络端节点B和网络桥节点B之间延时的时间为T7‑T6，在网络端节点B上延时的时间
为T8‑T7。
[0081] 通过本申请实施例中的上述实现过程，可以测量出逐跳时延，也可以根据需要计算一部分网络中设备间的逐跳时延。
[0082] 综上所述，本申请通过构建预设检测报文，接收到预设检测报文时，在第一接口对预设检测报文的置位标志位置位、记录时间戳并上报管理节点，在第二接口对预设检测报
文进行识别，并记录时间戳上报管理节点；在发送报文时，识别报文并记录时间戳上报管理
节点，管理节点根据上报信息确定同一预设检测报文，并计算出逐跳时延。
[0083] 该方案能够解决目前时间敏感网络无法实现全网同步调度的问题扫清障碍；还可以在线免仪表监控时间敏感网络中的业务流量的传送质量，测量结果可以用于网络故障预
警及SLA评估。
[0084] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
