基于PTP协议(Precision Time Protocol,精确时间协议)的时间同步技术作为一种成熟的高精度授时技术目前广泛应用于电信网,在现有网络设备的基础上实现PTP协议,提升时间同步精度,有助于时间同步网络的发展。然而随着新型业务的产生,时间同步需求逐渐增加,大量用时终端设备需要接入到时间同步网中获取可靠时间,对时间同步网络整体性能提出了更大的挑战。基于上述问题,本文从网络规划层面进行研究,主要解决以下两个问题:(1)如何在网络的合理位置设置主时钟,(2)如何设计合理的时间同步信号传输路径。为解决合理设置主时钟位置的问题,本文提出了一种基于聚类的分域算法,兼顾时间同步网络的建设成本和同步性能问题,提升了时钟节点的时间同步精度。在满足PTP协议组网原则的前提下,基于聚类的分域算法计算了网络中最优的主时钟分布方案,包括主时钟数量、位置以及网络的分域情况。具体方案如下:首先根据聚类原则提出主时钟选择策略,考虑节点热度以及节点间距离,计算出网络中所有节点可能成为主时钟的排名。其次制定了 PTP域划分策略,解决从时钟节点溯源问题,保证所有时钟划分到对应PTP子域内。最后从网络规模和成本两个方面,计算最适合该网络的组网方案。针对设计合理时间同步信号传输路径的问题,本文提出了基于路径评价机制的路由算法,解决了双向路由选择问题,减少了因双向不对称性造成的精度误差。具体方案如下:针对选择主时钟向从时钟发送同步请求信号路由的问题,本文提出基于路径评价表的路由策略,选择以路径最短为优化目标的最优路由。再针对从时钟向主时钟发送延迟响应请求信号的路由选择问题,本文提出基于熵值法的路径评价策略,从链路长度和跳数方面综合评估延迟响应请求信号路由与同步请求信号路由之间的差异性,选择综合评价最高的路由方案。总之,本文针对如何在网络的合理位置设置主时钟以及设计合理的时间同步信号传输路径两方面问题,分别提出基于聚类的分域算法和基于路径评价机制的路由算法,缩小了网络规模,降低了因双向不对称性造成的精度误差,从而提升了基于PTP协议的时间同步网络的整体性能。