时间是国际单位制和国际计量体系中七个基本物理量之一,在国家的经济建设、科学研究、国防安全、人民生活中发挥着不可替代的作用。时间同步是电信网络正常运行的基本条件,通信网络的发展（例如5G网络,高精度通信网络等）,进一步增加了网络对精确和可靠的时间同步的需求。电信以外的其他行业对时间同步的需求也在不断增加,例如:机器类型通信（工业互联网、智能电网、自动驾驶）,数据中心,网络分析和金融等应用都要求可追溯到UTC（协调世界时）。分组网络本身不支持时间同步功能,目前高精度的网络时间同步只能采用专网专建模式,成本代价高,并且不能对用户开放。在网络中保证时间同步准确性的同时保证用户开放性,形成网络授时服务环境,是满足广泛授时需求的一种有效途径。针对网络时间同步和网络授时问题,本论文分别研究了软件定义的网络时间同步方案、时间误差补偿方法和网络授时服务编排机制,提出了时间传递和误差补偿分离的时间同步架构、网络时间误差补偿机制和稳定性控制优化算法、以及基于时间即服务的网络授时服务编排机制,以实现分组网络中时间的精确传递,形成网络授时应用环境,满足用户的用时要求。本文具体工作和主要创新点如下:1.提出了一种软件定义的网络时间同步方案,通过将时间同步构建为网络功能,把时间传递与时间补偿解耦,解决时间同步组网中的精确时间信息与数据信息共网传递问题。首先,以网络虚拟化思想为基础,将软件定义引入网络时间同步中,利用SDN/NFV技术将时间同步构建为虚拟网络功能,通过同步控制器和时间同步功能,实现时间传递与误差补偿的解耦以及分组网络对时间同步应用需求的感知,从而提升网络时间同步的可编程性和组网的灵活性,避免时间同步网络的专网专建。其次,在时间同步过程中,联合时间同步路径管理和安全防护要素,综合路由信息和时间同步信息进行同步路径时延监测,通过最短路径算法与历史时间同步路径数据相结合进行最优备用路径预配置,以消除延迟攻击的影响。最后,试验结果表明,所提时间同步方案能够保证时间同步的精度和安全可靠。2.提出了一种网络时间误差补偿方法,结合时间数据包的软、硬件时间戳信息,通过时间同步功能和控制器的协同工作进行时间误差计算,通过基于神经网络的控制算法进行补偿的稳定性控制优化。首先,针对尽力而为的转发条件下,网元节点和链路传递误差对时间同步的影响,分析和建立时间误差模型。其次,针对网络引入的时延不对称问题,结合带内测量获得的软、硬件时间戳信息,提出一种基于时间同步VNF和控制器协同的时间误差补偿机制;将误差补偿问题建模为非线性控制优化问题,并提出基于神经网络的稳定性控制优化算法,并研发了支持时间同步组网的网元节点,最后,针对补偿性能进行了试验验证与分析,试验结果表明所提时间误差补偿方法能够有效补偿时间误差,提高时间同步精度,并且能够保证补偿过程的稳定性,降低由补偿引起的从时钟时间抖动。3.基于时间即服务理念,提出了一种网络授时服务编排机制,在云边协同网络环境下,利用服务功能链技术实现时间同步网络功能的部署和编排,并进行端到端的网络授时性能测试。首先,在网络授时中引入服务功能链技术,针对时延受限的网络授时服务编排需求,实现时间同步VNF的可编程控制和编排,形成网络时间即服务的应用环境。其次,考虑远端云计算服务器与边缘计算服务器协同、计算资源成本和端到端时延保证的条件下进行服务链编排,将联合用时端,VNF放置、成链和计算、网络等资源配置问题根据混合整数线性规划建立数学模型;以最大化网络授时服务收益为目标,提出一种基于优先级的启发式算法进行求解。仿真结果表明,所提网络授时服务编排机制可以保证用户请求成功率,使授时服务收益最优。最后,通过试验分析和验证了端到端网络授时性能。