传送网时钟培训教材

1、传送网时钟培训System & ArchitectureAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007时钟的一些基本概念All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007频率q 频率精确度 (accuracy) 在一个指定的观察周期内，频率的最大偏移 (The maximum magnitude of the fractional frequency deviation for a specified time period. Including the initial frequency offset and any ageing

2、and environmental effect.)q 频率稳定度(stability) 振荡器的输出信号在规定时间内的偏移频率与工作频率之比，偏移频率指在一定时间内，实际输出频率与工作频率之差的最大值与最小值的均方根值。它决定于电源、负载及环境的变化，用ppm表示。 (The spontaneous and/or environmentally caused frequency change within a given time interval.)All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007MTIE and TDEVq MTIE: Maximum Tim

3、e Interval Error 最大时间间隔错误 在一个给定的观察时间内，频率信号相对于一个理想频率信号的最大峰峰值的延时和相位变化值。q TDEV: Time Deviation 时间偏差 信号的慢变化程度，完全屏蔽了时钟中确定抖动引起的误差,完全描述的是随机抖动引起的误差。All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007MTIE and TDEVAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007MTIE的计算All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步概述q 同步总类 频率 TDM(E1/ST

4、M-N) SYNC-E 时间同步 IEEE 1588V2 NTP/ANTP q 同步管理 SSM (同步状态管理) BMC (最佳主时钟)q 应用的产品 SDH/PTN/OTNAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步基本概念时间同步（相位同步）时间同步（相位同步）频率同步频率同步 （时钟同步）（时钟同步）什么是同步什么是同步?All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步基本概念q 跟踪模式（TRACE） 本地时钟同步于输入的基准时钟信号；q 保持持模式（KEEP） 当所有定时基准源都丢失后，从时钟可以进入保持模式，

5、保持上个跟踪源的步 调24小时或者永久；q 自由振荡模式（FREE） 当所跟踪的时钟基准源丢失时间超过24小时或跟踪模式下储存的控制数据已被取空，则时钟模块由保持工作模式进入到自由振荡工作模式，跟踪本网元内部时钟源；All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007SDH时钟All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步以太网同步以太网 All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步需求 业务时间和频率的偏差影响基站切换时间和频率的偏差影响基站切换时隙交换时由于频率偏差导致滑码时隙交换时由于频率

6、偏差导致滑码为何要同步为何要同步?SDH业务出现指针调整业务出现指针调整误码率急剧升高或断业务误码率急剧升高或断业务All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步需求 业务q 如果这时我们在传送的具体业务，则会有以下影响：All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007数字通信中的同步01110111All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007Wireless Network Requirements for the Air InterfaceRadio TechnologyFrequency

7、AccuracyTime AccuracyGSM 50 ppbNA 3 s aCDMA 2000 50 ppb * 3 s (10 s worst-case)UMTS FDD mode 50 ppb *NA bUMTS TDD mode 50 ppb 2.5 s TD-SCDMA TDD 50 ppb 3 s LTE FDD mode 50 ppb *NA bLTE TDD mode 50 ppb 3 s WiMAX 2 ppm 0.7 - 1s a, b: Required in case of specific features, otherwise N.A. or in range of

8、 10-100msa in case of Synchronised Networks Feature (interference reduction)b except in case of MBMS, Single Frequency Network or in case of handover CDMA/LTE* 250 ppb for femtocell, 100 ppb for micro/picocells phase difference between BTS depending on system profile qThe radio frequency requirement

9、s apply to the air interface. When the reference frequency for the air interfaces is derived from a signal from the backhaul network, filtering of the signal is required to remove short term inaccuracies 50ppb.All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007Tools to Deliver Frequency and TimeFrequencyE1/T1,

10、2.048MHz, 5MHz, 10MHz, etc.PhysicalSDH/SONETPhysicalSynchronous EthernetPhysicalFor CES: Network, Line timingPhysicalFor CES: Differential, AdaptivePacketFrequency and Time (and Phase)IEEE 1588-2008 Precision Time Protocol (PTP) PacketNTP, SNTPPacket1PPS (1 Pulse Per Second) andToD (“Time of Day” RS

11、422 interface)Physical and PacketGlobal Navigation Satellite Systems(GNSS, e.g. GPS)Physical and PacketAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007物理层同步原理 同步以太1n 以太网真的不能传输时钟码？n 以太网技术本身对时钟的要求很宽松，保持100ppm就可以了n 很多以太网PHY，特别是光口PHY芯片，具备恢复时钟的能力n PHY芯片依靠CDR技术从串行数据码流中恢复出发送端的时钟n 这种技术与SDH时钟恢复技术是相同的n 以太网只是缺乏全网时钟同步的机

12、制，是因为以太网标准中没有定义发送端时钟与接收端恢复出来的时钟的关系n 从一个PHY芯片恢复出的时钟不能被其他PHY芯片共享n以太网只是不需要，并不是不能够传输时钟 (Why?)n 如何在以太网上传输时钟n 仿照SDH机制，可以将以太PHY恢复出的时钟，送到时钟板上进行处理，然后通过时钟板将时钟送到各个单板，用这个时钟进行数据的发送。这样上游时钟与下游时钟就产生级连的关系，实现了在以太网络上时钟同步的目标。All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007物理层同步原理 同步以太2FE/GE/10GE接口线路时钟提取接口接口All Rights Reserved A

13、lcatel-Lucent 2007物理层同步原理 同步以太3n 线卡恢复的时钟上报时钟板线卡恢复的时钟上报时钟板n以太/外时钟接口n 时钟板比较恢复时钟等级时钟板比较恢复时钟等级n以太OAM报文SSM信息n 时钟板发布高精度时钟时钟板发布高精度时钟n选择最高等级n滤抖时钟板输出高精度系统时钟Switchfabric线卡 一线卡 二线卡 X时钟板线卡 三子卡上报恢复时钟光链路包交换路径系统All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007物理层同步原理 同步以太4l 优点l 时钟同步质量接近SDHl 不受PSN网络影响l 可实现性比较好l 局限l 需要全网部署，必须

14、所有设备都支持l 现阶段不是所有厂家的芯片都支持高精度时钟恢复质量l 不能支持时间同步All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007物理层同步原理 SDH同步F SDHSDH是当前电信运营商的主要承载网技术。产品的系统时钟由时钟模块提供，时钟模块完成从外同步是当前电信运营商的主要承载网技术。产品的系统时钟由时钟模块提供，时钟模块完成从外同步时钟、线路时钟、或者时钟、线路时钟、或者E1E1时钟选源，并且经过时钟选源，并且经过DSPDSP算法完成滤波和锁相，产生系统时钟下发给各个单算法完成滤波和锁相，产生系统时钟下发给各个单板或者对外提供。板或者对外提供。交叉线卡 一线卡 二支路卡 时钟模块线卡 三外时钟 系统架构系统架构实现原理实现原理All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步以太应用场景GE/10GE 汇聚环GE/FENodeBNodeBNodeBFE分组分组MicrowareRNCFE/GE汇汇聚聚层层接入接入层层FEFEFE/GERNCRNCFE/GENodeBNodeBFEGPSGE/FEFE/GE同步以太同步GE/FE中间所有设备都支持同步中间所有设备都支持同步All Rights Reserved Alcatel