移动时间同步网标准

1、中国移动时间同步网技术体制QB-XX- XX X-XXXXTheBasicTechnicalRequirementsforTimeSynchronizationNetworkofCMCC版本号：V1.0.2XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施中国移动通信集团公司发布刖百随着移动通信网中各种业务对时间同步提出的新要求，以及时间同步技术的不断发展，为了满足移动通信网计费、网络管理系统、七号信令网、CMNETJ络安全认证以及今后可能存在的一些移动新业务（如CDMA VOIP、位置定位等）对时间同步的要求，必须对时间同步网的基本技术进行规范。为此制定一个适合中国移动通信

2、网特点的时间同步网技术体制是必要的。本标准是关于移动通信网组建时间同步网的基本技术要求，它是 完全区别于移动频率同步网的新技术体制。 本标准所规定的组网技术 完全独立于频率同步网，但是，其时间源头和守时可以利用频率同步 网的定时源头和频率资源。本标准由中国移动通信集团公司技术部提出并归口。本标准由标准提出并归口部门负责解释。本标准起草单位：中国移动通信集团公司研发中心本标准主要起草人：徐荣本标准解释单位：同提出单位。目次1范围 错误！未指定书签2引用标准 错误！未指定书签3缩略语 错误！未指定书签4时间同步概念 错误！未指定书签时间同步原理 错误！未指定书签时间定义 错误！未指定书签时间同步网

3、描述 错误！未指定书签5时间同步技术 错误！未指定书签时间传递的几种方法 错误！未指定书签时间同步的精度 错误！未指定书签6各种移动通信业务对时间同步的要求 .错误！未指定书签网络管理系统 错误！未指定书签七号信令监测系统 错误！未指定书签CMNE佞全认证系统 错误！未指定书签计费系统 错误！未指定书签P网络及业务 错误！未指定书签G网络及新业务 错误！未指定书签7移动时间同步网的网络结构及构成 错误！未指定书签网络等级结构 错误！未指定书签网络构成 错误！未指定书签节点时间同步设备的设置 错误！未指定书签时间基准分配 错误！未指定书签8移动时间同步网接口的基本要求 错误！未指定书签时间同步网

4、接口的定义 错误！未指定书签接口类型 错误！未指定书签接口基本要求 错误！未指定书签9移动时间同步网组网方式及原则 错误！未指定书签组网方式 错误！未指定书签节点时间同步设备设置原则 错误！未指定书签时间传送方法 错误！未指定书签各种业务网元的时间同步解决原则 .错误！未指定书签时间同步网管的设置 错误！未指定书签时间同步网安全可靠性的要求 错误！未指定书签10移动时间同步网管系统 错误！未指定书签网管系统结构及职能 错误！未指定书签网管系统基本功能要求 错误！未指定书签11时间基准的局内分配 错误！未指定书签分配方式 错误！未指定书签时间同步服务的接入 错误！未指定书签12时间同步设备的基本

5、要求 错误！未指定书签时间同步设备的功能要求 错误！未指定书签时间同步设备的性能要求 错误！未指定书签附录A秒及闰秒的定义 错误！未指定书签附录B客户端时间服务单元的基本功能要求.错误！未指定书签时间输入功能 错误！未指定书签时钟功能 错误！未指定书签时间输出功能 错误！未指定书签时间调控功能 错误！未指定书签设备校时功能 错误！未指定书签监捽管理功能 错误！未指定书签 附录C移动时间同步网组网方式及原则的典型应用 .错误！未指定书C.1典型组网方式签。错误！未指定书签。C.2典型应用错误！未指定书签。1范围本标准规定了移动时间同步网的网络结构、组网方式与组网原则、 时间接口基本要求、时间同步

6、网管基本功能要求、时间同步设备的基 本功能要求和性能要求，以及客户端时间应用技术的基本要求等。同 时分析和提出了移动通信网的时间同步需求及其要求。本标准适用于支撑各种业务网网元和业务网管系统等的1 s、10 s、1ms 50ms 100ms 500ms 1s不同时间精度的各种应用，它是中国移 动进行时间同步网规划建设、工程设计和时间同步设备选型的基本技 术依据。2引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其 随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标 准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引

7、用文件，其最新 版本适用于本标准。YD/T1011-1999YD/T1012-1999YDN117-1999数字同步网独立型节点从钟设备技术要求及测试方法（1999 年）数字同步网节点时钟系列及其定时特性（1999年）数字同步网的规划方法与组织原则（1999年）3缩略语1PPS1PulseperSecondACTSAutomatedComputerTimeServiceDCLSDCLevelShiftDCNDataCommunicationsNetworkDTSdigitaltime-stampserviceIRIGInterRangeInstrumentationGro秒脉冲自动计算机时间服

8、务直流电平携带码数据通信网数字时间戳服务国际仪表组织upLPRLocalPrimaryReferenceNTPNetworkTimeProtocolPRCPrimaryReferenceClockSNTPSimpleNetworkTimeProtocolSSLSecureSocketsLayerTAIInternationalAtomicTimeUTCCoordinatedUniversalTime区域基准时钟 网络时间协议 全国基准时钟 简单网络时间协议 安全嵌套层 国际原子时 世界协调时4时间同步概念时间同步原理时间同步的原理就是按照接收到的时间来调控设备内部的时钟和时刻。在将时刻校对到秒

9、后，时间同步的调控原理与频率同步对时钟的调控原理相似，它既调 控时钟的频率又调控时钟的相位，同时将时钟的相位以数值表示，即时间的时刻。 与频率同步不同的是，时间同步接受非连续的时间信息，非连续调控设备时钟， 即设备时钟锁相环的调节控制是周期性的，其周期对应于获取时间的周期，且与 调节方式、时钟的准确度和稳定度有关。时间定义在规划和设计时间同步网时，在时间概念方面经常提到以下术语：平均太阳日、 世界时、国际原子时、协调世界时、闰秒等，下面对这些术语分别进行解释和定 义。（1）平均太阳日人们习惯上是以太阳在天球上的位置来确定时间的，但因为地球绕太阳公转运动的轨道是椭圆，所以真太阳周日视运动的速度是

10、不均匀的（即真太阳时是不均 匀的）。为了得到以真太阳周日视运动为基础而又克服其不均匀性的时间计量系 统,人们引进了平均太阳日的概念。平太阳时的基本单位是平太阳日，1平均太阳日等于24平均太阳小时，1平均太阳小时等于86400平均太阳秒。（2）世界时（UT0/UT1/UT2 ）以平子夜作为0时开始的格林威治（英国伦敦南郊原格林尼治天文台的所在 地，它又是世界上地理经度的起始点）平太阳时，就称为世界时。世界时与恒星 时有严格的转换关系,人们是通过在世界各地利用天文望远镜观测恒星后平均得 到世界时的，其精度只能达到10-90由于地极移动和地球自转的不均匀性，最初得 到的世界时，也是不均匀的，我们将其

11、记为 UT0;人们对UT0加上极移改正，得 到的结果记为UT1 ;再加上地球自转速率季节性变化的经验改正就得到UT2。国际原子时（TAI）原子时间计量标准在1967年正式取代了天文学的秒长的定义新秒长规定为： 位于海平面上的葩Cs133原子基态的两个超精细能级间在零磁场中跃迁振荡个周期 所持续的时间为一个原子时秒，我们称之为国际原子时（TAI ）,其稳定度可以达 到10-14以上。另外规定原子时起点在1958年1月1日0时（UT）,即在这一瞬 问，原子时和世界时重合。（4）协调世界时（UTC）相对于以地球自转为基础的世界时来说，原子时是均匀的计量系统，这对于测量时间问隔非常重要。但世界时时刻反

12、映了地球在空间的位置，并对应于春夏秋 冬、白天黑夜的周期，是我们熟悉且在日常生活中必不可少的时间。为兼顾这两种需要，引入了协调世界时(UTC)系统。UTC在本质上还是一种原子时，因为 它的秒长规定要和原子时秒长相等，只是在时刻上，通过人工干预，尽量靠近世 界时。闰秒UTC在秒长上使用原子时秒，但是在时刻上，需要通过人工干预，使其尽量 靠近世界时。这就需要对 UTC进行“闰秒操作”，即每当 UTC与世界时UT1时 刻之差超过接近或超过0.9秒时，在当年的6月底或12月底的UTC时刻上增加一 秒或减少一秒。详见附录 A “秒及闰秒的定义”。时间同步网描述时间同步网由节点时间同步设备和时间同步链路共

13、同组成。时间同步大致可以分为以下三个过程：(1)高精度UTC时间信息的获得目前主要通过卫星接收系统实现。(2)时间传送将时间信息从高级时间同步设备传送到低级时间同步设备以及从时间同步设 备传送到需要时间同步的通信设备。根据设备需要的时间精度不同，可以采用不 同的传输手段。(3)时间分配也就是设备通过适当的手段获取时间同步的方法。5时间同步技术时间传递的几种方法从时间源(如全球卫星定位系统)获得标准时间后，需要将时间信息通过局问 /局内时间分配链路发送到各种需要时间同步的设备上。目前国际上比较通用的方 法有IRIG-B、DCLS、NTP、ACTS、1PPS 用彳T口 ASCII字符串等几种方法，

14、下 面将就这几种方法作简单介绍。(1)IRIG-B(InterRangeInstrumentationGroup)IRIG编码源于为磁带记录时间信息，带有明显的模拟技术色彩，从50年代起就作为时间传递标准而获得广泛应用。IRIG-A和IRIG-B都是于1956年开发的，它们的原理相同，只是采用的载频频率不同，所以分辨率不一样。IRIG-B采用1KHz的正弦波作为载频进行幅度调制，对最近的1秒进行编码。IRIG-B的帧内包括的内容有：天、时、分、秒及控制信息等。其占用最大通道带宽为3KHz所以可以用普通的双绞线在楼内传输，也可在模拟电话网上进行远距离传输。到了九十年代，为了适应世纪交替对年份表示

15、的需要，IEEE1344-1995规定了 IRIG-B时间码的新格式，要求编码中还包括年 份，其它方面没变。(2)DCLS(DCLevelShift)DCLS是IRIG码的另一种传输码形，用直流电位来携带码元信息，等效于IRIG 调制码的包络。IRIG-DCLS技术比较适用于双绞线局内传输。IRIG-B普通方式与 IRIG-DCLS方式的比较如 错误!未指定书签。所示。在利用该技术进行居间传送时 问时，需要人工补偿传输系统介入的固定时延。图错误！未指定顺序。IRIGB与DCLS对照图(3)NTP(NetworkTimeProtocal)在计算机网络中传递时间的协议主要的有三种：时间协议(Tim

16、eProtocol)、日时协议(DaytimeProtocol) 和 网络时 间协议NTP(NetworkTimeProtocol)。另外还有一个仅用于用户端的简单网络时间协议 SNTP(SimpleNetworkTimeProtocol) 。SNTPW NTP相同，只 是客户端软件做的处理较少。网上的时间服务器会在不同的端口上连续的监视使用以上协议的定时要求，并将相应格式的时间码发送给客户。错误！未指定书签。列举了上述各协议的文献号、格式、使用端口等。在上述几种网络时间协议中，NTP协议最为复杂，所能实现的时间准确度最高。在RFC-1305中非常全面地规定了运行 NTP的网络结构、 数据格式

17、、服务器的认证以及加权、过滤算法等。NTP非常有效，至多每分钟一个数据包即可将两台机器同步至毫秒 量级。它采用层级的概念来描述一台机器离时间源有几个NTP跳。一台运行NT瞰件的机器会自动选择层级数最低的作为它的时间源。NTP有一套严密的方法防止时间网上的“时间自环”和防止同步于 时间不准确的时间服务器。它是通过两种方法来实现的：首先，永远 不能同步于自已发布的时间；然后，NTP比较几个时间服务器同时发布 的时间，时间值明显差异于其它时间服务器的那个时间服务器将不被 NTP用于时间同步，即便它的层级显示最低。在IP网上运行NTP的时间服务器事先配置上所有它将建立起联系 的其他时间服务器的IP地址

18、。通过与其他时间服务器交换 NT日肖息而 获得准确的守时。在一个局域网内，NTP也可采用IP广播方式，这样 配置就简化许多，每台时间服务器只用简单配置成发送或接收NTP广播消息即可，但精度可能下降些。为了防止被攻击，NTPB议也提供认证和加密的功能表错误!未指定顺序。 不同网络时间协议的比较协议名称内容格式端口分配时间协议RFC-868非成帧的32比特二进制数，携带 的时间是从1900年1月1号开始 计数的UTC秒时间。端口 37 TCP/IP,UDP /IP日时协议(ASCII)RFC-867其发送的码是标准的 ASCII字符 传送时间他(精确到秒)。端口 13 TCP/IP,UDP /IP

19、网络时间协议(NTP)RFC-1305数据包中包括一 64位比特的时间 标签，所携带的时间是从1900年1月1号开始计数的UTC寸间，其分辨率为200ps。端口 123 UDP/IP简单网络时间协议(SNTP) RFC-1769数据包与NTPffi同，但客户端软件 做的处理较少，调整的准确度也较 低。端口 123 UDP/IP(4)ACTS(AutomatedComputerTimeService)客户端的MODE通过电话网拨通时间服务器的 MODEM两个MODEM 建立起通路后，通过一定的协议，客户端就可以收到时间服务器的时间，对传输距离没有特别的要求。由美国 NITS开发的ACTS是这种协

20、议，我国陕西天文台授时中心也开发了相似的协议。(5)1PPS(1PulseperSecond)秒脉冲信号，不包含时刻信息，但其上升沿标记了准确的每秒的开始，通常用 于本地测试，也可用于局内时间分配，精度达到100ns量级。(6)用行口 ASCII字符串通过RS232/RS422申行通讯口，将时间信息以ASCII码字符串方式进行编码， 波特率一般为9600bps,精度不高，通常还需同时利用1PPS信号。但由于用行口 ASCII字符串目前没有统一的标准，不同厂家设备间无法实现互通，故该方法应用 范围较小。时间同步的精度时间同步的精度依赖于如下几个方面：(1)时钟传递手段和路径传递路径越简单越短，则

21、传递时延和时延的不确定性就越小，就越能估算准确。因此专线方式最好，电路型交换网次之，包交换网(如因特网)较差。(2)时钟本振源的准确度时钟本振源的准确度越高，则它的守时能力越好。在各种设备中， 交换机设备时钟本振源较好，SDHW元的次之，计算机的最差，不同本 振源的守时能力如 错误！未指定书签。所示。表错误！未指定顺序。不同本振源的守时能力本振源老化率/最低准确度变化1ms需用时间移动频率同步网PRC/LPR2x10-12（骨干网工程指标）约16年G.811规定的1级时钟1x10-11（最低准确度）约3.2年锄原子钟5x10-11（月老化率）约7.5月高稳晶体振荡器1x10-9（大老化率）约1

22、1.5天普通晶体振荡器1x10-7（大老化率）约2.8小时一般计算机1x10-5（天老化率）约100秒（3）设备受控调节方式调控方式是一种具体算法以及采用连续调控还是“步跳”式调控 连续调控比“步跳”式调控好，NTPB议的算法比较好。（4）设备内部时间的分辨率所能获得的设备内部时钟的值有一个分辨率问题，例如分辨率为100 s,则获得的时刻值将处于“加减 100 s”之内。设备内部时间的 分辨率将视设备结构的不同而不同，显然设备受控调节后的时钟准确 度值不可能优于分辨率值。各种时间同步方法能够获得的时间精度及 其应用范围如错误！未指定书签。所示。表错误！未指定顺序。时间同步的精度种类连接形式传输

23、品隔相对精度适用范围IRIG-B双绞线或同 轴电缆1.2Km10 s-100 s楼内近品目离设 备DCLS64KDDN 专线无限制100 s-1ms（需补偿传输时延）楼内或远距离 设备直连1.2KmNTP公用因特网、 专用IP网无限制100ms-1000ms广域网无限制10ms-100ms城域网无限制200 s-10ms局域网100米左右10 s-200 s两节点LANACTS电话线无限制10ms-100ms（需补偿传输时延）远跑离设备1PPS同轴电缆100米左100ns量级测试用或楼内右近跑离设备用行口ASCII字符 用双绞线100米左右10ms-100ms楼内近品目离设 备6各种移动通信业

24、务对时间同步的要求中国移动通信网主要在以下三个方面对时间同步提出要求:(1)网络优化的需要。目前，中国移动通信网的网络规模和用户数量都 处于相对稳定的发展时期，当前很重要的工作就是对网络进行优 化，提高网络效率，保障网络安全。其中强化网络管理系统和建立 七号信令监测系统是网络优化的重要工作内容，而网络管理系统和 七号信令监测系统都需要时间同步， 特别是七号信令监测系统的顺 利运行更需要高精度的时间同步信号， 用于标记监测到的信令流先 后发生的顺序；(2)提高服务质量的需要。通信运营市场的竞争日趋激烈，而服务质量 是赢得竞争的最主要因素之一。计费问题是目前消费者非常关注的 问题之一，而引起计费纠

25、纷最主要的原因之一是时间不同步，因此 需要迫切解决计费系统的同步问题。(3)发展移动新业务的需要。中国移动在业务发展过程中，需要不断引 入新的业务以适应市场的需要，如 3G VOIR位置定位、电子商务 等，这些新业务的顺利开展，都需要一定精度的时间同步保证。下面分别针对以上三个方面，对移动通信网中不同业务的时间同步 需求进行分析，并给出相应的时间精度要求。其中，网络管理系统、 七号信令监测系统和CMNE佞全认证系统属于网络优化方面；计费系统属于服务质量方面；IP网络及业务、3G网络及新业务等属于新业务 万面。网络管理系统目前，各种移动通信网大都建有各自的集中网管系统，能集中收集网络的性能数据进

26、行统计分析以及收集各网元设备的告警信息进行告警定位。当网上一台设 备出现告警时，往往其它相关设备也出现各种告警。设备送出的告警信息中其所 含的时间标签是由各设备的时钟打上的，如果它们是同步的，网管设备只要把这 些告警按时间排序，就可以分析出故障的源头及引起的后果。这对网上故障定位 和查找故障原因是很有用的。移动通信网网络管理系统对时间同步的要求为 500ms左右。七号信令监测系统为了准确定位移动通信网中出现的故障类型和故障点，需要在信令流量较大的STP节点设立信令采集点，建立一套完善的七号信令监测系统，用于监测和分析 网上信令流的动向。当网上出现故障时，所有相应的信令流数据将被送往此监测 系统

27、进行分析处理，并进行快速故障定位。为避免因信令出现先后顺序的错误而 产生虚假信息，必须要求所有信令流的时间信息是准确无误的，进而确保故障类 型以及故障点快速定位的准确性。由于信令流的时间标签是由各信令采集点分别 产生的，因此要求各个信令采集点必须保持时间同步。另外，若要利用此七号信令监测系统对网络接通率和呼损率进行统计，信令采集点之间时间不同步有可能会使统计出现偏差，从而影响对整个通信网性能的评 估。七号信令监测系统对时间同步的精度要求为 1ms左右。CMNE较全认证系统移动通信网目前正在进行网络安全方面的优化，即建立CMNET安全认证系统。但是在全网进行检测时发现，目前通信网上大部分设备时间

28、都不一致，从而 根本无法对全国的网络进行全面的评估。时间不同步直接影响到CMNET的建设以及将来CMNET的顺利运行。CMNET安全认证系统对时间同步的要求暂定为 500ms左右。计费系统在移动通信网中，计费对时间同步的要求主要表现在两个方面：一是移动通信网自身计费对时间同步的要求；另一个方面是移动通信网与其它运营商网络进行 网间费用结算时对时间同步要求。目前在每个移动交换机都有通话记录产生模块，由此模块产生话单，打上时间标签，标示出通话的起始时刻、结束时间以及通话 时长，并将其送到相应的计费中心进行处理。一般来说，计费模块的时钟准确度 都比较低，差不多在1E-5到1E-6的量级，这意味着两个

29、交换机在一个月内的时间 偏差可能会达到半分钟。对于移动通信网来说，各MSC交换机之间大的时间偏差可能会导致出现有相 互矛盾的话单，如有“同一个通话的主被叫处于不同时段”的矛盾，从而引起用 户的申告；另外，随着多家电信运营商的出现，移动公司与其它运营商之间会有 互联互通、网间清算等问题。具备准确的时间同步，可以大大提高网间结算的准 确度，减少出现费用结算的纠纷，特别是随着计费单位变小（现在长途话费按6秒为单位进行计算），这些都要求计费要越来越准确，因此交换机等通信设备的 时间准确性也就越来越重要了。移动通信网计费对时间同步的要求为 500ms左右。6.5IP网络及业务在IP网中，为了对路由选择进

30、行监视或控制，数据包每经过一个路由器都会 打上该路由器的当前时间，通过分析这些时间戳，就可以计算出各段路径所引入 的时延。因此，保证各个路由器的时间同步对于分析各段路由的流量，顺利完成 路由选择是十分重要的。对于基于IP的电子商务等，其网络安全性对时间同步也有严格的要求。网络 安全是实现电子商务的基础，而一个通用性强，安全可靠的网络协议则是实现电 子商务安全交易的关键技术之一，它也会对电子商务的整体性能产生很大的影响。 SSL协议（SecureSocketsLayer安全套接层）是目前安全电子商务交易中使用最 多的协议之一。SSL协议在“重传攻击”上，有它独到的解决办法。SSL协议为每一次安全

31、连接产生了一个128位长的随机数一一“连接序号”。理论上，攻击 者提前无法预测此连接序号，因此不能对服务器的请求做出正确的应答。但是计 算机产生的随机数是伪随机数，它的实际周期要远比2128小，更为危险的是有规律 性，所以说SSL协议并没有从根本上解决“信息重传”这种攻击方法，有效的解 决方法是采用“时间戳”。但是这需要解决网络上所有节点的时间同步问题。在各种政务和商务文件中，时间更是十分重要的信息。在书面合同中，文件签 署的日期和签名一样均是十分重要的防止文件被伪造和篡改的关键性内容。在电 子文件中，同样需对文件的日期和时间信息采取安全措施，即通过数字时间戳服 务（DTS: digitalt

32、ime-stampservice）对文件进行安全保护，这也需要解决时间同步 问题。VOIP业务对时间同步精度有待进一步研究。IP网以及电子上午等对时间精度的要求在 100ms量级，随着今后多媒体业务 的发展，对时间精度的要求会进一步提高。6.63G网络及新业务3G 网络有三种制式：WCDMA、CDMA2000 和 TD-SCDMA，其中在 CDMA2000 和TD-SCDMA系统中，基站系统之间需要准确的时间同步。在软切换中，如果 RNC和NodeB之间没有时间同步，可能导致在选择器中发生邮件指令不匹配，从 而使通话连接不能建立起来。CDMA2000 TD-SCDMA系统对时间同步的精度 要求

33、是10 s。WCDMA属于异步工作方式，其正常工作时不需要准确的时间同步。在3G网络中，将会出现其它一些新的移动业务，例如基于位置定位的服务等。在移动通信网中实现基于位置定位的服务有几种技术选择，其中的一种实现手段 是利用手机接收附近多个基站发送的无线信号进行定位。这要求基站的精确位置 是预知的，并且都是时间同步的。根据定位精度要求的不同，基站时间同步的精 度要求也是不同的。一般来说，若各基站之间时间同步的误差在1 s,则位置定位的精度大约在300米左右。3G网络中其它一些新业务对时间同步精度的要求也有 待进一步研究。3G网络及某些新业务对时间精度的要求将在 s量级。7移动时间同步网的网络结构

34、及构成网络等级结构现阶段，时间同步网采用混合组网方式，它是多个基准时间源头控制的网络， 各个时间源头均能溯源到与 UTC比对的时间系统。每个时间源头控制的区域内同步方法采用等级主从同步。在采用等级主从同步 的网络内各节点之间是主从关系，每个时间同步网节点都赋予一个等级地位，只 容许较高等级的节点向较低等级的节点传送时间基准信号。错误!未指定书签。表示了移动时间同步网的等级结构。图错误!未指定顺序。移动时间同步网等级结构移动时间同步网分为两级，其中一级节点采用1级时间同步设备，二级节点采 用2级时间同步设备，客户端采用时间服务单元。客户端时间同步链路是时间同步网节点至客户端的时间同步链路，它包括

35、NTP传送方式在内的各种传输链路。节点时间同步链路是时间同步网节点之间的时间同步链路，它包括除 NTP传 送方式以外的各种传输链路。在移动时间同步网中，主要采用 DCLS传送方式的 专线链路。网络构成移动时间同步网的构成如 错误!未指定书签。所示。时间同步设备TSN1是时 间同步网的一级设备，必须具有时间信号跟踪锁定、时间分配、频率跟踪锁定、 守时等功能。时间同步设备TSN2是时间同步网的二级设备，必须具有时间信号跟踪锁定、时间分配、具有频率跟踪锁定功能、守时等功能。客户端时间服务单元 应能通过各种时间接口从1级或2级时间同步设备获取时间信号，并能为各种业 务网网管系统和业务网设备提供时间服务

36、。该单元可以是独立的时间服务器，也 可以是依附于其它通信设备上的功能模块，或者是由业务网网管系统所提供的时 间服务功能。图错误!未指定顺序。 移动时间同步网的构成示意图移动时间同步网的构成有以下特点：(1)具有分布式多基准源头与分级相结合的混合组网结构，体现了按需分配所提供 的不同级别时间服务的准则。移动时间同步网采用设置多个1级时间同步设备的组网方案，每个省、直辖市、 自治区根据现有PRC/LPR的数量设置1到2个1级时间同步设备，今后根据 网络发展的需要和业务的需求可适当增加。1级时间同步设备设置的位置应与 频率同步网的1级基准时钟PRC/LPR同局，或者设置在全国网管中心和省级 网管中心

37、。2级时间同步设备设置在各省、自治区中心和直辖市、以及地、市级的二级汇 接局(TMSC2)和/或低级信令转接点(LSTP)所在局、地市操作终端所在局， 以及本地网管中心。1级时间同步设备TSN1的时间输入可以直接来自频率同步网 PRC/LPR设备， 或者独立的卫星定位系统接收机；频率输入可以直接来自频率同步网 PRC/LPR 设备，或者通过专线来自频率同步网。2级时间同步设备TSN2的主备用时间输入可以通过专线来自1级时间同步设 备；或者主用时间输入来自卫星定位接收机，备用时间输入可以通过专线来自 1级时间同步设备。2级时间同步设备还应尽量接受频率同步网的频率信号作 为其频率输入基准。(6)时

38、间同步设备只允许从较高等级的节点接受时间同步；原则上在局间传送时不 允许同级时间同步设备之间进行申接或者多级时间分配单元级连；在局内分配 需要端口扩容时，允许时间分配单元进行申接。1级时间同步设备TSN1和2级时间同步设备TSN2可以通过多种时间同步接 口类型进行时间同步分配。对于时间同步设备所提供的 NTP时间输出接口，必 须采用NTP协议。(8)客户端时间服务单元可以通过多种时间传送手段取得来自时间同步设备的时 问信号，并能为各种业务网网管系统和业务网设备提供时间服务。但是，当采 用NTP方式访问时间同步设备时，则只能通过城域网或局域网或直连方法从时 间同步设备获取时间信号。 对于客户端时

39、间服务单元的 NTP时间接口，可以采用NTP协议或者SNTP协 议。客户端时间服务单元的基本功能要求参见附录B。节点时间同步设备的设置移动时间同步网分为二级，各级节点的时间同步设备等级和设置位置列于 错误 未指定书签。表错误!未指定顺序。 时间同步网的分级和时间同步设备设置时间同步网分级时间同步设备等级设置位置第一级1级时间同步设备设置在1级基准时钟PRC/LPR所在局、集团 公司网管中心以及各省、自治区和直辖市的 省级网管中心。第二级2级时间同步设备设置在各省、自治区中心和直辖市、以及地、 市级的二级汇接局（TMSC2）和/或低级信令 转接点（LSTP）所在局、地市操作终端所在 局。客户端时

40、间服务单 元设置在本地网内需要时间同步的各个通信楼 内。一级节点设置的时间同步设备一级节点设置1级时间同步设备。时间同步网内使用的1级时间同步设备设置在1级基准时钟PRC/LPR所在局、 集团公司网管中心以及各省、自治区和直辖市的省级网管中心。1级时间同步设备必须内置锄钟，直接从全球定位系统GPS域其它卫星定位系 统）取得时间信号，并能通过外同步接口从频率同步网获取高精度频率信号用作守 时。二级节点的时间同步设备二级节点设置2级时间同步设备。原则上2级时间同步设备应设置在频率同步网的 2级节点时钟所在局、地市操 作终端所在局。客户端的时间服务单元在客户端设置时间服务单元。在本地网内需要时间同步

41、的所有通信楼内设置时间服务单元，用于将时间信号向各个通信设备进行分配。为了保证时间同步的安全可靠性， 可以根据网络实际情况，按照地域或业务范 围分别设置客户端时间服务单元，不同地域和不同业务范围的客户端时间服务单 元之间应该相互独立。时间基准分配时间基准分配包括时间信号的局间分配和局内分配时间基准的局间分配时间基准的局间分配是指将时间基准信号从 1级时间同步设备传送到2级时间 同步设备的过程，以及从时间同步设备传送到其它局内客户端时间服务单元的过 程。对于前者，时间基准局问分配采用主从树状结构，暂定只允许上级到下级进 行局间分配，不允许同级间的时间分配；其传送时间基准的方式采用DCLS,传输手

42、段为64K或E1专线，其它传输手段如采用更高速率的专线或利用SDHSTM-N线路信号等有待进一步研究。对于后者，根据不同的需求，可以采用不同的时间 基准传送方式，并通过相应的传输手段完成时间基准的传送与分配；目前主要采 用NTP传送方式，并通过IP网络完成时间基准的传送与分配。时间基准的局内分配时间基准的局内分配是指在通信楼内设置的时间同步设备和客户端时间服务 单元将时间输出信号分配给该楼内各种设备的过程，使得楼内所有需要时间同步 的设备均能运行在同一时间基准上。时间基准的局内分配见 11章。8移动时间同步网接口的基本要求时间同步网接口的定义时间同步网络接口是指两个相关的系统、子系统或装置的公

43、共物理界面或公共逻辑界面。在接口处必须保证界面两侧的实体相互之间有 完备的匹配和适配，以使得各系统、子系统或装置就功能实体而言的 运行是完备和相互兼容的。规定接口处技术条件时所包含的各项性能 即接口参数。暂定移动时间同步网的一级节点和二级节点时间同步设备的输出 口为时间同步网络接口，即在一级节点时间同步设备输出的时间接口 和在二级节点时间同步设备输出的时间接口，如图 4所示。图4移动时间同步网接口示意图接口类型接口类型应包括 NTP IRIG-B、DCLS 1PPS等接口（暂定）。其它 类型接口作为可选，譬如其它IRIG类型接口，以及串行口 ASCII字符 串、ACTS 10PPS 100PP

44、S 1000Pp涛接口。接口基本要求表5分别列出了在一级节点时间同步设备输出的时间接口和在二级节点时间 同步设备输出的时间接口的时间精度要求。表5时间同步网络接口的时间精度要求时间同步网络接口时间精度要求在一级节点时间同 步设备输出的时间 接口对于1PPS接口，跟踪输出时间精度应优于1 s。在1天之内 的相对守时精度应优于1 s0对于IRIG-B、DCLS和NTP接口 ,待定。在二级节点时间同 步设备输出的时间 接口对于1PPS接口，跟踪GPS时输出时间精度应优于1 s；跟 踪1级时间同步设备时输出时间精度应优于 1000 s。在1天 之内的相对守时精度应优于 0.1mso对于IRIG-B、D

45、CLS和NTP接口 ,待定。9移动时间同步网组网方式及原则组网方式移动时间同步网与移动频率同步网的网络结构有所不同。对于频率同步而言， 各种业务网的网络末端设备对频率同步的要求相对宽松，因此移动频率同步网采 用与移动通信网相似的分层结构。对于时间同步而言，各种业务网有各自的要求， 和业务网的网络结构无必然联系。根据各种业务网对时间同步的不同需求，可以 采用等级网络结构与无级网络结构相结合的混合组网方式组建时间同步网。例如， 针对目前急需解决的计费系统的时间同步问题，可以在各级网管中心设置1级时间同步设备，通过网管系统对相应业务网元设备提供时间服务。移动时间同步网应按照移动通信业务的需求、 分布

46、及发展状况，本着充分利用 现有的移动频率同步网资源的原则，选择技术、经济合理的时间传送技术进行组 建。移动时间同步网可以充分利用现有的各种卫星定位系统获得高精度时间信息， 但必须以频率同步网作为时间同步网的根本守时保障。具典型应用参见附录Co节点时间同步设备设置原则原则上时间同步设备分级设置，并且尽量设置在频率同步网的节点时钟设备所 在同0在需要提供优于10 s精度时间服务的业务点必须设置1级时间同步设备；在 需要提供优于1ms精度时间服务白业务点设置1级时间同步设备或带GPS接收机 的2级时间同步设备；在需要提供优于 100ms精度时间服务的业务点设置2级时 间同步设备；在需要提供优于1s精

47、度时间服务的业务点设置客户端时间服务单元 或者采用业务网网管系统调控业务设备时间的方式。2级时间同步设备可以配备 GPS接收机，直接从GPS获取时间信号，但应通 过专线连至1级时间同步设备作为备用。客户端时间服务单元可以通过专线、NTP 等多种手段连至1级或2级时间同步设备。当利用业务网网管系统调控业务设备 时间时，其间调控链路则为网管与设备间的网管通信链路。时间传送方法将时间信息从上级时间同步设备传送到下级时间同步设备、从时间同步设备传送到客户端时间服务单元主要有以下几种方法，各种方法均适用于时间传送，可 按照实际的精度要求选择适宜的传送技术。利用IRIG-B方法，通过双绞线或同轴电缆；(2

48、)利用DCLS方法，通过专线；利用NTP方法，通过IP网络；(4)利用1PPS信号，通过同轴电缆；利用ACTS方法，通过电话网络；(6)利用用行口 ASCII字符串，通过双绞线。通常采用的局问时间传送技术的有 DCLS方法和NTP方法。其中利用DCLS 方法获得的时间精度较高，但该方法无法实时监测传输时延的变化，只适用于传 输链路相对不变的场合；利用 NTP方法获得的时间精度较低，但该方法可以实时 监测传输时延的变化，并且能优选上游时间源。如何通过地面传输链路，利用类 似NTP的方式传送高精度的时间信号并具备自动监测功能是需要进一步研究的课 题。根据移动通信网各种业务对时间同步的需求，可将所需

49、时间精度分为优于10 s、优于1ms、优于100ms三个等级。对应不同时间精度可以采用不同的时间传 送技术，如表6所示。表6时间传送技术及适用的业务范围序号提供的 时间精 度适用的业务范围宜采用的时间传送技术方式一10 sCDMA基站、3G基站、位 置定位服务等设置卫星接收机力式二1ms七号信令监测系统、IP多媒 体业务等米用DCLS方式或设置卫 星接收机方式三100ms抽、网管、传输/交换设备、IP网、CMNET网等米用NTP方式根据移动时间同步网构成和时间同步设备设置原则，为了保证相应的时间精度要求，将时间信息从 1级时间同步设备传送到2级时间同 步设备必须采用专线的DCLST式；将时间信

50、息从时间同步设备传送到 客户端时间服务单元可以采用 NTP方式或DCL湃其它方式。各种业务网元的时间同步解决原则有效地实现中国移动各种业务网元的时间同步是组建移动时间同步网的最终目的。对于今后新上的各种需要时间同步的业务网元设备，特别是IP网元设备，应该提出相应的时间同步输入接口的要求。目前急需解决的是各种网元设备和网管系统的时间同步问题。由于时间同步的概念提出的较晚，只有少数厂家的少数新设备具有时间输入接口，绝大多数通信设备均没有时间输入接口，因此，解决该类问题有以下两种手段：(1)改造设备硬件以增加时间输入接口有的运营商已经开始对局部地区内的某些设备进行硬件改造的实施方案，目前此方案仍在进

51、行中，但可以预知面对网上不同厂家的各种网元设备，这种改造方案的工作量、代价和风险都是非常巨大的。一般地，在应用时间精度要求不高(譬如100ms- 1s)的情况下，不宜大面积、大范围地采用此方法。(2)改造设备软件以增加网管系统调控网元时间功能目前的网管系统应能管辖到所有的网元设备，即所有的网元均能接受来自网管系统的命令，在这种情况下，可以通过网管系统定期(例如：每天1次)自动向所辖的每个网元设备发布时间信息。若网元设备无法接受调校时间的命令，则需对该网元设备进行必要的软件升级； 若网管系统不能实现对所辖网元设备的自动调校，则需对网管系统进 行必要的软件升级。这种实施方案的改造工作量基本体现在网

52、元设备 及网管系统的软件升级上，其工作量、代价和风险都相对较小。这样， 所面临的问题就是如何解决网管系统的时间同步问题了。对于目前大多数基于 Windows OS2 Unix等操作系统的网管系统， 只要能通过其基于IP的DCNW连至某个时间同步设备，便可获得时间 信息；对于基于DOS的网管系统，则需开发专门的后台程序，以通过 DC网连至某个时间同步设备，获得时间信息。因此，只要根据各种业 务网网管系统的网络拓扑，合理设置时间同步设备，并适当对网管系 统进行设置和改造，便可解决网管系统的时间同步问题，从而解决其 所辖的各种网元的时间同步问题。一般地，此方法只适合于应用时间精度要求不高 （譬如10

53、0ms- 1s） 的情况。时间同步网管的设置在建设时间同步网的同时应该考虑建设时间同步网网管。目前时间同步设备不具备输入时间信号的性能监测功能， 设置时间同步网管的 作用只限于了解时间同步设备是否正常工作。对于如何根据时间同步设备的分布 合理设置网管均是下一步需要研究的课题。时间同步网安全可靠性的要求在GPS信号的使用上，有两个因素需要考虑。一方面是由于 GPS接收机本 身的抗干扰技术、安装的地理环境、电磁干扰及人为操作等因素的影响，GPS接收机存在着降质的可能性；另一方面， GPS卫星由美国政府控制，美国政府从未 对GPS信号的质量及使用期限给予任何的承诺和保证，而且美国政府还具有对特 定地

54、区GPS信号进行严重降质处理的能力。因此在组建时间同步网时，要充分考虑GPS不可用时时间同步网的安全可靠性。在正常情况下，1级时间同步设备直接获取来自GPS卫星接收系统的时间信号。因此我们要求在配置1级时间同步设备时，必须内置锄钟并能够通过外时钟输入取得移动频率同步网的高精度频率信 号（如葩钟信号），以保证在 GPS不可用时时间同步设备仍具有高性能的守时能 力。在时间分配方面，为了保证被同步设备的安全可靠，按照不同区域或业务范 围配置的客户端时间服务单元应该通过设置防火墙的办法或硬件隔离保证严格独 立。若一个区域或业务范围内基于 NTP进行时间分配，应该周密规划安排IP地址 的使用，保证时间分

55、配的可靠性。10移动时间同步网管系统移动时间同步网管系统是由网管节点、 节点时间同步设备和独立型客户端时间 服务单元以及连接它们的通信系统所组成的。其管理对象为各种时间同步设备和 独立型客户端时间服务单元，即1级时间同步设备（TSN1）、2级时间同步设备（TSN2） 和独立型客户端时间服务单元（SA-CTU）。网管系统结构及职能网管系统结构移动时间同步网管系统采用二级结构， 如图5所示。一级网管节点设置全国网 管中心（TSNM ;二级网管节点设置省网管中心（TSRM。图5移动时间同步网管系统结构各级网管中心设置及职能一级网管中心在全国共设立1个一级网管节点，即全国网管中心（TSNM只负责对设置

56、在省 际骨干网通信楼内的STN1/STN2/SA-CTUJ管理，需要时，还包括对省网管中心 （TSRM的管理。主要负责收集被管理的 STN1/STN2/SA-CTUJ运行数据，并进行 故障告警的统计分析。二级网管中心在每个省、自治区和直辖市内根据 STN1/STN2/SA-CTU勺数量设立1至2个二 级网管节点，即省网管中心（TSRM）负责对设置在省内骨干网与本地网（包括城 域网和局域网）的STN1/STN2/SA-CTUJ管理。主要负责收集被管理的 STN1/STN2/SA-CTU勺运行数据，并进行故障告警的统计分析。在需要时，TSRMK将其告警事件，经统计分析后定期向 TSNMh报。（3）

57、通信方式其通信方式采用支持TCP/IP协议的数据通信网（DCN网管系统基本功能要求移动时间同步网管系统应具有以下基本功能：数据采集处理功能、故障管理功能、性能管理功能（可选）、配置管理功能、数据统计分析功能、安全管理功能、 系统管理功能。（1）数据采集处理功能包括：数据采集、数据处理、异常处理。（2）故障管理功能包括：告警的实时图形/列表显示、告警消除、告警同步。（3）性能管理功能包括：性能列表、性能曲线。（可选）（4）配置管理功能包括：仿真配置管理、命令终端。（5）数据统计分析功能包括：数据的后期处理、报表统计、输出端口统计。（6）安全管理功能包括：用户权限、用户日志。（7）系统管理功能包括

58、：增加/删除网元设备、修改网元的属性配置数据、设置 输入信号的各种门限、定时查看通信链路状况、系统的时间同步管理。11时间基准的局内分配分配方式时间同步网应可以提供基于 NTR IRIG-B、DCLS 1PPS（用彳T口 ASCII字符串、 ACT野其它接口可选）等接口的时间服务，在局内的时间分配采用并行分配方式， 如图6所示。时间分配单元可以是时间同步设备的分配功能模块，也可以是客户端时间服务单元。它可以配置IRIG-B/DCLS/NTP/1PP的配接口用于提供基于 IRIG-B/DCLS/NTP/1PPS 的时间服务。如果时间分配单元为客户端时间服务单元时，在局内则可配置一个或多个客户 端

59、时间服务单元向局内不同的业务网（各业务网可能具有各自的VPNE防火墙设置）提供时间服务，且客户端时间服务单元应能通过NTP IRIG-B、DCLS 1PPS（用行口 ASCII字符串、ACTS?其它接口可选）等接口从时间同步设备获得时间 信号。图6周内时间分配示意图对于各种通信设备，在接入时间同步网时可采用两种方式，即：通过时间同步 接口或者该通信设备的网管系统定期调校。当采用通过时间同步接口方式时，接 口类型宜采用NTP IRIG-B、DCLSffi 1PPSTJ式，但就目前而言，大部分通信设备 （尤其是早期的交换设备、传输设备等）均没有时间同步接口，即需要对各种通 信设备进行大量的改造工作

60、（软/硬件升级）。当采用通信设备的网管系统定期调 校方式时，需将网管系统接入时间同步网，并在网管系统和设备上进行必要的改 造工作（软件升级）。对于各种业务网管系统，若局内已设置了时间同步设备，应通过时间同步接口 直接接入时间同步网，即需对网管系统进行必要的改造工作(软 /硬件升级)；若 局内未设置时间同步设备，应通过 NT叨式定期自动从其隶属的时间同步设备获 取时间信号。所有网管系统均应升级至具有定期自动调校所辖网元设备时间的功时间同步服务的接入将业务网管系统和设备接入时间同步网时，按其对时间同步接口的支持与否， 可采用时间同步接口方式直接接入，或者采用命令行方式进行调控。时间同步接口接入方式