傳送網(wǎng)時鐘培訓教材

1、傳送網(wǎng)時鐘培訓System & ArchitectureAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007時鐘的一些基本概念A(yù)ll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007頻率q 頻率精確度 (accuracy) 在一個指定的觀察周期內(nèi)，頻率的最大偏移 (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 頻率穩(wěn)定度(stability) 振蕩器的輸出信號在規(guī)定時間內(nèi)的偏移頻率與工作頻率之比，偏移頻率指在一定時間內(nèi)，實際輸出頻率與工作頻率之差的最大值與最小值的均方根值。它決定于電源、負載及環(huán)境的變化，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 最大時間間隔錯誤 在一個給定的觀察時間內(nèi)，頻率信號相對于一個理想頻率信號的最大峰峰值的延時和相位變化值。q TDEV: Time Deviation 時間偏差 信號的慢變化程度，完全屏蔽了時鐘中確定抖動引起的誤差,完全描述的是隨機抖動引起的誤差。All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007MTIE and TDEVAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007MTIE的計算All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步概述q 同步總類 頻率 TDM(E1/ST

4、M-N) SYNC-E 時間同步 IEEE 1588V2 NTP/ANTP q 同步管理 SSM (同步狀態(tài)管理) BMC (最佳主時鐘)q 應(yīng)用的產(chǎn)品 SDH/PTN/OTNAll Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步基本概念時間同步（相位同步）時間同步（相位同步）頻率同步頻率同步 （時鐘同步）（時鐘同步）什么是同步什么是同步?All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步基本概念q 跟蹤模式（TRACE） 本地時鐘同步于輸入的基準時鐘信號；q 保持持模式（KEEP） 當所有定時基準源都丟失后，從時鐘可以進入保持模式，

5、保持上個跟蹤源的步 調(diào)24小時或者永久；q 自由振蕩模式（FREE） 當所跟蹤的時鐘基準源丟失時間超過24小時或跟蹤模式下儲存的控制數(shù)據(jù)已被取空，則時鐘模塊由保持工作模式進入到自由振蕩工作模式，跟蹤本網(wǎng)元內(nèi)部時鐘源；All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007SDH時鐘All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步以太網(wǎng)同步以太網(wǎng) All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步需求 業(yè)務(wù)時間和頻率的偏差影響基站切換時間和頻率的偏差影響基站切換時隙交換時由于頻率偏差導(dǎo)致滑碼時隙交換時由于頻率

6、偏差導(dǎo)致滑碼為何要同步為何要同步?SDH業(yè)務(wù)出現(xiàn)指針調(diào)整業(yè)務(wù)出現(xiàn)指針調(diào)整誤碼率急劇升高或斷業(yè)務(wù)誤碼率急劇升高或斷業(yè)務(wù)All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步需求 業(yè)務(wù)q 如果這時我們在傳送的具體業(yè)務(wù)，則會有以下影響：All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007數(shù)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物理層同步原理 同步以太1n 以太網(wǎng)真的不能傳輸時鐘碼？n 以太網(wǎng)技術(shù)本身對時鐘的要求很寬松，保持100ppm就可以了n 很多以太網(wǎng)PHY，特別是光口PHY芯片，具備恢復(fù)時鐘的能力n PHY芯片依靠CDR技術(shù)從串行數(shù)據(jù)碼流中恢復(fù)出發(fā)送端的時鐘n 這種技術(shù)與SDH時鐘恢復(fù)技術(shù)是相同的n 以太網(wǎng)只是缺乏全網(wǎng)時鐘同步的機

12、制，是因為以太網(wǎng)標準中沒有定義發(fā)送端時鐘與接收端恢復(fù)出來的時鐘的關(guān)系n 從一個PHY芯片恢復(fù)出的時鐘不能被其他PHY芯片共享n以太網(wǎng)只是不需要，并不是不能夠傳輸時鐘 (Why?)n 如何在以太網(wǎng)上傳輸時鐘n 仿照SDH機制，可以將以太PHY恢復(fù)出的時鐘，送到時鐘板上進行處理，然后通過時鐘板將時鐘送到各個單板，用這個時鐘進行數(shù)據(jù)的發(fā)送。這樣上游時鐘與下游時鐘就產(chǎn)生級連的關(guān)系，實現(xiàn)了在以太網(wǎng)絡(luò)上時鐘同步的目標。All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007物理層同步原理 同步以太2FE/GE/10GE接口線路時鐘提取接口接口All Rights Reserved A

13、lcatel-Lucent 2007物理層同步原理 同步以太3n 線卡恢復(fù)的時鐘上報時鐘板線卡恢復(fù)的時鐘上報時鐘板n以太/外時鐘接口n 時鐘板比較恢復(fù)時鐘等級時鐘板比較恢復(fù)時鐘等級n以太OAM報文SSM信息n 時鐘板發(fā)布高精度時鐘時鐘板發(fā)布高精度時鐘n選擇最高等級n濾抖時鐘板輸出高精度系統(tǒng)時鐘Switchfabric線卡 一線卡 二線卡 X時鐘板線卡 三子卡上報恢復(fù)時鐘光鏈路包交換路徑系統(tǒng)All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007物理層同步原理 同步以太4l 優(yōu)點l 時鐘同步質(zhì)量接近SDHl 不受PSN網(wǎng)絡(luò)影響l 可實現(xiàn)性比較好l 局限l 需要全網(wǎng)部署，必須

14、所有設(shè)備都支持l 現(xiàn)階段不是所有廠家的芯片都支持高精度時鐘恢復(fù)質(zhì)量l 不能支持時間同步All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007物理層同步原理 SDH同步F SDHSDH是當前電信運營商的主要承載網(wǎng)技術(shù)。產(chǎn)品的系統(tǒng)時鐘由時鐘模塊提供，時鐘模塊完成從外同步是當前電信運營商的主要承載網(wǎng)技術(shù)。產(chǎn)品的系統(tǒng)時鐘由時鐘模塊提供，時鐘模塊完成從外同步時鐘、線路時鐘、或者時鐘、線路時鐘、或者E1E1時鐘選源，并且經(jīng)過時鐘選源，并且經(jīng)過DSPDSP算法完成濾波和鎖相，產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘下發(fā)給各個單算法完成濾波和鎖相，產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘下發(fā)給各個單板或者對外提供。板或者對外提供。交叉線卡 一線卡 二支路卡 時鐘模塊線卡 三外時鐘 系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)原理實現(xiàn)原理All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2007同步以太應(yīng)用場景GE/10GE 匯聚環(huán)GE/FENodeBNodeBNodeBFE分組分組MicrowareRNCFE/GE匯匯聚聚層層接入接入層層FEFEFE/GERNCRNCFE/GENodeBNodeBFEGPSGE/FEFE/GE同步以太同步GE/FE中間所有設(shè)備都支持同步中間所有設(shè)備都支持同步All Rights Reserved Alcatel