V特性原理.ppt

HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,Huawei Confidential,英文标题,:32-35pt,颜色,:R153 G0 B0,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体,:Arial,中文标题,:30-32pt,颜色,:R153 G0 B0,字体,:,黑体,英文正文,:20-22pt,子目录,(2-5,级,):18pt,颜色,:,黑色,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Regular,外部使用字体,:Arial,中文正文,:18-20pt,子目录,(2-5,级,):18pt,颜色,:,黑色,字体,:,细黑体,配色参考方案：,建议同一页面内不超过四种颜色，以下是,13,组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考）,客户或者合作伙伴的标志放在右上角,.,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.,Huawei Confidential,英文标题,:40-47pt,副标题,:26-30pt,字体颜色,:,反白,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体,:Arial,中文标题,:35-47pt,字体,:,黑体,副标题,:24-28pt,字体颜色,:,反白,字体,:,细黑体,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,英文目录标题,:35-40pt,颜色,:R153 G0 B0,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体,:Arial,中文目录标题,:35-40pt,颜色,:R153 G0 B0,字体,:,黑体,英文目录正文,:28-30pt,子目录,(2-5,级,):20-30pt,颜色,:,黑色,内部使用字体,:,FrutigerNext LT Regular,外部使用字体,:Arial,中文目录正文,:28-30pt,子目录,(2-5,级,):20-30pt,颜色,:,黑色,字体,:,细黑体,Thank you,1588V2特性原理,Page,2,Page,2,目录,1588V2,原理,1588V2,在,OTN,的运用,1,2,3,业界,1588v2,技术的发展,Page,3,业界,1588v2,技术的发展,随着,3G/LTE,的发展，无线网络对时间同步性能的要求越来越高，,GPS,卫星系统存在安装选址难、维护难、馈缆敷设难、安全隐患高、成本高等问题，因此高精度的地面时间同步方案成为一大需求。,2008,年底,IEEE,推出的,1588v2,国际标准成为了最佳方案，同年各设备厂家开始了,1588v2,技术的设备研发工作，经过近两年的发展，,1588v2,同步技术已经逐渐成熟。,由于,1588,时间同步技术早期应用在工业自动控制领域，电信领域如,ITU-T,仍在制定,1588v2,时间同步正式标准，,1588v2,在电信领域应用是一项崭新的技术，稳定可靠的运行部署仍然是目前业界各厂家研究的重点。,Page,4,Page,4,目录,1588V2,原理,1588V2,在,OTN,的运用,2,1,3,业界,1588v2,技术的发展,2.1,同步概述,2.2 1588V2,原理,Page,5,2.1,：同步概述,同步基本概念,同步网络需求,IEEE1588v2,优势,Page,6,同步的基本概念,同步的定义和分类,同步是指两个或两个以上信号之间，在频率或相位上保持某种特定关系，即两个或两个以上信号在相对应的有效瞬间，其相位差或频率差保持在约定的允许范围之内。同步可分为：,时钟同步（频率同步）,频率相同,/,频率锁定；相位不同,/,固定相位差；时间不同,/UTC,时间不一致,时间同步（相位同步）,频率相同,/,频率锁定；相位相同,/,无相位差；时间相同,/UTC,时间一致,相位同步,频率同步,Page,7,无线网络的同步需求,Clock1,Clock2,无线制式,时钟频率,精度要求,时钟相位,同步要求,GSM,0.05ppm,NA,WCDMA,0.05ppm,NA,TD-SCDMA,0.05ppm,3us,CDMA2000,0.05ppm,3us,WiMax FDD,0.05ppm,NA,WiMax TDD,0.05ppm,1us,LTE,0.05ppm,倾向于采用时间同步,Page,8,目前无线系统中时间同步的解决方案,-GPS,提供时间同步,提供频率同步,无线基站本地时钟通过同步到,GPS,提供的信号保证基站时钟频率的长期稳 定性,保证基站射频的频率稳定性小于,0.05ppm,通过,GPS,保证无线网络中所有基站间的空口同步,保证了无线系统中连续覆盖区域中任意两个基站之间的帧头的最大偏差不超过,3s,Page,9,GPS,时间同步的解决方案存在的问题,施工难度大,GPS,天线对安装环境有特殊要求，长距离下,GPS,天线馈线较粗,失效率高，无失效备份保护,GPS,每年失效率大约在,10,；基站每站只配置,1,块星卡，无失效保护,可维护性差,GPS,失效需要现场硬件更换，无法远程维护,有安全隐患,战争情况下,GPS,可能被关掉，从而造成整网的瘫痪,由于以上的问题，华为提出了,1588V2,高精度时间解决方案替代无线系统中的,GPS,设备,Page,10,2.2,：,IEEE1588v2,介绍,IEEE1588v2,概述,IEEE1588v2,关键技术点,IEEE1588v2,技术总结,Page,11,1588V2,是什么,IEEE1588v2,的全称是：网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准,IEEE1588,协议设计用于精确同步分布式网络通讯中各个结点的实时时钟。其基本构思为通过硬件和软件将网络设备（客户机）的内时钟与主控机的主时钟实现同步；,频率同步,时间同步,IEEE 1588v2,OK,IEEE P1588 TM D2.2,Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems,Page,12,IEEE1588v2,概述,1588 Master,1588 Slave,Delay_Resp,Follow_Up,Sync,Delay_Req,IEEE 1588v2,是网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准，定义了以太网络的,PTP(,精密时钟同步,),协议，精度可以达到亚微秒级，实现频率同步和时间,(,相位,),同步,同步原理：,Master,和,Slave,端采用,Sync,、,Follow_Up,、,Delay_Req,、,Delay_Resp,协议报文通告精确的时间戳，通过,BMC,算法选出最佳时钟源，完成频率和时间同步,1,3,IEEE 1588V2,协议的关键技术点可以分为四个：主从同步原理、透明时钟,TC,模型、时戳处理、,BMC(,最佳主时钟,),算法,2,Page,13,IEEE1588v2,基本概念,网络模型,OC,OC,：,Ordinary,Clock,，普通时钟,OC,模型只能接收时间，用于整个网络的时间源或时钟宿，不能同时作为始端和终端。,OC,模型对应网络的纯粹时钟源和时钟宿,BC,BC,：,Boundary,Clock,，边界时钟,BC,模型相当于时间中继器，是,OC,两种类型的混合体，既可以恢复时钟，又可以作为时钟源往下游传递时钟,BC,模型对应处于中间位置的网络节点,TC,TC,：,Transparent Clock,，透明时钟,TC,模型自身不恢复时间和频率，只对,1588,报文做延时修正。,TC,模型对应网络中仅需配合处理,1588 v2,报文，自身不需恢复时钟的设备。,Page,14,IEEE1588v2,基本概念,端口状态,Master,状态意味着该端口作为上游端口向下游端口发送时钟信息。,OC,和,BC,模型中都可以存在,Master,端口状态，但,BC,可以同时存在,Slave,端口状态，而,OC,不行。,Master,Slave,Passive,Slave,状态意味着该端口作为下游端口接收上游端口发送来的时钟信息。,OC,和,BC,模型中都可以存在,Slave,端口状态，但,BC,可以同时存在,Master,端口状态，而,OC,不行。,Passive,状态意味不转发,sync,协议报文，不传递时钟相关信息，只能处理,P2P TC,相关的报文。,在,BC,模型中存在。当,BMC,发现时钟源出现环路，或出现次优时钟源时，将把端口置为,passive,模式。,Page,15,IEEE1588v2,关键技术点,主从同步原理,Master,Slave,t1,t2,t3,t4,从端获取到的,Timestamp,t1,、,t2,t1,、,t2,、,t3,t1,、,t2,、,t3,t4,同步过程：,1.t1,时刻主时钟发送,syn message,报文，带,t1,时刻信息。,t1,的时刻值由,Master,通过,MAC,层以下的逻辑直接填充。,2.t2,时刻从时钟接收到,syn message,报文。,3.t3,时刻从时钟发送,Req,报文。,4.t5,时刻主时钟发送,Resp,报文，带,t4,时刻信息。,Offset,和,Delay,的计算方法：,1.t2,t1=Delay,Offset,2.t4,t3=Delay,Offset,3.Offset=(t4,t3),(,t2,t1)/2,4.Delay=(t4,t3),(,t2,t1)/2,t5,Sync,Delay_Req,Delay_Resp,Page,16,IEEE1588v2,关键技术点,TC,模型,1588V2,比,V1,增加了,TC,模型，用于解决报文在中间站点驻留引起的时延问题，消除网络设备内部的延时不确定性（,Packet Delay Variance,，即,PDV,）,TC,分为,E2ETC,（,end-to-end,）和,P2PTC,（,peer-to-peer,）两种模式,E2ETC,只计算设备内部时延，对两端同步节点完全透明，链路延时由两端节点计算，推荐链形网络使用,P2PTC,同时计算设备内部及链路时延，可以支持链路快速倒换，推荐,MESH,网络使用,1,3,2,Master,Slave,驻留时间,驻留时间,驻留时间,驻留时间,Page,17,IEEE1588v2,关键技术点,BMC,算法,BMC,算法过程：,1.,各端口定期发送,announce,报文，通告时钟信息。,2.,每单板上的各端口，比较收到时钟信息，得出这个单板的最佳时钟源,Erbest,。,3.,时钟板比较各单板选出的,Erbest,，决定出最佳时钟源,Ebest,，下发给各端口进行同步。,4.,同时，根据,Ebest,、,Erbest,和其它相关信息，,BMC,算法,+,端口状态机决定出端口的状态。,Router/,Switch,BMC(Best Master Clock)算法，最佳时钟算法,，,目的是避免同时出现多个时钟源或者没有时钟源,BMC通过Announce报文宣告各端口上的时钟源信息，BMC算法通过维护本地获得的时钟数据组，按严格时钟等级选择出最佳时间源，并确定端口状态,BMC算法对整网时钟生成时钟树，产生一级级的主从关系，从时钟同步主时钟，从而消除时钟环路,1,3,2,Page,18,Page,18,目录,1588V2,原理,1588V2,在,OTN,的运用,3,2,1,业界,1588v2,技术的发展,3.1 OTN,产品,1588V2,模型,3.2,物理层时钟同步方案,3.3 PTP,时钟同步方案,3.4 OTN,典型组网,Page,19,3.1 OTN,支持的,1588v2,模型,OC,1588v2,设备模型,BC,BC+TC,TC,TC+OC,Page,20,OTN,支持的同步恢复模式,1588v2,报文恢复,频率,+1588v2,报文恢复,时间,物理层方式恢复,频率,+1588v2,报文恢复,时间,Page,21,OTN,在,1588v2,上的优势,OTN,的优势,完全支持,1588v2,定义的各种设备模型（,OC,、,BC,、,TC,），还支持华为特有的,TC+OC,模型,与华为的网管融合统一，提供类似传统时钟的网管管理方案，方便快捷完成,1588v2,系统的管理和维护,支持,1588v2 BMC,自动选源算法,经过多次的对外测试验证，测试结果成绩排名第一,除了恢复时间外，还可以通过,1588v2,报文恢复恢复,多种接品支持,1588v2,，包括接口有,GE,、,10GE(V1R6C01),Page,22,3.2,物理层时钟同步,(8800T32/T64),GE,GE,Time Stamp,System Clock,系统时钟,Time Stamp,GE,GE,System Clock,System Clock,站点,A,站点,B,支路板,支路板,时钟板,时钟板,ESC,OSC,ESC,OSC,Time stamp,Time Stamp,RTC Time,RTC Time,XCS,XCS,PTP Port,PTP Port,PTP Port,PTP Port,RTC Time,物理层时钟同步：物理层时钟,+1588V2,实现,(,主推方案,),物理层时钟：业务恢复时钟（,GE/OTUk),、,OSC(ST2),、,2M,外时钟,时间同步：,1588V2,报文同步、,1PPS+TOD,时间同步,物理层时钟路径,物理层,时钟源锁定,物理层,时钟源锁定,时钟处理：时钟板时钟直接分发业务单板，时间信息是业务单板直接上报时钟板。,Page,23,3.2,物理层时钟同步,(6800),GE,GE,Time Stamp,System Clock,系统时钟,Time Stamp,GE,GE,System Clock,System Clock,站点,A,站点,B,支路板,支路板,时钟板,时钟板,ESC,OSC,ESC,OSC,Time stamp,Time Stamp,RTC Time,RTC Time,XCS,XCS,PTP Port,PTP Port,PTP Port,PTP Port,RTC Time,物理层时钟同步：物理层时钟,+1588V2,实现,(,主推方案,),物理层时钟：业务恢复时钟（,GE/OTUk),、,OSC(ST2),、,2M,外时钟,时间同步：,1588V2,报文同步、,1PPS+TOD,时间同步,物理层时钟路径,物理层,时钟源锁定,物理层,时钟源锁定,时钟处理：时钟板时钟通过交叉板分发到各业务单板，时间信息业务单板直接上报时钟板。,Page,24,3.3 PTP,时钟同步,GE,GE,Time Stamp,System Clock,系统时钟,Time Stamp,GE,GE,System Clock,System Clock,站点,A,站点,B,支路板,支路板,时钟板,时钟板,ESC,OSC,ESC,OSC,Time stamp,Time Stamp,RTC Time,RTC Time,XCS,XCS,PTP Port,PTP Port,PTP Port,PTP Port,RTC Time,PTP,时钟同步：,1588V2,实现,PTP,时钟：,1588V2,报文恢复时钟,时间同步：,1588V2,报文同步,PTP,时钟路径,时间戳,锁定时钟,时间戳,锁定时钟,时钟处理：,6800,上业务单板的时钟同步是通过交叉板得到同步时钟。,8800,上业务单板直接从时钟板得到同步时钟。,Page,25,Page,25,OTN,NodeB,主,/BITS,1588,时间,/,频率信息路径,汇聚层,_OTN,接入层,_PTN,FE,GE/1PP+TOD,A,B,C,D,NodeB,FE,E1,1PPS,时间信息,BC,BC,BC,BC,BC,BC,OC,OC,NodeB,备,BITS,频率时间注入,BC,和,OC,：,OC,应用于首末端节点，,BC,是中间节点，需要频率同步和时间同步,优点：,每站点均进行时钟、时间同步，保证同步效果,可逐点测量补偿不对称,不足：,每站点均需支持完整,1588V2,协议，特别是,BMC,算法,仅能支持,1,个时钟域的时间传送,对设备要求：,基站支持,1588V2,承载设备支持,1588V2,全网同步,GE/1PP+TOD,GE/1PP+TOD,GE/1PP+TOD,GE/1PP+TOD,3.4 OTN,典型组网,Page,26,Q&A?,