1、SYNCE简介及应用说明(V1.0)编 写 者:赵永亮编写日期:2011年11月24日审 核 者:审核日期: 年 月 日批 准 者:批准日期: 年 月 日修改记录版本修改时间修改内容责任人目录1. 同步概念-41.1频率同步-41.2时间同步-42. SYNCE概念-52 .1 同步以太网(网络同步方式) -52 .2 同步以太网实现原理-52 .3 SSM(时钟源质量信息)-62 .3.1 SSM格式-63. SYNCE应用-73.1 同步状态-73.2 ROS5平台应用-81. 同步概念在数字通信系统中,传送的信号都是数字化的脉冲序列。这些数字信号流在数字交换设备之间传输时,其速率必须完全
2、保持一致,才能保证信息传送的准确无误,这就叫做“同步”。 同步分为两种。一种为频率同步;另一种为时间同步。 1.1频率同步频率同步,就是所谓时钟同步。数字通信网中传递的是对信息进行编码后得到的PCM (Pulse Code Modulation)离散脉冲。若两个数字交换设备之间的时钟频率不一致,或者由于数字比特流在传输中因干扰损伤,而叠加了相位漂移和抖动,就会在数字交换系统的缓冲存储器中产生码元的丢失或重复,导致在传输的比特流中出现滑动损伤。 1.2时间同步时间同步,就是所谓的相位同步。 时间同步是指信号之间的频率不仅相同,相位也要保持相同,因此时间同步一般都包括时钟同步。时间同步的同步操作就
3、是按照接收到的时间来调控设备内部的时钟和时刻。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,即时刻。 图1 如果两个表(Watch 1与Watch 2)每时每刻的时间都保持一致,这个状态叫时间同步。 如果两个表的时间不一样,但是保持一个恒定的差,比如1小时,那么这个状态称为频率同步。 如果两个表的频率不相同,则其时间值无固定关系,因此时间同步的前提条件是频率同步 。2. SYNCE概念在电信服务提供商网络向下一代网络的演进中,以太网将逐步取代PDH以及SONETSDH传输网。因此,在一些要求严格同步的应用(如无线基站)中,电信
4、服务提供商将面临如何通过以太网传输高品质时钟同步的挑战。最新的标准解决办法是同步以太网(SvncE)。在SyncE中,以太网采用与SONET(同步光纤网络)SDH(同步数字系列)相同的方式,通过高品质、可跟踪一级基准时钟信号同步其位时钟。 2 .1 同步以太网(网络同步方式)同步以太网是一种采用以太网链路码流恢复时钟的技术, 简称SyncE。 与现在的SONETSDH链路一样,同步以太网通过OSI七层协议的第一层即物理层实现网络同步。同步以太网方式称为PRC分配方式或用同步物理层的主-从方式。它支持基于网络同步线路码方式的时钟分配,这种方式己广泛地运用到同步TDM网。 在以太网源端接口上使用高
5、精度的时钟发送数据,在接收端恢复并提取这个时钟,可以保持高精度的时钟性能 其特点是:使用以太网物理层;仅能分配同步频率,不能分配同步时间;不会因网络高层产生损伤而受到影响,同步质量好,可靠性高。2 .2 同步以太网实现原理 同步以及网的时钟性能由物理层保证,与以太网链路层负载和包转发时延无关,其实现过程如下:1:BITS(包含SSM信息的设备)等设备通过外时钟接口向网元传递时钟信号。2:网元间过同步以太网传递时种信号。3:网元时钟处理模块从以太网端口提取以太网链路时钟,并选择时种源。4:系统时钟背地里是元完成时钟锁定,并产生系统时钟。5:系统时钟单元向支持同步时钟传递的以太网端口提供进钟源,用
6、于以太网物理层发送数据时实现时钟的向下游节点传递。2 .3 SSM(时钟源质量信息) 通常一个网元获得同步时钟源的信息路径并非只有一条,有可能有多条。为了正确的选源,在传递时钟信息的同时,必须传递时钟质量信息(SSM)。2 .3.1 SSM格式同步以太网中专门定义了一种传递时钟同步质量等级的帧ESMC(Ethernet Synchronization Messaging Channel) 字节编号尺寸(长度,译者注)域1-6 6字节目的地址=01-80-C2-00-00-02 7-12 6字节源地址13-14 2字节慢协议以太网类型=88-09 15 1字节慢协议子类型=0x0A 16-18
7、3字节ITU-OUI=00-19-A7 19-20 2字节ITU-T子类型21 4比特版本1比特事件标记3比特预留22-24 3字节预留25-1514 36-1490字节数据和填充 最后4字节4字节帧校验序列ESMC信息PDU 同步以太网,用于SSM编码传输的慢协议依靠“节拍”定时器的使用。以每秒1个PDU的速率,周期性的发送ESMC信息PDU。 ESMC事件PDU 质量等级发生变化的情况下,将主动发送一个包含新质量等级信息的ESMC事件PDU来通知对方。 说明 在任何1秒周期内产生不大于10个ESMC PDU(信息和/或事件) 在5秒周期内没有接收到ESMC PDU,QL状态就被设置为DNU。3. SYNCE应用3.1 同步状态 LOCKED、SWITCHING、HOLDOVER、TO-HOLDOVER.附注:Tnsm = 0ms - 200ms Tsm = 180ms - 500ms Thm = 300ms - 2000ms3.2 ROS5平台应用8