PTN网络中同步技术的应用探讨

摘要:随着科学技术水平的不断发展,ptn网络中同步技术得到了广泛的应用,虽然产生了很好地应用效果,但仍存在一定的不足。本文作者对ptn网络中同步技术的应用进行了详细的分析与总结,并提出其中的关键问题。

关键词:ptn网络 同步技术 应用探索

中图分类号:tn919.3 文献标识码:a 文章编号:1007-9416(2013)04-0072-02 1 基于ptn网络的同步技术

在2004年国际电信联盟就可是逐步修订和规范分组网同步技术的系列建议书,并设立的专门的部门进行管理和监督,其主要的建议书分别从总体需求,如何对设备的时钟进行定义,以及对定义体系的结构和同步功能的模块,其实已在2001年,ieee就可是发布了针对局域网组播环境的ieee1588标准,这项标准定义了精确时间同步协议(ptp)。然而在复杂的电信网络环境下,此项标准未能得到很好的应用。因此2008年ieee又发布了能够与电信网络应用相适应的技术特点的ieee1588v2标准(以下简称1588v2)。另外,因特网的协议满足了客户与实践服务器间的时间同步条件,其协议是工程任务组和网络时间同步之间进行的,因而在一些分组的网络前提下,其技术可以通过一些协议来完成,主要是通过太网g.8261和精确时间同步协议。

1.1 同步以太网技术g.8261

同步以太网技术是具有很多优势的,他不仅可以获得更高的精确度,可以通过以以太网物理层芯片冲串行数据流码中恢复发送端的时钟的同步以太网技术g.8261的时钟恢复在方式和sdh相同。其同步质量也很高而且网络速度和很快,可以达到sdh的水平,在传输给过程中国极可能会发生丢包以及不能高效信息传输的原因出现,会影响到时钟的同步质量,由于目前的同步以太网技术有限,在传送类型上只支持频率信号的传送,而不支持时间信号的传送,所以如果只是使用以太网同步的技术,就只能在不需要时间同步的条件下进行使用。 1.2 时间同步技术ieee1588v2

采用主时钟方式来表达时间信息的编码是ieee1588v2的时间同步核心所在,为了实现报文的双向交互,和主从时间的同步技术,必须通过网络的延时测量和对称性技术来实现,为了在今后将时间和频率的同步技术统一起来,可以使用ieee1588v2的时间同步技术,这种方式不仅将信号在不同的传送平台进行传送,这样不仅可以在ieee1588v2的基础上以时间为标准进行传送而且还可以以分组的方式进行单向的频率传递,还可以利用ieee1588v2协议进行时间同步。这种方法的完善可以在今后的ptn设备中得到广泛的发展与应用。 2 ptn在移动网络同步应用中的意义

为了更好的解决用户在基站工作的切换过程中出现掉线的问题或者出现其他负面影响时,移动网络对同步精度性做出了严格的要求,尤其是基站、漫游等的高精度时间控制。 2.1 ptn技术的发展

ptn技术成就了新一代传送网络的业务,其技术是在分组传送的基础上对分组业务进行高效的传送,并且兼容性很好,可以与传统的tdm和atm进行兼容。 ptn在分组架构的基础上吸收sdh完善的保护倒换以及丰富的oam、良好的同步性,同时不断的融合mpls/ethernet技术分组交换、qos管理以及统计复用方法,从而实现了面向连接的传送的功能。从而解决了运营商在传送网建设中的可管理、可运维的统一问题。 2.2 同步网络的战略意义

虽然中国移动现在仍使用td-scdma网络,在解决移动网络同步问题上也是运用的gps技术,但是这项技术在关键的位置还存在一些局限性,迫切需要科研人员的解决。例如,首先gps天线的安装要在满足120°的净空条件下;其次,它的成本高,维护的成本也相应的上升。所以,中国移动希望可以研发出代替gps的新技术。使得中国移动不仅可以在有限传

输网络中实现传送精确时间同步信号,而且可以在利用我国的北斗卫星作为时间信号源和使用北斗卫星与gps卫星双模授基础上,达到时间信号来源和传输相结合的功能。而ptn技术的发展对业界无疑是一个福音,他们希望借助ptn分组网络技术解决同步的高精度问题,达到代替gps的目标。而作为ptn同步技术之一的ieee1588v2有效解决了gps技术的成本以及安装等问题,成为td-scdma/lte网络的关键技术之一。 3 ptn同步技术的应用

随着ptn同步技术成熟发展, 而作为ptn同步技术的以太网技术以及ieee1588v2协议都将正式的投入到商业用途当中。并且ieee1588v2协议在应用过程中,发挥其自身的优势解决了替代基站gps和频率恢复等问题 3.1 替代基站gps

为了确保不同td-scdma基站间的时间偏差在3μs以内,中国移动的td-scdma基站之间需要保持高度的时间同步。而当前td-scdma基站获取时间同步信号的方式主要还是通过加装gps天线模块,但是这种方式目前还是存在安装,安全以及成本等问题。所以我们应考虑应用ptn技术来实现替代基站gps。 3.2 频率恢复

以top方式进行频率恢复是1588v2技术的一个主要用途。但是以及投入成本和技术使用成熟度来考虑,运营商现网环境中并不支持同步以太网而更多的是使用普通的数据网络。随着ptn技术的发展,我们只需要穿越普通网络,并获取其时钟频率就可以使用1588v2技术。 4 ptn网络同步技术应用中存在的“三性”问题 4.1 精度性 一般而言,基于物理同步的g.8261虽然可以为我们提供高品质的参考时钟,它却不能实现时间同步。然而基于ptn同步技术的ieee1588v不仅可以实现频率同步,还可以实现时间同步,但存在不足之处在于1588报文要经过复杂的数据网络,从而导致了难以保证时钟的恢复以及时间的精度,所以我们将研究两种同步方式如何在实际应用中结合。为此我们将在g.8261基础上不仅完成精确的频率同步而且还要实现1588v2时间同步,并且在1588协议中硬件完成精确时戳的插入与提取,提高时间的同步,加快其速度,从而减少1588报文发包频率。

4.2 补偿性

由于ptn可以通过带外电缆的方式,可以将1pps和tod传递基站,实现时间源的同步。在现今大多数网络基站并不具备1588的延时测量功能,而时间源和基站在不具备延时补偿能力的情况下。就需要ptn引入部分的延时补偿,并使得tod信息在补偿结果中得以呈现。 4.3 可靠性

由于ptn传送路线一般采用的是环形组网,汇聚层和接入层的相交或相切,而每个外时间源则是通过环形链路中接入主用链路和备用链路。我们必须设计一套能够对输入时间源和传输链路实行可靠保护,以保证ptn网络对时间信息传输的可靠性。首先,我们在保证系统可以在确定的时间内可以稳定的运行的条件下,ptn设备通过1pps+tod接口采用高精度时间源进行授时。其次,因为在ptn网络中采用的是bmc算法,这种算法不仅可以选择帮助时钟质量选择最优的时间源还可以减少它的累加误差,并且提高时间源冗余备份能力。所以,可以在条件允许情况下,采用两个高精度时间源进行授时来提高时间源冗余备份能力。 5 结语

随着社会进步与业务的需求,ptn技术所起到的商业化作用越来越突出。然而,同步技术作为影响ptn的一个重要因素,我们需要更深入了解和研究ptn时钟同步技术。现今,ieee1588v2协议的同步精度达到了td-scdma/lte网络对时钟同步的精度要求。因此我们利用ptn时钟同步技术可以替代td-scdma基站的gps并且还可以恢复其频率。综上所述,在未

来的网络建设中,ptn同步技术的研究以及应用,都可以在其成本,投资,维护以及扩展等方面发挥重要的作用。

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4