PTN时钟专题-20090510-A

Security Level:内部公开

PTN时钟专题

http://doc.guandang.net

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

提纲

同步基本概念与需求 同步基本概念

PTN产品同步技术 物理层同步

同步需求

物理层同步原理 应用场景 ACR同步 ACR同步原理

应用场景 IEEE 1588v2 1588v2原理 应用场景

总结

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 2

同步基本概念

什么是同步? 频率同步 (时钟同步)

时间同步(相位同步)

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 3

同步基本概念

跟踪模式(TRACE)

本地时钟同步于输入的基准时钟信号； 保持持模式(KEEP)

当所有定时基准源都丢失后，从时钟可以进入保持模式，保持上个跟踪源的步调24小时或者永久； 自由振荡模式(FREE)

当所跟踪的时钟基准源丢失时间超过24小时或跟踪模式下储存的控制数据已被取空，则时钟模块由保持工作模式进入到自由振荡工作模式，跟踪本网元内部时钟源；

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 4

提纲

同步基本概念与需求 同步基本概念

PTN产品同步技术 物理层同步

同步需求

物理层同步原理 应用场景 ACR同步 ACR同步原理

应用场景 IEEE 1588v2 1588v2原理 应用场景

总结

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 5

同步需求—业务

为何要同步? 时隙交换时由于频率偏差导致滑码 时间和频率的偏差影响基站切换 SDH业务出现指针调整

……

误码率急剧升高或断业务

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 6

同步需求-无线基站

RNC

无线制式NODEB

时钟频率精度要求 0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm

时钟相位同步要求 NA NA 1.5us

Access network

GSM WCDMANODEB

TD-SCDMA

CDMA2000WiMax FDD WiMax TDD LTEMS

0.05ppm0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm

3usNA 1us倾向于采用时间同步 1.66us

对于基站，除了有频率同步需求，部分也有时间同步要求；HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential

Page 7

同步需求-TDM业务仿真承载

在传统网络IP化的过程中，大量的PSTN等TDM业务遗留下来需要统一接入和传送，同时运营商可以利用IP网络开展利润较高的E1专线业务，时钟指标需要满足G.823 traffic标准。

E1或者T1/FE混合接入的无线设备也有这样的需求。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI ConfidentialPage 8

提纲

同步基本概念与需求 同步基本概念

PTN产品同步技术 物理层同步

同步需求

物理层同步原理 应用场景 ACR同步 ACR同步原理

应用场景 IEEE 1588v2 1588v2原理 应用场景

总结

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidenti

al

Page 9

物理层同步原理 -同步以太1

以太网真的不能传输时钟码？ 以太网技术本身对时钟的要求很宽松，保持100ppm就可以了

很多以太网PHY,特别是光口PHY芯片，具备恢复时钟的能力 PHY芯片依靠CDR技术从串行数据码流中恢复出发送端的时钟 这种技术与SDH时钟恢复技术是相同的 以太网只是缺乏全网时钟同步的机制，是因为以太网标准中没有定义发送端时钟与接收端恢复出来的时钟的关系 从一个PHY芯片恢复出的时钟不能被其他PHY芯片共享 以太网只是不需要，并不是不能够传输时钟

如何在以太网上传输时钟 仿照SDH机制，可以将以太PHY恢复出的时钟，送到时钟板上进行处理，然后通过时钟板将时钟送到各个单板，用这个时钟进行数据的发送。这样上游时钟与下游时钟就产生级连的关系，实现了在以太网络上时钟同步的目标。

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 10

物理层同步原理 -同步以太2接口 FE/GE/10GE接口线路时钟提取

Switch fabric

时钟板

系统

线卡恢复的时钟上报时钟板

以太/外时钟接口 时钟板比较恢复时钟等级

以太OAM报文SSM信息线线线一二三卡卡卡线卡 XHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.包交换路径光链路

时钟板发布高精度时钟

选择最高等级 滤抖

子卡上报恢复时钟时钟板输出高精度系统时钟 HUAWEI Confidential

Page 11

物理层同步原理-同步以太3 优点 时钟同步质量接近SDH 不受PSN网络影响

可实现性比较好

局限 需要全网部署，必须所有设备都支持

现阶段不是所有厂家的芯片都支持高精度时钟恢复质量 不能支持时间同步

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 12

物理层同步原理- SDH同步1

交叉

时钟模块

线线线一二三卡卡卡

支路卡

外时钟

系统架构

实现原理

SDH是当前电信运营商的主要承载网技术。产品的系统时钟由时钟模块提供，时钟模块完成从外同步时钟、线路时钟、或者E1时钟选源，并且经过DSP算法完成滤波和锁相，产生系统时钟下发给各个单板或者对外提供。

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 13

物理层同步原理- SDH同步2 优点 时钟同步质量高，技术成熟 不受PSN网络影响 可实现性比较好

局限 不能支持时间同步

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 14

提纲

同步基本概念与需求 同步基本概念

PTN产品同步技术 物理层同步

同步需求

物理层同步原理 应用场景 ACR同步 ACR同步原理

应用场景 IEEE 1588v2 1588v2原理 应用场景

总结

HU

AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 15

同步以太应用场景GPS

RNC汇聚层

FE/GE FE/GE RNC

FE/GE RNC

GE/10GE汇聚环

GE/FE

GE/FE

GE/FE

接入层 FE/GE

FE

FEFE

分组 Microware

FE

中间所有设备都支持同步同步以太同步NodeB NodeB NodeB NodeB NodeB

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.

HUAWEI Confidential

Page 16