同步以太网及其时钟

前 言
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 Ｐ ＤＨ以及 Ｓ ＯＮＥ ／ ＤＨ传输 网。因此 ，在一些 ＴＳ 要 求严格 同步 的应 用 （ 包括 无线 基站 以及 ＴＤＭ 电路 仿真 （ Ｅ 设备 ） ，电信服 务提供商将面临如何通过以太网传 Ｃ Ｓ） 中
ＡｂＳｔ ｒａｃｔ： Ｔｈ ｓ ｅ ｔｏ ｙｎ ｈ ｏｎ ｕ ｈ ｒ ｅ ，ｎ ｔ ｒ ｒ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ ｆ ｒｓ ｎ ｈ ｏｎ ｕ ｈｅ ｎ ｔＰＨＹ ｓ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ａ ｄ ｇ ｎ ｒ ｌｒ ｑ ｒ ｍ ｅ ｔ ｏ ｅ ａ ｐ ｃ ｆｓ ｃ ｒ ｏ ｓ Ｅｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｗｏ ｋ ａ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ｏ ｙ ｃ ｒ ｏ ｓ Ｅｔ ｒ ｅ ｉ ｅ ｃ ｉ ｅ ｎ ｅ ｅ ａ ｅ ｕｉｅ ｎ ｓ ｆ ｒ ｔ ｅ ｓ ｎ ｈｒ ｉ ａ ｉ ｐ ｃｉｉ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｈ ｖ ｃ ｏｎ ｚ ｔｏｎ ｓ ｅ ｆｅｓ ｉ ｕ ｌｎ ｄ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ．Ｔｈ ｎ ｅ ．ｗｅ ｉ ｔ ｏ ｕｃ ｔ ｉ ｔｎ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓ ｏｆ ｓ ｎ ｈｒ ｎ ｓ Ｅｔ ｅ ｎ ｔ ｎ ｒ ｄ ｅ ｉ ｓ ｔｎ ｇ ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｙ ｃ ｏ ｏｕ ｈ ｒ ｅ ｉ
是以太网的同步问题。
１１方式 １ ． ：网络同步方式 （ 同步以太网 ）
与现 在 的 Ｓ ＯＮＥ ／ Ｄ ＴＳ Ｈ链 路 一 样 ， 步 以太 网通 过 ＯＳ七 同 Ｉ
在 Ｓ ｎ Ｅ 中 ， 以太 网 采 用 与 Ｓ ｖｃ ＯＮＥ ／ ＤＨ相 同 的方 式 ， ＴＳ
层协议 的第一层 即物理层实现 网络 同步 ，如图 １ 示。同步 所
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同步 以太 网及 其时钟
■ 吴先涛 （ 深圳 大唐电信科技股 份有限公 司 ，成都 ６ ０ １）吴承治 （电信 科学技术 第五研究所 ，成都 ６ ０ ６２） １ ０２ １０
摘 要 ：本 文描 述 了 同步 以太 网的 概念 ，同步 以太 网的 网络 结构 及 同步 性 能的 总体 要 求。 然 后 。介 绍了 同步 以太 网设备 （ ＥＣ ） Ｅ 的 时钟规 范 ，网络应 用及 支持 同步 以太 网的 时钟芯 片。
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总体结构
从 以太交换提供一个物理层 时钟到互联功能 （ＷＦ） Ｉ 的概
念 ，如 图 ２所 示 。
Ｔ Ｍ Ｄ Ｉ ＇ ＤＭ
‘分组交换 网
图 ３ 基 于分 组 方 式 的 案例 ：基 准信 号 经 时 戳 的 定 时分 配
Ｐ Ｉ 踪的 ＲＣ － 阍
以太 网方 式 称 为 Ｐ Ｃ分 配 方 式 （ ＧＰ ） 用 同步 物 理 层 （以 Ｒ 如 Ｓ 或 太 网 （ ＴＹ ） Ｅ ，ＳＴＭ —Ｎ ）的 主 一 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 Ｔ Ｍ 网。 Ｄ
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 （ ｖｃ Ｓ ｎＥｏ
达到 的抖动和漂移容限 的最小值 ；概述 了网元 实现 同步功能 的最小要 求。提 出了两种基准时钟信号 的分配方式 ：网络同 步方式 （ 同步 以太 网 ）和基 于分组方式 ，解决 了分组 网特 别
ｅ ｉ ｑｕ ｐｍｅ ｔｓ ａ ｅ ｃ ｏｃ （ ｎ ｌ ｖ ｌ ｋ ＥＥＣ） ｅ ｗｏ ｋ ａ ｌｃ ｔｏ ｎ ｉ ｎｇ １ ｗｉｈ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏｕ ｈ ｒ ｅ ｕ ｐｏ １ ，ｎ ｔ ｒ ｐｐ ｉ ａ ｉ ｎｓ ａ ｄ ｔｍｉ Ｃ ｔ ｙ ｃ ｒ ｎ ｓ Ｅｔ ｅ ｎ ｔｓ ｐ ｒ． Ｋｅ ｏ ｄｓ： Ｓ ｃ Ｙｗ ｒ ｙｎ Ｅ： ＳＳ ： ＥＥＣ Ｍ
通过 高品质、可跟踪一级基准时钟信号 同步其位时钟。２ ０ ０６ 年 ，国际电信联盟在其 Ｇ．２ １中描述 了Ｓ ｎ Ｅ概念。２ ０ ８６ ｖｃ ０７ 年 。 Ｇ ８６ 在 ２ ２中对Ｓ ｎ ＥＩ能要求进行了标准化 。 ｖｃ ， ＂ Ｊ Ｅ 规定 了同 步 以太网网络设 备中使用 的时钟的最低 性能要 求。 同步 以太网技术广泛用于 Ｄ Ｌ Ｍ、路 由器 、ＭＳ Ｐ（ ＳＡ Ｓ 多 业务交换平台 ） ＯＮ及多业务接入设备 。支持通过高带宽 。 、Ｐ 融合同步 以太网链路 来承载话音 、数据 、视 频和传统业务。
１ 同步 以太 网的概 念和基准 时钟信 号 的分配 ．
方 式
Ｇ ８ ６ 定 义 了 分组 网 中 的定 时 同 步 网 元 ， 定 了 网络 中 ２ １ 规
图 １物 理层 实 现 网络 同步 的 以太 网
所容许 的最大抖动和漂移值 ；分组网边界与 Ｔ Ｍ接 口时需要 Ｄ
Ｑ ■
现代传输
目的地址6字节源地址6字节oampdu长度类型2字节慢协议类型字段值8809oampdu子类型1字节慢协议识别用oampdu0x03包封标志2字节编码1字节识别特定的oampdu类型置fe同步功能即用户数据42宇节i毛最初3字节用户数据包含oul组oul和同步功能1织化唯一标识帧校验序列fcs4字节8j一一b潴1i字节4
关 键 词 ：同步 以太网 ；同步状态 信息 ；以太网设备 时钟
Ｓ．ｎｃ ｖ ｈｒｏｎｏｕｓ Ｅ ｔ ｈｅｒ ｎｅｔＮ ｅｔ ｏｒ ｗ ｋｓ Ｗ ｕｘｉ ａｎｔ ａｏ （ ｈ ｎＺ ｅ ａａ ｇＴ ｌｃｍ ｅｈ ｏｏ ｙＣ ｔ ｅ ｇ ｕ６ ０）１ Ｓ ｅ ｈｎＤ ｔｎ ｅｅ ｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏＬｄ Ｃｈｎ ｄ １４ ） ２ Ｗ ｕｃ ｈｅｎｇｚ ｈｉ（ ｉ ｈＲ ｓ ａｃ ｓｉｕｅｏ ｅｅ ｏ Ｆｆ ｅｅ ｒｈｉ ｔ ｔ ｆ ｌｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｅ ｈ ｏｏ￣ Ｃｈｎ ｄ １０ ２ ｔ ｎ ｔ Ｔ ｎｃ ｔ ｓＴ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｅｇ ｕ６０ ６ ）
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因
１３两种方式的 比较 ． 方式 １ ：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。 方式 ２：与物理 层无关 ；能分配 同步频率和 同步时 间； 会 受电信 网 损伤 的影 响 ，如分组 时 延抖 动。 两种方式 的混合应用将构建既能实现频率同步又能实现 时 间同步的下一代 同步 网。