1588V2时间同步信号解决方案
1588v2，是怎样实现时钟同步的？
1588v2，是怎样实现时钟同步的？1什么是1588v2 ？对于⽆线通信来说，时钟同步⾄关重要，是基站正常⼯作的必要条件。
如果同步有问题，轻则切换成功率降低，重则系统⽆法运⾏。
从3G/4G以来，随着连接基站和控制器，核⼼⽹的传输⽹络的逐渐IP化，传统的TDM（时分复⽤，⽐如SDH等技术）⽹络承载的时钟功能，也必须在新的分组交换⽹中得以解决。
其实，在IT业界，这个问题早以太⽹的发展初期便被提了出来。
1985年，以太⽹被IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电⽓和电⼦⼯程师协会）标准化为802.3协议；⼗年之后的1995年，以太⽹的数据传输速率从10Mbps提⾼到了100Mbps，在此过程中，计算机和⽹络业界也在致⼒于解决以太⽹的定时同步能⼒不⾜的问题。
于是，IEEE便着⼿制定进⾏基于分组交换的精密时钟同步标准。
2000年底，⽹络精密时钟同步委员会成⽴。
2002年底，该委员会制定的同步标准获得IEEE标准委员会的认证，IEEE1588标准诞⽣，第⼀个版本就被称为1588v1。
2008年初，IEEE组织对1588进⾏了修订并重新发布，这个版本就是⽬前正在⼴泛使⽤的1588v2，可以提供⼩于100ns的时间同步精度。
IEEE 1588的全称是“IEEE P1588 DM2.2， Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems”，翻译为中⽂就是：“⽹络测量和控制系统的精密时钟同步协议”。
因此1588协议也被简称作PTP（Precise Time Protocol ）协议。
1588协议的基本构思是通过软硬件配合，记录同步时钟信息的发出时间和接收时间，并给每条信息都加上时间标签。
有了时间记录，接收⽅就可以计算出⾃⼰在⽹络中的时钟误差和延时，经过修正之后，就可以实现和⽹络时钟源同步的⽬的。
基于OTN的1588v2时间同步传送技术及其应用
２ ０ 年 ４ ，浙 江 移 动 携 手 华 为 ０９ 月
在 杭 州 移 动 ＴＤ— ＣＤＭ Ａ二 期 建 设 中 １ Ｓ
数 量庞大 ，需 增加 额外 投资和 维 护 力
量 。 另 一 方 面 ，ＢＩ 设 备 的 ＧＰ 接 收 ＴＳ Ｓ
采 用 ＢＩ 、ＰＴＮ开 通 了 全 球 第 一 个 ＴＳ ＧＰ 时 问 同步 地 面 传 送 替 代 商 用 网络 ， Ｓ
聚 和 接 入 层 ，提 供 高 可 靠 、 易维 护 的 弹 性 传
送管道 ，为不同基 站的业务提供接入 和汇聚 ； ０Ｔ Ｎ一 般 部 署在 网络 的核 心骨 干层 ，具 备 大 颗
粒 业 务 透 明 传 送 、调 度 和 保 护 功 能 ，以 节 省 光
目 ＧＰ Ｓ时间 同步地 面传 送 替代 解决 方案
么 ０ ＴＮ是 否 同 样 可 以 解 决 时 间 同 步
传 送 问 题 呢 ？ 答 案 是 肯 定 的 ， 难 点 主 要 包 括 两 个 方 面 ： 首 先 ，ｏ ＴＮ采
用 的 是 透 明 、 异 步 复 用 技 术 ，并 不 需 要 复 杂 的 同 步 处 理 ， 如 果 开 通 时 间 同 步 功 能 必 须 要 增 加 时 钟 处 理 模
目前 ，国 内ＴＤ— ＣＤＭＡ网 络 ，Ｉ ｍａ０ ０ Ｓ ￣ｃ ｄ ２ ０ 网络
均 采 用 基 站 内 置 ＧＰ 来 实 现 时 间 同 步 ，但 一 直 Ｓ
存 在 故 障 率 高 、 成 本 高 、ＧＰ ３ 线 安 装 寻 址 困 ｓｖ 难 、安 装 工 程 量 大 和 维 护 困 难 等 问题 ，越 来 越 多 的 密 集 城 区 基 站 和 室 内 覆盖 系 统 进 一 步 加 剧 了 ＧＰ 天 线 部 署 的 难 度 。 因 此 ，利 用北 斗 卫 星 ｓ 替代 ＧＰ ，通 过 地 面 传 送 网 络 实现 ＧＰ 时 间 同步 Ｓ Ｓ 信 号 替 代 具 有 重 要意 义 。
(完整word)IEEE1588V2时钟同步方案
IEEE1588V2 PTP时钟同步方案介绍一实现原理1。
1 PTP系统概述PTP为Precise Time Protocol的简称，遵循IEEE 1588协议标准，1588协议是解决IP传输的基站之间同步问题的协议。
以前的NODEB基站从GPS获取同步信号1PPS和时间信息TOD,为保证时间同步，每个NODEB 都需要一个GPS。
而1588协议提出通过PTP消息进行时钟信息的传递，NODEB接受到同样的时钟信息作为本NODEB的同步时间信息，从而实现整个系统时钟的同步。
如1。
1，PTP系统的同步时钟系统。
同一个通路上(Path A, Path B , Path C和PathD）获取相同的时钟信息，这样只需要边界时钟（NODEB13和NODEB14；NODEB13和NODEB15;）实现同步即可以实现系统时钟的同步。
图1。
1 PTP同步时钟系统示意图在PTP系统中分为主/从两种时钟提取的方式.当本NODEB为主时钟方式,需要有GPS，通过GPS获取TOD 时间消息和1PPS同步信号。
然后将TOD消息和1PPS封装在UDP数据包中通过以太网连路进行传输。
当本NODEB 为从时钟方式，需要从以太网接受的数据中,解析出该UDP数据包,获取时间信息和同步信息.另外PTP系统之间的时间信息是通过MAC地址进行寻址传输的。
NodeB支持主从两种模式，选用SEMTECH的ACS9510时钟芯片，PTP系统的实现方式如图1.2.图1.2 PTP 系统的实现方式1。
2 PTP 时钟提取模块框图BBU1324A 设备支持IEEE1588 PTP HOST&SLAVE 的功能， BBU1327A 设备支持IEEE1588 PTP SLAVE,都采用SEMTECH 的ACS9510.ACS9510支持IEEE1588 V2.0协议,PTP 时钟提取模块的功能框图如图1。
3.SFPSFP88E1145NP前面板PHYPHYACS9510MPC8280SPIOCXO/TCXO1PPS TODCOPPERRGMIIMII2M SDRAMBBU1324A IEEE1588模块框图UARTRGMIIRGMIISGMIISGMII图1。
浅析1588V2时间同步部署方案
2020年第1期信息通信2020(总第205期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No205)浅析1588V2时间同步部署方案侯扬(中国移动通信集团设计院有限公司湖南分公司，湖南长沙410000)摘要:介绍1588V2时间同步部署的背景、必要性和基本原理，分析时间同步网现状，提出1588V2时间同步部署方案。
关键词:时钟同步；时间同步;GPS;1588V2等中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号:1673-1131(2020)01-0201-021背景传统的时间同步链路采用的NTP方式，存在的主要问题是无法满足us级别的时间精度。
而在基站侧釆用GPS解决同步问题，也存在诸多的问题，具体如下:①每个基站均需配备一套GPS系统，维护、安装成本高。
②目前不配置1588V2时钟情况下，基站每站只配置1块星卡，无失效保护。
③GPS天线对安装环境有特殊要求，尤其是室分站点，选址困难;长距离下GPS天线馈线较粗，安装困难。
④GPS 失效需要现场硬件更换，无法远程维护。
⑤安全隐患高，依赖于GPS系统,紧急情况下整网可能因失步而瘫痪。
⑥GPS 干扰呈增多趋势，近期的欧洲伽利略停摆以及各种GPS停服的消息,说明只在一种时钟下工作有非常高的风险。
面对无线基站时间同步的高精度要求以及GPS解决方案存在的诸多问题,本文探讨一种高精度的地面传送时间同步解决方案即1588V2。
2同步的基本概念2.1同步的定义同步主要包括频率同步和时间同步。
频率同步一般指源端和宿端的时钟在一定精度内保持相同的频率，其相位不一定对齐或者保持恒定，特点是两个时钟速度一致，但起点可能不一致；时间同步即相位同步，其相位也要对齐，特点是两个时钟速度一致，并且起点也一致。
目前比较成熟的时钟技术中，只有GPS和1588V2同时支持频率同步和时间同步。
2.2无线业务对同步的要求各类无线业务对时间同步要求不同,5G时代对时间同步提出更高的要求。
一种基于IEEE_1588v2协议的SG时问同步方案
182一种基于IEEE 1588v2协议的5G 时间同步方案包其齐，连世龙（中电科普天科技股份有限公司，广东广州510310）摘要：5G 技术以其高带宽、低时延等特点，在交通、能源、工业、智慧城市等行业得到很多发展和应用。
文章针对5G 高精度时间同步方案，对基于IEEE 1588v2时间同步协议实现地面传输网络中高精度时间源信息传送的原理和过程进行了分析和说明，接着将IEEE 1588v2协议与其他同步协议与技术进行优劣分析，最后对5G 时间同步技术的下一步发展进行了展望。
关键词：时间同步；频率同步；IEEE 1588v2中图分类号：TN929.5文献标识码：A 文章编号：2096-9759（2023）03-0182-03A 5G Time Synchronization Scheme Based on IEEE 1588v2ProtocolBAO Qiqi ，LIAN Shilong(CETC Potevio Science &Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 510310,China )Abstract:With its characteristics of high bandwidth and low delay,5G technology has been developed and applied in transpor-tation,energy,industry,smart city and other industries.Aiming at the high-precision time synchronization scheme of 5G,this paper analyzes and explains the principle and process of realizing high-precision time source information transmission in ground transmission network based on IEEE 1588v2time synchronization protocol,and then analyzes the advantages and disadvantages of IEEE 1588v2protocol and other synchronization protocols and technologies.Finally,the next development of 5G time syn-chronization technology is prospected.Keywords:time synchronization;frequency synchronization;IEEE 1588v20引言时间同步技术是通信网络中一项重要的基础支撑技术，通信网时间同步的精度对通信网的质量将产生直接的影响。
GNSS+1588v2高精度时间同步技术实现
现代电子技术Modern Electronics Technique2024年3月1日第47卷第5期Mar. 2024Vol. 47 No. 50 引 言目前国内电信运营商主要采用的时间同步技术是GNSS 卫星授时同步技术[1]。
这种方法主要是在各个基站上部署GNSS 信号接收器，从而获得高精度的时间基准源用于同步各个基站内的时间，实现各个基站的时间同步[2]。
然而随着5G 部署数量的增大，室内基站也呈现几何数量的增长，势必会存在卫星信号覆盖盲区[3]。
此外，GNSS 信号接收器的安装和维护成本相对较高，不利于5G 基站的大规模部署。
基于1588v2的本地高精度时间同步网络[4⁃5]，通过网络中的时间链路传递承载设备配置1588v2功能，使得网络中间边界时钟节点的一个端口作为从时钟，与上级时钟保持同步，其他端口则作为下一级时钟系统的主时钟，生成新的1588v2报文向下游传递[6]。
通过该方式将时钟源时间基准信号逐点传递至5G 基站设备。
GNSS+1588v2高精度时间同步技术实现王潇禾， 李雪梅， 廖 麒（成都理工大学 机电工程学院， 四川 成都 610059）摘 要： 5G 高精度时间同步是作为5G 基站建设的重要要求之一，但随着5G 室内基站数量呈现几何级数增长，使用GNSS 授时同步时钟势必会存在很多限制，比如容易受场地环境的影响无法获取卫星信号、GNSS 接收机的成本突增，所以使用GNSS 时钟同步技术不适合5G 基站的大规模部署。
文中提出一种基于OCTEON Fusion 平台的GNSS+1588v2时间同步技术实现方案，其特点在于使用层次式同步，通过GNSS 给一个时钟系统同步授时，被授时的时钟系统作为主时钟系统通过1588v2地面链路给下一级时钟系统授时，实现一个GNSS 给多个基站同步授时。
文中对现有的GNSS 时钟同步授时进行分析，在此基础上提出一种基于OCTEON Fusion 平台的GNSS+1588v2时间同步方案，在对此方案的同步精度和同步稳定性的测试中，时钟同步精度达到10 ns 左右，同步稳定性达到10 ns 以内。
中移TD-SCDMA网络1588V2时间同步信号解决方案部-中兴
在OTN网络能够提供标准化1588V2功能情况下，PTN+OTN网络可以组建1588V2时间同步 网络。 在OTN网络不提供1588功能时，采用透传方式，需要进行精细的链路不对称性补偿。
内部公开▲
TD基站时钟同步接口
带外接口： 支持1PPS＋TOD的串口
时钟接口板
串口信号线 1PPS+TOD 基 时传主基基 带带带 钟 处 接输控处处 理 口 FAN 理 理 板板板板板
n
边界时钟BC
l
n
透明时钟TC
l
内部公开▲
1588时钟方案与GPS方式对比
时间源 时间接收 时间传输
GPS替代方案：卫星替代和传输替代分别解决安全隐患和施工问题
Ø卫星替代---采用北斗/GPS双模卫星授时模块替代目前单GPS模块，解决安全
隐患。
Ø 传输替代----采用1588v2地面传送方案，解决施工难题。同时有效减少卫星
内部公开▲
高精度时钟服务器要求
n n n n
满足《中国移动高精度时间同步设备技术规范》。 每个本地网采用主备配置。 应配置满足2级节点从钟要求的铷钟或者高稳晶振 作为内部时钟。 输出接口
l l l
1588带内输出接口 1PPS+TOD带外接口 频率输出接口
内部公开▲
传输网络---整体建议
l
PTN设备已支持1588，可以部署基于PTN承载1588传输。未来可考虑进一步推进 WDM/OTN设备对1588的支持。
各种无线通信系统的同步性能指标要求
内部公开▲
TD-SCDMA时间同步现状
内部公开▲
依赖GPS存在的问题
n
安全问题
l l
GPS系统存在安全隐患。 GPS故障率： GPS部分已成为除射频模块外 的第二高故障率设备，约占总故障数的15% 左右。
TD-SCDMA系统中1588v2时间同步技术探讨
接 口的 时 间 同步 指 标 为 ±１５ Ｓ ． ，基 站 空 中 接 口 载 波 频 率 稳 定 度 要 优 于 ±Ｏ０ ｐ ．５ｐ ｍ。如 果 采
用本 地 时 钟 授 时 ，将 无 法 满足 ＴＤ— ＣＤＭ Ａ高 Ｓ 精 度 时 间 同 步 要 求 ，因 此 ＴＤ— ＣＤＭ Ａ 络 需 Ｓ 网
ｗｗｗ．ｉ ｏ ．ｎ １５ ｔｍ ｃ ｍ ｃ
匝圈
打造新型时间同步网 支撑Ｔ — Ｃ Ｍ 跨越发展 Ｄ ＳＤ Ａ
…
蔽
（ａ）
ｔ
●
＼ 由
ｂ ５８
达 到 ０ １ ｍ １ ８ ｖ 在 原 协 议 的 基 ． ｓ ８２ 。 ５ 础 上 ， 针 对 通 信 网 的 特 点 进 行 了 改 进 ， 提 高 了 同 步 的 精 度 ， 加 入 了 故
・设 备 不 稳 定 因 素 增 加 ： 目前 ＧＰ 时 钟 模 Ｓ
块 已成 为 基 站 损 耗 率 较 高 的 主 要 模 块 ，据 广 东
移 动 和 北 京 移 动 的 设 备 故 障 率 统 计 ，ＧＰ ｍ 钟 ｓＹ 已 成 为 除 射 频 模 块 外 的 第 二 高 故 障 率 设 备 ， 占 总 故 障 数 １％左 右 。 ５
电佑技 求
Ｔ — Ｃ ＭＡ融 Ｄ Ｓ Ｄ
韩柳燕 李 晗 王 磊 李 允博
中
中国移 动通信 研究 院
北 京 １０ ５ ０３ ０
口 背 景
同 步 网 是 通 信 网 必 不 可 少 的 组成 部 分 ，是 保 证 网络 定 时 性 能 的 关 键 。 由 于 ＴＤ— ＣＤＭ Ａ Ｓ
・新 增 端 口 间 延 时 测 量 机 制— —
ｐ ｅ延 时 机制 。 ｅｒ
中国移动TD网络1588V2时间同步信号解决方案
中国移动TD网络1588V2时间同步信号解决方案作者：宫志双来源：《中国新通信》 2017年第12期【摘要】本文通过研究1588v2 时间同步技术的应用现状，分析中国移动在TD 网络方面进行的技术更新。
这种技术更新能够稳定用户移动终端的信号，可以带来减少因时间误差带来的数据传输误差，最终在技术的精准度上做到发展。
面对信息技术飞速发展的今天，如何利用自己技术的发展来更好地传递信息，也成为了相关企业的重点发展对象。
【关键词】 TD 网络 1588V2 时间同步技术中国移动一、1588V2 时间同步信号标准情况1.1 概念时间同步技术是频率同步的进一步发展。
为了实现不同数据传输部位的时间能够同步，他们所从属的主从时钟能够做到最好的配合，所以进行时间同步技术的研究运用。
IEEE 在2002 年发布了IEEE 1588 标准，该标准定义了一种精确时间同步协议(PTP)。
IEEE 1588 是针对局域网组播环境制订的标准，在电信网络的复杂环境下，应用将受到限制。
因此在2008 年又发布了IEEE 1588v2，该版本中增加了适应电信网络应用的技术特点。
正是由于使用与电信网络通信，所以移动公司进行相关技术的引用与研究。
1588v2 时钟对时间的要求与以往的简单同步技术不同，它的能够向基站提供精准的同频率、同相位时钟信号的时钟技术，可满足3G、LTE 等信息技术传播中对时间的严格要求，从而能够保护用户的信号稳定性，做到在各基站转换中能够保证信息通畅。
时间同步技术专业性强，1588V2 则更加严肃的做到了这些要求。
TD 网络范围覆盖广，可以在一些4G信号达不到地方，作为信息传播的补充网络，从而达到对用户网络稳定性的保护。
1.2 应用现状1588v2 是可供应用的提供时间同步和频率同步的方法，能适合于不同传送平台的局间时频传送。
中国移动公司的网络基站分布较广，数量较多。
为了保证用户的基本信号稳定供应，所以对于时间的要求更加精密，运用1588V2 技术指导更加符合要求。
1588V2的原理与方案介绍
1588V2的原理与方案介绍摘要：目前电信业务传送网络正在完成IP化的转化，以分组交换为主要核心的IPRAN、PTN技术已经成为传送网的主流技术广泛应用于运营商中。
传统的以TDM为内核的MSTP技术逐渐退出现网。
而在转化过程中如何保证网络的适中同步需求成为分组传送网络迫切需要解决的问题。
1588V2技术作为分组传送网中同步解决方案逐步被运营商了解和接受。
本文主要介绍1588V2技术的关键技术以及实现方式介绍。
关键词：同步；1588v2；延时机制1 同步的提出随着传送网发展，各个运营商都展开了IP化传送网络的建设工作。
移动主推的PTN技术和联通、电信主推的IPRAN技术成为目前的主流传送技术。
而目前分组传送网络还存在很多关键点需要解决，其中对基于以太网的同步技术的要求成为业界关注的要点。
2 同步的意义传统的MSTP传送TDM业务的时，如果MSTP网络无法实现时钟同步则很可能出现：（1）业务出现滑码；（2）严重时还会出现指针频繁调整，业务误码率急剧升高，大量告警上报，关键芯片失效。
而在无线IP RAN中，如果无线网络间的时间同步未在要求的精度内，会出现：（1）基站切换时，会导致通话掉线；（2）通话计费，网间结算将无法进行。
3 1588v2协议介绍IEEE 1588V2的在传输网中的应用是将分布在传输网络中的不同的设备保持精确的时钟同步，以PTP（精确时间协议）为标准。
对以太网中设备进行亚微秒级的同步。
4 时钟实体类型IEEE 1588按照时钟是否为透传时钟，将时钟类型分为了透传和非透传时钟两种。
其中，透传时钟，按照时钟采用的延时机制不同，分为了E2E透传时钟和P2P透传时钟；非透传时钟，则按照时钟的ptp端口数目多少分成了普通时钟和边界时钟：（1）普通时钟：只有一个PTP物理通信端口和网络相连；（2）边界时钟：支持多个物理端口与网络相连。
即为多个普通时钟的组合，不同的是其只有一套共用的时钟设备；（3）E2E透传时钟：E2E透传时钟像路由器或交换机一样转发所有的PTP 消息；（4）P2P透传时钟：与E2E透传时钟功能相同，只是对PTP时间消息的修正和处理方法不同：他把报文的各段线路延迟累加放到报文的校正字段中。
PTN 1588v2时间同步技术分析
1 概述IEEE1588v2有效解决了GPS同步成本高、安装困难等问题，是承载TD-SCDMA/LTE网络的关键技术之一。
1588v2有3种时钟模式：普通时钟（OC）、边界时钟（BC）和透明时钟（TC）。
OC通常是网络始端或终端设备，该设备只有一个1588端口且只能作为Slave（从端口）或Master（主端口）。
BC是网络中间节点时钟设备，该设备有多个1588端口，其中一个端口可作为Slave，设备系统时钟的频率和时间同步于上一级设备，其他端口作为Master，可以实现逐级的时间传递。
TC是网络中间节点时钟设备，可分为E2E（EndtoEnd）和P2P （PeertoPeer）两种。
1588v2最重要的技术是BMC算法（BestMasterClockAlgorithm，最佳主时钟算法），其作用为：建立主从同步链，保证时钟路由不成环；支持多个时间源的自由选择和自动切换；主用时钟链路出现故障后，能自动快速倒换到备用时钟链路。
本地时钟通过BMC算法来决策哪个时钟是最好的，并据此来决定端口的下一个状态值是Master、Slave还是Passive。
在PTN中，1588v2实现时间同步主要有BC和TC两种模式。
2 BC模式BC模式又可分为带外和带内两种。
图1所示为BC带外模式，主时钟是RNC/BTS，与主时钟直接相连的PTN节点A通过外时间同步接口1PPS（PulsePerSecond，秒脉冲）＋TOD （TimeofDate）接口同步到RNC/BTS，其后主从同步链上各个节点采用BC模式同步其上一个节点，实现逐级同步。
在图1中假设已建立三条主从同步链，即A－D－E、A－D－C－F 和A－D－C－F－G，主从同步链的建立可通过BMC 算法自动生成或通过人工配置完成。
RNC:无线网络控制器BTS：基站收发器Node B:3G移动基站以主从同步链A－D－C－F－G为例分析，可看出BC带外模式特点为：⑴主从同步链的首尾节点（A、G）运行OC模式，其中节点A运行主PTP模式，节点G运行从PTP模式，其余中间节点运行BC模式，RNC、基站可不用支持1588v2协议处理；⑵它是一个逐级同步的过程，节点D同步到A，然后节点C再同步到D，依此类推，最终实现NodeB和RNC的时间同步；⑶PTN中主从端口数量一样，即有一个主端口就有一个从端口；⑷每条链路上的PTP包流量与网络节点数无关；⑸同步链的建立需要人为指定或运行PTP中的BMC算法；⑹若出现节点失效的情况，1588v2可采用BMC算法自动重新建立备用主从同步链，实现时间同步路径的自动倒换。
时间同步方案说明
对于3G/LTE基站，一般都支持ETH接口通过同步以太从接入设备获取时钟；对于2G基站（E1接口），ATN可以对E1进行retiming（再定时）后通过E1将频率传递给基站；对于不支持同步以太，也没有E1业务接口的基站，可以专门为时钟配置E1传递频率，或者接入设备的E1接入到基站的外时钟口也可以。
1588v2应用于电信网络中的另一个难点是，常见的光纤割接和熔接操作会引入新的光纤收发长度不对称，每次操作都需要通过仪表测量等方式进行光纤非对称补偿校准。
在实际部署时，业界目前主要有3种光纤不对称解决方案，下面分别介绍：
1.3.1
设备直接采用单纤双向光模块，收发都在同一根物理光纤上传输，从根本上彻底解决双纤收发链路延时不对称的问题，不需要进行测量和补偿。单纤双向方案中，由于收发波长不同引起的双向链路延时不对称一般比较小，且可以由设备自动计算和补偿。根据G.652的定义，可以计算出FE单纤双向引入的时间误差约为每公里1.06ns，GE单纤双向引入的时间误差约为每公里0.544ns，远远小于普通双纤1米2.5ns的时间误差。采用单纤双向光模块后，无论是开局还是维护，都不用下站测量。
（5）全网要合理规划时钟同步网，避免时钟互锁、时钟环的形成。对于时钟长链要考虑给予时钟补偿（G.803）：传送链路中的G.812从时钟数量不超过10个，两个G.812从时钟之间的G.813时钟数量不超过20个，G.811，G.812之间的G.813的时钟数量也不能超过20个，G.813时钟总数不超过60个。
1588V2是目前组网唯一能够提供的时间同步方案，如下图所示，主备BITS一般与基站控制器共机房，就近能够接入RSG设备最好。华为公司的BITSV6或者BITSV3都可以作为时间源。推荐BITS配置为OC模式，通过ETH口接入RSG. 1PPS+ToD没有国际标准，只有中国移动公司的标准，并且存在秒脉冲状态（代表时钟质量）和Clockclass（1588V2中的时钟质量）转化的问题，不推荐。另外，基站最好支持1588V2，能够与网络设备对接，否则使用1PPS+ToD同样存在异常商互通困难的问题。
Ixia IEEE 1588 v2 时钟同步解决方案
总结
Ixia是唯一提供全面1588时间同步方案的公司 Ixia拥有业界最权威的功能和协议一致性实现 易用的界面 多种板卡和接口满足用户需求 Anue3500的4个GE和2个10GE端口可以同时 使用，提高测试效率 可以同时测试SyncE和1588 录制和回放现场数据来定位问题
5
易用性 - 向导，统计和分析
6
IxANVL协议一致性测试
384个测试用例验证G.8265.1/Y.1365.1
• IEEE 1588 Conformity Test Suite For Frequency Synchronization in Telecommunications Networks, Draft Version 2.0
13
Ixia 全家福
14
11
Anue3500方案优势
1. 丰富、灵活的接口设置
• • • 4个BITs BNC 接口任意频率设置、2个E1/T1接口、4个GE接口及2个10GE接口 支持BITs接口的分频输出 任意Bits接口可设置为输出或输入分析频率
2.漂移的生成支持在T1/E1/2Mhz/10Mhz/1PPS输出 3.漂移分析支持在T1/E1/2Mhz/10Mhz/1PPS接口输入 4. GPS 及ToD时间接口支持，提供时间、相位分析 5.测试结果实时显示，支持采样频率调整（1/10 s ~ 1minute） 6. 多个G.8261测试模板同时加载 ，提高测试效率（最多5个测试例同时运行） 7. T1/E1 接口时钟输出或输入漂移分析，提供整体的 CES/SAToP/CESoPSN/PTP测试测试环境，无需其他仪表配合 8. 同时测试能力, ANUE 3500 支持1G和10G同时测试，支持SyncE和 1588v2同时测试 9. ANUE 3500 内置两个Wander 发生器， 可以把Wander 加载在任何物理 端口上(Ethernet， BNC(2Mhz,10Mhz,1PPS), T1/E1). 10. 支持 PTP time error测试 11. PDV测量精度4ns
PTN 1588v2时间同步技术分析
以 主 从 同 步 链 Ａ— Ｄ — Ｃ— Ｆ Ｇ为 例 分 — 析 ，可 看 出Ｂ 带 外 模 式 特 点 为 ： Ｃ （） 从 同 步 链 的 首 尾 节 点 （ １主 Ａ、 Ｇ ）运 行
０ｃ模 式 ，其 中节 点 Ａ 行 主 Ｐ 模 式 ，节 点 Ｇ 运 ＴＰ
１ ８ ｖ 最 重 要 的 技 术 是 ＢＭ Ｃ算 法 （ ５８ ２ Ｂｅ ｔ ｓ Ｍ ｔ Ｃ１ ｋ Ａ１ Ｏ ｉｈ ， 最 佳 主 时 钟 算 ａ ｅ Ｏ ｇ ｔ ｍ ｒ ｓ ｃ ｒ 法 ） ，其 作 用 为 ： 建 立 主 从 同 步 链 ， 保 证 时
到 Ａ，然 后 节 点 ｃ再 同步 到Ｄ ，依 此 类 推 ，最 终
和 自 动 切 换 ；主 用 时 钟 链 路 出 现 故 障 后 ，能 自动 快 速 倒 换 到 备 用 时 钟 链 路 。 本 地 时 钟 通 过 ＢＭ Ｃ算 法 来 决 策 哪 个 时 钟 是 最 好 的 ， 并
据 此 来 决 定 端 口 的 下 一 个 状 态 值 是 Ｍ ａ ｔ ｅ 、 ｓ ｒ Ｓａ ｅ 是 Ｐ ｓｉｅ ｌｖ 还 ａ ｖ。 ｓ
电佑技 求
常习海
田
凡
烽 火通信 科技 股份 有限 公司
口 概 述
ＩＥ ５８ ２ 效 解 决 了ＧＰ 同 步 成本 高 、 Ｅ Ｅ １８ｖ 有 Ｓ
曰 Ｂ 模 式 Ｃ
ＢＣ模 式 又 可 分 为 带 外 和 带 内 两 种 。 图 １ 所 示 为ＢＣ带 外 模 式 ，主 时 钟 是 ＲＮＣ／ ＴＳ Ｂ ，与 主 时 钟 直 接 相 连 的Ｐ ＴＮ节 点 Ａ通 过 外 时 问 同 步
实 现 Ｎｏ ｅＢ￣ＲＮＣ的 时 间 同 步 ； ｄ Ｓ （Ｐ ３ ＴＮ中 主 从 端 口数 量 一 样 ， 即有 一 个 主 ）端来自口就 有 一 个 从 端 口 ；
1588时间同步解决计划
5、1588时间同步解决方案TD-SCDMA时间同步现状l TD-SCDMA组网对时间同步要求较高ü TD-SCDMA/TD-LTE 均属于TDD时分双工系统，在相同的频率上发送上/ 下行数据，需要基站间同步，以避免时隙间和上/下行帧之间的干扰。
ü TD基站时间同步精度要求为± 1.5μs。
l TD-SCDMA基站目前使用GPS作为唯一的授时时间源制式 GSM WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA FDD-LTE TD-LTE 频率同步 50ppb 50ppb 50ppb 50ppb 50ppb 50ppb 时间同步 None None 小于3µs 小于1.5µs None 小于1.5µs各种无线通信系统的同步性能指标要求TD-SCDMA基站的时间同步需求TD-SCDMA无线组网要求同频相邻基站空口同步、时隙对齐，任意两个基 站之间帧头最大偏差不超过3μs，否则会产生：▪时隙干扰：前一个时隙的信号落在下一个时隙中，破坏了这两个时隙内的正交码的正交性，使这两个时隙内的基站或终端都无法正常解调。
▪上下行时隙干扰：一个基站发射的信号直接对另一个基站的接收造成强大的干扰，严重影响第二个基站的正常接收。
码频率TDD/TDMACDMA 1.6MHz本振源 PRC/LPR （铯钟） G.811时钟 铷原子钟准确度 ±2×10-12 ±1×10-11 ±5×10-11变化±1us 需用时间 115多天 17分钟 3.4分钟675µs 75µs160µs 675µs75µs675µstime本地时钟和频率同步网守时能力无法 满足TD需求，需要有时间同步机制依赖GPS存在的问题l 安全问题– GPS系统存在安全隐患。
IEEE1588v2 时间同步以太网网络
EtherSynch™ - 完美的同步_________________________________________ 降低IEEE1588v2时间同步以太网网络的实现成本白皮书作者：Mike JonesMicrel公司高级产品营销经理引言下一代工业自动化系统将更多地围绕具有低消息延时、灵活拓扑和集成式定时功能的分布式高性能网络进行建构。
目前市场上已有多种所谓的新兴工业以太网框架，它们的基础是紧密集成了IEEE 1588v2(也称为IEEE 1588-2008)分布式同步功能的标准以太网通信技术。
IEEE 1588v2可以提供亚微秒性能和灵活的定时模式，在不断壮大的供应商生态系统中获得了广泛的认同。
具有高性价比的IEEE 1588v2正在逐步替代许多特殊的工业互连架构。
像Ethernet/IP、Profinet和PowerLink等充分利用了商用现成(COTS)技术的工业以太网标准都在积极地部署集成了IEEE 1588功能的以太网。
同样，电源系统自动化行业也制定了一个重要的标准来指导配电站的自动化，即IEC 61850。
在为配电站自动化系统(SAS)的成熟通信框架中部署以太网、IEEE 1588和响应容错机制方面，IEC 61850取得了新的突破。
还有许多较低端的应用，虽然它们的同步要求远非亚微秒抖动那样严格，但潜在的成本问题却阻碍了IEEE 1588v2标准的实现。
而在高端场合，有一些应用要求的同步性能远超IEEE 1588v2标准的规定值。
在工业自动化领域中，已经有EtherCAT和Profinet IRT等事实上的标准，它们的同步精度在10ns数量级，可满足最重要的实时应用要求。
EtherCAT和Profinet IRT使用的是私有技术，这些技术不使用标准以太网MAC(虽然两者都采用以太网10/100/100Mbps PHY层)。
不管是什么样的同步需求，推动这种市场的关键是利用现成的高集成度、低成本芯片实现高成本效益。
1588时间同步解决方案介绍
1588时间同步解决方案介绍5、1588时间同步解决方案TD-SCDMA时间同步现状l TD-SCDMA组网对时间同步要求较高ü TD-SCDMA/TD-LTE 均属于TDD时分双工系统，在相同的频率上发送上/ 下行数据，需要基站间同步，以避免时隙间和上/下行帧之间的干扰。
ü TD基站时间同步精度要求为± 1.5μs。
l TD-SCDMA基站目前使用GPS作为唯一的授时时间源制式 GSM WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA FDD-LTE TD-LTE 频率同步50ppb 50ppb 50ppb 50ppb 50ppb 50ppb 时间同步None None 小于3μs 小于1.5μs None 小于1.5μs各种无线通信系统的同步性能指标要求TD-SCDMA基站的时间同步需求TD-SCDMA无线组网要求同频相邻基站空口同步、时隙对齐，任意两个基站之间帧头最大偏差不超过3μs，否则会产生：时隙干扰：前一个时隙的信号落在下一个时隙中，破坏了这两个时隙内的正交码的正交性，使这两个时隙内的基站或终端都无法正常解调。
上下行时隙干扰：一个基站发射的信号直接对另一个基站的接收造成强大的干扰，严重影响第二个基站的正常接收。
码频率TDD/TDMACDMA 1.6MHz本振源 PRC/LPR （铯钟） G.811时钟铷原子钟准确度±2×10-12 ±1×10-11 ±5×10-11变化±1us 需用时间 115多天 17分钟 3.4分钟675μs 75μs160μs 675μs75μs675μstime本地时钟和频率同步网守时能力无法满足TD需求，需要有时间同步机制依赖GPS存在的问题l 安全问题– GPS系统存在安全隐患。
– GPS故障率： GPS部分已成为除射频模块外的第二高故障率设备，约占总故障数的15%左右。
IEEE1588v2时钟特性和应用方案
IEEE1588v2时钟特性和应用方案俞慧春【摘要】同步网是保证通信网络正常运行的支持系统之一，为网内所有通信设备的时钟和载波提供同步控制信号。
随着通信网络的发展，尤其是3G、4G 网络的部署和应用，精确授时成为各大运营商关注的焦点。
基于IEEE1588v2特性的时钟同步方案，是目前通信同步网精确授时的主要解决方案。
%Synchronous network is one of the support system to ensure the normal operation of the communication network, the synchronization control signal for al communication device within the network clock and carrier. With the development of communication networks, especial y the deployment and application of 3G, 4G network, precise time become the focus of at ention of each operators. A clock synchronization scheme based on IEEE1588v2 characteristic, is the main solution of accurate timing synchronization network.【期刊名称】《信息安全与技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3页(P44-45,51)【关键词】1588v2;时钟同步【作者】俞慧春【作者单位】江苏省邮电规划设计院有限责任公司江苏南京 210019【正文语种】中文在现代通信网络中，为保持各类业务的正常运行，要求网络设备之间的时间或频率误差能够保持在合理的范围内，即网络需要时钟同步。
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广东移动-上海贝尔 基于PTN网络的1588时间同步技术上海贝尔股份有限公司 2010年11月TD基站对于同步的要求和现状分析All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXXTD基站频率和时间同步要求对于TD-SCDMA同步性能的要求 TD-SCDMA 的同步需求由3GPP TR 25.836定义。
TD-SCDMA基站需要的频率 精度为±50 ppb（0.05ppm)。
此外，还需要相邻基站间的相位同步，误差要求在3 μs 以内，即基站和RNC （或PGW)之间的相位误差应该不超过1.5 μs。
TD-SCDMA空口时间同步精度要求： ∣△T1＋ △T2＋ △T3 ∣<±1.5usGPSMaster ClockIub Backhaul Node B△T2按照最坏情况，精度分配如下： ∣△T1∣< 200 ns ∣△T3∣1 BBU+1 RRU情况下为300ns，1 BBU+6 RRU情况下为500ns 因此要求∣△T2∣的范围：800~1000ns△T1△T3△T1：时间源精度△T2：回传网络偏差All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX△T3：基站偏差目前 GPS 定时存在问题及替代方案目前基站通过GPS保证空口同步：GPSn n n对基站安装提出一定的要求 基站成本 安全性问题GPS替代方案：n n n单星方案 北斗 时间同步网 传输分配Node BIub BackhaulRNCn传输分配方案 (借助IEEE 1588)：n n n通过MSTP开销 通过MSTP净荷 通过PTNAll Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX1588v2地面时间同步 vs GPS时间分配方案TD-SCDMA Node BIEEE 1588v2-Synch<1.5us <800ns (1PPS+ToD)GPS/北斗接收机(IEEE1588v2) TD-SCDMA Node B (IEEE1588v2) (1PPS+ToD)(1PPS+ToD)GPS/北斗接收机PTNPTN (Sync Eth) (Sync Eth) (1PPS+ToD)n 1588v2方案成本仅为GPS方案的10%左右成本（GPS方案中考虑100米左右的GPS馈线） n 1588v2方案避免了GPS方案所要求的安装 条件（120度净空角等）成本8000 6000 4000 2000 0 GPS 1588v2n 1588v2方案确保了较高的安全性All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX基于PTN网络的1588 V2时间同步技术All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX基站回传时钟同步需求：G.8261同步以太网 （频率同步)概念 § 采用以太网物理层来传送高质量的参考频率（类似 SDH） § 要采用类似于SDH的SSM同步算法进行时钟分发。
§ 传送频率，不支持传送时间。
§ 时钟性能满足G.813(or Stratum3)的要求，精度高 于1588v2，是新建网络。
同步以太网特性 § 从同步以太网物理层提取时钟送到EEC。
§ EEC时钟reference从以太网端口分发 § 所有在同步分配链上的节点必须都是同步以太网节 点，需要硬件支持时钟提取和分发。
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXXIEEE 1588 - 精确时间协议n IEEE 1588又被称作PTP协议（精确时间协议）；全称为“Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems” n 提供一种低成本的高精度（sub-us）的基于分组的时间同步技术，可以作为现 有的时间同步技术的改进技术，（例如，NTP和IRIG-B） n IEEE1588v1，发布于2002年，已经广泛应用于工业自动化，自动化测试测量和 测试，航空航天，以及AV（Audio & Video network） n IEEE1588v2 （IEEE 1588-2008 ），发布于2008年，已具备应用于较大网络以 及电信特性n 更短的Sync报文，更高的帧速 n 支持PTP over Ethernet n 提高了时戳的表示精度（1ns->15fs) n 支持透明钟，减少误差累积 n 支持单播MAC地址 n 支持基于TLV的协议扩展 …All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXXIEEE 1588v2名词术语IEEE 1588v2可以用于在分组网络中分配时钟(频率，相位，时间)。
其时钟具有以下一些基本概念：按主次分：§ Grandmaster：全网最高级时钟（比如来自GPS），必须作为Master，不能同步于任何其他时钟。
§ 主时钟Master ：一个PTP同步域内只能同时有一个Master Clock（对应一个PTP端口），所有Slave Clock同步于此时钟。
§ 从时钟Slave: 对应一个PTP端口，同步于其域内的Master Clock。
按模式分：§ 普通钟 Ordinary Clock（OC)：只具有一个PTP端口,只能同时作为Master或Slave § 透明钟 Transparent Clock (TC)：中间节点，不必同步于Master Clock，只需要计算Syn message通 过该节点的时间，并在Syn Message中累计该时间，用于Slave时钟的offset计算。
§ 边界钟 Boundary Clock (BC)：同时具有多个PTP端口，不同端口可作为Master或Slave. ,不同的同步 域靠边界钟分割。
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX1588v2主从同步的基本原理（1）MASTER t1 d1 SLAVE Sync Follow_up t2 t1, t2Switch/Router LayerTime stamp known by slaveFUNCTION-1： t2 – t1 = d1 + Offset t4 – t3 = d2 - Offset Delay=d1+d2;* d1=d2Offset=[(t2-t1)-(t4-t3)]/2 Delay_Req Delay_Respt1, t2, t3, t4t3t1, t2, t3Delay=[(t2-t1)+(t4-t3)]/2d2 t41588协议中对于 Delay的计算方式 决定了它对于网 络的基本前提： 主从之间双向时 延相等1588协议属于通信协议，（而 非网络协议），它运行在 Ethernet或IP协议之上10 | Presentation Title | Month 2009 All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX1588v2主从同步的基本原理 （2）Master Clock Slave Clock Master Clock Slave ClockPTP UDP IPTime StampPTP UDP IPTime StampPTP UDP IPTime StampPTP UDP IPTime StampMAC PHYMAC PHYMAC PHYMAC PHY传送网(PTN/OTN)PTP message flow Switching Function Synchronization通信的两个对等1588实体之间并不关心，也无法获知1588报文的具体承载技术 和物理层信息All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXXBMC算法BMC算法- 最佳时钟算法(Best Master Clock Algorithm), 简称BMC算法， 本地时钟通过BMC算法来决策哪个时钟是最好的，并据此来决定端口的下一 个状态值。
在PTP子域中每个时钟独立运行BMC算法。
BMC算法由两个部分组成： § 数据集比较算法 ，（决定两个时钟端口中哪个更好 ） § 端口状态决策算法（提供每个端口的状态建议） BMC可用于判决最佳的时钟，也可以用来新发现时钟源 BMC可用于从网络通信中断以及时钟源失效中自动恢复，恢复的速度取决于 Announce报文的发送间隔和网络拓扑 BMC算法是在每个时钟的每个端口本地运行的，他规定数据比较的顺序和判 据，所使用的数据包括时钟级、时钟标识符、时钟变量、路径长度，是否边 界时钟等，通过比较可以得到每个时钟的每个端口当时应取的状态。
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX影响PTP1588时间恢复精度的主要因素1，时延变化 （DELAY VARIATION）2，双向不对称（ASYMMETRY）All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX时延变化n在分组网络中，胶片所给出的公式中Delay和Offset并不是固定值，而是时间的 函数： § Delay =Delay(t) § Offset =Offset(t)n由于分组网络中，各个中间节点对分组的排队（Queue），整形（Shaping）等 处理，以及分组业务流量的波动特性，照成了时延变化。
通过各种设计方案以及 算法，例如采用透明钟(TC)，本地的高稳晶振，伺服算法，锁相环技术， “Lucky Packet”等，努力克服由于时延变化带来的误差。
All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2008, XXXXX双向不对称n n1588PTP协议的最重要的前提是双向的对称。
但是，在实际网络中会带来各种不对称因素。
例如，光纤链路的不对称，双向 流量不对称造成的处理时延的不对称，某些网络保护倒换机制形成的双向路径 的不一致造成的不对称。