同步与定时

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什么是同步状态信息( 什么是同步状态信息(SSM,Synchronization Status Message) , )
SSM也称同步质量信息,用于在同步定时传递链路中直接反映同步定时 信号的等级。若具有SSM功能,则在同步传递链路中的每一个节点时钟都能 在接收到从上游节点来的同步定时信号的同时,接收到SSM信息。根据这些 信息可以判断所收到同步定时信号的质量等级,以控制本节点时钟的运行状 态。如继续跟踪该信号,或倒换输入基准信号,或转入保持状态等。如果在 数字同步网中每个节点时钟都能收到上游节点送来的SSM,以控制本身时钟 处于正确的工作状态,并能在向下游节点输出同步定时信号的同时也送出反 映该同步定时信号质量等级的SSM,则整个数字同步网内各级节点时钟都处 在了一种同步定时信号质量预知的监控状态下,从而可以大大提高全网同步 运行的质量。
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1(G.811) P=2
A D 同步状况如何 C B
TRB1 Q=3 P=3
(G.812)
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2 Q=s1=2,P=2 Q=s1=2,P=15 Q=5,P=3 Q=s1=6,P=4 Q=s1=2,P=1
源自文库A D C
Q=3,P=1 Q=2,P=2 TRB 1 Q=3 P=3
(G.812)
B
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2 Q=2,P=2 Q=6,P=15 Q=2,P=4 Q=6,P=1
A D C
Q=6,P=1 Q=6,P=1 Q=2,P=2 TRB 1 Q=3 P=3
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2
Q=6,P=1
A D C
Q=3,P=1 Q=3,P=2 TRB 1 Q=3 P=3
(G.812)
B
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2 Q=2,P=2 Q=6,P=15 Q=6,P=1
(G.812)
B
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
传送和维护时钟应注意几个问题
同步时钟传送不应存在环路。 同步时钟传送不应存在环路。 (NEC设备支持SSM功能的型号见下页) 尽量减少定时传递链路的长度,避免由于链路太长影响传输的时钟信号的质量。 尽量减少定时传递链路的长度,避免由于链路太长影响传输的时钟信号的质量。 尽可能从不同路由获得主、备用时钟,以防止当主用时钟传递链路中断后, 尽可能从不同路由获得主、备用时钟,以防止当主用时钟传递链路中断后,导致时 钟基准丢失的情况。 钟基准丢失的情况。 选择可用性高的传输系统来传递时钟基准。 选择可用性高的传输系统来传递时钟基准。 从站网元最好从最短的路由和最少的转接次数的端口方向提取。 从站网元最好从最短的路由和最少的转接次数的端口方向提取。 定期检查网络时钟工作状态,做好资料的整理。 定期检查网络时钟工作状态,做好资料的整理。
同步与定时
同步方式三
NE
Data+Clock
NE
CLK1
CLK2 互同步方式
网内没有主基准时钟, 网内没有主基准时钟,各时钟将自身频率锁定在所 有接收到的定时信号的加权平均值上, 有接收到的定时信号的加权平均值上,各时钟相互作 实现网内时钟同步。输入缓存吸收时钟间的差别, 用,实现网内时钟同步。输入缓存吸收时钟间的差别, 没有slips。 没有 。 具有较高的可靠性,对时钟性能要求不高, 具有较高的可靠性,对时钟性能要求不高,但网络 参数的变化容易引起系统性能变化甚至进入不稳定状 态。
Primary Reference Clock (G.811) Primary Level SSU (G.812) Secondary Level SSU (G.812) SDH Equipment Clock (G.813) Do Not Use
SSU-A (G.812) SSU-B (G.812)
Order
Highest | | | Lowest
SSM Code [MSB]-[LSB] San1-San4 0010 0100 1000 1011 1111
Quality Level (QL) Description
Primary Reference (G.811)
QL-PRC QL-SSU-A QL-SSU-B QL-SEC QL-DNU
同步与定时
网元的时钟源
(1) 外同步定时 (2) STM-N 线路信号中提取 保持模式(holdover) 自由振荡模式 (free-run)
(3) 2M PDH支路提取 (4) 内部定时
External in External out (from BITS) (to BITS) 1 2 1 2 STM-N Line1 Tributary 1 2 line3 line2
(G.812)
B
Q=2,P=2
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2
A D 同步状况又将如何 C B
TRB 1 Q=3 P=3
(G.812)
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2 Q=5,P=2 , Q=6,P=4 , Q=5,P=1 ,
ITU-T的相关规定 的相关规定
1992年ITU-T G.707建议和1995年7月新的G.704建议中分别阐述了SDH 网内STM-N和PDH 2048kbit/s的SSM规定。 G.707建议把SSM定义于STM-N帧结构中开销的S1字节的第5比特至第8 比特,这4个比特可有16种不同的编码,反映16种同步质量等级。目前,已启 用了6种编码,4种是ITU-T已规定的同步等级,另两种分别是“同步质量不知 道-0000”和“不应用作同步-1111”,其余均预留待用。 G.707和G.704建议所规定SSM编码及含义完全相同,只是G.704建议的具 体确定留给各网络部门自己选择。
同步与定时
同步方式一
•常用于国际数字网中,即一个国家和 •另一个国家的数字网之间采用此种同步
NE
Data
NE
CLK1 •铯原子钟
CLK2 准同步方式
•铯原子钟
各节点都设立高精度的独立时钟, 各节点都设立高精度的独立时钟,这些时钟具有统 一的标称频率和频率容差, 一的标称频率和频率容差,虽然各时钟频率不可能绝 对相等,会产生滑动,但由于精度足够高 但由于精度足够高, 对相等,会产生滑动 但由于精度足够高,产生的滑动 可以满足指标。对时钟性能要求高。 可以满足指标。对时钟性能要求高。
A D C
Q=5,P=1 ,
B
TRB 1 Q=3 P=3
(G.812)
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2 Q=3,P=2 , Q=3,P=15 , Q=6,P=1 , Q=3,P=4 ,
A D C
Q=6,P=2 , Q=3,P=1 , Q=6,P=1 , Q=3,P=2 , TRB 1 Q=3 P=3
同步状态信息( 同步状态信息(SSM,Synchronization Status Message) , )
SDH时钟同步的目的是使SDH网中各节点的时钟频率和相位都限制 在预先确定的容差范围内,以免由于数字传输系统中收/发定位的不准确 导致传输性能的劣化(误码、抖动)。 在SDH网元主节点局的基准时钟注入方法通常是利用GPS(卫星全 球定位系统)提供外部2Mb/s BITS时钟,在网元重要节点局安装GPS接 收机,提供高精度定时,形成地区级基准时钟(LPR),该地区其它的下 GPS 级网元在主时钟基准丢失后仍采用主从同步方式跟踪这个GPS提供的基 准时钟。 同步定时传递链路中,在正常跟踪于主用链路的情况下,每一个节 点时钟接收和发送的都是G.811时钟质量的SSM。在故障情况下丢失主用 输入基准信号时,或接收到的SSM表明上游节点送来的同步定时信号降 级时,本节点时钟将倒向备用输入基准信号。如备用基准信号仍不可用 或没有备用基准信号,本时钟自动输入SSM信息,此时本节点送出的 SSM为该节点时钟保持的性能等级(G.812 时钟或G.813时钟)。
TRB 1 Q=3 P=3
(G.812)
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2
Q=6,P=1
Q=5,P=4
A D C
Q=5,P=1
B
Q=5,P=3
TRB 1 Q=3 P=3
(G.812)
TRB 2 Q=3 P=4
同步与定时
STM-N
holdover free run
STM-N
同步与定时
时钟源倒换规则
1、首先选择质量级别即Q值高的时钟。 2、对于质量级别相同的时钟,选择优先级别P值高的时钟。 3、失效线路自动认为Q值为6,而不考虑S1取值。 4、‘回送’方向S1值自动设为6,避免时钟形成环路。
同步与定时
时钟倒换实例
A
Q=5,P=3
D C
Q=s1=2,P=1 Q=5,P=2
(G.812)
B
Q=5,P=3
Q=s1=2,P=1 Q=s1=6,P=2 TRB 2 Q=3 P=4
Q=s1=6,P=2
TRB 1 Q=3 P=3
同步与定时
时钟倒换实例
EXT 1 EXT 2 Q=2 Q=2 P=1 (G.811) P=2
A D 同步状况又将如何 C B
同步与定时
同步方式二
•常用于一个国家、一个地区 •的数字网内部采用此种同步
NE Master
CLK1
Data+Clock
NE Slave
主从同步方式
定时信号从基准时钟向下级从钟逐级传送, 定时信号从基准时钟向下级从钟逐级传送,各从钟 直接从上级钟获取同步信号,不断根据过来的同步信 直接从上级钟获取同步信号, 号来调整本身的时钟, 号来调整本身的时钟,同步信号可以从传送业务的数 字信号中提取,也可以使用专用链路传送定时信号。 字信号中提取,也可以使用专用链路传送定时信号。 从钟使用锁相环技术将输出信号的相位锁定到输入信 号的相位上,正常锁定时, 号的相位上,正常锁定时,其输出相位具有与基准信 号相同的精度。 号相同的精度。 对从钟性能要求低, 对从钟性能要求低,但传输链路的不可靠会影响时 钟传输,同时存在定时环路的可能。 钟传输,同时存在定时环路的可能。
同步与定时
中国电信一干SDH网时钟采用的同步方式是主从同步方式,其中主时钟在北京, 副时钟在武汉。 主从同步的数字网中,从站的时钟通常有三种工作模式。 · STM-N 线路信号中提取时钟模式 从站时钟由STM-N 线路信号所带的时钟信息中跟踪锁定。此时钟可能是网中的 主时钟,也可能是上一级网元内置时钟源下发的时钟,也可是本地区的GPS时钟。 与从时钟工作的其它两种模式相比较,此种从时钟的工作模式精度最高。 · 保持模式 当所有定时基准丢失后,从时钟进入保持模式,此时从站时钟源利用定时基准信 号丢失前所存储的最后频率信息作为其定时基准而工作。由于振荡器的固有振荡频 率会慢慢地漂移,故此种工作方式提供的较高精度时钟不能持续很久。此种工作模 式的时钟精度仅次于正常工作模式的时钟精度。 · 自由振荡模式 当从时钟丢失所有外部基准定时,也失去了定时基准记忆或处于保持模式超时, 从时钟内部振荡器就会工作于自由振荡方式。 如有其他时钟输入方式,就不会用到此种时钟模式。
有了SSM,同步定时传递链路中的时钟可以明确地获知其输入基准信号是源自 G.811时钟、G.812时钟,还是SDH设备(G.813时钟),并根据此信息灵活地控制时 钟的工作状态,从而避免了盲目地跟踪,改善了定时传递的可靠性,并可同步故障跟 踪,从根本上提高了数字同步网的稳定性和可靠性。 ITU-T G.704建议把SSM定义于2048kbit/s帧结构中偶帧0时隙(TS0)的第4比 特至第8比特(Sa4~Sa8)中,可由网络管理部门任选其中的一个比特(San),从而 保证了数字同步网的质量。
同步与定时
同步方式四
Network
Data
Network
Atomic CLK
Atomic CLK 混合同步方式
当定时传输距离很长时, 当定时传输距离很长时,将全网划分为若干个同步 区内为主从同步网,区间为准同步方式, 区,区内为主从同步网,区间为准同步方式,可以减 少时钟级数,缩短定时信号传输距离。 少时钟级数,缩短定时信号传输距离。 时钟频率基本一致, 时钟频率基本一致,1slip/72days,能被任何业务所 能被任何业务所 接受。 接受。
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