同步以太技术白皮书

目录

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1 背景 (1)

2 同步以太的同步原理 (2)

3 同步以太的SSM功能 (5)

3.1 同步以太的SSM质量等级定义 (5)

3.2 同步以太如何传递SSM信息 (6)

3.3 同步以太的SSM协议如何工作 (8)

3.4 在什么情况下会成环 (10)

4 同步以太的设备模型 (13)

5 同步以太的组网要求 (14)

6 同步以太技术的总结 (15)

7 参考标准 (16)

插图目录

图2-1 同步以太示意图 (2)

图3-1 SyncE中的SSM信息传递 (8)

图3-2 SSM协议工作原理 (9)

图3-3 SSM协议状态机 (10)

图3-4 无SSM的场景 (11)

图3-5 有SSM的场景 (11)

图5-1 G.803推荐的物理层同步组网要求 (14)

表格目录

表2-1 以太接口的同步以太支持能力 (3)

表3-1 表－ESMC报文格式 (6)

表3-2 表：QL TLV格式 (7)

同步以太技术白皮书同步以太技术白皮书

同步以太技术白皮书

关键词：

同步以太,SyncE、SSM

摘要：

本文主要介绍同步以太和NTR技术，包括同步以太和NTR的同步原理、SSM保护倒换

原理以及相关的标准体系等内容。

缩略语：

同步以太技术白皮书 1 背景

1 背景

全IP化是未来网络和业务发展的趋势，这已被业界公认，移动网络也是如此。在移动

网络向全IP逐步推进的过程中，也对如何实现时钟同步提出了新的需求和挑战。

众所周知，分组交换网络用于突发性数据通信的传输，其中信息在源处封装成分组，这

些分组通过网络节点(如交换机和路由器)以存储转发的方式传输，直至到达目的地。因

此分组网络和原来的电路交换网络有着很大不同，在本质上是异步的。网络演进到分组

网络后，原来由SDH网络承担的同步网功能，也相应地需要由分组网络来承担，这就

对分组网络提出了同步的需求。ITU-T SG15/Q13 针对分组网络的同步需求，在G.8261

标准中定义了分组网络的定时和同步特征，提出了同步以太（Synchronization Ethernet，

简称SyncE）的概念，并在G.8262和G.8264标准中明确定义了同步以太节点时钟

（Ethernet Equipment Clock,简称EEC）的性能指标要求和保护倒换协议。

2 同步以太的同步原理

同步以太和传统SDH同步类似，是一种基于物理层码流携带和恢复频率信息的同步技术。同步以太技术从以太网线路的串行码流里提取时钟，通过选源算法后，送给设备系统时钟锁相环跟踪产生系统时钟，然后通过系统时钟把该端口的线路时钟作为其他同步以太端口的发送参考时钟，在发送的串行码流重发送出去。接收方向，从线路串行码流中提取时钟要求码流中必须保持足够的时钟跳变信息，也就是避免连续的长1或者长0。以太网物理层编码采用4B/5B（FE）和8B/10B（GE），平均每4个BIT就要插入一个附加比特，这样就不会出现连续4个1或者4个0，从而加便于提取时钟。在发送方向，同样需要对发送的串行码流按照编码规则进行加扰，以避免接收侧无法提取时钟。

图2-1同步以太示意图

IEEE 802.3标准定义了各种类型的以太网接口，并非所有的接口都支持同步以太，如自协商模式下，如果PHY的某一个端口被协商成Slave模式，那么该端口只能提取接收侧的线路时钟，但发送侧不能跟踪系统时钟，而是直接采用接收侧提取的线路环回作为发送时钟。此时我们说该端口不支持全功能的同步以太，只能支持单方向的同步以太。ITU-T G.8262标准在附录中详细说明了IEEE802.3的各种以太接口对同步以太的支持能力，详见下表：

表2-1以太接口的同步以太支持能力

在实际产品开发中，不会支持上述所有接口，各产品支持的同步以太接口类型，详见各产品的产品手册描述。

3 同步以太的SSM功能

同步以太和传统SDH同步一样，在组建同步网时必须提供同步质量信息传递、保护倒

换和防止跟踪链路成环的功能。这就要求同步以太也必须支持ITU-T G.781标准定义的

SSM协议。

3.1 同步以太的SSM质量等级定义

SSM（Synchronous Status Message）是ITU-T G.781在SDH网上定义的标识时钟源质量

（QL）等级的一组状态信息，用一个字节表示，高4bit保留（全部填0），低4bit表示

质量等级QL。常见的G.781定义的Option1 SDH网络的时钟源质量等级如下：

上表是常见的Option1 SDH网络的时钟质量等级，按照排列顺序，质量等级从高到低，

也就是说一个携带QL-PRC SSM信息的时钟源，其质量等级要高于一个携带QL-SSU－

A SSM信息的时钟源，设备在选源时，会优先选择质量等级高的参考源跟踪。各个质量

等级的含义如下：

QL PRC: 该同步路径传送一个由PRC(定义在G.811)生成的时钟质量，即通常说的BITS

跟踪GPS或者北斗等卫星源后输出的时钟信号的质量等级；

QL SSU-A: 该同步路径传送一个由类型I或类型V从时钟(定义在G.812)生成的定时质

量，即通常说的BITS配置铷钟时，在丢失GPS等卫星源后进入保持或者自由振荡时输

出的时钟信号的质量等级。