8-PTN 分组时钟技术

自适应的含义就是不需源端设备参ห้องสมุดไป่ตู้时钟恢复，由宿端设备 自行恢复同步信息。
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ACR的基本实现过程

根据FIFO队列的长度调整输出时钟频率

队列过长加快提取频率 队列过短减慢提取频率 对丢包很敏感
时钟源
Timing 包队列 网络 接口
时钟源 产生携带时 钟信息的 Timing包 f 分组网络
f
时钟 处理 模块
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CES_ACR技术简介

CES_ACR是基于CES电路仿真技术（业务报文）的自适应时钟同
WiMax TDD
LTE
0.05ppm
0.05ppm
1us
倾向于采用时间同步
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分组网络同步解决方案

分组网络面临的问题


传统的PSN为异步网络，节点间不存在同步关系
E1
NB/BTS
MW
BTS BTS
MW
PTN
BTS
E1
NB/BTS
MW
BTS BTS
PTN PTN 异步IP网络
RNC/ BSC
E1
NB/BTS
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TOP_ACR技术简介
4 . IEEE 1588v2
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同步以太技术概述

同步以太技术

通过直接利用以太网物理层面上的特性，从串物理层的串行数据码流恢复时钟达到包网络全 面同步，与上层业务无关，不受网络负载影响。 通过从以太网线路上的串行码流里提取时钟并选源后，时钟锁相环跟踪其中一个以太网线路 时钟，产生系统时钟，通过系统时钟作为以太网物理层发送时钟用于发送数据来实现时钟向 下级传递。
连的同步包网络的同步。 络，受网络延迟抖动、丢包、错序的 支持PSN网络透传，不要求中间设备 影响非常大，需要保证业务高QoS 支持，运用灵活 技术不成熟 不能支持时间（相位）同步
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问 题

目前业界有哪些在分组网络中实现同步的技术?
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目 录

1. IP网络同步概述 2 . ACR 3 . 同步以太网
4 . IEEE 1588v2


现网络同步，为此，各种组织制定了多种技术方案和标准。
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培训目标

学完本课程后，您应该能：
描述分组网络同步的意义 理解ACR基本原理 理解同步以太技术基本原理 理解1588v2基本原理
固定填充IEEE Std 802.3Slow Protocols multicast address: DA=01-80C2-00-00-02(hex) SA:填充软件全局配置值 固定填充：Slow Protocol Ethertype=88-09(hex) 固定填充：Slow Protocol Subtype=0A(hex) 固定填充：ITU-OUL=00-19-A7(hex) 固定填充：ITU Subtype=Ox0001 Version：填充软件全局配置值 分类填充：Event flag：0代表Information PDU;1代表Event PDU
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问 题

思考题：能使用ACR技术为TD_SCDMA网络提供同步么？
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目 录

1. IP网络同步概述 2 . ACR 3 . 同步以太网
CES
TDM+时钟 从TDM接 口提取时钟
BSC
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CES_ACR应用场景

基站通过E1接口（可经过微波设备）由PTN作为网关接入异步分组
网络。

RNC侧PTN设备作为CES_ACR时钟源，基站侧PTN设备采用自适 应算法对RNC侧的时钟信息进行恢复，保证了无线网络同步。
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同步以太技术实现过程

Step1：根据网络串行码流从线路上恢复物理层的时钟。

实现方式：

1、从PHY芯片恢复时钟。 2、从CDR恢复时钟。

Step2：同步以太网提取最优时钟作为系统时钟源，在下发给各单
板。
PHY
系统时钟
PHY
时钟板 PHY提取时钟
PHY
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同步以太技术应用场景
FE
BTS
场景一：链型网络
GE GE
FE
BTS
GE E1 E1
E1
BITS
BTS
FE
BTS
GE FE GE Ring E1
场景一：环型网络
BTS
BITS
E1
BTS
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同步以太SSM报文
Octet number 1-6 7-12 13-14 15 16-18 19-20 21 Size 6 octets 6 octets 2 octets 1 octets 3 octets 2 octets 4 octets 1bits Field
ITU-T G.8264
3bits
22-24 25-124 3 octets 36-1490 octets
Reserved：固定填充全0
Reserved：固定填充全0 Data：QL TLV Type（1Byte） 类型：0x01；Length（2Byte）长度：0x04； SSM扩展信息（4bit）/SSM code(4bit). QL-EECI 相当于G.813 Option 1的QL-SEC,QL-EEC2相当于G.812的 Type IV clock。 Padding：（必须是整数字节） 若5秒未是收到同步以太Information报文，上报中断。
步方式。

时钟恢复过程
在Ingress侧PE设备上，从TMD接口提取时钟，以获取的时钟频率发送
CES业务报文。
在Egress侧PE设备上，CES芯片根据CES业务接收缓冲区的变化情况
恢复出原始的TMD时钟频率。 PTN PTN E1 IP/MPLS
BTS
E1/Ch STM-1
TDM+时钟
根据CES业务中 的信息恢复业务 时钟

时钟恢复过程
在Ingress侧PE设备上，以固定的频率发送包括Timing信息的分
组报文。
在Egress侧PE设备上，接收端连续监测存储在FIFO存储器中的
报文信息量偏差，用时钟恢复算法跟踪线路时钟频率。
PTN E1
BTS
PTN IP/MPLS CES E1/Ch STM-1 TDM+时钟 从TDM接 口提取时钟
Internal Use Only
PTN 分组时钟技术

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前言

分组网络原来只是为传送分组数据而设计的，网络节点间不 需严格同步，传统包交换网络是一个异步网络。 随着电信分组化趋势的急速发展，分组网络的应用越来越广 泛，分组承载网络也必须承担起原来TMD网络传送时钟的任 务。 为了满足新兴分组网络的同步需求，需要分组网络也能够实
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目 录

1. IP网络同步概述 2 . ACR 3 . 同步以太网
4 . IEEE 1588v2
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同步的基本概念
同步的定义

指两个或两个以上信号之间，在频率或相位上保持某种特定关系，
在PSN中传送数据包，数据包到达目的节点的延时存在不确定性（延 时抖动）

业界几种实现PSN同步的主流技术方案

ACR(G.8261标准)
CES_ACR TOP_ACR(自适应)

以太网物理层同步（G.8262/G.82623/G.8264等标准）

IEEE PTP 1588V2
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业务误码率急剧升高 指针调整频繁 各种告警器疯狂上报 关键芯片突然失效
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无线网络的同步需求
无线制式 GSM WCDMA TD-SCDMA CDMA2000 WiMax FDD 时钟频率精度要求 0.05ppm 基站0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm 0.05ppm 时钟相位同步要求 NA NA 3us 3us NA

同步过程

Master clock
MAC PHY
8B/10B Coding
PHY
MAC
f Source
(2Mhz)
BTS
E1 E1/FE
Ethernet
GE/FE/ E1/STM-1
RNC/BSC
NodeB
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BSC
TDM+时钟
根据CES业务中 的信息恢复业务 时钟
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ACR/TOP优缺点分析
优点
ACR时钟可以实现与异步包网络相
缺点
恢复时钟的质量依赖于承载的PSN网
即两个或两个以上信号在相对应的有效瞬间，其相位差或频率差保持 在约定的允许范围之内。
同步的分类
频率同步
时间同步（相位同步）
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同步的意义

如果网络中时钟严重不同步，则会产生如下后果：
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ACR时钟技术概述

ACR（Adaptive clock recovery）

将本地时钟（timing）信息根据一定的封装格式放入分组数据报 文（业务报文/专用报文）中发送，在接受端从分组数据中恢复 时钟时，通过算法和封装格式尽量规避PSN传送过程中所带来 的损伤。
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分组时钟技术概述
分组时钟 同频 CES_ACR TOP_ACR 同频同相 物理层时钟
Syn_Eth
E1/SDH
1588v2
1588v1 NTP
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1. IP网络同步概述 2 . ACR 3 . 同步以太网
4 . IEEE 1588v2
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