Transcript 时钟专题
时钟专题 V1.1 Unitrans D&T Group 课程目标 了解数字同步的基本概念 掌握标准SSM的时钟处理 了解扩展SSM的特点 2 课程大纲 数字同步基础 SDH标准SSM SDH扩展SSM 3 数字同步基础 数字同步网的时钟种类 数字同步网的同步方式 我国数字同步网的时钟分级 SDH的时钟源种类及对同步网的影响 4 数字同步网的时钟种类 铯原子钟：长期频率稳定度10-13~10-14即约300万年误差一秒， 价格昂贵，短期稳定度差，可作为最高级基准时钟。 铷原子钟：体积小，预热时间短，短期稳定度高，价格便宜， 但长期稳定性低于铯原子钟，可作为地区级基准时钟 GPS（全球定位系统）：与大楼综合定时源（BITS）内部时钟 和GPS接收机内部时钟综合，才能得到长期和短期都能满足要 求的定时信号 石英晶体振荡器：可靠性高，寿命长，价格低，频率稳定度范 围很宽，但长期频率稳定度不好 5 SDH的时钟源种类及对同步网的影响 SDH的时钟源种类 外部时钟源 线路时钟源 支路时钟源 设备内置时钟源 6 数字同步网的同步方式 全同步方式 主从同步方式：正常工作模式，保持模式，自由运行模式 准同步方式（网内的时钟独立运行，采用高精度的时钟，互不 控制） 主从同步和准同步相结合的混合方式 7 我国数字同步网的时钟分级 ITU-T时钟分级 基准主时钟，该时钟由G.811规范为PRC 转接局从时钟，该时钟由G.812规范为SSU-A 端局从时钟，该时钟由G.812规范为SSU-B SDH的网元时钟，该时钟由G.813规范为SEC 我国的数字同步网采用三级主从同步方式 一级基准时钟（国家级）分为两种 全网基准钟（PRC）：由自主运行的铯原子钟组或铯原子钟组与卫星 定位系统GPS组成 区域基准钟（LPR）：由卫星定时系统GPS和铷原子钟组成 二级基准时钟（转接局从时钟） （SSU-T） ：铷原子钟或高稳晶体钟组成 三级节点时钟（端局从时钟） （SSU-L） ：高稳晶体钟组成 8 同步定时信号的分配 局内分配：所有网元时钟都直接从本局内最高质量的时钟BITS获取定时 G.813 节点时钟 同步链路 局外 G.813 节点时钟 节点时钟 G.813 节点时钟 G.813 节点时钟 定时信号 去局外的其它G.813时钟 局间分配 ：一般采用树型结构使SDH网内的所有节点都能同步 G.811 PRC PRC为基准参考时钟 G.812 节点时钟 G.812 节点时钟 G.812 节点时钟 G.812 节点时钟 G.812 节点时钟 G.812 节点时钟 9 课程大纲 数字同步基础 SDH标准SSM SDH扩展SSM 10 SDH标准SSM 同步状态信息（SSM） SDH设备标准SSM处理规则 标准SSM协议下时钟保护 时钟成环 11 同步状态信息（SSM） ITU-T建议G.704采用同步状态信息SSM（Synchronization Status Message）在同步定时链路中传递定时信号的质量等级 SDH利用S1(5~8)表征不同的时钟质量等级，以传递SSM信息 优选顺序 SSM编码（bit5-比特8） 质量等级描述 对应的我国时钟等级 0010 最高 QL_PRC 1级基准时钟 0100 ↓ QL_SSUT 2级节点时钟 1000 ↓ QL_SSUL 3级节点时钟 1011 ↓ QL_SEC SDH网元设备时钟 1111 最低 QL_DNU 同步信号不可用 12 SDH设备标准SSM处理规则 时钟源选择 根据质量级别选择跟踪的时钟源 当有同样高质量等级的参考信号存在时，遵循选择短路径时钟原则， 可以通过人为设定的优先级来进行判断选择 在获取时钟源后，回送0xf表示回送时钟源不可用，避免两个节点间 出现同步互跟的情况 13 标准SSM协议下时钟保护 单网元标准S1处理：根据质量级别选择跟踪的时钟源 0x04 外 时 钟 0x02 0x0b 线路1 线路2 0x02 0x02 0x02 线 路 3 0x0f 14 链网标准S1处理 时钟参考源唯一 G.811标准外时钟 0x02 0x02 A 0x02 B 0x0f 0x02 C 0x0f D 0x0f 15 多时钟参考源 G.811标准外时钟 0x02 G.812标准外时钟 0x04 0x02 A 0x02 B 0x0f 0x02 C 0x0f D 0x0f G.811标准外时钟 0x02 G.812标准外时钟 0x04 0x04 A 0x04 B 0x0f 0x04 C 0x0f D 0x0f 16 环网标准S1处理：需要考虑优先级设置 时钟参考源唯一 G.811标准外时钟 0x02 0x02 A B 0x0f 0x02 0x02 0x0f 0x02 2 0x0f D C 0x02 1 17 多时钟参考源（正常状态） G.811标准外时钟 0x02 0x02 A B 0x0f 0x02 0x02 0x0f 0x02 G.812标准外时钟 3 0x04 0x0f D C 0x02 1 2 18 多时钟参考源（保护状态） G.811标准外时钟 0x02 3 1 0x04 A B 0x04 2 0x04 0x0f 0x0f 0x04 G.812标准外时钟 3 0x04 0x0f D C 0x04 1 2 19 二纤环网标准S1配置成环 1 外同步源1(0x02) 1 F 2 1 E 2 2 2 A D 外同步源1(0x04) 1 3 3 1 B 2 1 C 2 20 0x0f 0x02 0x0f 0x02 外同步源1(0x02) 0x02 0x0f 0x0f 0x02 0x0f 0x02 正常工作状态下，外时钟源1为整个网络的时钟标准，各网元按 照质量和优先级进行时钟的选取。 21 0x0f 0x04 0x0f 0x04 0x0f 0x04 外同步源2(0x04) 0x0f 0x04 0x0f 0x04 当外同步源1丢失时，网络中的各个网元需要重新进行时钟分配。 此时，外同步源2将成为整个网络的时钟标准，各网元按照质量 和优先级进行时钟的选取。 22 0x0f 0x04 0x0f 0x04 0x04 0x0f 0x0f 0x04 0x0f 0x04 0x0f 0x04 当外同步源2丢失后，网络中的各个网元需要进一步重新分配时钟。 外时钟源2丢失的瞬间，时钟源丢失的信息还没有传递到网元C， 因此，D可以从C获取质量等级为0x04的时钟以弥补外同步源2的 丢失，其结果就是产生时钟成环 。 23 课程大纲 数字同步基础 SDH标准SSM SDH扩展SSM 24 SDH扩展SSM 扩展SSM的定义及工作原理 中兴公司扩展SSM算法的特点 利用扩展SSM进行时钟保护 25 扩展SSM的定义及工作原理 扩展SSM：利用开销字节中没有定义的空闲字节来作为标准 SSM协议的扩充，目的是更好地防止时钟成环 旧算法：利用S1(1~4)表示时钟的质量等级， S1(5~8)表示信息传 递所经过的节点数 新算法： 利用S1(1~4)表示时钟的质量等级，R2C8(1~5)表示信息 传递所经过的节点数， R2C8(6~8)表示网元传递的时钟ID 扩展SSM的工作原理：计算时钟经过的节点数，优先选择质量 高、经过网元数量少的定时信号；同时，通过软件算法比较节 点网元接收的时钟ID与自身的时钟ID，如果相等则时钟成环， 网元就不跟踪这个时钟信号，以从根本上防止了时钟成环 26 中兴公司扩展SSM算法的特点 从根本上防止了时钟成环 当存在多条时钟路径时，自动选择最优（最短）路由 只要存在到达主时钟的路由，网元就会跟踪主时钟，而不会进 入自由振荡状态 算法为低层分布式处理，各网元地位等同，操作简单 27 利用扩展SSM进行时钟保护 0x0f 0x04 0x0f 0x04 0x0f 0x04 0x0f 0x04 0x0f 0x04 图中所示为二纤环网的外时钟源先后丢失后采用扩展SSM算法的 结果，工程实践证明该算法是有效的。 28 univ.zte.com.cn 29