IEEE1588精密时间协议——分组网络上的频率同步

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1、IEEE1588精密时间协议——分组网络上的频率同步关键字：轴金廿间語议讨间竹输协议同步以人网电信网络正在从电粘交换技术快速转向分组交換技术・以满足核心网和按入网対带宽需求的迅逵扩大•传统的电路交换TDMM络木身就支抒在整个M络卜.实现榊密频率同步。为了姗保向终端用户设备扯供岛等级QoS.无线基站和多业务接入点(MSAN)等接入平台仍燃依焕网络冋传连接上探供的问步功能.在屯佶网中，能否通过以太沏向远城无线塞站和接入丫台捉供运营级的冋步质fil・是向以太网回传网演进的关Uh时间传输协议垃奶使用时间传

2、紛协谏的电伫设备是通过何腥控制环垢驱动远端网元(如街道机箱接入*台和无线怨站)中的够考振荡器，这凹远端网元中的参考抿跻器以向邵是从T1/E1TDM回传连接恢复河步•只婪TDM传输网络对以廉踪到荃准参考时钟(PRC),远端网尤祖能采用郴对简/的伺囁控制将它们的抿荡器说定到叩《踪PRC的回传反馈时钟。当回传连按变成以A网一远端网元与同步源相互隔离时问题淞來了。本丈将讨论如何便用以太网上的IEEE1588梢豹时何协辿PTP)向远瑞网元捉供同步•虽然以太网已那翎广泛普及.是低价连接的理想介质.但并不卜常适

3、合姿求辂密同步的应用.以太网生來就足非确定性的网络・很难提供要求同步的实时或対时间敏密的应用・PTP通过网络物理层的拔IfIIN间戢技术很好地克服了以太网的延迟和抖动紂题.因此使用以太网络承拔时忡数据包可以达创100ns范用内的空前粘度・进而显苦节省成本.下一代网络的同步功能莫JGPS的卫星接收器可以提供小J-100ns:VjW度.经常被用j粘密时间与麵率同步非常关愷的领域.如电佶.军耶和航空应用.但提髙榊度成木巨人.基JGPS的系统需要安装室外天线.Mti接看到天空以便接收低功率的卫®.传紛佔号

4、.这不仅增加了费用.而且对设施的物理架构也惜来了额外的负担。丛于这个理由，GPS最适合在中心局用作电倍网络的呈准参石时钟，然后使用其它技术向远端设条分配同步和定时。电佶运営福和设备制造丽正在研究通过以太网络提供同步的多种新方法。•白适应时钟恢M(ACR)：基于电路仿真业务(CES)的许实非标准化解决方案使用ACR技术农远端下游单元再生网络时仲.热而.运苛商在使用这秤技术时辿到了一些性能何辿,见不用说-空主要运营商通常不廳匾将犬规検的新业务部茗交付给非标准化解决方案來实现，•同步以太网:ITU艰近已

5、经完成了旨在满足通过以人网传输网络捉供频率同步需求的同步以木网(G.8261G8262G.8263)的定义T.作。现有以太网和同步以太网(Sync-E)的基本区别是发送PH丫时饥现在的IEEE802.3®求发送时钟达到100ppb(I亿分之一)的自山抿荡时忖粒度.在同步以太网中・发:送时紳带度必须达到4.6ppb・井能通过外部SSU/BITS参勺或接收时钟跟踪到一级时钟.通过简单地将以太网的发送和接收时钟蟻接起来.同庁以k网町以用來USONET/SDH交换数据.同步以太网面临的挑战足，在PRC和终

6、瑞设备之间的箱个略径上，所冇以太网交换机都婪通过升级凡备冋步以太网功能。•网络吋间协议(NTP)：NTP作为呆流行的协议被广泛用干LAN和WAN上的时间同步.NTP实现成本相対狡低.儿乎不需要修改便件。然而・H前版本的NTP和实现方案还不能满址电佶网络冋步所需的史岛酬度要求.另一方面,PTP通过使用现有的以太网分甩网络町以提供接近NTP的成本效益，并通过使用基于礎件的时间戰技术达飼超过NTP的楙皮。PTP町以与使用海速交换机的标凍以太网网络I：的正常网络业务共行・同时捉供奈抄级的同步秸度。达到这个

7、杰出件能描标的关铤足硬件辅助下的吋间峨技术。PTP工作廉理：锁件辅助下的时间戳技术在网络时间保持应用中必须克眼的两个主要问题尼抿荡器漂移和时间传输址时。不许釆用何种协议，娠荡器淤移何题椰可以通过使用更岛质堑的振荡器和从更nf/i/i的时铃池(如GPS)获得时间而得以筱轻.吋间传输寇迟何題解决起来比较因难・它貝有双璽件：既有与操作系统处埋时间数据包有关的延时.也有由于源时钟与冃的时钟之间行在的购由湍、交换机、虐盜和宾它皎件引尼的网络延时。在瞇少操作系统延IhJfilK动方MiPTP是最成功的°PTP

8、将时戰单尤(TSU)和主从时钟Z间时间微交换的创新方壮结合在一起。位于以太网介质访问控$1(MAC)^以太网PH丫接牧器么间的TSU列时咽探输入输出救也流，当识别出IEEE1588PTP数据包的前导位吋发布个时何峨.用/桔确杯记PTP吋何数据包的到达或离开(见图1)・F1:TSU位于以太同MAC和以太网PHY接收益之间。为了估计和减少操作系统延时.主时钟会根据木地时钟周期性地向网络上的从时钟发送一个同步(Sync)报文.TSU对发送的Sync报文标记上确切的时何。从时钟也给词达的S