同步以太网（SyncE）技术白皮书.docx

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1、1概述11.1 产生背景11.2 技术对比11.3 技术优点22技术实现22.1 时间同步简介22.1.1 频率同步22.1.2 相位同步22.2 时钟源类型32.3 时钟源选择32.3.1 自动选源参考因素32.3.2 自动选源机制42.4 时钟同步原理52.5 时钟工作状态72.6 时钟环路避免72.6.1 直连链路上时钟环路的避免72.6.2 环型链路上时钟环路的避免73典型组网应用83.1 通过SynCE实现全网频率同步83.2 通过SyncE和PTP实现全网时间同步9104参考文献1概述1.1 产生背景在通信网络中，许多业务的正常运行都要求网络时间同步。时间同步包括频率和相位两方面的

2、同步。通过时间同步可以使整个网络各设备之间的频率和相位差保持在合理的误差范围内。不同业务对时间同步的要求不同，其中，无线接入业务的要求最高，它要求无线基站之间的频率必须同步在一定精度之内。如表1所示,以WCDMA/1.TEFDD为代表的标准采用FDD制式，只需要频率同步，精度要求0.05ppm0以TD-SCDMA/1.TETDD为代表的标准采用TDD制式，同时需要频率和相位的高精度同步。如果无线基站不满足同步精度要求，会导致移动终端在进行基站切换时容易掉线，严重时无法联网。表1不同制式基站对频率/相位同步的要求无线制式频率同步精度要求相位同步精度要求GSM0.05ppm无相位同步精度要求WCD

3、MA0.05ppm无相位同步精度要求WiMaxFDD0.05ppm无相位同步精度要求1.TEFDD0.05ppm无相位同步精度要求(exceptforMB-SFNDevice2-Device1,形成时钟环路。图5直连链路时钟环路示意图外接时钟源如果使用SSM级别，DeViCe2会将发送给Devicel的ESMC报文中的SSM级别设置为DNU,Devicel在收到DeViCe2的业务报文时，不会同步DeViCe2的时钟，从而避免时钟环路的形成。2.6.2 环型链路上时钟环路的避免为提高链路可靠性，实际网络中存在大量环型链路。如果不对时钟信号的传输路径进行规划，肯定会形成时钟环路。对于环型链路，通

4、过使用SSM级别，并手工配置优先级，将时钟信号传输路径规划成树型或者链型，可避免时钟环路。如图6所示,四台设备物理连接成一个RRPP环网，如果希望DeViCeI连接的外接时钟源作为全网的最优时钟，所有设备和外接时钟源达成时钟同步，当外接时钟源故障，Devicel作为最优时钟，则可以这样规划设备上各路时钟信号的优先级：Devicel(Ext11.ocaI)、Device2(P1,P211.ocal)、Device3(P1,P2,1.ocal)、Device4(P1,P2,1.ocal)。其中,EXt表示外接时钟源；P1、P2表示线路时钟源，1.OCal表示本地时钟,Devicel(Ext,1.o

5、cal)表示在Devicel上Ext的优先级最高，1.ocal的优先级其次，Device2(P1,P2,1.ocal)表示在Device2上P1的优先级最高，P2的优先级其次，1.ocal的优先级最低。在图E所示组网环境下，SynCE时钟路径生成过程如下： Devicel收到外接时钟源的时钟信号，同时通过P1收到DeViCe2传递的时钟信号。因为外接时钟源的SSM级别高于P1,稳定后，Devicel跟踪并同步外接时钟源的时钟。 Device2通过P1收到Devicel传递的时钟信号(来自外接时钟源)，通过P2收到Device3传递的时钟信号。因为P1的优先级高于P2,稳定后，DeViCe2跟踪

6、并同步P1的时钟信号。 DeViCe3通过Pl收到DeViCe2传递的时钟信号，同时还收到DeViCe4传递的时钟信号。因为P1的优先级高于P2,稳定后，DeViCe3跟踪并同步DeViCe2传递过来的时钟信号。 Device4通过P1收到Device3传递的时钟信号，同时还通过P2收到Devicel传递的时钟信号。因为Pl的优先级高于P2,稳定后，DeViCe4跟踪并同步DeViCe3传递过来的时钟信号。Devicel未为P2配置优先级，不同步P2接口的线路时钟，最终形成一个逆时针的时钟同步路径，所有设备跟踪并同步外接时钟源的时钟信号。通过合理规划、人工“破”环，来避免时钟同步路径成环。图6

7、合理规划解除环型链路时钟环路示意图3典型组网应用3.1 通过SynCE实现全网频率同步如图7所示,无线基站采用WCDMA制式，通过IP设备接入运营商网络，为保证无线终端在基站之间正常切换，要求所有相邻基站之间频率同步，精度要求005ppm.为了兼顾成本和可靠性，需要在运营商网络的核心层部署两个互为备份的时钟源。通过SyncE协议，时钟源的时钟信号将同步给所有的无线基站： 正常情况下使用外接时钟源1,当时外接钟源1故障时，可自动切换到外接时钟源2。 SyncE协议的频率同步精度高，可满足WCDMA制式无线接入设备的频率同步精度要求。图7通过SyncE实现全网频率同步组网图备用外接时钟源设备2.S

8、ynCE主用同步路径基站2设备5设备6基站3基站4核心层主用外接时钟源设备1基站53.2 通过SynCE和PTP实现全网时间同步如图8所示的5G接入网络,无线基站通过IP设备接入运营商网络，为保证无线终端在基站之间正常切换，要求所有相邻基站之间时间同步，时钟同步精度为纳秒级。H3C为用户提供“SyncE频率同步+PTP相位同步”的综合同步方案。该方案的优势在于：精度更高：通过SynCE实现频率同步，精度比PTP频率同步精度更高，使得整个方案的时间同步精度可达到纳秒级别。更可靠：OSynCE和PTP都具有频率同步能力，设备优先使用SynCE进行频率同步，如果SynCE时钟源故障或者链路故障，导致

9、频率同步信号丢失，设备会启用PTP频率同步。CISynCE和PTP可以共用时钟源，也可以分别使用独立的时钟源。当PTP功能故障导致PTP时间信号丢失时，SynCE仍能工作，各设备仍能保持频率同步，各设备的时间偏差仍能控制在可接受的范围内。图8SynCE频率同步+PTP相位同步典型应用组网图4参考文献 IEEE1588-2008：IEEEStandardforaPrecisionClockSynchronizationProtocolforNetworkedMeasurementandControlSystems ITU-TG.781：Synchronizationlayerfunctions

10、ITU-TG.811：TimingCharacteristicsofPrimaryReferenceClocks ITU-TG.812：Timingrequirementsofslaveclockssuitableforuseasnodeclocksinsynchronizationnetworks ITU-TG.813：TimingcharacteristicsofSDHequipmentslaveclocks(SEC) ITU-TG.823:ThecontrolOfjitterandwanderwithindigitalnetworkswhicharebasedonthe2048kbit/shierarchy ITU-TG.8261：Timingandsynchronizationaspectsinpacketnetworks ITU-TG.8262：TimingcharacteristicsofasynchronousEthernetequipmentslaveclock(EEC) ITU-TG.8264Y.1364：Distributionoftiminginformationthroughpacketnetworks