《时钟和时间同步》PPT课件.ppt

多业务承载深圳开发部,时钟和时间同步测试交流,主讲人：郭招球,日期：2009年5月22日,主要内容,时钟和时间同步功能简述 ZXCTN 6100时钟相关功能 ZXCTN 6100时钟测试实例问题讨论,时钟和时间同步功能简述,CES业务时钟特性测试与设备或系统时钟不同，原有的电路交换方式传输数字信号时，只要收发端的系统时钟一致即可，但对于PTN设备而言，由于线路上的分包延时、抖动等各种情况，需要业务自身的时钟也要满足一定的要求，否则在传输过程中会出现滑码。CES特性测试包括指标和功能两部分，主要针对传统的E1/STM-1业务。,时钟和时间同步功能简述（续）,时钟同步，就是所谓频率同步，是指信号之间在频率或相位上保持某种严格的对应关系，最普通的表现形式就是频率相同，相差恒定，以维持通讯网中相关设备的稳定运行。具体参见2007年6月通过的ITU-TG.8261/8262标准。时间同步即相位同步，是指信号之间的频率不仅相同，相位也要保持相同，因此时间同步一般都包括时钟同步。详细参见IEEE 1588V2协议。,时钟和时间同步功能简述（续）,时间同步的同步操作就是按照接收到的时间来调控设备内部的时钟和时刻。时间同步的调控原理与频率同步对时钟的调控原理相似，它既调控时钟的频率又调控时钟的相位，同时将时钟的相位以数值表示，即时刻。与频率同步不同的是，时间同步接受非连续的时间信息，非连续调控设备时钟，而设备时钟锁相环的调节控制是周期性的，时间同步中的时钟可以是虚拟的而非真实的时钟。,时钟和时间同步功能简述（续）,目前移动承载网有多种制式，不同制式承载网对时钟/时间同步的要求不同。NA：No Appeal，无要求。,时钟和时间同步功能简述（续）,当启用质量等级未知功能时，00的等级相当于03，处于02和04之间。,G.8261协议中还增加了对时钟质量等级0A(1010)的相关描述，目前ROS平台已实现。,时钟和时间同步功能简述（续）,IEEE 1588（精准时间同步协议，英文全称为Precision Time Protocol，简称PTP）是一种网络时间同步协议，可以实现高精度的时间同步。设备应支持使用以太网接口/SDH（STM-N）端口实现绝对时间的传递，满足IEEE 1588 V2功能要求。通过软件和硬件配合实现边界时钟（boundary clock），普通时钟，E2E透传时钟，P2P透传时钟功能，实现PTP协议。,ZXCTN 6100时钟相关功能,CES业务时钟的指标部分包括CES业务的输入接口抖动/漂移容限和输出接口抖动/漂移限值；功能部分包括发送端时钟工作方式和接收端时钟工作方式。其中，CES业务发送端时钟工作方式有自适应(Auto)、信号恢复定时(LoopBack)和系统时钟(System)三种，默认Auto；CES业务接收端时钟工作方式有业务恢复定时(Customer)、系统时钟(System)两种，默认Customer。,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,时钟单元基本功能：6100时钟单元向系统SMB单板的各单元提供25MHz和125MHz的系统时钟，向两个子板提供25MHz系统时钟。外时钟输入输出（BITS）接口功能：提供1个外时钟输出接口（2.048M bit/s）和1个标准的外时钟输入接口（2.048M bit/s），接口特性符合G.703 建议。,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,同步以太网接口：6100系统支持使用以太网接口实现PTN网络的时钟同步，满足ITU-T G.8261功能要求。2个GE端口和第1、2 路FE端口支持提取SSM报文，报文格式遵循G.8264标准。E1接口：6100系统支持使用E1接口实现PTN网络的时钟同步，满足ITU-T G.813功能要求。每个E1子板第1、2端口支持时钟源设置，E1端口不支持SSM信息（且不支持成帧设置）。,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,1588时钟：6100系统支持使用1588协议时钟作为时钟参考源，时钟单元可以锁定1588时钟源，并输出系统时钟。注：目前这个功能的实现方案正在研究中。PTN设备的时钟单元可以实现五种工作模式：快捕(fast capture)、锁定(locked)、失锁(unlocked)、保持(hold over)、自由运行(internal clock)。,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,同步时钟源数量：6100设备可以支持的系统时钟源最多12路，1路内时钟、SMB板2个GE端口、前2个FE端口、1个BITS端口、两个插板槽位各2个时钟源输入（E1/FE*4/Ch.STM-1子板的前两路）、1个GPS输入源（目前只支持1pps信号，尚不支持时钟信号输入）、1路IEEE 1588时钟源（目前实现方案正在研究中）。,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,6100系统应支持1588 V2规定的以下时钟节点类型（均已实现）：普通时钟（OC方式，ordinary clock）边界时钟（BC方式，boundary clock）E2E透传时钟（TC方式，transparent clock）P2P透传时钟（TC方式，transparent clock）普通时钟E2E透传时钟普通时钟P2P透传时钟,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,以太网端口PTP功能（三种状态）：6100设备支持使用FE、GE以太网接口实现绝对时间的传递；各FE/GE以太网端口可选支持IEEE1588时间同步功能，启用时间同步功能的端口可人工/自动选择工作于Master、Slave或Passive状态。,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,PTP端口工作方式选择：可以选择人工方式（Manual）或SSM协议方式（SSM）或1588最优主时钟（英文全称Best Master Clock，简称BMC）协议三种方式。人工方式时，各端口工作模式由人工指定；使用SSM/BMC协议选择时，由软件算法自动根据当前主时间源状态决定Slave端口。,ZXCTN 6100时钟相关功能（续）,时间源slave端口保护：当协议发现其它端口时间源优先级高于当前Slave端口，或当前Slave端口时间源不可用（链路Link Down、LOS、对端Master不可用等）时，进行端口模式切换，备用Slave端口（Passive）变成Slave模式，主用Slave端口变成Master或Passive模式。注1：此处时间同步SSM协议与同步以太网的SSM协议单独运行，互不相关。注2：人工Manual模式时，不支持时间源保护倒换；SSM协议和最优主时钟BMC模式时，支持时间源的保护倒换。,ZXCTN 6100时钟测试实例,测试需要用到的仪表（不限于以下几种）：1、SDH分析仪（如37718/MTS 8000）2、频率分析仪（如SJ300E，需带铷钟）3、时间分析仪（如TimeAcc-007）4、数字频率计（如DS345）5、网络分析仪（如Smartbits 600）6、示波器（泰克系列的任意一款）,时间分析仪TimeAcc-007 近照,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,全量下发时钟源配置命令：ssmclock batch-clock line fei_1/1 1 frame manual-ssm 2 tribute-line e1_2/1 2 unframe manual-ssm 4 external extimer_1/11 3 frame manual-ssm 8 inner 0 xfe 5 unframe manual-ssm 11 注：这里的十进制时钟质量等级输入为11，ROS按照十六进制会显示为0 x0B。,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,全量下发导出时钟源命令：1、以优先级为准则 ssmclock batch-out extimer_1/11 4 priority external extimer_1/11 1 extimer_1/11 4 priority line fei_1/2 2 extimer_1/11 4 priority current-clock 0 xfe 3 extimer_1/11 4 priority tribute-line e1_3/1 4 extimer_1/11 4 priority inner 0 xfe 5,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,全量下发导出时钟源命令：2、以质量等级为准则 ssmclock batch-out extimer_1/11 4 quality-level external extimer_1/11 1 extimer_1/11 4 quality-level line fei_1/8 2 extimer_1/11 4 quality-level current-clock 0 xfe 3 extimer_1/11 4 quality-level tribute-line e1_2/2 4 extimer_1/11 4 quality-level inner 0 xfe 5,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,1588协议脚本配置：1、Manual（人工）算法ptp clock_mode boundary（边界模式，ROS平台默认设置为该模式）ptp state_alg manual（算法关键字）ptp add gei_1/9interface gei_1/9ptp sync_interval 1（默认为0）ptp port_state master（对端设为slave）ptp enableptp net ieee802（二层报文关键字）exit,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,1588协议脚本配置：2、SSM算法vlan 1switchport pvid gei_1/9（绑定到PTP协议通信端口）exitint vlan 1ip（建三层VLAN，配置相互通信的本端IP地址）Exitptp clock_mode boundaryptp state_algorithm ssm（算法关键字）ptp add gei_1/9interface gei_1/9ptp net ipv4（三层报文关键字）（配置相互通信的交互IP地址）ptp enableexit,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,1588协议脚本配置：3、BMC算法ptp clock_mode boundaryptp state_algorithm bmc（算法关键字）ptp priority1 20（优先级设置，可以设置priority2）ptp add gei_1/10interface gei_1/10ptp net ieee802（二层报文关键字）ptp enableexit,普通时钟（OC方式）：ptp clock_mode ordinaryptp state_algorithm manualptp two_steps enableptp slave_only enableptp add gei_1/9interface gei_1/9ptp enable ptp port_state slave ptp sync_interval 1 ptp network_protocol ieee802exit,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,透传时钟（TC方式，以E2E为例）：ptp clock_mode endtoendptp add gei_1/9interface gei_1/9ptp enableexitptp add gei_1/10interface gei_1/10ptp enableexit,ZXCTN 6100时钟测试实例（续）,时钟和1588功能网管界面示例,图1 时钟源配置,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图2 当前同步定时源,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图3 外时钟导出,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图4 当前导出时钟源,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图5 1588时间域配置,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图6 1588时间节点配置,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图7 1588时间源端口配置,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图8 1588状态查询,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图9 GPS参数配置,时钟和1588功能网管界面示例（续）,图10 E1端口时钟,问题讨论,2Mbit/s（2.048Mbit/s）和2MHz有什么区别?2Mbit/s是数字信号，方波；2MHz是模拟信号，正弦波。系统时钟2.048M,19.44M,25M,125M分别有什么作用?2.048M，给2M外时钟用（只支持2Mbit/s，不支持2MHz）19.44M，给TDM E1和IMA E1用 25M，给主板的8个FE口和两块FE子板的8个FE口使用 125M，给主板的2个GE口使用,