李春　旭韋鍇

【摘要】隨著TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的展開，其無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)對(duì)時(shí)鐘同步和時(shí)間同步提出了更高的要求。目前無線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步需求主要是采用美國的GPS衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的，由于GPS衛(wèi)星系統(tǒng)存在安裝選址難、維護(hù)難、饋纜敷設(shè)難、安全隱患高、成本高等問題，因此利用高精度的地面時(shí)間同步方案進(jìn)行替代具有重要意義。本文對(duì)基于OTN的時(shí)間同步傳送技術(shù)方案進(jìn)行了分析，為1588v2時(shí)間同步技術(shù)的快速應(yīng)用提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】OTN 1588v2

一、OTN/1588v2技術(shù)概述

1、OTN技術(shù)概述。OTN技術(shù)由WDM技術(shù)演進(jìn)而來，初期在WDM設(shè)備上增加了OTN接口和ROADM（光交叉），實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)級(jí)別調(diào)度，起到光配線架作用。OTN增加電交叉模塊，引入了波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)交叉連接功能，為各類速率客戶信號(hào)提供復(fù)用、調(diào)度功能。OTN設(shè)備主要從兩個(gè)方面來界定，一是具備OTN物理接口，二是具備ODUk級(jí)別的交叉連接能力。OTN技術(shù)和SDH技術(shù)在功能上類似，只不過OTN所規(guī)范的速率和格式有自己的標(biāo)準(zhǔn)，能夠提供有關(guān)客戶層的傳送、復(fù)用、選路、管理、監(jiān)控和生存性功能。OTN組網(wǎng)靈活，可以組成點(diǎn)到點(diǎn)、環(huán)形和網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)洹?/p>

2、1588v2技術(shù)概述。IEEE 1588v2是網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，基本功能是使分布式網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的最精確時(shí)鐘與其他時(shí)鐘保持同步，它定義了一種精確時(shí)間協(xié)議PTP（Precision Time Protocol），用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)或其他采用多播技術(shù)的分布式總線系統(tǒng)中的傳感器、執(zhí)行器以及其他終端設(shè)備中的時(shí)鐘進(jìn)行亞微秒級(jí)同步，可實(shí)現(xiàn)頻率同步和時(shí)間（相位）同步。1588v2的網(wǎng)絡(luò)模型可分為：OC（普通時(shí)鐘）、BC（邊界時(shí)鐘）、TC（透明時(shí)鐘）三種。

二、基于OTN的1588v2同步實(shí)現(xiàn)方案

1、頻率同步的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)镺TN是異步系統(tǒng)，需要在OTN設(shè)備增加新的功能支持各類同步。首先對(duì)于頻率同步，可以在OTN設(shè)備上實(shí)現(xiàn)同步以太功能完成全網(wǎng)頻率同步，同步以太網(wǎng)一般是各類傳送網(wǎng)常用的頻率同步技術(shù)。而OTN網(wǎng)絡(luò)在支持頻率同步的基礎(chǔ)上才能更好的去實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。

OTN本身具備一定的同步功能，當(dāng)恒定速率的客戶信號(hào)以比特同步映射入OTN幀時(shí)，產(chǎn)生的OTN線路信號(hào)與客戶信號(hào)具有相同的定時(shí)特性，將定時(shí)特性向下游傳送并在解映射時(shí)提取出原來的定時(shí)信息，其定時(shí)特性通過OTN幀內(nèi)調(diào)整控制字節(jié)（Justification Control Byte）而得以保留，在遠(yuǎn)端客戶信號(hào)解映射時(shí)，通過參考OTN幀內(nèi)調(diào)整控制字節(jié)，可以將定時(shí)信息在一定程度上恢復(fù)。

2、時(shí)間同步的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于目前的多廠家OTN系統(tǒng)而言，其平臺(tái)對(duì)1588的調(diào)度能力還沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用案例。因此在時(shí)間服務(wù)器布署上來看存在以下幾種建設(shè)方案。

1）對(duì)于OTN平臺(tái)支持1588調(diào)度能力的情況下，將時(shí)間服務(wù)器以主備的方式布署在核心節(jié)點(diǎn)，其它各傳輸節(jié)點(diǎn)通過OTN對(duì)1588的調(diào)度實(shí)現(xiàn)主備兩個(gè)路徑跟蹤至?xí)r間服務(wù)器。

2）對(duì)于OTN平臺(tái)暫不支持1588調(diào)度能力的情況下，將根據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在有需求的節(jié)點(diǎn)設(shè)置時(shí)間服務(wù)器，將時(shí)間服務(wù)器下沉。

主備2套時(shí)間服務(wù)器的遠(yuǎn)期目標(biāo)是設(shè)置在核心節(jié)點(diǎn)，并通過OTN下發(fā)，所以如果采用第二種建設(shè)方式，隨著OTN平臺(tái)對(duì)1588的支持，必然會(huì)造成前期各骨干節(jié)點(diǎn)處設(shè)置的大量時(shí)間服務(wù)器的投資浪費(fèi)，因此在布署時(shí)間服務(wù)器的同時(shí)，應(yīng)綜合考慮OTN技術(shù)的發(fā)展及對(duì)時(shí)間同步需求的緊迫性要求。對(duì)于支持1588調(diào)度的OTN設(shè)備，其對(duì)時(shí)間同步的傳輸方式可以歸納有三種方式，一是客戶信號(hào)承載（透?jìng)鞣绞剑?，第二是帶外OSC方式，第三是帶內(nèi)（開銷）方式。對(duì)于第一種方式，當(dāng)GE業(yè)務(wù)進(jìn)入設(shè)備OTN時(shí)，無論是采用ODU0的映射方式，還是GFP封裝方式，都會(huì)無法控制映射過程帶來的時(shí)延變化，導(dǎo)致延時(shí)誤差過大，相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)也證明了這個(gè)分析結(jié)果。當(dāng)IOGE LAN業(yè)務(wù)采用超頻方式進(jìn)入OTN設(shè)備時(shí)，經(jīng)過測(cè)試驗(yàn)證，正常情況下時(shí)間傳遞性能可以保證。受到承載業(yè)務(wù)類型的限制，上下行之間的延時(shí)無法做到主動(dòng)控制，因此目前客戶信號(hào)承載（透?jìng)鞣绞剑┐嬖谝欢ǖ膯栴}。第二種帶外OSC方式，通過改造OTN/WDM系統(tǒng)監(jiān)控通道系統(tǒng)組成同步以太網(wǎng)，在同步以太網(wǎng)基礎(chǔ)上運(yùn)行1588v2協(xié)議，設(shè)備對(duì)外提供1pps+TOD接口或?qū)Ｓ肞TP接口支持時(shí)間同步。因?yàn)镺SC信號(hào)處理簡(jiǎn)單，不會(huì)帶來額外的時(shí)延，可以較好地保證時(shí)鐘質(zhì)量。另外，由于OSC逐點(diǎn)再生，每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)間光纜的差異都可以通過每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延時(shí)設(shè)置進(jìn)行補(bǔ)償，克服了透?jìng)鞣绞较乱驗(yàn)楣饫|級(jí)聯(lián)帶來的較大差異。但是OSC通道在每個(gè)OA站都需要上下，造成時(shí)間同步傳遞的跳數(shù)增加，也增加了故障發(fā)生點(diǎn)。第三種帶內(nèi)（開銷）方式是借鑒其它承載設(shè)備的同步技術(shù)。如傳統(tǒng)SDH設(shè)備必須滿足SEC功能（ITU-T G.813），PTN和路由器設(shè)備則需要滿足EEC功能（ITU-TG.8262），在ITU-T建議中，SEC和EEC的架構(gòu)是完全一樣的，只是一個(gè)是SDH接口，一個(gè)是以太接口而已。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，MSTP/SDH設(shè)備和PTN設(shè)備，以及路由器設(shè)備，還有OTN設(shè)備，支持時(shí)間同步都可以具有相同的同步架構(gòu)，各個(gè)接口模塊的同步實(shí)現(xiàn)方案基本一致，包含有接口單元和時(shí)鐘處理單元。

結(jié)束語：基于異步映射架構(gòu)的OTN設(shè)備提供頻率和時(shí)間同步，是為滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求而產(chǎn)生的技術(shù)。在實(shí)現(xiàn)頻率同步的基礎(chǔ)上，通過OTN網(wǎng)絡(luò)支持1588v2傳送，可以減少建設(shè)專用時(shí)間傳送網(wǎng)絡(luò)的投資，減少BITS和時(shí)間源設(shè)備的數(shù)量，減少光纖資源消耗。