PTN時間同步方案在移動網(wǎng)絡中的應用

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移動技術從2G向3G、到LTE發(fā)展推動著移動傳送網(wǎng)絡從傳統(tǒng)的TDM技術向著更高帶寬、更低成本、更加靈活的分組技術演進。PTN(Packettransportnetwork)作為一種面向連接的傳送技術,基于分組架構(gòu),借鑒了SDH完善的保護倒換、豐富的OAM、良好的同步性能,同時融合了MPLS/Ethernet技術分組交換、QoS管理以及統(tǒng)計復用等思想,為運營商建設可管理、可運維的統(tǒng)一融合的傳送網(wǎng)提供了一個良好解決思路。

PTN滿足移動網(wǎng)絡同步要求的戰(zhàn)略意義

移動網(wǎng)絡對高精度同步有嚴格的要求,基站工作的切換、漫游等都需要精確的時間控制,避免用戶在基站之間切換過程中出現(xiàn)掉線、影響其它用戶的現(xiàn)象,目前各種無線技術對同步的要求如表所示。

目前已經(jīng)部署的TD-SCDMA(以下簡稱TD)網(wǎng)絡,均采用GPS方案來解決移動網(wǎng)絡同步問題。但GPS天線安裝需要滿足120°的凈空要求,工程安裝有難度,且GPS成本較高,維護困難。中國移動一直積極尋求替代GPS的新技術,一方面通過有線傳輸網(wǎng)絡傳送精確時間同步信號;另一方面利用我國自主發(fā)射的北斗衛(wèi)星作為時間信號源,使用北斗衛(wèi)星與GPS衛(wèi)星雙模授時,并互為主備用。最終從時間信號的來源和傳輸兩個方面相結(jié)合,徹底擺脫對GPS的依賴。

目前業(yè)界紛紛把目光投向PTN,通過PTN分組網(wǎng)絡上提供高精度同步的解決方案,從而實現(xiàn)GPS替代。

PTN網(wǎng)絡實現(xiàn)時間同步的相關技術

在基于PTN分組網(wǎng)絡中,同步技術可以通過同步以太網(wǎng)G.8261和精確時間同步協(xié)議IEEE1588V2來實現(xiàn)。

G.8261通過以太網(wǎng)物理層PHY芯片從串行數(shù)據(jù)碼流中恢復出發(fā)送端的時鐘,這種方式與SDH時鐘恢復方式是相同的,并且可以獲得類似SDH的時鐘精度,實現(xiàn)網(wǎng)絡時鐘同步。時鐘同步質(zhì)量接近SDH,不會受到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡擁塞、丟包、時延等影響。但目前同步以太網(wǎng)只能支持頻率信號的傳送,不支持時間信號的傳送,所以單純的同步以太網(wǎng)方案只適用于不需要時間同步要求的場景。

IEEE1588的核心思想是采用主從時鐘方式,對時間信息進行編碼,利用網(wǎng)絡的對稱性和延時測量技術,實現(xiàn)主從時間的同步,其關鍵在于延時測量,如圖1。IEEE1588V2進行頻率同步時雖然可以獨立于同步以太網(wǎng)實現(xiàn)頻率同步,但相對于同步以太網(wǎng),PTP有較長的收斂時間,頻率精確度依賴于時戳的顆粒度。

 

作者:中國移動通信集團佛山有限公司 曾國良   來源:通信世界周刊
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