PTN時(shí)間同步方案在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

移動(dòng)技術(shù)從2G向3G、到LTE發(fā)展推動(dòng)著移動(dòng)傳送網(wǎng)絡(luò)從傳統(tǒng)的TDM技術(shù)向著更高帶寬、更低成本、更加靈活的分組技術(shù)演進(jìn)。PTN(Packettransportnetwork)作為一種面向連接的傳送技術(shù),基于分組架構(gòu),借鑒了SDH完善的保護(hù)倒換、豐富的OAM、良好的同步性能,同時(shí)融合了MPLS/Ethernet技術(shù)分組交換、QoS管理以及統(tǒng)計(jì)復(fù)用等思想,為運(yùn)營(yíng)商建設(shè)可管理、可運(yùn)維的統(tǒng)一融合的傳送網(wǎng)提供了一個(gè)良好解決思路。

PTN滿足移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)同步要求的戰(zhàn)略意義

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)高精度同步有嚴(yán)格的要求,基站工作的切換、漫游等都需要精確的時(shí)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(wú)線技術(shù)對(duì)同步的要求如表所示。

目前已經(jīng)部署的TD-SCDMA(以下簡(jiǎn)稱TD)網(wǎng)絡(luò),均采用GPS方案來(lái)解決移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)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(hù)困難。中國(guó)移動(dòng)一直積極尋求替代GPS的新技術(shù),一方面通過有線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送精確時(shí)間同步信號(hào);另一方面利用我國(guó)自主發(fā)射的北斗衛(wèi)星作為時(shí)間信號(hào)源,使用北斗衛(wèi)星與GPS衛(wèi)星雙模授時(shí),并互為主備用。最終從時(shí)間信號(hào)的來(lái)源和傳輸兩個(gè)方面相結(jié)合,徹底擺脫對(duì)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(luò)上提供高精度同步的解決方案,從而實(shí)現(xiàn)GPS替代。

PTN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的相關(guān)技術(shù)

在基于PTN分組網(wǎng)絡(luò)中,同步技術(shù)可以通過同步以太網(wǎng)G.8261和精確時(shí)間同步協(xié)議IEEE1588V2來(lái)實(shí)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(fù)出發(fā)送端的時(shí)鐘,這種方式與SDH時(shí)鐘恢復(fù)方式是相同的,并且可以獲得類似SDH的時(shí)鐘精度,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步。時(shí)鐘同步質(zhì)量接近SDH,不會(huì)受到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞、丟包、時(shí)延等影響。但目前同步以太網(wǎng)只能支持頻率信號(hào)的傳送,不支持時(shí)間信號(hào)的傳送,所以單純的同步以太網(wǎng)方案只適用于不需要時(shí)間同步要求的場(chǎng)景。

IEEE1588的核心思想是采用主從時(shí)鐘方式,對(duì)時(shí)間信息進(jìn)行編碼,利用網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱性和延時(shí)測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)主從時(shí)間的同步,其關(guān)鍵在于延時(shí)測(cè)量,如圖1。IEEE1588V2進(jìn)行頻率同步時(shí)雖然可以獨(dú)立于同步以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)頻率同步,但相對(duì)于同步以太網(wǎng),PTP有較長(zhǎng)的收斂時(shí)間,頻率精確度依賴于時(shí)戳的顆粒度。

 

作者:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)佛山有限公司 曾國(guó)良   來(lái)源:通信世界周刊
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