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1、广州通信段技术支持中心,1,高铁同步及时钟分配系统培训,广州通信段技术支持中心,广州通信段技术支持中心,2,同步网技术基础,广州通信段技术支持中心,3,内容,时钟同步 时间同步,广州通信段技术支持中心,4,概述,数字同步网是现代通信网的一个必不可少的重要组成部分，能准确地将同步信息从基准时钟向同步网各同步节点传递，从而调节网中的时钟以建立并保持同步，满足电信网传递业务信息所需的传输和交换性能要求，它是保证网络定时性能的关键。,广州通信段技术支持中心,5,1.1 频率同步,频率同步是保证业务网正常运行的基本条件。频率同步有两种方式，一种是业务同步，一种是BITS同步。前者定时质量较差，导致接通率
2、低、掉话率高、话音质量差，数据业务不能正常开展。后者是满足ITU-T规范要求的通信网同步方式，同步质量优异，能极大提高业务质量。 1.1.1 基本概念 频率同步是指信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系，其相对应的有效瞬间以同一平均速率出现，以维持通信网络中所有的设备以相同的速率运行。,广州通信段技术支持中心,6,1.1.2 同步方式 数字通信网的同步方式可分为以下几种，如图1-2所示。,广州通信段技术支持中心,7,准同步方式 准同步方式是指在网内各个节点上，都设立高精度的独立时钟，这些时钟具有统一的标称频率和频率容差，各时钟独立运行，互不控制。其优点是简单、灵活，缺点是对时钟性能要求高
3、，成本高，存在周期性的滑动。采用这种同步方式的数字网称为准同步网。 主从同步方式 主从同步方式是指在网内设置基准时钟和若干从钟，以主基准时钟控制从钟的信号频率。主从同步的优点是，正常情况下不存在周期性滑动，且对从钟性能要求低，建网费用低。其缺点是传输链路的不可靠会影响时钟传送，同时存在产生定时环路的可能。 互同步方式 互同步方式是指网内不存在主基准时钟，每个时钟接受其他节点时钟送来的定时信号，将自身频率锁定在所有接收到的定时信号频率的加权平均值上，各时钟相互作用。 互同步方式的优点是具有较高的可靠性，且对时钟性能要求不高。但稳态频率取决于网络参数，难以事先确定，且整个网络是一个复杂的反馈系统，
4、网络参数的变化容易引起系统性能变化甚至进入不稳定状态。,广州通信段技术支持中心,8,1.1.3 时钟设备的等级划分 当前，网络朝着扁平化趋势发展，时钟设备也随之发生变化，已简化为三级结构，即PRC/LPR基准钟、二级节点钟和三级节点钟三种，分别适用于网络核心层、汇聚层和接入层。 PRC/LPR基准钟 PRC称为永久基准钟（Primary Reference Clock），LPR称为区域基准钟（Local Primary Reference），PRC和LPR均为一级基准钟，其性能指标满足ITU-T G.811建议。PRC是由铯钟源或氢钟源提供高精度基准信号，配合时钟比对、时钟分配系统构成。限于我
5、国工艺水平、采购难度和设备寿命三方面的影响，PRC不可能全面推广使用，国内运营商一般在全国选择了15个重点城市建设了PRC，作为备用基准系统，而主用基准系统则是LPR。 二级节点钟 二级钟配备了基于铷钟振荡器的数字锁相环（DPLL），具有极优良的跟踪特性、过滤特性和保持特性 三级节点钟 三级钟配备了基于高稳晶体振荡器的数字锁相环，在跟踪特性和过滤特性上，与二级钟几乎一致，仅在保持特性上与二级钟有一些差距，而价格却比二级钟低廉了许多，因此，三级钟适宜在本地网县局机房大量配备，可获取极好的定时质量。,广州通信段技术支持中心,9,1.2 时间同步,频率同步网的基准信号一般来自于导航卫星系统，地面的卫
6、星接收机从卫星信号中解码出标准秒脉冲1PPS（即标准1Hz信号），为频率同步的基准信号。秒脉冲仅仅给出了对应于UTC 秒的“刻度”，并不包含年月日时分秒信息。因此，该信号被用来做频率同步的基准。 在卫星接收机输出的信号中，还有一些与1PPS密切相关的信号。这些信号是在1PPS信号的基础上进行编码，表示这一秒是哪一年的第几天的时分秒。该信号一秒一帧，帧起始与1PPS的起始严格对准。因此，这些信号就是时间同步的授时源，可以说，时间同步和频率同步是同源同宗的。 1.2.1 基本概念 一般所说的“时间”有两种含义：时刻和时间间隔。前者指连续流逝的时间的某一瞬间，后者是指两个瞬间之间的间隔长。 时间同步
7、的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。,广州通信段技术支持中心,10,1.2.1时间同步的实现方法,从时间源（如全球卫星定位系统）获得标准时间后，需要将时间信息通过局间/局内时间分配链路发送到各种需要时间同步的设备上。目前国际上比较通用的方法有IRIG-B、DCLS、NTP、ACTS、1PPS、串行口ASCII字符串等几种方法，下面将就这几种方法作简单
8、介绍。 1. IRIG-B(Inter Range Instrumentation Group) IRIG编码源于为磁带记录时间信息，带有明显的模拟技术色彩。由于从50年代起就作为时间传递标准而获得广泛应用。 IRIG-B采用1KHz的正弦波作为载频进行幅度调制，对最近的1秒进行编码。IRIG-B的帧内包括的内容有：天、时、分、秒及控制信息等。其占用最大通道带宽为3KHz。所以可以用普通的双绞线在楼内传输，也可在模拟电话网上进行远距离传输。 2. DCLS(DC Level Shift) DCLS是IRIG-B码的另一种传输码形，用直流电位来携带码元信息，等效于IRIG-B调制码的包络。IRI
9、G-DCLS技术通过租用专线传输。 3. NTP(Network Time Protocol) 在计算机网络中用于时间同步的协议主要的有三种：时间协议(Time Protocol)、日时协议(Daytime Protocol)和网络时间协议NTP(Network Time Protocol)。另外还有一个简单网络时间协议SNTP(Simple Network Time Protocol)。SNTP是NTP协议的简化版本，所实现的功能较简单。,广州通信段技术支持中心,11,一、BITS V3的构成 二、维护终端的应用 三、日常维护,广州通信段技术支持中心,12,1、SYNLOCK BITS V3
10、 整体安装构造图,一、 BITS V3的构成,广州通信段技术支持中心,13,SYNLOCK BITS V3 机箱,2、硬件功能,广州通信段技术支持中心,14,主机箱单板排列,Huawei Confidential,广州通信段技术支持中心,15,主机箱槽位,输入单板类型 : LCIM 输出单板类型 : TSOU, CCOU,广州通信段技术支持中心,16,扩展机箱槽位,广州通信段技术支持中心,17,单板名,广州通信段技术支持中心,18,单板槽位表,广州通信段技术支持中心,19,主要特点,最大机箱数: 1个主机箱，2个扩展机箱 单机箱最大输出端口数：100 整机最大输出端口数：300 典型输入端口数
11、：4+8 内置卫星接收机：GPS 或 GPS/GLONASS 可选 信号类型：2048kbit/s, 2048kHz, 10MHz, 5MHz , 1MHz和CC时钟类型可设 时钟透传功能 时间输入和输出功能 (NTP, DCLS, 1PPS和RS232),广州通信段技术支持中心,20,LCIM,功能 接收线路时钟信号，检测输入信号的E1传输参数 (SSM, AIS, LOS, OOF,CRC 和 BPV). 测试输入信号的时钟性能 (TIE, MTIE, TDEV and F/F). 备份配置或不备份配置. 接口 每块板8个输入端口. 每对备份的单板提供8个输入端口. 每对不备份的单板提供1
12、6个输入端口. 每个端口可以是 E1,2048kHz ,10MHz,5MHz 和 1MHz 信号可设.,广州通信段技术支持中心,21,备份方式的输入接口,LCIM 外部接口,非备份方式的输入接口,广州通信段技术支持中心,22,LCIM 输入接口和槽位对应关系,广州通信段技术支持中心,23,SRCU/SOCU,功能 时钟处理核心，滤除输入信号的相位噪声. 提供保持功能. 可以安装GPS或GPS/GLONASS卫星接收机. 具有4路外线路输入端口，功能同LCIM输入端口。 向TODI板提供标准时间和频率. 2块单板形成主备保护. 接口 1 个卫星信号输入端口（天线输入） 4 个外线路时钟输入端口
13、(E1, 2048kHz ,10MHz, 5MHz 和1MHz可设) 1个1PPS（秒脉冲）输入端口 1个DCLS输出端口,广州通信段技术支持中心,24,4个线路输入,单板输出,本地振荡器输出,SRCU/SOCU 对外接口,DCLS时间信号输出,广州通信段技术支持中心,25,MITU,功能 系统管理核心，向各单板下发命令、配置，收集各单板信息、告警。 提供对外网管接口：RS232串口和以太网口，使用TL1协议. 存储配置数据、测试数据和告警信息. 控制输入参考源的倒换. 监测主机箱的供电电源. 接口 2个RS232 串口用于本地维护终端链接 1个以太网口(LAN1)用于连接本地维护终端或网管,
14、广州通信段技术支持中心,26,维护接口,MITU 对外接口,广州通信段技术支持中心,27,TSOU,功能 时钟信号驱动输出. 每个单板提供20个输出端口. 每个端口可设置为10 MHz, 5 MHz, 1 MHz, 2048kHz和2048kbit/s 信号. 当SRCU/SOCU全部故障的情况下，TSOU可以直接接收LCIM的E1和2048 kHz信号并驱动输出（透传）. 每个端口可以单独打开或关闭. 一对单板形成保护备份. 接口 每个单板提供20个输出端口. 一对互为备份的单板提供20路带保护的输出端口.,广州通信段技术支持中心,28,CCOU,功能 合成64kbit/s CC时钟（Com
15、posite Clock）并驱动输出. 每个单板提供20个输出端口. 通过改变跳线, 输出信号可以设置成其它类型 (2048kbit/s, 2048kHz, 10MHz, 5MHz 和1MHz网管可设). 一对单板形成保护备份. 接口 每个单板提供20个输出端口. 一对互为备份的单板提供20路带保护的输出端口.,广州通信段技术支持中心,29,输出端口,输出板输出端口,广州通信段技术支持中心,30,输出端口和输出板槽位对应关系,广州通信段技术支持中心,31,TODI,功能 从SRCU/SOCU或外部参考源接收标准时间（一般是DCLS格式）. 将标准时间转换成NTP或其它格式输出. 监测NTP客户
16、端的时间误差. 每对TODI板形成保护备份 ( NTP 端口不备份). 接口 每对板提供4路 DCLS（或1PPS / RS232）输入端口. 每对板提供16路 DCLS（1PPS / RS232）输出端口. 每块单板提供4路物理隔离的NTP网口（每对板提供8个NTP网口）.,广州通信段技术支持中心,32,TODI,注: 1.TODI板缺省使用3和4槽位. 2.每块TODI板支持400个客户端. 每个SYNLOCK V3设备最多支持4000个NTP客户端, 并可支持对300个客户端的误差监测. 3. 当外部时间源丢失时，利用SRCU/SOCU的频率信号继续输出高精度时间.,广州通信段技术支持中心,33,DCLS/1PPS/RS232 输出端口,TODI对外接口,DCLS/1PPS/RS232 输入端口,广州通信段技术支持中心,34,TODI对外接口,NTP 端口1,NTP 端口2,NTP 端口3,NTP 端口4,广州通信段技术支持中心,35,TDRV,功能 接收主机箱的两路RS485串口信号，并与MITU板通信
