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1、课程 TA053002OptiX设备时钟保护原理ISSUE1.0Huawei TechnologiesTA053002 OptiX设备时钟保护原理 ISSUE1.0目 录目 录课程说明1课程介绍1课程目标1相关资料1第1章 时钟保护的基本实现21.1 概述21.2 SSM21.3 S1字节41.4 时钟ID4第2章 SDH设备时钟保护基本配置52.1 时钟子网配置的基本原则52.2 环网中的时钟保护配置及分析52.2.1 单BITS配置52.2.2 双BITS配置82.3 环带链中的时钟保护配置及分析132.3.1 单BITS配置132.3.2 双BITS配置142.4 相切环中的时钟保护配置
2、及分析172.4.1 单BITS配置172.4.2 双BITS配置18附录 缩略词表19iiTA053002 OptiX设备时钟保护原理 ISSUE1.0课程说明课程说明课程介绍本课程介绍OptiX系列传输设备网同步实现的基本原理。首先介绍实现网同步需要掌握的参数含义，然后以理论和实践结合，依据典型示例详细分析SDH网在基准定时源失效、线路定时源丢失等异常情况下，全网各节点如何判断，参与同步倒换，重新选择同步源的过程，最终达到预定的同步稳态。本文中列举的示例都是基本、典型的实际组网中常见的情况，同时对于由这些示例共同组成的复杂SDH网的时钟同步方案设计有一定的针对性和指导性。课程目标完成本课程
3、学习，学员能够：l 熟悉实现网同步的相关参数含义。l 掌握基本组网时钟保护实现原理及实现过程。l 掌握复杂组网时钟保护方案配置原则。相关资料Synchronous frame structures used at 1544, 6312, 2048, 8448 and 44 736 kbit/s hierarchical levels.ITU-T,G.704(1998)4TA053002 OptiX设备时钟保护原理 ISSUE1.0第1章 时钟保护的基本实现第1章 时钟保护的基本实现1.1 概述时钟保护主要是针对SDH网而言的。对于PDH网大多星形或链形组网不存在这类问题。其基本含义是当SDH网
4、发生光路中断、节点失效等业务自愈倒换，选择备用路由实现保护时，网同步定时也需选择新的路由以实现全网尽量继续跟踪基准主定时的过程。或全网其中一个基准定时失效，全网选择新路由跟踪另一个基准定时的过程。在SDH网中，网络定时和路由随时都有可能变化，因而其定时性能也随时可能变化，网元必须要能判断出当前时钟源是否有效，或搜寻其它有效时钟源，最后依据跟踪时钟源级别的设置决定跟踪质量较高的时钟源，还要判断出全网时钟是否出现定时环路，予以解除。这一切的实现都需要首先了解以下概念：SSM，S1字节，时钟ID。1.2 SSMSSM即同步状态信息，是符合ITU-T建议G.704的2048kbit/s幀结构中TS0的
5、连续4个奇数幀（偶幀）的第48比特中传送的。2MHz定时信号方波是不能提供SSM的。表1-1是一个复幀的TS0比特安排。表1-1 TS0中的同步状态信息幀序号Bit 1Bit 2Bit 3Bit 4Bit 5Bit 6Bit 7Bit 80C10011011101ASa41Sa51Sa61Sa71Sa81子2C20011011复301ASa42Sa52Sa62Sa72Sa82幀4C30011011I511ASa43Sa53Sa63Sa73Sa836C40011011701ASa44Sa54Sa64Sa74Sa848C10011011911ASa41Sa51Sa61Sa71Sa81子10C200
6、11011复1111ASa42Sa52Sa62Sa72Sa82幀12C30011011II13E1ASa43Sa53Sa63Sa73Sa8314C4001101115E1ASa44Sa54Sa64Sa74Sa84表中：A是远端告警指示，在无干扰情况下设为0，在告警情况下设为1。E是CRC-4错误指示比特，C1C4是循环冗余校验（CRC-4）比特。复幀的幀定位信号是001011，Sa4Sa8就是我们通常所说的传送SSM信息的比特，最常用的是Sa4和Sa5 ，但Sa4 也被ITU-T建议用来操作、维护和性能监视的基于信息的数据链路，这种信息的数据链路协议还在继续研究。所有Sa4Sa8在国际网络边界
7、连接交叉处不作任何用处时应设置为1。SSM所表示的同步质量级别如表1-2所示。从BITS设备提取的定时信号中即可获取同步质量级别信息。表1-2 2048kbit/s信号中同步状态信息比特分配质量级别San1, San2, San3, San4 (Note 1)同步质量级别描述00000质量未知(现存同步网)10001保留20010G.811建议时钟30011保留40100SSU-A (Note 2)50101保留60110保留70111保留81000SSU-B (Note 2)91001保留101010保留111011同步设备定时源 (SETS)121100保留131101保留141110保留
8、151111同步不可用NOTE1n = 4, 5, 6, 7 或 8 取决于运营商的选择。NOTE2在以前的建议版本中，使用“G.812转接局”和“G.812本地局” 术语。在新的G.812建议中，时钟定义更改为同步供给单元（SSU），分别用类型A和类型B表示。1.3 S1字节S1字节位于SDH幀结构中的MSOH中的第9行，第1列。其中第58比特是传送同步状态信息（SSM）。其指示时钟质量含义如表1-2所示。在一个SDH网中，外接时钟节点从BITS设备提取基准定时后将SSM写入S1字节的第58比特传送到下游节点，完成SSM的输出。下游节点从线路信号提取定时后，并从S1字节的第58比特获取同步质
9、量级别，从而时刻判断当前时钟源是否有效。依据S1字节提取所有外部时钟源的质量，根据跟踪源设置级别选择跟踪哪个时钟源就是时钟保护的基本实现。目前大多数SDH设备都支持人为修改S1字节，即模拟一个同步源的质量，这在不支持SSM的BITS设备（比如2MHz定时接口）或没有BITS设备的SDH网中实现时钟保护是必须的。1.4 时钟ID时钟保护的基本实现中一项很重要的内容是节点要能够判断是否有全网定时环路的出现并予以自动解除，这就需要设置时钟ID。时钟ID是S1字节的第14比特，取值为0x10xf，ID为0时表示时钟源ID无效，网元不选择ID为零的时钟源作为当前时钟源。时钟ID的最基本作用是区别本节点的
10、定时信息和其它节点的定时信息，防止跟踪本节点发送的相反方向定时信号而导致全网构成定时环路。时钟ID只是给某个定时基准设置标签，同级别时钟质量携带不同ID信息只能说明是不同定时信号，没有优先级等其他任何区别。时钟ID的分配即可由网管自动分配也可由人为设置。对于一个超过简单SDH环网的时钟保护配置，一般由人为设置时钟ID才能有效的防止出现定时环路。时钟ID的应用不是ITU-T相关建议明确的。只有少数几家公司采用，结合强大的软件算法判断以实现理想的时钟保护跟踪方案。大部分设备供应商没有采用这种复杂的软件判断，在遇到复杂的异常情况需要重新选择定时路由时，全网分成几个同步区，进入伪同步模式，采取网元定时
11、进入保持模式和指针调整来解决问题。TA053002 OptiX设备时钟保护原理 ISSUE1.0第2章 SDH设备时钟保护基本配置第2章 SDH设备时钟保护基本配置2.1 时钟子网配置的基本原则时钟子网配置的基本原则主要是指时钟ID的分配。因为除了个别特殊情况需要人为设置S1字节，SSM和S1字节大多数情况下都是由网元自动提取。每一处设置时钟ID都是为了解决一个可能出现定时环路的问题，所以对于一个SDH网分配时钟ID的工作需要经过认真仔细的分析，全面的考虑规划才能做到没有遗漏。另外需要说明的是此处讨论的时钟保护配置是针对SDH网元线路定时的情况，对于环路定时和通过定时不在此范围。时钟ID分配工
12、作既然很复杂重要，但也有规律可寻。下面介绍一下时钟ID分配的基本原则。l 所有外接的BITS都分配时钟IDl 所有有外接BITS节点的内部时钟源都分配时钟IDl 所有由链或环网进入另一环网的节点内部时钟源都分配时钟IDl 所有由链或环网进入另一环网的节点时钟跟踪级别有环内线路时钟源时，此进环的线路时钟源应分配时钟ID2.2 环网中的时钟保护配置及分析SDH环网中的时钟保护配置是最简单也是最基本的。下面分别以单BITS和双BITS情况作为举例分析，至于多BITS情况和双BITS类似，不作赘述。2.2.1 单BITS配置图2-2是典型SDH环网单BITS配置组网。NE1节点外接一个BITS，假设为
13、G.811时钟。其余各节点需通过线路定时跟踪此基准定时源。时钟保护的配置与SDH业务保护子网没有直接的关系。根据上述时钟ID分配原则，此处只需把NE1的外部时钟源分配ID为1，把其内部时钟源分配ID为2，然后全网节点启动S1字节，时钟源跟踪级别设置如下就可以完成全网的时钟保护设置。NE1：外部时钟源 / 内部时钟源；NE2：西向时钟源 / 东向时钟源 / 内部时钟源；NE3：西向时钟源 / 东向时钟源 / 内部时钟源；NE4：西向时钟源 / 东向时钟源 / 内部时钟源；NE5：西向时钟源 / 东向时钟源 / 内部时钟源；NE6：西向时钟源 / 东向时钟源 / 内部时钟源。要注意的是时钟源优先级
14、别设置时需考虑SDH时钟跟踪基准链长度对时钟劣化的影响。对于一个节点数少于6的环网，可选择全网从一个方向跟踪定时信号。如果节点数较多的环网，建议以时钟基准源节点为对称节点，设置两条时钟跟踪链来实现全网同步。图2-2 环网时钟单BITS正常状态全网正常情况下，没有光缆中断等业务倒换和节点失效等异常现象时，各节点的时钟源质量实际如下：NE1：12 / 2b；NE2：12 / 0f / 0b；NE3：12 / 0f / 0b；NE4：12 / 0f / 0b；NE5：12 / 0f / 0b；NE6：12 / 12 / 0b。所有从线路上提取定时的节点，会同时回送同步定时不可用（0f）信息。每个节点都从所有配置时钟源提取定时信息，并获取同步质量信息，优先跟踪质量较高的同步源，相同质量的同步源则跟踪优先级别较高的同步源。所以此时全网跟踪各自如上字体加粗的时钟源。全
