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浅析IEEE1588V2在通信行业的部署方案及应用

2020-03-04黄玉宝王伦锁王广远

数字通信世界 2020年2期
关键词:大面积时钟站点

黄玉宝,王伦锁,王广远

(中国移动通信集团海南有限公司,海口 570125)

随着TD-LTE网络大面积使用和5G网络的快速商用,对时钟授时的高精度需求越来越严格。采用单一GPS授时存在一定政治风险,在特殊情况下可能无法使用,从而造成全网瘫痪,存在通信全阻等安全隐患。而基于透明时钟模型的IEEE1588v2可以实现亚微秒级精度的时间同步,对替代GPS、降低网络建维成本、提高网络安全性和可靠性具有积极的意义[1-4]。

1 IEEE1588V2简述

1.1 时钟同步的概念

现代通信网络,电信业务的正常运行都要求网络时钟同步,即整个网络各设备之间的时间或频率差保持在合理的误差范围内[2]。网络时钟同步包含频率同步和时间同步两个概念:

(1)频率同步。频率同步指不同的信号之间存在严格特定的关系,保证不同信号在有效瞬间具备相同平均速率,进而保证通信设备之间能以一个相同的速率运行,保持恒定的相对关系。

(2)时间同步。时间同步指不同信号之间不仅具备恒定的频率同步,同时亦具备相同的相位,彼此之间不存在差异。

1.2 IEEE1588V2

IEEE1588全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”,核心思想是基于主从时钟的多次握手,通过网络链路对称性和延迟测量方法,实现频率同步和时间同步[1-2]。

图1 E2E透明时钟内部结构

2 基于1588V2时间备份部署及应用实践

2.1 1588V2时间部署方案

图2 时间源服务器选择示意图

试验地区传送网络采用OTN+PTN的组网模式,进行1588V2部署时包含三方面内容:

(1)时间源选择及接入。试点地市有2套时间源服务器,并选择通过GPS/北斗实现高精度的时间同步,采用GE/10GE口和核心设备进行对接,采用带内互联(PTP)和PTN时间根节点进行对接。

(2)传送网的时间信号传递。传送网信号传递主要包含省干、城域OTN和汇聚PTN时间传递,参数设置策略如下:①省干环内所有节点通过SOSCB监控单板进行内部时间信号传递。②城域OTN与省干OTN同机房站点通过省干站点的SOSCB单板进行光口互联进行时间信号传递。③城域OTN与汇聚PTN通过2Mbit+1PPS Tod(外接时钟线)或者PTP+SyncE(外接FE网线)两种方式与PTN进行对接。

图3 时间传递示意图

2.2 1588V2关键参数策略

时间信号连接方式和时间源配置关键参数遵循原则如下:

(1)只有一个时间源服务器通过PPS+1tod接入PTN设备,则接入点是GM节点,规划为OC,其他所有PTN节点规划为BC。

(2)时间源服务器通过PPS+1tod接口接入A和B,则需要在A点和B点的“GPS参数配置”界面中配置GPS优先级1、GPS优先级2参数,优先级参数值越小,优先级越高。

(3)基于1588V2实现时间同步原则上不超过16跳,超过可能出现累积偏差过大造成下游网元无法锁定。

2.3 1588V2应用实践

监控发现区域大面积同时上报“ALM26122-星卡锁星不足告警”等告警,1232个小区因GPS失锁导致退服。现场测试发现,受扰区域有强烈的GPS干扰信号,现场无法进行GPS和北斗搜星。后台进行时钟模式切换,通过将满足条件的站点切换至1588V2时钟模式,倒换1588V2后,跟踪指标观察,受扰站点性能指标正常,通话业务、数据业务可正常使用。

图5 GPS区域大面积干扰示意图

3 结束语

随着国内5G基站的大规模商用计划落地,通信的安全可靠成为亟需关注的问题之一。5G在峰值速率、网络时延、系统容量等性能指标对系统的时间同步提出了新的要求,只有保证基站间严格的时间同步,才能顺利地承载大量的行业应用,确保用户感知。通过试点证明了1588V2技术可以大面积应用在基础通信中,进而规避GPS带来的不确定性风险。

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