分组传送网同步需求

分组网络在一般情况下无需全网同步，在处理输入业务时，各自设备基于内部定时提供输入业务的定时适配，不同传输链路间无需相互同步。然而，当分组网络涉及基于TDM的业务应用及进行同步分配时，需要分组网络提供相应的功能。

在PTN中，对于同步的需求主要体现在两个方面。其一，承载TDM业务以及与PSTN网络进 行互通，要求分组传送网在TDM业务入口和出口提供同步功能，实现业务时钟的恢复；其二，实现对时间和频率同步信号的传送，一个很典型的应用场合就是当利 用分组传送网承载3G基站业务时，由于所有的3G基站业务均需要优于50ppb（5E-8）的频率同步，其中有些制式的3G基站业务（如TD- SCDMA、CDMA2000、WiMAX等）还有高精度的时间同步需求，所以要求PTN能够对时间和频率信号进行高精度稳定的传送。

PTN承载TDM业务的同步方式

TDM业务要求在分组网络两端（入口和出口）的信号定时是相同的，为了实现对TDM业务的承载，分组传送网可以采用网络同步方式、差分法、自适应法以及在TDM侧均可获取参考时钟这四种同步方式。

在网络同步方式下，全网处于同步运行状态，并使用可溯源到PRC的网络时钟作为业务时钟。需要注意的是，在这种同步方式下，业务时钟是不透明的。

在差分法工作方式下，对业务时钟和参考时钟的偏差进行编码并在分组网络中进行传送，业务时钟在远端通过使用相同的参考时钟进行恢复。同步残余时间标记属于差分法中的一种，在这种同步方式下，业务时钟是透明的。

自适应法是基于分组包到达的间隔或缓存区的填充水平来恢复定时，这种方式可以保证业务时钟透明。

当在每个TDM侧均能获取参考时钟时，由于两端业务设备能够直接获取参考时钟，因此无需分组网络恢复时钟，这种方式主要用于试验环境，实际网络应用时很少出现。

PTN传送同步的相关技术

实现对频率和时间同步信号的传送，有两类可行的技术：一是基于物理层的同步技术，二是基于分组包的同步技术。其中，典型的基于物理层的同步技术是同步以太网技术，而基于分组包的同步技术主要包括TOP和IEEE1588等技术。

☆同步以太网技术

同步以太网技术与SDH同步技术类似，在分组网元中内置时钟子系统，负责整个网元的时钟处 理，其将来自以太网接口、SDH接口、PDH接口和外定时接口恢复的时钟上报给时钟板，由时钟板根据SSM和以太OAM报文比较恢复时钟等级，选择锁定最 优时钟源，并进行滤抖处理，然后输出高精度时钟到各个单板，并用这个时钟进行数据的发送。该技术通过上游时钟与下游时钟产生的级联关系，实现了在以太网上 时钟同步的目标。

同步以太网只能支持频率信号的传送，不支持时间信号的传送。支持同步以太网的时钟称之为EEC，其时钟性能和功能需满足ITU-TG.8262的要求。

☆TOP技术

TOP技术，就是将定时信息根据一定的封装格式放入分组包中进行传送，在接收端从包中恢复时钟，通过算法和封装格式尽量规避传送过程中带来的损伤。

TOP只能支持频率信号的传送，不支持时间信号的传送。TOP恢复时钟的质量依赖于承载的分 组网络，受网络延迟、抖动、丢包、错序的影响非常大，另外需要注意的是，TOP一直没有标准化协议，每个厂家定时信息采用的封装方式存在一定的差异，使得 不同厂家设备间的兼容性较差。

☆IEEE 1588技术

IEEE 1588技术采用主从时钟方案，对时间进行编码传送，时戳的产生由靠近物理层的协议层完成，利用网络链路的对称性和延时测量技术，实现主从时钟的频率、相位和绝对时间的同步。

IEEE 1588主从时钟同步原理如下：主钟定期发送Sync报文，随后发送Followup报文通告上个报文的实际发送时间T1，从钟记录Sync报文的到达时 间T2；从钟在T3时刻发送Delay_Req报文，主钟记录报文到达时间T4，并将其通过响应报文Delay_Resp发送给从钟。根据T1、T2、 T3和T4，可以计算得到两个钟之间链路的时延和两个钟的时间偏差，据此调整从钟的时间输出，从而实现主钟和从钟的时间同步。

IEEE 1588可以同时实现频率同步和时间同步，其中时间同步能够达到亚微秒级精度，协议标准化较好，可以支持不同厂家对接，但中间链路双向时延必须保持一致，时延不一致会引起相位测量偏差，从而对时间精度造成一定的影响，需要在实际应用中加以注意。

PTN同步相关标准进展

目前，制订分组传送网同步标准的组织主要包括ITU-T和IEEE。

ITU-T在2006年2月发布G.8261，对分组网络同步总体要求进行了规定；在 2007年7月发布G.8262，规范了EEC的同步性能和功能要求，在2008年2月发布G.8264，规范了基于分组传送网的频率同步分配。目前， ITU-T正对分组设备时钟（PEC）和分组业务时钟（PSC）的特性以及分组网络的相位和时间同步进行研究。

IEEE在2002年发布了用于网络测量和控制系统的精确时钟同步协议的1588V1版本， 主要应用于工业自动化和测试测量领域；1588V2预计在2008年底发布，相对于V1版本进行了一些改进，以适应电信领域的应用需求，如新定义了一些满 足电信级应用的具体应用场景及参数，增加了peer-to-peer透传时钟模式等。

*   *   *

网络IP化、分组化是大势所趋，但业务网尤其是移动业务对同步的要求仍必不可少，分组化后的 传送网络仍需要具备完善的时钟同步能力来满足相关业务的同步需求。基于分组传送网承载TDM业务（CES）的应用在今后相当长的时间内会长期存在；为了解 决末端业务网元的频率同步问题，同步以太网是分组传送网必不可少的功能之一；在基于分组传送网来实现高精度时间传送方面，部分厂家已有相关产品并正在进行 相关研究和实验，虽然产品的成熟性、稳定性、实现精度还有待进一步验证，但从目前来看，基于分组传送网采用IEEE 1588V2技术进行时间传送是今后组建时间同步网的重要解决方案。