华为硬件时钟设计专题

1、时钟专题交流2002-11-11时钟专题交流同步基础知识OptiX系统同步功能的特点及实现OptiX系统时钟保护倒换过程分析时钟配置案例分析大 纲同步基础知识什么是同步指两个或两个以上信号之间，在频率或相位上保持某种特定关系，即两个或两个以上信号在相对应的有效瞬间，其相位差或频率差保持在约定的允许范围之内。 问题：同步和频率相同有什么差异同步基础知识常见定时源铯原子钟受控铷原子钟高稳定度恒温晶体钟一般晶体钟同步基础知识SDH网同步方式同步方式：网络中所有时钟最终跟踪到唯一的主基准时钟源。伪同步方式：网络中的时钟分别跟踪两个或以上的主基准源。准同步方式：网络中的一个或多个节点参考时钟不可用时，节

2、点进入自由振荡或保持模式。异步方式：网络节点时钟出现大的频率偏差时，网络工作在异步方式。问题：在国内常见的是那些同步方式？同步基础知识SDH设备的定时工作方式外同步输入定时基准时钟源由外部定时源供给，一般包括外部时钟、支路时钟和线路时钟等通过定时发送时钟是从同方向的STM-N信号中提前的。环路定时输出的STM-N信号的发送时钟从相应的输入信号中提取。线路定时SDH设备所有的输出信号都同步于一个特定的STM-N信号。内定时同步基础知识SDH设备采用的同步技术码速调整滑动缓冲存储器指针处理同步基础知识码速调整应用于PDH信号映射入C容器的过程通过调整BIT的插入/取出实现速率适配问题：2M接口理论

3、上可以承受的频率差异？同步基础知识滑动缓冲存储器接收桢存储器滑动存储器2M时钟数据系统时钟写时钟数据读时钟数据同步基础知识指针调整专门进行交流：曹峰同步基础知识SDH同步定时信息的传送G.812G.811G.812G.8121K-1KNNNN最坏情况：K=10N=20SDH网元时钟个数不超过60个国内K=7N=10同步基础知识时钟信号的传送SDH系统的PDH业务信号不能用于传送时钟信号STM-N信号传送时钟支路再定时技术解决SDH设备时钟VC业务信号不能传送时钟问题同步基础知识系统定时设备SEC时钟满足G.813建议（1）牵引入、牵引出范围：大于+/-4.6ppm限值（2）噪声传递特性：符合噪

4、声传递的低通特性（3）输入漂移容限满足G.813建议的漂移容限模板（4）输入抖动容限满足G.813建议的抖动容限模板（5）锁定模式下漂移的MTIE和TDEV值均满足G.813规定的模板（6）短期相位瞬变响应满足G.813规范（7）长期相位瞬变响应满足G.813规范（8）基准源倒换时钟相位响应满足G.813建议OptiX系统同步功能的特点及实现OptiX系统同步功能的特点及实现OptiX系统同步功能的特点及实现时钟专题交流当外时钟输入参考信号通过接口处的防雷和滤波器件后，如果输入为2MHz，则通过2MHz恢复和整形网络恢复出波形完整的2MHz参考时钟信号；如果为2Mbit/s信号，则通过DS21

5、54芯片从数据流中恢复出携带的2MHz参考时钟信号。在2MHz信号进入FPGA后，通过分频、鉴相、滤波和压控等锁相环功能模块后，使本地时钟跟踪上参考时钟。当需要外时钟输出时，如果为2MHz，则直接输出；如果为2Mbit/s，则需通过DS2154将时钟信号插入2Mbit/s数据流中输出。SS63XCS时钟模块处理过程OptiX系统同步功能的特点及实现SDH系统中各单板在时钟处理时的作用线路板负责S1字节的插入和提取。从主控板送来的S1字节在光板插入段开销；而从光板段开销中提取的S1字节则送到主控板进行处理。时钟板完成时钟提取，倒换动作等各项功能。主控板依据从光板送来的S1字节，和时钟板协同进行时

6、钟保护倒换协议的处理。注：2500+设备主控板不参与时钟保护倒换过程的处理，以上描述中主控板的功能由时钟板实现。同步基础知识时钟配置规划的一般规则尽量跟踪较高等级的时钟源尽量减少基准定时信号传输链基准定时信号传输链要控制在G.803要求之内通过采用SSM保护协议和相信规划，实现多时钟源的保护倒换SDH承载的2M业务不能作为同步时钟使用未启动SSM保护协议的情况下，不建议配置备用时钟源组网时应尽量避免多个PDH/SDH同步岛级联。OptiX系统同步功能的特点及实现时钟源的优先级别表配置是否按优先级别表递减倒换的配置源恢复等待时间配置外部源输入模式的配置2M输出锁相源的配置2M外部输出匹配模式的配

7、置时钟保护功能的启动/禁止时钟ID的设置常用时钟配置项目时钟专题交流OptiX系列设备时钟倒换模式QL-disableQL-enable标准SSM模式扩展SSM模式时钟专题交流扩展SSM模式下时钟保护倒换处理原则 假定A参考同步源为当前被选择同步源，B、C为参考同步源：规则1.0：S1高四比特承载同步时钟源ID，低四比特装载同步源所承载时钟 的时钟质量；规则1.1：若本站同步质量为不可用，则沿所有参考同步源方向反向通知不可用于同步；规则1.2：若某参考同步源的时钟同步信息来源于自身，则不处理此时钟同步信息；规则1.3：若选择同步源A，则更新本站同步质量，沿A同步源方向反向通知不可用于同步；并向

8、下游站广播A同步源时钟质量；规则1.4：若被选择同步源时钟质量提高，则更新本站同步质量，并按规则1.3 动作；规则1.5：若被选择同步源时钟质量不变但子网同步时钟源ID变化，并且满足规则1.2，则按规则1.3 动作；规则1.6：若B参考同步源时钟质量发生变化，且时钟质量等于本站当前同步源质量(A)，则按如下规则动作；规则1.6.1：若B同步源优选级别高于同步源A，则选择B同步源，并按规则1.3 动作；规则1.6.2：若B同步源优先级等于同步源A，则不动作；规则1.7： 若被选择同步源A时钟质量降低，则按如下规则动作；规则1.7.1：参考同步源A时质量仍高于其它参考同步源时钟质量，则按规则 1.

9、3 动作；规则1.7.2：参考同步源A时钟质量等于某个参考同步源质量但优选级别高于它，则按规则1.3 动作；规则1.7.3：若规则1.7.1 和 规则1.7.2 得不到满足，则优先考虑同步源时钟质量，其次考虑优选级别，从参考同步源中选择同步源，并按规则1.3 动作；异常处理：参考同步源的优选级别配置形成互锁，操作员配置错误。规则 1.8：在1030s 时间内，在两个相同时钟质量的同步源之间发生三次重复选择变更，则选择子网同步时钟ID值较小的同步时钟源。OptiX系统同步功能的特点及实现1、时钟环和互锁基于时钟源优先级的时钟源选择有形成时钟环和时钟互锁的可能。通过回送不可用于同步SSM信息，避免

10、时钟互锁。通过子网同步时钟源图，不会出现时钟环。2、与网络拓扑结构无关基于SSM 协议的时钟同步，与网络拓扑结构无关，支持各种网络拓扑。3、SSM 信息的可控性和可知性在任意网络故障下，子网的时钟同步方案唯一，同步源的选择结果是可预知的，不存在二义性。SSM的功能的特点OptiX系统同步功能的特点及实现拖延时间、隔离时间、等待恢复时间隔离时间：从信号检测失效到触发时钟选择器响应的时间，规定为 300ms1800ms。主要是防止短暂的信号失效引发时钟选择器动作。等待恢复时间：从检测信号的恢复到触发时钟选择器响应的时间，规定为 0m12m ，步长为1m；缺省值为5m。主要是防止短暂的信号恢复引 发

11、时钟选择器动作。拖延时间：有三种拖延时间保持拖延时间：从同步时钟源丢失或失效，SDH 设备时钟进入保持，到 SSM 输出改变的时间，规定为500ms2000ms。无倒换拖延时间：从所选择的同步源时钟质量变化，但没有引起时钟源 切换，到输出这个变化SSM 的时间，规定小于200ms。倒换拖延时间： 从所选择的同步源时钟质量变化，引起时钟源切换，到 输出一个新的SSM 的时间，规定为180ms500ms。OptiX系统时钟保护倒换过程分析OptiX系统时钟保护倒换过程分析ABC2MBit/G.812wEWEWEEX1/INTRW/INTRE/INTRQL-disable下的时钟保护倒换OptiX系统时钟保护倒换过程分析ABC2MBit/G.812wEWEWEEX1/W/INTRW/E/INTRW/E/INTR标准SSM模式下的时钟保护倒换OptiX系统时钟保护倒换过程分析ABC2MBit/G.812wEWEWEEX1/W/INTRW/E/INTRW/E/INTR扩展SSM模式下的时钟保护倒换OptiX系统时钟保护倒换过程分析ABC2MBit/G.812wEWEWEEX1/W/INTRW/E/INTRW/E/INTR扩展SSM模式下的时钟保护倒换OptiX系统时钟保护倒换过程分析ABC2MBit/G.812wEWEW1E1EX1/W