时间同步和时钟同步原理及配置方法介绍PPT课件.ppt

1、GPON系统1588V2时间同步功能和时钟同步功能简介,吴晓钟,同步概念1588v2时钟模型1588v2同步实现机制时间同步网管参数配置1588v2同步典型应用方案,提纲,时间同步和频率同步,同步概念,上图给出了时间同步与频率同步的区别，如果两个表（WatchA与WatchB）每时每刻的时间都保持一致，这个状态叫时间同步（PhaseSynchronization）;如果两个表的时间不一样，但是保持一个恒定的差，比如6小时，那么这个状态称为频率同步（FrequencySynchronization）。,同步概念,1.时间同步几种方式同步1PPS+TOD接口（1PPS为秒脉冲,TOD:日时间精确到

2、秒)1588V2协议同步1588V2+SYNCE(时钟同步)混合方式,2.时钟同步几种方式同步以太网SYNCE1588V2恢复出时钟,在IEEE1588v2建议中定义了频率同步技术。该技术通过从节点与主节点快速交换报文，获取时间戳。再计算相邻同步周期时间戳（t2-t1）值的相对差值来计算同步周期内从时钟相对主时钟频率的漂移值，通过这个值调整本地时钟，从而实现频率恢复。在国内1588v2同步技术应用早期，部分传送设备不具备SyncE这种基于硬件的频率恢复功能，有较多采取1588v2频率恢复应用场景。到现在传送设备大多采取了SyncE这种基于硬件的频率恢复技术，1588v2频率恢复技术成为备用方案

3、。,同步概念,同步概念,时间同步和时钟同步有何区别？,两者概念相互独立,时钟同步可服务于时间同步,1588V2时间同步又可恢复出频率实现时钟同步,同步概念1588v2时钟模型1588v2同步实现机制时间同步网管参数配置1588v2同步典型应用方案,提纲,1588V2时钟模型,时钟模型,普通时钟,边界时钟,透传时钟,（Ordinaryclock）,（Boundaryclock）,（Transparentclock）,E2E透传时钟,P2P透传时钟,（End-to-endtransparentclock）,（Peer-to-peertransparentclock）,1588V2时钟模型,普通时钟

4、OC（OrdinaryClock）是网络始端或终端设备，只有一个1588端口，该端口作为Slave或Master。边界时钟BC（BoundaryClock）是网络中间节点时钟设备，该设备有多个1588端口。其中一个端口可作为Slave，设备系统时钟的频率和时间同步于上一级设备，其他端口作为Master，可以实现逐级的时间传递。,1588V2时钟模型,透明时钟TCTC（TransparentClock）是网络中间节点时钟设备，其可分为E2ETC（EndtoEndTC)和P2PTC（PeertoPeerTC）两种:E2E只测量驻留时间；P2P测量驻留时间、链路延时。,从钟表,T1,correcti

5、onField=correctionField+TR1,T2,主钟表,各节点自行测量链路时延,correctionField=correctionField+TD1,correctionField=correctionField+TD2,correctionField=correctionField+TR2,correctionField=correctionField+TD3,correctionField=correctionField+TR3,correctionField=correctionField+TR4,correctionField=correctionField+TD4,T

6、Di:上联线路的延时，通过peer延时测量机制获得Tri:各中间节点的驻留时间,1588V2时钟模型,PON系统的1588V2时钟模型？总体来看OLT+ONU为BC时钟模型单独来看OLT或者ONU其时钟模型都为OC,同步概念1588v2时钟模型1588v2同步实现机制时间同步网管参数配置1588v2同步典型应用方案,提纲,时间同步实现机制,分为带内（1588协议接口）和带外（1PPS+TOD接口）两种接口。带外（1PPS+TOD接口）接口的帧格式规范遵从“中国移动TD无线系统高精度时间同步技术规范1ppsTOD时间接口规范”的要求。带内（1588协议接口，以太网业务接口）接口通过交换1588报

7、文，并实现1588协议栈。,时间同步实现机制-1PPS+TOD,1）1pps：秒脉冲信息，脉冲的上升沿标记一秒的开始；2）TOD：绝对时间信息；按照GPS时钟格式表示，记时起点是1980年1月1日00：00：00；TOD消息分为时间信息消息和时间状态消息两种。TOD帧格式定义：,时间同步实现机制-1PPS+TOD,TOD信息波特率默认为9600，无奇偶校验，1个起始位（用低电平表示），1个停止位（用高电平表示），空闲帧为高电平，8个数据位，应在1PPS上升沿1ms后开始传送TOD信息，并在500ms内传完，此TOD消息标示当前1PPS上升沿时间。TOD协议报文发送频率为每秒1次。对于1PPS秒

8、脉冲，采用上升沿作为准时沿，上升时间应小于50ns，脉宽应为20ms200ms。,时间同步实现机制-1588V2协议,1588协议报文包括：设备应支持事件报文和通用报文等两类PTP协议报文。事件报文：在离开和到达一台设备时必须打时标（记录本地时间）(1)Sync(2)Delay_Req(3)Pdelay_Req(4)Pdelay_Resp通用报文（General报文）：不需要打时间戳(1)Announce(2)Follow_Up(3)Delay_Resp(4)Pdelay_Resp_Follow_Up(5)Management（可选，本规范暂不作规定具体报文内容）(6)Signaling（可选

9、，本规范暂不作规定具体报文内容）,时间同步实现机制-1588V2协议,Sync、Follow_Up、Delay_Req、Delay_Resp用于产生和传递时序信息，这种时序信息用来同步普通时钟和边界时钟。Pdelay_Req、Pdelay_Resp、Pdelay_Resp_Follow_Up用来测量两个时钟端口之间的路径延迟，测得的路径延迟用于校正Sync与Follow_Up消息中的时间信息。Announce消息用于建立同步分层结构Management消息用于查询和更新时钟所维护的PTP数据集。Signaling消息用于其他的目的，例如在主从之间协调单播消息的发送频率。,时间同步实现机制-15

10、88V2协议,假设主从时钟之间的链路延迟是对称的，从时钟根据已知的4个时间值，可以计算出与主时钟的时间偏移量和链路延迟。offset:slave_timemaster_time(时间偏差)t2-t1=Delay+offsett4-t3=Delay-offset,M与S的时间偏移量(假设Tms=Tsm)：Offset=(t2-t1)-(t4-t3)/2M与S之间的时间延迟：Delay=(t2-t1)+(t4-t3)/2,时间同步实现机制-BMC算法,最优时间源算法BMC（BestMasterClock）是1588时间同步的应用层技术，能够自动选择时间同步网中的最优时间源，自动选择同步路径，在时间

11、源故障和链路故障时，自动实现时间源和同步路径的切换。,选择同步时钟和路径,采集源时钟信息,决断端口工作状态,发布时钟信息,MasterClock,SlaveClock,Announce报文,Priority1ClockClassClockAccuracyPriority2StepsMoved,MasterSlavePassive,同步概念1588v2时钟模型1588v2同步实现机制时间同步网管参数配置1588v2同步典型应用方案,提纲,时间同步网管参数配置（TIMA盘),同步参数配置说明：PTP模式:一般而言配置成BMC时间源选择:当源为1588V2配置为PORT,源为1PPS+TOD配置为T

12、OD时钟模型配置：OC/BC频率同步:时间同步方式为1588V2+SYCE配置为去使能,同步方式为纯1588V2则此处配置为使能。时间域:和上游MASTER配置保持一致。,时间同步网管参数配置（TIMA),1PPS+TOD接口配置:延时补偿作用TOD输入接口:TIMA单盘面板1PPS输入的延时补偿TOD输出接口:TIMA单盘面板1PPS输出的延时补偿系统输出接口:TIMA盘往线卡侧发送的1PPS延时补偿如测试的时间同步结果为+52ns,则系统输出接口处配置成+52ns,时间同步网管参数配置（TIMA),端口基本配置（不常用）主要作用:配置1588V2方式的测量机制、消息模式、不对称时延补偿测量

13、机制:保留缺省值E2E消息模式:保留缺省值一步不对时延属性:一般情况保留默认值，如果需要进行延时补偿才配置。,时间同步网管参数配置（TIMA),报文传输设置主要作用:主要配置1588V2协议发协议报文的相关参数常用配置参数：报文封装格式:可选配为EthernetII或者UDPOVERIPV4，和上游设备保持一致通信模式:目前只能配置成组播VLAN标签:可选配为使能/去使能，根据协议报文是否带VLAN配置VLANID:VLAN号,使能时有效,时钟同步网管参数配置（TIMA),时钟基本配置（常用)主要作用:配置时钟的工作模式，和相关门限值常用配置参数：时钟工作模式:可配置为自动/保持/自由振荡,一

14、般配置为自动时钟使能选择:根据应用场景配置,需根据ESMC协议选源需要配置为使能；外时钟SSM门限:保留默认值即可（超过这个门限值才会进行导出）系统时钟SSM门限:保留默认值（超过这个门限值才会锁定）时钟等待恢复时间:源恢复后等Nmin然后再去锁定，使能后才有效,时钟同步网管参数配置（TIMA),定时源时钟输入配置（常用）:主要作用:配置时钟源常用配置参数：时钟源名称:保含2路外时钟,N路线路钟输入(SYNCE)QL选择:指定这一路时钟的时钟精度；等待恢复定时开关:保留缺省值即可。时钟优先级:人为制定时钟优先级,时钟同步去使能时，依靠此值选源。,时钟同步网管参数配置（TIMA),输出时钟源QL

15、值、时钟导出配置:作用:主要是配置从TIMA单盘导出的外时钟的相关特性,时间同步网管参数配置（ONU),本地时钟配置：作用:主要配置IEEE1588V2MASTER相关参数主要参数说明:时钟ID1、时钟ID2：PTP时钟ID（8字节），配置为本地MAC（3、4字节插入0 xFF、0 xFE),如：AABBCCFFFE112233；优先级1：用于BMC，测试配置为小于128的值；时钟等级：用于BMC，配置为6；时钟精度：用于BMC，测试配置为25ns；优先级2：用于BMC，配置为小于128的值；时钟类型：配置为GPS或PTP；时间域：配置与测试仪表的时间域相同即可；不对称时延补偿：属性可配置正/

16、负补偿，补偿值配置为0100000ns整数。,时间同步网管参数配置,单步时钟时，将只使用SyncMessage报文来计算主从路径延迟，而不需要FollowUpMessage来携带SyncMessage报文的发出时间戳，SyncMessage报文的发出时间戳（EgressTimeStamp)会夹带在SyncMessage报文自己的originTimeStamp字段中双步时钟时，需要FollowUpMessage来携带SyncMessage报文的发出时间戳，SyncMessage报文的发出时间戳（EgressTimeStamp)会夹带在FollowUpMessage报文的preciseOriginTimeStamp字段中,同步概念1588v2时钟模型1588v2同步实现机制时间同步网管参数配置1588v2同步典型应用方案,提纲,1588v2同步典型应用方案,1588v2同步典型应用方案,1.时间盘信号