承载网时钟时间部署方案及运维介绍课件

承载产品支持部承载网时钟时间部署方案及运维部署说明承载产品支持部承载网时钟时间部署方案及运维部署说明nPTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明nPTN/IPRAN时钟时间同步配置简述nESMC/PTP报文规格简述nPTP工程调测：时延补偿和非对称补偿nPTP维护操作建议PTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明时钟同步与时间同步n频率、相位与时间同步时钟同步与时间同步频率、相位与时间同步u部署主备同步源（包括时钟源和时间源）；u全网基于syncE+1588进行同步；u 频率同步是时间同步的基础，频率同步采用syncE，每个节点需要主备两条同步以太网路径的规划，部署SSM；u时间同步采用1588v2，部署BMC；u全BC模式，逐点恢复时间向下传递；u基站侧：如支持带内时间同步方式，则通过FE/GE传递时间；如不支持带内方式，则采用1PPS+ToD同步；PTNPTN网络同步规划原则网络同步规划原则部署主备同步源（包括时钟源和时间源）；PTN网络同步规划原则同步以太网规划原则同步以太网规划原则uBITS注入点（1）在选择连接频率同步网BITS设备的注入传输设备时，应保证本地传送网内任1套设备都可经由网络从注入设备获取和溯源BITS设备的信号。（1）核心层同一个传输环应选择两台设备在不同局址接入频率同步设备BITS作为主备用保护。u接口要求（1）注入点传输设备连接BITS时优选通过2048kbit/s接口连接。（2）除注入点设备外，传输网络内部通过以太接口的物理层同步以太功能实现频率传送。除特殊情况下，网络中间不需要连接2M外定时界面。u同步以太拓扑规划（1）传输每个节点需进行主备用两条同步以太路径的规划和配置（2）在支持扩展SSM的情况下，要求开启扩展SSM，如果不支持扩展SSM，则要求配置上避免时钟成环，开启标准SSM同步以太网规划原则BITS注入点10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA E1FEFE/iMA E1NodeBNodeBNodeBNodeB/北斗北斗123433连接接标识连接接类型型频率同步方式率同步方式1GPS和时间源服务器/BITS之间的连接内部时钟同步方式2时间源服务器和承载网PTN主时间节点的端连接采用采用2Mbits/s频率同步（需保率同步（需保证和和时间源源为同源同源频率，推荐）率，推荐）采用同步以太网采用同步以太网进行行频率同步（推荐）率同步（推荐）采用1588频率同步（不推荐，锁定效率低）3承载网PTN节点之间的端连结基于底基于底层物理物理码型的同步以太网恢复（推荐使用）型的同步以太网恢复（推荐使用）4承 载 网 PTN节 点 和NODE B之间的端连接基于底基于底层物理物理码型的同步以太网恢复型的同步以太网恢复频率信息（推荐使用，效率高）率信息（推荐使用，效率高）基于1588报文进行频率恢复（锁定效率较慢）PTNPTN网络时钟同步部署方案网络时钟同步部署方案10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA E1F时钟同步场景一的时钟数据规划方法对应场景一：TDM业务采用系统时钟或或差分时钟以及常规场景的频率恢复10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA E1FEFE/iMA E1主时间源主时间源NodeBNodeBNodeBNodeB频率源：1PPS或2MBITS备用时间源备用时间源ABCD网元网元标识网元网元类型型同步以太网同步以太网时钟跟踪情况跟踪情况SSM使用方式使用方式SSM自振自振质量等量等级A主时钟接入节点优先级1：跟踪主BITS,设置其优先等级为G.811；优先级2：跟踪线路时钟使用自定义时钟方式1G.812本地局时钟B备时钟接入节点优先级1：跟踪线路时钟；优先级2：跟踪备BITS，设置其优先级为G.812转接局时钟；使用自定义时钟方式1G.813时钟CPTN汇聚节点优先级1：跟踪离主时钟节点跳数最短的线路时钟；优先级2：跟踪离主时钟节点跳数次短的线路时钟；使用自定义时钟方式1G.813时钟DPTN接入节点优先级1：跟踪离主时钟节点跳数最短的线路时钟；优先级2：跟踪离主时钟节点跳数次短的线路时钟；使用自定义时钟方式1G.813时钟时钟同步场景一的时钟数据规划方法对应场景一：TDM业务采用系时钟同步场景的部署方法二对应场景二：WCDMA/GSM等采用FE作业务接口，且网络PDV较小（无微波等承载设备）nRNC与NodeB之间通过1588V2报文进行时间/时钟同步，1588V2报文仅作为业务报文在PTN网络之中进行传递，PTN网络不需要做1588V2同步以太网相关功能配置。n对于PTN网络，仅将RNC与NodeB之间的1588V2报文作为业务报文进行传递。n但是该组网要求承载网内部没有微波或者跳数不超过20跳。否则网络积累的PDV会影响基站的1588报文频率恢复。注意：此时1588报文仅用于频率恢复时钟同步场景的部署方法二对应场景二：WCDMA/GSM等采用时钟同步场景的部署方法三对应场景三：业务网络需要频率时钟同步（WCDMA以及GSM采用FE接口），且承载网有微波等设备导致网络累计的PDV较大，1588算法恢复出的频偏较大。n类似左图这种情况，核心层或汇聚层采用同步以太网进行频率同步，而接入层由于光缆资源仅能采用微波链路，此时若仍采用RNC发送1588方式，PTN网络透传，则会由于网络积累的PDV太大，导致1588恢复的频偏无法满足无线的需求。n因此此时需要PTN设备提供给业务网络频率信息。n如左图，PTN核心层之间仍采用同步以太网的方式进行频率同步，从汇聚层以下，PTN设备在经过微波链路的时候采用1588报文的方式进行频率恢复，并通过1588的方式给基站提供频率信息。时钟同步场景的部署方法三对应场景三：业务网络需要频率时钟同步1588v21588v2规划原则规划原则u时间注入点（1）在选择连接时间服务器的注入传输设备时，应保证本地传输网络内任1套设备都可获取主、备用2台时间服务器的信号。（2）按照本地传输网络核心、汇聚、接入层网络拓扑实际情况，可以选择核心层OTN或者PTN设备接入时间服务器。u接口要求（1）对于时间服务器与OTN（或PTN）设备之间，应连接1PPS+TOD和PTP两种界面，主用1PPS+TOD界面，备用PTP界面。（2）对于OTN设备与PTN设备之间，应连接PTP接口，且条件具备情况下应同时连接两路PTP界面以提高可靠性。（3）PTN设备和基站设备之间，建议视基站支持情况而定，优选通过业务接口PTP连接。基站配置1PPS+TOD接口时，可同时连接1PPS+TOD界面以提高可靠性。u1588v2拓扑规划（1）传输每个节点需启用多个PTP端，在某一个PTP端失效后可以选择其他端与master同步。（2）部署BMC算法。1588v2规划原则时间注入点PTNPTN网络网络PTPPTP部署方案部署方案10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA E1FEFE/iMA E1NodeBNodeBNodeBNodeB/北斗北斗123433连接接标识连接接类型型逻辑类型型/物理界面物理界面数据格式数据格式1GPS和时间源服务器之间的连接BNC界面 TDM信号2时间源服务器和承载网PTN主时间节点的端连接PPS+TOD/RJ45界面,RS422电平信号PPS:脉冲信号；TOD:数据时间信息1588V2界面/GE,FE2层/3层组播/三层单播（根据对接需要）3承载网PTN节点之间的端连结1588V2界面/XGE,GE,FE2层/3层组播（IPRAN建议选择L3组播，PTN选择L2组播；出界面复用MPLS出界面）4承载网PTN节点和基站之间的端连接PPS+TOD/RJ45界面,RS422电平信号PPS:脉冲信号；TOD:数据时间信息1588V2界面/GE,FE2层/3层组播/三层单播（根据对接需要）n时间同步场景对频率和时间都有严格的要求，因此一般都要求承载网全程提供1588时间，不采取业务网络发送报文，承载网透传的方式。n一般应用场景：业务网络为TD-SCDMA,CDMA2000以及TD-LTE等PTN网络PTP部署方案10GE环10GE环GE环GE环FEPTNPTN网络时钟数据规划网络时钟数据规划10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA E1FEFE/iMA E1主时间源主时间源NodeBNodeBNodeBNodeB频率源：1PPS或2MBITS备用时间源备用时间源ABCD时间源源PPS+TOD接入接入PTN方式方式网元网元标识网元网元类型型时钟节点点类型型PTP同步算法同步算法时间节点点Pri1时间节点点Pri2GPS输入入Pri1GPS输入入Pri2SYNC报文文发送送频率率Delay_req发送送频率率announce报文文发送送频率率A主时间接入节点E2E BC110.5 Hz128（默认）6312831B备时间接入节点E2E BC110.5 Hz128（默认）6412832CPTN汇聚节点E2E BC110.5 Hz128（默认）128（默认）NANADPTN接入节点E2E BC1（若基站需要通过1588恢复频率，则和基站互联界面的PTP发送速率需要设置为16/s以上）同左0.5 Hz128（默认）128（默认）NANANODE BNODE BOC（SLAVE）同上同上0.5 Hz128（默认）128（默认）NANAPTN网络时钟数据规划10GE环10GE环GE环GE环FEF时间同步场景的数据规划（二）时间源源带内内1588接入接入PTN方式方式网元网元标识网元网元类型型时钟节点点类型型PTP同步算法同步算法时间一一级优先先级节点点优先先级设置置时间二级时间二级优先级节优先级节点优先级点优先级设置设置SYNC报文文发送送频率率Delay_req发送送频率率announce报文文发送送频率率/超超时时间时 间 源服务器主时间源服务器OC（MASTER）1（若需要和PTN之间完成1588频率同步则建议设置为32以上同左0.5 HZ/8s1默认128时 间 源服务器备时间源服务器OC（MASTER）同上同上0.5 HZ/8s2同上A主时间接入节点E2E BC1（若需要和服务器之间完成 1588频 率 同 步 则 对 应PTP界面建议设置为32以上同左0.5 HZ/8s10同上B备时间接入节点E2E BC同上同左0.5 HZ/8s128（默认）同上CPTN汇 聚 节点E2E BC1（PTN内部之间通过同步以太网频率同步）1，160.5 HZ/8s同上同上DPTN接 入 节点E2E BC1（若基站需要通过1588恢复频率，则和基站互联界面的PTP发送速率需要设置为16/s以上）同左0.5HZ/8s同上同上NODE BNODE BOC（SLAVE）1（若基站需要通过1588恢复频率，则和PTN互联界面的PTP发送速率需要设置为16/s以上）同左16 HZ/8s同上同上时间同步场景的数据规划（二）时间源带内1588接入PTN方式关于关于Pri1Pri1和和Pri2Pri21.中移的指导原则：a.PTP Priority 1参数用于时间同步网络的分级。对于同级同步网络，网络中的网元Priority 1统一设定为一个数值。b.PTP Priority 2参数用于区分主备用，比如同一本地网的主备用时间同步设备。2.Pri2部署建议a.GPS输入的pri2需要小于所有PTN时间节点的pri2，确保在有GPS输入时能以GPS为时间源。b.建议与时间源相连的PTN设备（节点A和节点B）的时间节点pri2要小于全网其他设备，这样在主备时间源全部失效的情况下全网依然能以A/B设备为GM。关于Pri1和Pri2中移的指导原则：关于带内和带外互联对比带内互联：PTN和OTN通过1588 PTP端互联，比如GE,10GE。带外互联：PTN和OTN通过PPS+TOD端互联。PTN带内/带外定义：走PTP接口，一般称作带内（一般情况下PTP的物理信道也是业务信道，因此称带内），PPS,TOD称作带外；OTN带内/带外定义：占用业务波长ODU帧中字段的称作带内，采用监控光的PTP方式称作带外方案PTN和OTN混合组网同步方案互联方式互联方式连接媒质连接媒质说明说明带内光纤不受OTN和PTN距离限制，可传递SSM信息和BMC报文，实现同步源的冗余切换带外电缆电缆传输受OTN和PTN物理距离限制，SSM信息和BMC报文经过电缆传输之后会终结，破坏原来的SSM信息和BMC报文。基于以上对比，除非原OTN系统改造之后都无法实现带内PTP对接，建议现网的PTN和OTN通过带内PTP界面互联。关于带内和带外互联对比PTN和OTN混合组网同步方案互联方式PTN和OTN混合组网场景核心环1汇聚环1接入环1接入环2EPC1.时间源服务器同时提供外时间源接入和时钟源，从本地网核心节点注入2.核心节点需要支持混合选源，否则无法实现外时间源的容灾保护功能。3.PTN和OTN对接使用带内接入，OTN内部使用带外监控光传送的方式，实现时间同步报文和同步以太网报文的传送4.基站侧根据无线基站侧的情况决定使用PTP带内接入还是PPS+TOD带外接入。接入环3汇聚环2汇聚环3核心-A核心-B核心-CPTN核心-DPTN核心-DOTN核心-COTN光纤GPS时间源服务器双绞线EPC备用时间源、时钟源同轴电缆时间、时钟传递路径113344555互联互联界面界面接口类型（时间接口类型（时间+时钟）时钟）1PPS+TOD(带外）或者PTP（带内）-+2Mbits2PTP（带内）+同步以太3,4PTP（带内）+同步以太5PPS+TOD(带外）或者PTP（带内）2PTN和OTN混合组网场景核心环1汇聚环1接入环1接入环2BMC算法的判断准则粗略地来讲：1.若多个端接收而来的GM ID（从Announce报文识别）不同：先比较报文中的优先级1，收到较小值的则为SLAVE端。若两者相同，则比较时钟精准度和准确性参数较小值为SLAVE端；再比较报文优先级2；同样较小值为SLAVE端。以上比较相同情况下，则比较两个GM ID的大小，接收到较小值的为SLAVE端。2.若多个端接收而来的GM为同一个GM ID，先比较跳数多少，接收报文的跳数少的那个端则为SLAVE端；若跳数相同，则比较与本节点相连的PTP节点的ID大小，ID小的PTP节点所对应的本节点的端为SLAVE端。左图的例子中，正是因为左图的例子中，正是因为NE4的的ID相对相对NE2较大，因此较大，因此NE3选择和选择和NE2相连端为相连端为SLAVE，而和，而和NE4相连端为相连端为PASSIVE端端GRAND MASTER以上，以上，BITS作为时间源服务器；作为时间源服务器；1.若采用带内（若采用带内（1588信号）输入至信号）输入至NE1。此。此时时BITS配置的一级优先级常常为配置的一级优先级常常为1。因此。因此BITS此时为此时为GRAND MASTER即祖父时钟。即祖父时钟。2.若若BITS采用带外（采用带外（PPS+TOD）输入给）输入给NE1，那么，那么NE1就作为祖父时钟。就作为祖父时钟。SLAVESLAVESLAVESLAVEMASTERMASTERPASSIVEPASSIVEMASTERMASTERBMC算法的判断准则GRAND MASTER以上，BITS作1588PTP混合选源算法ABCDE备比较本地GPS priority 1、Time node priority 1,从 PTP界面收到的priority 1。比较本地GPS Clock class、Time node clock class,从PTP界面收到的clock class参数。GPS clock class默认为6，本地time node clock class默认为187.比较本地GPS priority 2、Time node priority 2,从 PTP界面收到的priority 2比较出结果比较出结果yesNoyesNo混合选源算法（精简）比较时间源服务器GM ID是否相同PPS+TODPPS+TOD相同不同更复杂的比较算法，现场基本不会遇到数值越小，优先级越高数值越小，优先级越高数值越小，优先级越高1588PTP混合选源算法ABCDE备比较本地GPS priMaster端周期性的发送announce报文，报文中包含了其本地时钟的grandmaster的属性；而对于在网络中的设备，只要其端处于启用状态，便会接收announce报文，并记录下报文中的grandmaster时钟属性。每隔一定时间系统会对每个端记录的时钟信息以及本地时钟信息进行相互比较，得到本时钟在网络中的地位，从而确定各个端的状态（master，slave，passive）。BC时钟以及P2P TC时钟在处理grandmaster时钟的announce报文时不会更改原报文中的优先级等参数，只会更改跳数等。1588PTP端选择算法_BMC算法Master端周期性的发送announce报文，报文中包含了1588频率同步的方法由于时间是带起点的相位，根据连续由于时间是带起点的相位，根据连续时间间隔源发送与目的达到的报文的时间间隔源发送与目的达到的报文的时间，可以获得一个时间间隔内源与时间，可以获得一个时间间隔内源与目的时钟的相位差。目的时钟的相位差。1.在左图中，假设Master和Slaver间是直连方式：2.第一个sync包发出的时间为 T1.1，收到的时间为T2.1，3.第 n个sync包发出的时间为 T1.n，收到的时间为T2.n，4.那么 T1.1和T1.n间的时间间隔为 T1，对应接收的时间 T2.1和T2.n的时间间隔为T2。5.当Master的频率高于Slaver的频率时，T1小于 T2；反之，当Master的频率低于Slaver的频率时，T1大于T2。6.因而Slaver端通过接受sync包获知的收发时间，可以得到时钟源与目的时钟的相差关系，根据这样的信息就可以实现锁相环的鉴相功能1588频率同步的方法由于时间是带起点的相位，根据连续时间间1588的延时机制算法总结E2E延时机制，主要是通过Sync报文和Delay_req报文加载的时间戳来进行计算，通过计算获取到的偏移量对时钟时间进行校准。P2P延时机制时，时钟通过Pdelay_req，Pdelay_resp报文的收发来进行时间偏差和链路延时的计算，通过计算获取的时间偏差值对时钟时间进行修正。T5T4=Delay+Offset，T7T6=Delay OffsetT2T1=Delay+Offset，T4T3=Delay Offset1588的延时机制算法总结E2E延时机制，主要是通过Sync两种透传时钟的区别两种透传时钟的区别nPTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明nPTN/IPRAN时钟时间同步配置简述nESMC/PTP报文规格简述nPTP工程调测：时延补偿和非对称补偿nPTP维护操作建议PTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明同步以太网时钟的部署流程 各个网元通过一定的时钟同步路径跟踪到同一个时钟基准源，从而实现整个网络的同步。通常一个网元获得时钟基准源的路径并非只有一条。主时钟节点跟踪方向配置主时钟节点SSM算法配置主时钟节点当前时钟源确认从时钟节点跟踪方向配置从时钟节点SSM算法配置从时钟节点当前时钟源确认G.811G.812G.813G.813G.813重复进行同步以太网时钟的部署流程 各个网元通过一定的时同步以太网的配置流程一：设置时钟跟踪方式功能功能：配置网元的时钟源类型并指定其优先级别，以保证网络中所有网元能够建立合理的时钟跟踪关系。n优先级是网元设备在不启动SSM协议时，时钟源选择和倒换的主要依据。每一个时钟源都被赋予一个唯一的优先级。网元设备在所有存在的时钟源中选择优先级最高的时钟源作为跟踪源。一般工程中开启SSM信息。时钟源类型调整优先级时钟质量等级同步以太网的配置流程一：设置时钟跟踪方式功能：配置网元的时网络侧时钟的配置流程二：配置本点SSM算法SSM算法算法ESMC报文中的提现报文中的提现算法特点算法特点ITU-T算法同步以太网ESMC帧中QL TLV帧的第4字节的最后4位比特用来表示同步状态信息SSM。根据质量等级来自定义算法自定义算法二使用两个开销字节来传递SSM信息：QL TLV的第4字节和扩展QL TLV的第4字节（位于ESMC帧第30字节起始的信息净荷中）。同步信息多了时钟ID，其优势在于节点网元可以将接收的时钟ID与自身的时钟ID进行对比，以是否相等来判断是时钟否时成环，从根本上防止了时钟成环。未知等同于ITU-T相较ITU-T，同时信任SSM=0的优先级。网络侧时钟的配置流程二：配置本点SSM算法SSM算法ESMC主从同步的时钟工作模式有三种：n正常工作模式正常工作模式-指本地时钟同步于输入的基准时钟信号，跟踪锁定上级时钟。n保持模式保持模式-当所有定时基准丢失后，从时钟进入保持模式，该模式下设备模拟它在24小时以前存储的同步记忆信息来维持设备的同步状态。n自由振动模式自由振动模式-当从时钟丢失所有外部基准定时或处于保持模式超过24小时，则时钟模块由保持工作模式进入到自由振荡工作模式。此种模式的时钟精度最低。功能：主要用来显示当前设备的时钟状态。当前时钟质量等级当前时钟状态网络侧时钟的配置流程三：确认当前定时源主从同步的时钟工作模式有三种：功能：主要用来显示当前设备的1588时间同步的配置流程GRAND MASTERSLAVESLAVESLAVESLAVEMASTERMASTERPASSIVEMASTERMASTER主时间节点GPS接口配置（采用带外输入）主时间节点的节点类型主时间节点的延时机制与选源算法主时间节点PTP端启用从时间节点类型选择从时钟节点延时机制算法与选源算法从时间节点PTP端启用从时间节点状态确认重复进行1588时间同步的配置流程GRAND MASTERSLAVE时间配置1588配置n功能：功能：通过校准时钟节点的计数器触发频率，达到时间同步的目的n步骤：步骤：时钟域配置时钟节点配置时钟源端配置1588状态查询时间配置1588配置功能：通过校准时钟节点的计数器触发频率时间同步的配置细节-GPS配置是否启用：是否启用：设置gps端是否启用。协议类型：协议类型：设置gps端的协议类型。目前设备上已经存在三种协议类型，包括NMEA、UBX及cmtod协议类型。缺省为UBX类型。在进行GPS时钟源接入时，请选择NMEA或者cmtod的协议类型。通信速率：通信速率：设置gps端TOD信息的通信速率。缺省取9600bits/s。方向：方向：设置gps端为输入还是输出端，根据实际需要来进行选择。输出使能：输出使能：即gps端的1pps-out设置。这里需要注意，只在gps配置为输出端时才可以进行输出使能的设置。时间同步的配置细节-GPS配置是否启用：设置gps端是否时间同步配置的细节-PTP端启用启用：启用：PTP端使能。端：端：添加端为PTP节点。人工强制状态：人工强制状态：端的PTP节点角色有Master、Slave、Passive三种角色。其中，当PTP算法选择为手动Manual时，端角色是可以强制设定的，如果PTP算法选择BMC或者SSM，则此参数不能设置。跨域：跨域：设置时钟是否跨域。Sync发送间隔：发送间隔：Sync同步报文的发送间隔，取值范围为-7-1，缺省取值为0，即每2s发送报文一个。需要注意的是，组网中的设备，PTP报文发送间隔需要设置为一致，否则容易导致时间不同步问题。delay_req消息发送时间间隔：消息发送时间间隔：即由slave端发送到master端的延时请求报文的发送间隔设置。要求全网设置值一致。Pdelay消息发送时间间隔：消息发送时间间隔：用于透传时钟的delay报文发送间隔设置。非对称偏差值（非对称偏差值（ns）：）：用于PTP不对称的延时补偿，缺省情况设置为0。时间同步配置的细节-PTP端启用启用：PTP端使能。时间同步的配置细节-时间源状态确定本地时钟到祖父时钟距离：本地时钟到祖父时钟距离：此值主要显示了本地时钟离祖父时钟的跳数。当前当前Slave时钟和时钟和Master间的差值：间的差值：此时间偏移值一般在-100ns+100ns之间，若偏差较大，说明频率源精准度不高或当前网络还未完成频率同步；Slave时钟测出的时钟测出的master和和slave间的平均路径延迟：间的平均路径延迟：算出的延时当前当前PTP时钟端：时钟端：显示PTP节点端信息父时钟标识：父时钟标识：父时钟的clock-id信息祖父时钟标识：祖父时钟标识：祖父时钟的clock-id信息时间同步的配置细节-时间源状态确定本地时钟到祖父时钟距离与时钟时间服务器互联建议使用2M Bits或同步以太网进行同步，不推荐通过1588频率恢复进行同步网络侧互联端建议的PTP出接口信道和MPLS通道保持一致（若MPLS使用子接口，则PTP复用该子界面）和基站之间的PTP通道建议使用的PTP VLAN和service vlan区分开；涉及到和OTN互联的场景；和OTN之间的时间同步建议互联采用带内PTP互联；部部署署建建议议总总结结与时钟时间服务器互联建议使用2M Bits或同步以太网进行同nPTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明nPTN/IPRAN时钟时间同步配置简述nESMC/PTP报文规格简述nPTP工程调测：时延补偿和非对称补偿nPTP维护操作建议PTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明同步以太网报文规格nESMCMAC层单向协议通道传递同步状态消息SSM及其他同步消息Octet numberSizeField1-66 OctetsDestination Address=01-80-C2-00-00-02(hex)7-126 OctetsSource Address13-142 OctetsSlow Protocol Ethertype=88-09(hex)151 OctetsSlow Protocol Subtype=(hex)16-183 OctetsITU-OUI=00-19-A7(hex)19-202 OctetsITU Subtype214 bitsVersion1 bitEvent flag3 bitsReserved22-243 OctetsReserved25-153236-1490 OctetsData and Padding(See point J)Last44 OctetsFCS其中放置SSM信息的QL TLV帧位于ESMC帧第25字节起始的信息净荷中。同步以太网报文规格ESMCOctet numberSizeF同步以太网报文规格同步以太网报文规格PTP报文简述以下左图为1588报文的净荷内容。右图为报文各类型的定义。PTP报文简述以下左图为1588报文的净荷内容。右图为报文各1588 PTP协议中定义的各类报文定义及格式四correctionField：时间修正域修正报文的驻留时间或者路径传送时间，数值=纳秒*216。例如：2.5ns=0X0000 0000 0002 8000，全1（除符号位）的情况说明数值超限。此处为16进制计数。1588 PTP协议中定义的各类报文定义及格式四correc1588 PTP协议中定义的各类报文定义及格式五ANNOUNCE报文架构SYNC报文架构Delay Resp报文架构注意：此处的TIMESTAMP时间戳其实是绝对时间和当前一个时间基准值的差值，每个节点默认是以PTP为基准时间来进行差值计算的，PTP时间即1970年1月1日0时0分0秒。1588 PTP协议中定义的各类报文定义及格式五ANNOUNPTP报文架构（L2Multi SYNC）PTP报文架构（L2Multi SYNC）PTP报文架构（L3 unicast BMCannounce packet）PTP报文架构（L3 unicast BMCannouncPTP报文简述Ieee802的封装格式，即为二层报文封装，主要以二层组播的方式。采用封装时，对设备的vlan配置没有要求；对于报文的封装格式，需要说明的是，pdelay_req、pdelay_resp或pdelay_resp_follow_up报文时，目的mac封装为0180C200000E；其他类型的ptp报文时，目的mac封装为011B19000000。以太网封装类型为88F7。Ipv4报文封装格式，即为三层报文封装，包括三层单播和三层组播两种格式。此种封装时，如果是三层组播格式时，则要求设备间在同一个vlan内组播。三层报文的封装格式，三层组播时，目的ip地址为224.0.1.229，三层单播时的ip即为目的ip地址。UDP封装号为319,320。PTP报文简述Ieee802的封装格式，即为二层报文封装，主nPTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明nPTN/IPRAN时钟时间同步配置简述nESMC/PTP报文规格简述nPTP工程调测：时延补偿和非对称补偿nPTP维护操作建议PTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明时延补偿：由带外互联电缆产生，直接按照经验值补偿。非对称补偿：由光纤传输距离不对称产生，需要使用专用仪表到本地去测量并补偿。时延补偿/非对称补偿时延补偿时延补偿连接标识连接类型补偿原则补偿原因aGPS和时间源服务器之间的连接由时间源根据测量出的时延进行补偿GPS至时间源服务器的馈线引入的延时b时间源服务器和PTN之间的带外连接主要取决于网线的长度，时延，由PTN侧补偿时间源服务器至PTN的双绞线引入的延时c承载网PTN节点和NODE B之间的带外连接主要取决于带外连接线缆的长度，由基站侧补偿承载网PTN至NODE B的双绞线引入的延时直接补偿法(推荐使用)：双绞线1m引入的延时大约为5ns。若时间源服务器至PTN时间主接入节点的双绞线缆长度为10m,则在PTN节点上补偿-50ns即可。时延补偿：由带外互联电缆产生，直接按照经验值补偿。时延补偿/开通阶段进行时延补偿开通阶段进行时延补偿开通阶段进行时延补偿开通阶段进行时延补偿保证保证保证保证PTNPTNPTNPTN网络时间同步性能网络时间同步性能网络时间同步性能网络时间同步性能10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA E1FEFE/iMA E1NodeBNodeBNodeBNodeB/北斗北斗123433连接接标识连接接类型型时延延补偿/非非对称称补偿1GPS和时间源服务器之间的连接进行时延补偿2时间源服务器和承载网PTN主时间节点的端连接带外PPS+TOD界面:时延补偿1588V2界面：非对称补偿（由于链路较短，一般无需补偿）3承载网PTN节点之间的端连结1588非对称补偿4承载网PTN节点和NODE B之间的端连接带外PPS+TOD界面:时延补偿1588V2界面：非对称补偿（由于链路较短，一般无需补偿）包括线缆补偿和非对称性补偿包括线缆补偿和非对称性补偿包括线缆补偿和非对称性补偿包括线缆补偿和非对称性补偿开通阶段进行时延补偿保证PTN网络时间同步性能10GE环1线缆补偿线缆补偿10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA E1FEFE/iMA E1NodeBNodeBNodeBNodeB/北斗北斗abc连接接标识连接接类型型补偿原原则补偿原因原因aGPS和时间源服务器之间的连接由时间源根据测量出的时延进行补偿GPS至时间源服务器的馈线引入的延时b时间源服务器和PTN之间的带外连接主要取决于网线的长度，时延，由PTN侧补偿时间源服务器至PTN的双绞线引入的延时c承载网PTN节点和NODE B之间的带外连接主要取决于带外连接线缆的长度，由基站侧补偿承载网PTN至NODE B的 双绞线引入的延时补偿方法补偿方法方法描述方法描述直接法双绞线1m引入的延时大约为5ns。若时间源服务器至PTN时间主接入节点的双绞线缆长度为10m,则在PTN节点上补偿-50ns即可。仪表法也可考虑在ptn主接入节点，通过带外输出pps信号给TIME-ACC进行测试当前PTN主节点获取的时间和天上GPS实际时间的偏差。线缆补偿10GE环10GE环GE环GE环FEFEFE/IMA线缆时延补偿必要性说明及补偿原则线缆时延补偿必要性说明及补偿原则/北斗北斗PIN信号定义说明1NC默认态为悬空（高阻）2NC默认态为悬空（高阻）3422_1_N1PPS4GNDRS422电平GND5GNDRS422电平GND6422_1_P1PPS7422_2_NTOD时间信息8422_2_PTOD时间信息PPS+TOD RJ45接口引线定义图5 1PPS+TOD波形NodeBNodeBNodeB/北斗北斗n确保各节点进行 后续通过仪表进行非对称性测试时从GPS引入的时延基准值相同n与直接同GPS中获取时间信号的基站相比时，若这些基站未进行时延补偿，可能存在50200ns之间的时延偏差（取决于GPS天馈的长度）时间分析仪线缆时延补偿必要性说明及补偿原则/北斗PIN信号定义说明1NnOffset=(t4t3)(t2t1)（Delay1Delay2）)/2 Offset：Master和Slave的偏差nDelay1：Master发向Slave的报文的路径延时 Delay2：Slave发向的Master报文的路径延时n若要解出Offset，必须知道“Delay1Delay2”，因此我们若能保证收发光纤对称，那么Delay1Delay20，则可以无误差地解出：Offset=(t4t3)(t2t1)/2n否则，Offset会因为光纤来回延时不对称引入的误差，而且收发光纤越不等长，误差越大，误差的大小为：误差误差（Delay1Delay2）/2 来回路径延时差来回路径延时差/2非对称补偿必要性说明非对称补偿必要性说明Offset=(t4t3)(t2t1)（Deln补偿比对：和仪表进行比对的时候，有两种方法比对：n方法1：通过PPS+TOD信号输出的方式和仪表进行比对和通过PTP 1588输出和仪表进行比对；其中通过PPS输出的方式主要是通过输出信号管脚中的1PPS（N/P）的信号输出（取决于仪表选择），然后仪表将通过1PPS的上升沿和天上获取GPS信号比较1s内时间的偏差。n方法2：设备通过PTP接口输出给仪表，仪表选择设备输出互联端为slave接口恢复时间，进行比对；（推荐此方法）注意点：1）时间分析仪需要获取）时间分析仪需要获取GPS/北斗信号北斗信号 的情况下才可正常锁定时钟的情况下才可正常锁定时钟/时间；一般可以让仪表在空旷处锁定时间；一般可以让仪表在空旷处锁定GPS后，再到室内和设备进行比较，部分仪表厂商可保证仪表锁定后，再到室内和设备进行比较，部分仪表厂商可保证仪表锁定GPS 1小时内测量精准度到达小时内测量精准度到达50ns内内2）如果仪表查看到的时间差抖动较大，有可能是设备的频率源不够精准（此时设备上的）如果仪表查看到的时间差抖动较大，有可能是设备的频率源不够精准（此时设备上的PTP offset也会有较也会有较大的变化）或仪表的频率源未锁定；大的变化）或仪表的频率源未锁定；3）仪表测试的时延差结果往往不是一个固定值，而往往会在一个范围抖动，这是由于经过中间的设备会产生）仪表测试的时延差结果往往不是一个固定值，而往往会在一个范围抖动，这是由于经过中间的设备会产生一定的抖动一定的抖动非对称补偿方法非对称补偿方法(仪表法仪表法)正向时延100us反向时延60us正向时延80us反向时延80us补充延时20us补充延时-20us（考虑该端作为slave端时恢复时间考虑）实际情况测试情况时间分析仪ptp/PPS+TOD补偿比对：和仪表进行比对的时候，有两种方法比对：非对称补偿方非对称补偿方法非对称补偿方法(对调收发路径法对调收发路径法)正向时延100us反向时延60us实际情况n缺失仪表的情况下，需要通过设备内部算法来进行非对称补偿，要求n两个网站同时有人存在，配合调换光纤，调试步骤n1）B网站开启底层模式，开始获取T2-T1的结果，抓取log记录；n2）双方协作好一起对调光纤，获取T2-T1的结果；n人工进行计算后，手动对B以及A端进行补偿；后续版本将考虑开启开关后自动进行补偿；MasterSlave光纤-1光纤-2T1T2MasterSlave光纤-2光纤-1T1T2T2-T1=Offset+D1T2-T1=Offset+D2Asymmetric=(D1-D2)/2=(T2-T1)-(T2-T1)/2AB非对称补偿方法(对调收发路径法)正向时延100us反向时延6两种测量方法比对仪表法表法对调收收发光光纤法法双方网站配合情况无需配合需要网站协同配合正反向非对称补偿出错率有仪表获取GPS，调整后可与仪表输出时间进行比对，不易出错易产生补偿出错情况（+_补偿方向容易弄反），且当前需要人为计算补偿值；对环境的依赖度以及准备时间需要一定时间和环境依赖，需要先获取GPS信号后，再进行比较；但是可以在锁定GPS后的半个小时1个小时内，摆脱GPS信号进行测试无依赖，只需要调整收发光纤即可；精确度更精确不太精确，由于经过一定数目的节点，抖动范围会加大，因此采样数目要足够多，才能确定适合补偿的值两种测量方法比对仪表法对调收发光纤法双方网站配合情况无需配合补偿完毕后的测试方法建议补偿完毕后的测试方法建议SMSMSMPSMSMSMSPMSMMn完成相邻两个节点的补偿后；n在最远处进行时间路径倒换，查看倒换后的时间性能，是否绝对时间差小于300ns，（若具备1588 oam的passive环路检测功能则可以直接仿真切换后的比对）小于300ns，则无需补偿；若大于300ns，则到达相邻最远节点再进行一次补偿；n通过PTP接入基站后，若基站有条件接入GPS/北斗信号，基站可针对GPS获取时间和从PTP获取时间进行比对来评判是否符合要求；n若基站不具备接入GPS/北斗的场景，则建议选择该点通过拨测切换小区的方法来测试当前输出时间延迟是否满足要求；注意：基站通过PTP接入时，务必需先完成频率同步（频率同步推荐使用SYNc-E方式）切换前的PTP时间路径切换后的PTP时间路径关闭PTP界面触发BMC收敛时间路径切换NodeB补偿完毕后的测试方法建议SMSMSMPSMSMSMSPMSM天津移动11个汇聚环，仅完整测试了两个汇聚环（天津移动人员可以证明他们光纤基本是对称部署的）所有接入环均未主动进行非对称补偿接入层的1588问题基本都是数据配置好，无线基站切换成1588V2时间运行，如果有问题，承载方面再去处理接入层尝试到一个网站，测试结果的范围在+_400ns之间，无线切换到1588获取时间后仍然正常；测试过最大的接入基站是600ns，该网站无线是3G基站，故障现象由无线回馈是切换到该网站掉话率高，单独对这个网站补偿300ns后恢复；非对称补偿现网举例（实际情况增减）天津移动11个汇聚环，仅完整测试了两个汇聚环（天津移动人员可nPTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明nPTN/IPRAN时钟时间同步配置简述nESMC/PTP报文规格简述nPTP工程调测：时延补偿和非对称补偿nPTP维护操作建议PTN/IPRAN时钟时间同步工程部署参数设置说明维护阶段维护阶段部署部署1588 OAM1588 OAM保证网络可监控可维护保证网络可监控可维护10GE/POTNGE/10GE接入层汇聚层核心层2G/3GLTEEPCPTNoverOTN时间服务器Master时间服务器Slave与时间服务器相连的设备启用基于1PPS+ToD和BMC的混合选源功能选取部分末端设备部署绝对时间参考对比所有节点都开启Passive节点同步性能监测功能，但一般只在每个环的最远程节点起作用所有节点开启PTP时间偏差实时监控、PTP时间偏差累加和越限功能，实时监测时间性能；1.Passive节点同步性能监测的意义：即从两个方向恢复的时间不一致，表明环上某处时间恢复性能出现比较大的偏差。2.PTP时间偏差实时监控的意义：表示master与slave之间的offset过大，需要排查。比如网络PDV比较严重；3.PTP时间偏差累加和越限监控的意义：表示master与slave之间在一个统计窗口内时间有较大偏差，比如底层的频率同步性能不佳导致master和slave之间有固定的频偏。维护阶段部署1588 OAM保证网络可监控可维护10GE/日常维护阶段日常维护阶段-频率维护查看（相邻节点查看）频率维护查看（相邻节点查看）本地核心1本地核心2本地核心3本地核心4本地汇聚1本地汇聚2接入1接入22M BITS跟随方向-主时钟跟随方向-备时钟/北斗北斗BITS同步以太网n每个节点比较所有参考源和备选源之间的频率偏差，通过15min性能体现；若频率偏差始终较大，将上报频偏越限告警n每个节点针对当前参考源进行频偏性能监控，若当前参考源的频率出现较大跳变，将通过越限告警上报；重要告警ESMC报文丢失当前参考源FREQ越限次要告警优先级列表中参考源FREQ越限PTP检测频偏越限（可选）端到端透传通道日常维护阶段-频率维护查看（相邻节点查看）本地核心1本地维护阶段维护阶段-网络时间同步维护查看（相邻节点）网络时间同步维护查看（相邻节点）本地核心1本地核心2本地核心3本地核心4本地汇聚1本地汇聚2接入1接入2/北斗北斗时间服务器PPS+TODBMC算法的MASTERBMC算法的SLAVE1588 ETH PTP链路MSPBMC算法的PASSIVEMSMSMSMPMSMSPMMSMSPM无需手动设置端的M/S属性，依赖BMC算法根据优先级比较计算得出端状态n每个PTP节点实时比较master和slave之间的offset差值，若累计差值过大，将上报越限告警；n每个节点针对当前参考源进行频偏性能监控，若当前参考源的频率出现较大跳变，将通过越限告警上报；n对于环网Passive端也能实时获取sync报文尝试恢复时间和slave端获取的sync报文恢复的时间基准进行比对时间差；（相当于模拟倒换后的时间恢复情况）性能告警时间偏差累加和越限时间偏差波动异常外部参考时间和PTP时间差值越限环网Passive节点时间差值越限维护阶段-网络时间同步维护查看（相邻节点）本地核心1本地15881588关键指标关键指标PTP时间偏差时间偏差时间偏差（Offset）表示master与slave之间的时间偏差，用于slave端的时间校正，保证master和salve之间的时间同步。在一个稳定并且已经同步的网络环境中，offset应该是在0ns附件上下波动，且波动幅度在正负50ns之内。如果offset长期处于正值或者负值，表示master和slave之间的频率可能存在偏差。通过对offser进行累加可以检测这种故障，当offset累加值超过一定范围（比如大于500ns或者小于-500ns）时，即上报告警。绝对时间参考比对绝对时间参考比对如果设备能够直接获取GPS时间，或者能够通过1pps+TOD外接输入直接获取绝对时间参考源，这时设备支持直接比较外部参考时间和PTP时间，表示的是与绝对时间源的偏差。目前中移企标还没有给出明确的门限，建议核心汇聚设备与绝对时间源的时间误差应该在100ns以内，接入层设备与绝对时间的误差应该在200ns以内。一般在业务开通时，需要与GPS进行比较，确保部署的时间网络性能达到要求。1588关键指标PTP时间偏差非对称性补偿非对称性补偿扩环增加节点后补偿方案扩环增加节点后补偿方案n如果对环网进行扩缩节点，则仍然是到达扩缩节点处进行测试查看（缩容情况也类似）n1）对此需要重新确定最远程节点，即找到passive端即可。如下图，扩容节点7后，则建议到达网站7进行补偿；n2）若具备1588 OAM的passive端节点时间差状态比对功能，则在增加节点后，节点4仍然可以进行双方向恢复出的时间差进行比对。若恢复出的时间差300ns,则建议到7网站补偿；主时间主时间源源231456passive主时间主时间源源231456passive7MasterMaster非对称性补偿扩环增加节点后补偿方案如果对环网进行扩缩节点，时间时间OAMOAM不对称性工程补偿不对称性工程补偿方案部署前提：整张PTN网络1588v2同步状态正常，主用路由和备用路由同步精度都满足同步精度要求；方案原理：主用路由方向光缆割接或者更换（会带来不对称性影响），同步路径切到备用路由，光缆割接或者更换完毕之后同步路径切换回新主用路由；此时以备用路由同步精度为参考，设备自动计算出新主用路由带来的不对称影响并上报网管，运维人员可以在网管上进行补偿操作。BC2BC4BC3主用路由备用路由新主用路由时间OAM不对称性工程补偿方案部署前提：整张PTN网络15网络时钟时间同步维护（跨节点按需维护）网络时钟时间同步维护（跨节点按需维护）SPM按需配置的时间透传信道转发路径BC+TCn按需可在与参考源互连节点和各接入环最远程的节点之间建立一个L2透传通道（若引入L3的方式将无法保证PTP时间路径和IP转发路径相同），中间穿通节点为TC，将头尾节点发出的PTP报文进行穿通并将设备内部的延时引入填充到修正字段；n作用：n1）时钟和时间都有作用：按需比对的结果将说明使用者完成时钟源节点和最远程节点的频率/时间比对，该方法类似引入一个仪表接入远程节点进行比较参考；n2）时间：多条主/备用路径的检测路径端到端通道，可以查看端到端不同路径之间的非对称性问题；n注意：要求设备默认支持BC+TC网络时钟时间同步维护（跨节点按需维护）SPM按需配置的时间透便捷网管简化时钟配置和运维外时钟全网时钟拓扑提供承载层所有网站时钟监控，可有效对时钟信号进行实时展现和监控提供配置视图和实际视图，能完整的展示时钟的配置和实时状态提供精准的时间监控，可监控全网的1588时钟配置支持设置网元当前时间，支持配置1588时间同步功能可查看本地时钟到祖父时钟的距离、当前Slave时钟和Master间的差值、Slave时钟测出的Master和Slave间的平均路径延时、当前Slave时钟端、父时钟标识、祖父时钟标识、本地时钟标识、当前绝对时间、锁定状态等Benefits便捷网管简化时钟配置和运维外时钟 时间视图呈现全网时间信息！日常维护建议项目项目检查频率检查频率处理建议处理建议检查设备时钟是否锁定实时未锁定的需要进行处理（通过网管告警模板查看时钟失效告警以及相关时钟越限性能告警查看）检查主备时钟或者主备时间节点工作在主用还备用，以及当前时钟时间路径是否满足最优原则每日如果工作在备用，检查原因，恢复到主用（通过时钟状态视图和时间状态视图查看）主备时间节点功能检查半年定期执行主备时钟源或主备时间节点倒换网络有割接调整按需单板更换和光纤更换时，建议先网管上切换时钟源和时间源，并检查时钟时间是否发生主备源切换。待更换完成半小时后，网管再切换回时钟源和时间源，查看时钟时间是否倒换回来，且更换节点能正常锁定日常维护建议项目检查频率处理建议检查设备时钟是否锁定实时未锁时钟告警清单分类告警级别告警描述告警紧急告警定时输入丢失时钟失锁时钟模块硬件故障重要告警ESMC报文丢失当前参考源FREQ越限次要告警优先级列表中参考源FREQ越限PTP检测频偏越限（可选）事件事件时钟源倒换时钟状态倒换时钟告警清单分类告警级别告警描述告警紧急告警定时输入丢失时钟时间告警列表分类告警级别告警描述告警紧急告警1PPS+TOD输入LOS时间失锁时间同步模块硬件故障重要告警1PPS+TOD输入劣化PTP输入劣化Announce报文丢失Sync或Delay_Resp报文丢失次要告警时间偏差累加和越限时间偏差波动异常外部参考时间和PTP时间差值越限环网Passive节点时间差值越限事件事件Slave端倒换GM时钟切换时间状态倒换时间告警列表分类告警级别告警描述告警紧急告警1PPS+TOD