SDH傳送網絡同步策略.ppt

1、SDH傳送網絡同步策略 （初稿）,中興通訊本部傳輸產品部 聶名義 2001/02,目 錄,關鍵詞 網同步方式 同步網工作模式 SDH網同步結構和方式 SDH網中網元的定時方法及應用 我司SDH設備網同步現狀 我司同步網規(guī)劃 結束語,引 言,由于SDH系統(tǒng)的大面積應用，使得原有的單純PDH網絡和SDH/PDH共存網絡被全面替代，不可避免的完全依靠SDH進行網絡定時的同步和傳遞。由是，SDH的網絡同步規(guī)劃就被提到議事日程上來。,一、Key Words,SDHSynchronous digital hierarchy(同步數字體系) PRCPrimary Reference Source(基準主時鐘

2、) SSUSynchronization supply unit(同步供給單元) SSU-Aprimary level SSU(轉接局從時鐘 ) SSU-Bsecond level SSU(端局從時鐘 ) SECSDH Equipment Clock(同步設備時鐘) SSMSynchronization status message(同步狀態(tài)消息),二、網同步方式,網同步是數字網所特有的問題。實現網同步的目標是使網中所有交換節(jié)點的時鐘頻率和相位都控制在預先確定的容差范圍內，以便使網內各交換節(jié)點的全部數字流實現正確有效的交換。否則會在數字交換機的緩存器中產生信息比特的溢出和取空，導致數字流的滑動

3、損傷，造成數據出錯。由于時鐘頻率不一致產生的滑動在所有使用同一時鐘的系統(tǒng)中都會出現，影響很大，因而必須有效控制。 目前電信網中交換節(jié)點時鐘的同步有兩種基本方式，即主從同步方式和相互同步方式。 同步方式的選擇取決于網絡規(guī)模和結構、同步分配鏈路的特性、網絡可靠性和經濟性等多種因素。目前在公用網中主從同步方式是比較適合的。,時鐘分級的概念,目前ITU-T將各級時鐘劃分為4類： 基準主時鐘，由建議G。811規(guī)范為PRC； 轉接局從時鐘，由建議G。812規(guī)范SSU-A； 端局從時鐘，也由建議G。812規(guī)范SSU-B； SDH網元時鐘，由建議G。813規(guī)范SEC。,定時基準信號,當定時基準信號主要是在SD

4、H網內進行傳送分配時，必須保證避免中間節(jié)點的指針調整，以免產生輸出相位躍變，影響下行方向的從時鐘。為此有兩種解決方法： 從接收的STM-N高速信號中直接提取定時基準，避免指針調整對下行方向從時鐘的影響。 從不由SDH網支持的同步路徑（例如純粹的PDH網）獲取定時基準。,主從同步方式,主從同步方式使用一系列分級的時鐘，每一級時鐘都與其上一級時鐘同步，在網中最高一級時鐘是一個高精度和高穩(wěn)定度的時鐘，稱為基準主時鐘（PRC）。此時，同步分配網通常采用樹形結構和星形結構，將定時基準信號送到網內各交換節(jié)點，然后通過鎖相環(huán)使本地時鐘的相位鎖定到收到的定時基準上，從而時網內各交換節(jié)點的時鐘都與PRC同步。

5、單端控制方式，主要優(yōu)點在于網絡穩(wěn)定性好，組網靈活，對于從節(jié)點時鐘的頻率精度要求較低，控制簡單，網絡的滑動性能也較好。 主要缺點是對基準主時鐘和同步分配鏈路的故障很敏感，一旦PRC發(fā)生故障就會造成全網的問題。為此，PRC應該采用多重備份提高可靠性，同步分配鏈路也盡可能有備用。,相互同步方式,相互同步方式在網中不設主時鐘，由網內各交換節(jié)點的時鐘相互控制，最后調整到一個穩(wěn)定的、統(tǒng)一的系統(tǒng)頻率上，從而實現全網的同步工作。 這種方式對同步分配鏈路的失效不甚敏感，適用于網孔型結構，對節(jié)點時鐘要求較低，設備便宜；但是網絡穩(wěn)定性不如主從方式，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率不確定且易受外界因素影響。,三、同步網工作模式,主從同步

6、方式中，節(jié)點從時鐘通常有3種實際工作模式： 正常工作模式 ：在實際業(yè)務條件下的工作方式。 保持模式 ：當所有可參考的定時基準丟失后，從時鐘可以進入所謂的保持模式。 自由運行模式 ：當從時鐘不僅丟失所有定時基準，而且也失去了定時基準記憶或者根本沒有保持模式時，從時鐘內部振蕩器工作于自由振蕩方式。,正常工作與保持,正常工作模式：時鐘同步于輸入的基準時鐘信號，影響時鐘精度的主要因素有基準時鐘信號的固有相位噪聲和從時鐘控制環(huán)（從時鐘振蕩器的鎖相環(huán)）的相位噪聲。通常，輸入基準時鐘信號可以跟蹤至網中的主時鐘，也可能是從另一更高等級而暫時處于保持模式工作的G。812從時鐘中獲取定時。,保持模式：此時，從時鐘

7、利用定時基準信號丟失之前所存儲的最后的頻率信息作為其定時基準而工作，同時振蕩器的固有頻率會慢慢地漂移，以保證從時鐘頻率在很長時間內與基準頻率只有很小的頻率偏差，使滑動損傷仍然在允許的指標要求內。這種方式可以應付長達數天的外定時中斷故障。,四、SDH網同步結構和方式,在SDH網中，自愈環(huán)、路由備用和DXC的自動配置功能帶來了網絡應用的靈活性和高生存性，也給網同步定時的選擇帶來了復雜性。 由于網絡定時的路由隨時都有可能變化，因而其定時性能也隨時可能變化，這就要求網元必須有較高的智能從而決定定時源是否還適用，是否需要搜尋其他更適合的定時源等。 選擇和管理適于傳定時基準的新配置的通道成為一項復雜的任務

8、，需要對每一種網絡配置及相關的各種故障影響都進行仔細的分析和性能確認，并在全網實施統(tǒng)一的同步選擇算法才行。,SDH網同步結構,SDH網同步結構通常采用主從同步方式，要求所有網元時鐘的定時都能最終跟蹤至全網的基準主時鐘。從功能結構的觀點看，同步網的功能結構涉及定時信息傳送的建模問題，等級鐘可以表示為一種適配功能，用以按照本身的質量級別來修改定時信息的質量。 由于TU指針調整引起的相位變化會影響時鐘的定時性能，因而通常不提倡采用在SDH-TU內傳送的一次群信號作為同步分配，而直接采用高比特率的STM-N信號傳送同步信息。,SDH網同步方式,從工作原理上劃分，SDH網同步可以有4種不同的方式，即同步

9、方式、偽同步方式、準同步方式和異步方式。 準同步方式：同步網中有1個或多個時鐘的同步路徑和替代路徑出了故障，于是失去了所有外同步鏈路的節(jié)點時鐘將進入保持模式或自由運行模式工作。 異步方式：網絡中出現很大的頻率偏差，或當時鐘精度達不到G。813所規(guī)定的數值時，SDH網不再維持業(yè)務量而將發(fā)送AIS信號。,同步方式：在網中的所有時鐘都能最終跟蹤到同一個網絡的基準主時鐘。此時指針調整只是由同步分配過程中不可避免的噪聲所引起，呈隨機性。 偽同步方式：在網中有幾個都遵守ITU-TG.811要求的基準主時鐘，即它們具有相同的標稱頻率，但準確的頻率仍略有差別，因而在不同同步網邊界的網元中會出現頻率或相位差異，

10、引起指針調整。這樣，網絡中的從時鐘可能跟蹤于不同的基準主時鐘，形成幾個不同的同步網。,五、SDH網元定時方法及應用,從宏觀上來說，SDH網提供了3種不同的網元定時方法： 內部定時源 。網元都具備內部定時源，以便在外同步源丟失時可以使用內部自身的定時源。 外同步定時源 。目前常用的是PDH網同步中的2048khz和2048kbps同步定時源，但是考慮到2048kbps信號傳輸距離長又可以有SSM字節(jié)，因而應優(yōu)選2048kbps信號。 從接收信號中提取定時信號是廣泛應用的同步定時方式，隨應用場合的不同，又可以細分為通過定時、環(huán)路定時和線路定時3種。,從接收信號中提取的定時,環(huán)路定時：網元的每個發(fā)送

11、STM-N信號都由相應的輸入STM-N信號中所提取的定時來同步，主要用于線路終端設備。 通過定時：網元由同方向終結的輸入STM-N信號中提取定時信號，并由此再對網元的發(fā)送信號以及同方向來的分路信號進行同步。再生器通常采用此種定時方式。 線路定時：象ADM這樣的網元中，所有發(fā)送STM-N/M信號的定時信號都是由某一特定的輸入STM-N信號中提取的。,六、我司SDH設備網同步現狀,目前我司的SDH的網同步和市場上的絕大多數設備供應商一樣，一般采用主從同步方式，即同一組網中只有一個時鐘接入點，其他各點的時鐘均應同步于該點。當某些鏈路告警時，受影響的點應能通過其他鏈路同步于時鐘接入點。 為了實現時鐘鏈

12、路自動保護，ITU-T（國際電聯(lián)）規(guī)定了使用復用段開銷S1字節(jié)來傳送SDH網的時鐘同步信息。但該建議只能對部分特殊組網實現保護，對于復雜組網，則無能為力。目前SDH設備供應商大都采用ITU-T的建議，時鐘鏈路自動保護能力受到局限。 我司方法突破了該限制，對標準的保留部分擴充，各種復雜組網均可實現保護，同時與ITU-T標準兼容。該方法已在中興通訊最新的SDH設備上商用，效果良好。,七、我司同步網規(guī)劃,按照ITU-T建議、中華人民共和國國標以及信息產業(yè)部的部標（加上原郵電部的部標），需要將我們的同步時鐘部分進行相關的標準化，這將包括很多的配置、維護診斷功能需要重新的修正、增加等工作。 主要集中在關

13、于時鐘源切換的外部操作命令，線路時鐘的導出和SSM的傳遞，以及關于不同廠家、不同類型SDH系統(tǒng)的互通互連的邊界可靠性等問題上。 從同步方案的規(guī)劃來區(qū)分，到目前為止傳輸產品的發(fā)展歷程可以分成3個不同的發(fā)展階段。,第一階段傳輸產品從無到有的階段,同步規(guī)劃中是按照人為控制來實現同步網時鐘的全網同步的； 這一類產品主要包括ZXSM150，ZXSM155/622，ZXSM10，ZXSM150S，ZXSM2500，ZXA10-S1等。,這一類產品的同步主要是依靠于網管操作員的仔細規(guī)劃和配置同步定時源的優(yōu)先級級別模式來防止和打斷成環(huán)，其他的功能由于網管功能的局限也不是很強。 至于SSM信息則雖然是有一些產品

14、考慮過但是并沒有能夠實現。,第二階段傳輸產品的不停的改進過程,同步規(guī)劃中采用了硬件開發(fā)部肖悅賞的專利算法，將S1字節(jié)的保留字節(jié)提出進行了使用； 這一類產品主要包括目前已經在市場上大面積應用的ZXSM150/622/2500和ZXSM150（V2）系列。,這一類產品的同步除了上一類產品的優(yōu)先級模式進行同步網的同步規(guī)劃之外，有一個顯著的特點是將ITU-T建議的SSM模式納入了同步規(guī)劃當中。SSM模式的啟用在很大程度上解決了定時環(huán)路的問題，并且可以使得全網都能采用最優(yōu)路徑同步于同一接入時鐘 。,局限性,對于多個接入時鐘接入尚存在一定局限性； 而且，關于SSM的收發(fā)均需要通過S口轉發(fā)，在速度上和可靠性

15、方面都產生了一定的負面影響； 在功能方面，距離ITU-T標準還存在比較大的差距，與其他廠商的設備同步信息的互通互連還存在問題；所有這一切都需要我們必須有計劃地進行解決。,第三階段傳輸產品精益求精的縱深發(fā)展階段,同步規(guī)劃將緊密跟蹤于國際標準和國標、部標的發(fā)展動向； 有感于前期產品的不足之處是驅使我們改進的主要原因；,這一類產品將涵蓋目前正在進行的ZXSM10G以及以后所有的SDH產品，還將將處于第二階段的產品改進過來，以期增強產品的先進性和市場競爭力。,有效措施,邊界處完全采用ITU-T標準接口，解決不同廠家和SDH/PDH同步網邊緣的互通互連問題；保證引入本司特有擴展字節(jié)的算法實現全網最優(yōu)路徑

16、的選擇以及達到全網多個接入時鐘的接入。 ZXSM10G將采用HW總線進行網元內SSM的傳遞，ZXSM150（V2）韓國版也采用了總線方式進行網元內SSM的傳遞，從硬件可靠性和實時性上給予保證 。,同步策略構想,依據我司目前各種SDH設備的同步策略，以及根據ITU-T建議做的IC芯片，在原有設備的同步規(guī)劃上做相應的改進，達到符合ITU-T建議和其他供應商的設備互通互連的目的，有以下幾種同步策略模式的構想：（在NMC上通過命令條控制選擇） 1、SSM不使能模式，按照標準的優(yōu)先級算法。 2、SSM使能模式，按照ITU-T建議的標準的SSM字節(jié)算法。 3、SSM使能模式，采用我司特有的擴展字節(jié)算法。,設置的標準化和擴展,按照ITU-T建議，國標以及部標進行處理，主要包括： 定時源配置和統(tǒng)一選擇算法 啟動/禁止SSM使能模式 強制/自動收/發(fā)網管配置SSM字節(jié) 外部操作命令 Wait To Restore（WTR）時間的設置 和狀態(tài)清除 SSM質量等級下限設置 外時鐘導出功能 外時鐘成幀設置 設置光線路相連設備類型功能 節(jié)點鐘 ID配置,規(guī)劃目標,將同時兼容支持/不支持SSM的同步網絡； 將更加完善不同設備廠商系統(tǒng)的互通互連能力； 將在最大程度上消除定