OTN网络频率同步技术探讨

摘要：近年来，随着我国改革开放的不断深入，各种先进的理念与技术层出不穷，有效的促进了人们生活水平的提高。本文作者对OTN网络频率同步技术进行了详细的探讨，在对OTN 频率同步实现技术的几种方案进行了比较之后，将不同方案的优缺点进行了详细的说明。

关键词：OTN 网络频率 同步技术 比较分析 方案 探讨

中图分类号：TN915.02 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0065-02

1 前言

随着电子技术和网络传输技术的不断进步，在生活工作中越来越依靠电脑和网络，这也就造成了人们对互联网速度的要求越来要高，网速已经成为衡量一个运营商服务好坏的重要衡量标准。目前普遍使用的SDH技术已经跟不上人们对网络传输速度需求的步伐，以前在光传送网络中占据重要地位的SDH技术已经在光传送技术领域逐渐被边缘化。OTN技术有着巨大的容量，并且有着传输效率更高的特点，现如今已经在骨干网和城域核心网中开始被大范围的组网，相信随着国民经济的不断发展相信OTN技术组网速度会不断的加快。目前各电信运营商都建设全国数字同步网，用以完成频率信息的同步的传递，通常频率信息的同步是由SDH 的 155M 信号携带来完成，随着SDH技术的不断被OTN技术淘汰，剩下的SDH网络将不能覆盖整个的网络，这就使的频率同步信息不能正常传输，这就是我们下面要讨论的问题。

2 OTN频率同步实现技术

OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，OTN频率同步实现主要通过OTN设备直接与 BITS设备连接获得频率同步或者是与支持频率同步的设备（SDH同步、同步以太网）连接，透明传送频率同步信息。下面对主要的几种OTN承载频率技术进行比较 。

2.1 频率同步透传技术方案

比特同步映射（BMP）和异步映射（AMP）是目前OTN存在两种主要的映射方式，它们都能实现业务频率透传，由于传输原理不一样总体来说比特同步映射的透传效果比较好。采用BMP时，OTN 线路信号与客户端的信号是一致的，时钟也是有客户端提供的，定时性通过OTN帧内调整控制字节并保留，其定时特性随着业务向下游传送，在远端客户映射时，参考OTN 帧内调整控制字节，定时信息在一定程度上得到恢复，符合G.8251中的性能要求。异步映射与比特同步映射最大的区别是线路信号由本地产生时钟创建，而不是接受客户端的信号，这个造成了信号映射很难达到同步，而不能想比特同步映射那样携带客户信号中的信息直接向下游传递。一般采用BMP 方式映射到OPUk中的客户信号有STM-16，STM-64，STM-256 CBR等。这些信号的映射方式也都在G.709中有相应的说明。10GBASE-R CBR客户信号可采用BMP方式映射到OPU2e中。ITU-T新定义的GMP（通用成帧进程）映射方式实现了业务和时钟的分离，同步以太网可以在OTN设备中完成透传。

把客户侧业务到ODUk的封装处理方法称为GMP，这种方法在映射的过程中能够保证客户业务均匀的分布在ODUK净荷区内，不对相关的客户业务进行处理，这就使的客户侧的业务的时钟能很好的在解映射的过程中恢复出来。在GMP映射方法中，同步以太网业务经过的OTN时不会有抖动或者是漂移的现象产生。从接入到 OTN网络的客户GE端口1.25G速率的 8B/10B码流通过GMP封装到ODU0，再复用到ODU1中传送；OTN网络出口端节点跟踪GMP帧缓冲恢复GE线路时钟，并使用恢复时钟发送1.25G速率的8B/10B码流，透明传送同步以太网。采用透传方式时SSM没有办法进行处理，也不能实现时钟源的选择。在透传的方式下无OTN设备在传输同步的过程中仅承担管道作用，不能获得标准的时钟源，不能完成在监控、保护、倒换、保持等功能。

2.2 物理层频率同步方案

OTN的物理频率域SDH的是十分相似的，OTN可以作为系统的时钟的参考源，其设备可以从网络侧和客户侧otuk的物理层信号中提取时钟作为参考源，但是OTN的频率并不是完全同步的，这是由它的标准所决定的，otuk在携带时钟的种类上可以有所不同，G.798只有映射到ODUK才能说明其再生，而且ODUK和OTUK是同步的，这时时钟的频率是一样的。以此为前提，一个非标准的时钟只要在设备中出现，即客户所获得的AMP并不是从标准的时钟中获得的，此外，在各种网元传送过程中都不是标准的时钟传透，这样在全网的信号传输中的信号就不是标准的，此问题虽然影响信号的传输，但是otuk完全可以携带标准的时钟，通过异步映射的方式，然后标准时钟再通过后续的节点传递到所有的网元，并让客户提前使用。当低速的ODUI和高速的OTUK在网元汇聚时，高速的OTUK可以通过AMP映射的方式使用。并可以承担其传递标准时钟的作用，从而可以使OTU2可以使用标准的时钟，客户可以通过从OTU2码流中获取标准时钟，同时进行同步的传输，这种方案可以在性能上满足多种网元的结构，并支持多种协议，可以对时钟进行选择。

2.3 1588v2频率同步方案设计

目前实现协议同步的原理很多已经比较成熟。1588v2实现信息传播频率的同步需要通过交换Sync报文产生的时间一样。若需AB两个时钟的频率相同，则无需考虑路径和数据延迟的，问题，若在相同的时钟频率的情况下，则时钟的时间差是相同的，其产生的频率和时间差也是相同的，在相同时间内产生的累积的偏差也是一样的。所以说t2N-t20=t1N-t10也是相同的，如果t2N-t20>t1N-t10则说明B的时钟比A慢，选用慢的A的时钟频率，反之调快A的时钟频率。

1588v2实现频率同步的基本原理是在一个持续的时间过程中，比较主时钟所测的时段长度和时长，从而可以得到主从时钟的频率变化，其间隔长度可以选用其报文的发送时间的间隔长度，或无数个Sync报文发送的时间间隔，但是目前还没有一个统一的标准，每个常见都有不同的计算方法，据已有数据发现其报文精确度是和报文发送的频率有关系的，发送的频率越高其精度也越高，当报文发送的数量达到128个/s时，就可以适应G.813的网元标准，也满足其他网元的结构要求。在选定钟源的时候也是通过BMC算法显示的，如果在现场运行时对信号传输的精度要求不是很高时，可以降低发送报文的频率，比如可以在降低一些基站的要求去满足其他的基站的需求。

2.4 几种方案的比较

上面对几种同频率的技术方法进行了比较，主要说了两方面的内容，在采用光监控信道时可以同步传送带外方式的频率，无论是把OSC中的8kbit误码比特流传递频率同步还是利用同步以太网技术实现频率同步的传递实现OSC的以太化都能完成同频率传输的过程。采用OSC方式时由于现有的技术已经非常成熟并且可以支持 SSM，但由于受到OSC板卡配置的局限性影响，不但不能进行超长跨段传输，传输距离也受限于48dB，而且也不适合灵活组网。

3 结语

在现在组网中OTN设备在大量广泛的应用，时钟频率中的同步网的完整性就显得十分是重要，末端的设备需要得到同步的信号，而且要实现在每一个环节都要有精度很高的信号传送，同时在设计方案时也要有适合自身的组网的OTN频率同步技术，每一种技术都有自己的优点和缺点，也有自己的局限性，每个厂家也可以根据不同的技术需求进行生产，因此对于这些问题还要继续深入的研究和分析，同时要明确OTN频率技术方案的现场应用在考虑时间同步网组网的情况下。

参考文献

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