OTN网络承载频率和时间同步技术研究_50页_2mb

OTN网络承载频率和时间同步技术研究总结

核心内容概述

本报告研究了OTN网络在频率和时间同步方面的技术实现与组网建议。随着OTN技术的广泛应用，其在干线和城域网场景中均需承担频率和时间同步信号的传送功能。报告分析了网同步方式、业务透传方式、ESC方式、OSC方式及三种方式的对比，并提出了针对不同场景的组网建议。

主要观点

1. OTN同步需求背景

• 随着业务带宽增长和大颗粒度业务调度需求，OTN成为传输网建设的主流技术。
• 频率同步方面，SDH/MSTP逐渐退网，OTN需承担频率同步定时链路组织。
• 时间同步方面，随着LTE技术的普及，地面组网替代GPS成为趋势，OTN需承担时间同步信号的传送任务。

2. 频率同步技术实现方式

• 网同步方式：OTN设备需具备完整的传输设备时钟功能和SSM功能，可替代SDH设备进行频率同步信号的传送。
• 业务透传方式：适用于不支持网同步的存量网络，通过客户信号映射保留定时特性，但无法实现高精度时间传递。

3. 时间同步技术实现方式

• ESC方式：PTP报文通过OTN开销字节进行传送，支持逐点处理和不对称时延补偿，适用于城域网。
• OSC方式：PTP信息通过专用光监控信道传送，支持端站和光放站的处理，适用于长途干线。
• 业务透传方式：PTP报文作为客户信号进行透传，不进行协议处理，但易引入PDV噪声，难以满足高精度时间传递需求。

4. 三种方式的对比分析

5. 组网建议

• 干线场景：

  • 频率同步：建议采用OSC方式，业务透传方式仅作为补充。
  • 时间同步：建议采用OSC方式，支持长距离多跨段的高精度时间同步。

• 城域网场景：

  • 频率同步：建议采用ESC方式，业务透传方式仅适用于小规模城域网。
  • 时间同步：建议采用ESC方式，业务透传方式需谨慎评估PDV影响。

关键信息

• 频率同步：网同步方式要求OTN设备具备OEC/SyncO功能，业务透传方式需依赖客户信号的映射和解映射。
• 时间同步：ESC和OSC方式支持逐点处理，业务透传方式存在PDV噪声问题。
• 同步性能指标：
  • MTIE（最大时间间隔误差）：不同观察时间的MTIE限值不同，需满足相应标准。
  • TDEV（时间偏差）：时间偏差随观察时间变化，需进行严格控制。
  • PDV（分组时延变化）：业务透传方式引入PDV噪声，影响时间精度。
• 同步信号注入和对接方式：
  • 干线场景中，同步信号注入方式包括外时钟接口、STM-N接口和同步以太接口。
  • 城域网场景中，同步信号注入方式包括外时钟接口和同步以太接口。
• 同步保护策略：
  • 城域网建议采用SNCP、OMSP、OLP等业务层面保护机制。
  • 干线建议采用SSM功能、主备频率基准源保护等策略。

技术展望

• 随着LTE-A和5G技术的发展，时间同步精度需求将进一步提升，达到±65ns。
• 对于ESC方式，物理层辅助手段如OTDR技术有望解决非对称误差问题。
• 对于OSC方式，未来可探索ESC与OSC协同工作，以增强保护维度和提供在线监测技术。
• 标准化方面，需进一步完善ESC和OSC方式的协议支持和互通机制。

附录内容

• 附录A：城域网中OTN承载频率及时间同步实验结果。
• 附录B：长途干线中OTN承载频率及时间同步实验结果。
• 附录C：PTP报文和SSM信息通过OTN开销传递的封装方式。

研究结论

1. OTN网络在干线和城域网场景中均需承载频率和时间同步信号。
2. 网同步方式在OTN网络中推荐使用，以保证同步性能和网络延续性。
3. ESC方式适用于城域网，OSC方式适用于长途干线。
4. 业务透传方式仅适用于小规模城域网，需谨慎评估PDV影响。
5. 需进一步研究高速OTN设备在ESC方式下的PDV噪声模型。
6. OSC方式虽有精度优势，但标准化和域间互通仍需加强。