電信網(wǎng)中實現(xiàn)IEEE 1588時間頻率同步的方法

曹海萍，孟永勝，郭文佳

（天津中興軟件有限公司，天津 300300）

1 背 景

1588協(xié)議支持3種同步方式：僅頻率同步、僅時間同步及時間頻率同步。其中，Hybrid時間同步指使用其他物理時鐘進行頻率同步，1588實現(xiàn)時間同步的應(yīng)用。電信網(wǎng)定義了頻率同步，僅時間同步的Announce報文及選擇Master的方式，但兩種方式只能單獨使用，在時間頻率同步時有沖突。本文描述一種兼容時間頻率同步的方法。

根據(jù)G.8265.1協(xié)議，Announce報文中的ClockClass字段在鎖定等級為2、4、8、11的時鐘源時分別置為80、82、84、86，在多個頻率源存在時，根據(jù)等級選擇一個最好的。在鎖定上游的時間源且頻率鎖定時置為6時，沒區(qū)分頻率源是哪個等級的時鐘源，那么下游網(wǎng)元希望利用1588報文既調(diào)頻又調(diào)相時，無法分辨這個Master的時鐘等級是多少，造成該網(wǎng)元不能選擇1588源做為頻率源，只能選擇一個其他物理時鐘為頻率源，1588源為時間源。如果該1588源的頻率等級很高，則由于該網(wǎng)元對這個信息未知導(dǎo)致沒有選擇最高等級的[1]。

2 報文格式說明

電信網(wǎng)中時間頻率同步的方式利用報文中的字段來標示頻率源和時間源的等級，使得收到該報文的設(shè)備能夠根據(jù)此等級選擇出時間和頻率最優(yōu)的源，具體步驟如下。

第1步：GrandMaster網(wǎng)元在所有備選的頻率源中根據(jù)SSM質(zhì)量高低選擇一個頻率源，即如果該網(wǎng)元有兩個物理頻率源Ref1，Ref2，質(zhì)量分別為QL1，QL2，其中QL1＜QL2，則GrandMaster選擇Ref1為當前的頻率源。

第2步：GrandMaster網(wǎng)元在第1步選源頻率源后，在Announce報文尾部或reserve字段中增加一個字段FrequencyClockClass，用于表明該網(wǎng)元的頻率時鐘等級QL1。

表1 時間源等級設(shè)置規(guī)則

第3步：GrandMaster網(wǎng)元在Annouce報文中發(fā)送ClockClass，標明時間源等級。設(shè)置規(guī)則如表1所示。

第4步：下游BC網(wǎng)元接收同步模式配置，同步模式包括頻率同步、時間同步及時間頻率同步。

第5步：下游時間頻率同步模式的BC網(wǎng)元收到Announce報文后，解析FrequencyClockClass字段和ClockClass字段。

第6步：根據(jù)步驟5的頻率等級和時間等級字段，生成選擇時鐘源用的時鐘等級記為NeClockClass。該NeClockClass更新到本網(wǎng)元維護的Master的數(shù)據(jù)集parentDS.grandmaster_clockQuality中。該Master就是發(fā)送Annouce報文的發(fā)送者。

第7步：下游BC網(wǎng)元執(zhí)行1588BMC算法，不論是頻率同步、時間同步，還是時間頻率同步，均根據(jù)parentDS.grandmaster_clockQuality的等級選擇最好的1588Master。如果等級相同，則按照各源的優(yōu)先級來確定最優(yōu)時鐘，此時選擇出的1588Master是頻率最優(yōu)且時間源最優(yōu)的1588源。

第8步：BC網(wǎng)元再向下游發(fā)送Announce報文時，報文中攜帶的grandmasterClockQuality.ClockClass是步驟7選擇出的1588源的Announce報文中的grandmasterClockQuality.ClockClass以及 FrequencyClockClass。

圖1 時間頻率源選擇實例

3 時間頻率源選擇

結(jié)合時間頻率源選擇實例（見圖1）對技術(shù)方案的實施作進一步說明。

步驟1：GrandMaster網(wǎng)元有QL=2的頻率源，并選擇這個源作為網(wǎng)元頻率源，此時下游發(fā)送Announce報文中帶FrequencyClockClass字段為84，代表其頻率源的QL=2，ClockClass為6，跟蹤了GPS。

步驟2：BC網(wǎng)元為頻率相位同步網(wǎng)元，并且有3個1588端口實例，端口實例1收到了來自GrandMaster的Announce報文，將報文中的FrequencyClockClass=80和ClockClass=6提取出來發(fā)到最佳PTP主時鐘選擇模塊。

步驟3：最佳PTP主時鐘選擇模塊把FrequencyClockClass=84和ClockClass=6綜合起來計算出Ne1ClockClass=2。

步驟4：端口實例3收到了FrequencyClockClass=90和ClockClass=6的報文，提取相應(yīng)字段后，發(fā)到最佳PTP主時鐘選擇模塊。

步驟5：最佳PTP主時鐘選擇模塊把Frequency ClockClass=84和ClockClass=6綜合起來計算出Ne3ClockClass=3。

步驟6：最佳PTP主時鐘選擇模塊比較各個端口實例對應(yīng)的Ne3ClockClass，選擇出端口實例1對應(yīng)的PTP Master為最佳Master，并記錄最佳Master的QL=4。

步驟7：最佳Master可以作為BC網(wǎng)元的系統(tǒng)時鐘，向下游發(fā)送Announce時，F(xiàn)requencyClockClass=84，ClockClass=6帶給下游。

4 結(jié) 論

應(yīng)用本文提供的方法，BC Slave實例不論是通過PTP協(xié)議進行頻率同步、時間同步，還是時間頻率同步，都可以選擇到最優(yōu)PTP Master源。