夏光PTN網絡IEEE1588同步工程測試方案

2021-01-09 電子產品世界

1、背景

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/194049.htm

隨著中國移動通信集團公司PTN分組傳送網的大規模部署應用，以及IEEE1588同步技術在PTN網絡中的應用，PTN網絡業務承載和同步技術得到越來越廣泛關注。但是，針對PTN網絡同步的工程維護測試，目前中國移動尚無明確的規範要求，市場上已有時間、時鐘測試產品和測試解決方法案主要是針對研發PTN設備、協議分析、網絡監控等應用設計的，無法有效滿足實際現場的工程、維護的實際需要。測試手段缺乏，沒有合適和完整的測試解決方案，將嚴重阻礙PTN網絡同步系統前期工程安裝、驗收的進程，也將增大後期的日常維護、排查故障的困難。因此，有效解決工程維護中PTN同步測試的問題勢在必行。

針對目前PTN同步工程維護存在的問題，深圳市夏光通信技術有限公司自主研發，推出中國第一款支持移動IEEE1588時頻同步的專用儀表——XG7010 IEEE1588時間分析儀，可以對基於PTN/OTN/PON等網絡的IEEE1588時頻同步性能進行納秒級測量。儀表功能強大，集時間、時鐘測試、BITS仿真以及時鐘漂移測試等多功能於一體。XG7010作為中國本土研發製造的，以獨創的設計思路、切合工程現場的設計理念，為PTN網絡的時頻同步測試提供了一款現場施工、驗收和維護的測試利器。可廣泛應用於TD-SCDMA、LTE、CDMA2000等制式同步系統的研製、生產、工程安裝、驗收和維護。

2、PTN同步工程維護測試解決方案

2.1 PTN測試測試階段

PTN測試包括業務承載性能、同步性能、QoS 功能及網絡管理維護能力等方面測試。其中同步性能測試主要包括時間、時鐘的精度、穩定性測試，光纖路徑非對稱補償評估等方面內容。

PTN網絡部署分不同階段實施，包括PTN相關設備安裝階段、業務調試開通階段、網絡性能驗收階段、業務割接階段、網絡維護管理階段，在不同階段中，對PTN同步測試的測試項目、測試方式、測試側重點不一樣，以下我們僅針對PTN同步性能的工程維護測試在不同階段的實施，特別針對通過IEEE1588同步時間傳輸的應用以及通過同步乙太網進行時鐘的傳輸的情況下，時頻測試步驟和測試方法，提出相應的解決方案。

2.2 PTN相關設備安裝階段同步性能測試

在PTN設備安裝階段，主要完成時間伺服器的安裝調測、PTN設備的安裝、機架機箱的安裝以及電纜/光纜的布放及成端等方面工作。在這個階段重點需要完成PTP同步時間伺服器的測試和光纜對稱性問題的處理，需要同一纜取成對光纖、跳纖尾纖等長，對光纜及尾纖的長度做好詳細的記錄。

1） PTP同步時間伺服器測試

XG7010直接與PTP時間同步伺服器相應的輸出接口連接，可有效測量PTP時間同步伺服器輸出的時間、時鐘信號的偏差、PTP協議數據發送是否正常，並可對PTP時間同步伺服器的時間、時鐘信號的漂移特性（MTIE和TDEV）進行評估。測試連接如圖1。

此外，需要對PTP時間同步伺服器的時間、時鐘進行長期穩定性測試，觀察偏差；還需要將GPS授時模式改為北鬥授時模式，觀察時間輸出倒換過程中的變化及倒換後的長期穩定測試。

2） 光纜對稱性評估

查看兩個站點的2條光纜（包括尾纖）的使用情況，並做相應的詳細記錄，必要時可以通過OTDR對連接兩個站點的2條光纜（包括尾纖）的相對長度進行測試，確定是否長度一致，為後續的非對稱補償提供參考依據。

圖1 PTP時間同步伺服器的測試

2.3 PTN業務調試開通階段同步性能測試

在PTN業務調試開通階段，XG7010主要完成對PTN設備同步指標測試、PTN設備時鐘同步信號質量以及基站時鐘性能測量，鏈路非對稱性補償及保護路徑的非對稱補償等方面工作。

1） PTN設備同步性能的測試

業務信息和時間信息通過PTN網絡混合傳輸，XG7010提供10/100M PTP同步光電接口，可將XG7010設置為PTP（Slave）模式，直接從PTN的乙太網接口接收IEEE1588數據，解析出相關時間信息，或者直接與1PPS或1PPS+TOD時間同步接口連接測量時間偏差。測試連接如圖2。

圖2 PTN設備及基站同步性能的測試

此外，還可利用XG7010 IEEE1588時間分析儀的BITS仿真功能，為PTN設備提供高精度時間源，對PTN設備IEEE1588同步性能進行評估，如圖3。

圖3 PTN設備IEEE1588同步性能的測試

2） 光路非對稱及保護路徑非對稱補償的測試評估

IEEE1588的同步機理是建立在對稱路徑基礎上。在現網的實際應用中，幾乎找不到真正的對稱路徑。由於路徑的不對稱，作為從時鐘的PTN網元在同步後會表現出一個固定的時延，因此在工程部署時需要依靠專業的儀表精確測量路徑不對稱導致的時延，提前制定補償策略，通過PTN網管系統對進行非對稱補償。目前採用分段進行補償，即逐跳測量設備時延，每一段單獨補償。

在實際的時間測試和時延調整過程中，以往的測試儀表測量出的時延值並不是一個確切值，它在一定範圍內來回振蕩，導致時延的調整需要一個比較長的時間才能完成，XG7010採用統計學分析原理，通過專用的算法，完成光路非對稱補償值的快速測量，確保了光路非對稱補償值的相對準確和科學性，可作為光路非對稱補償的實用依據。測試連接可參考圖2所示。

關於保護路徑的非對稱補償，可逐點進行保護倒換，評估保護路徑的非對稱補償值。測試連接見圖5。

3） 基站同步測試

目前在採用同步乙太網技術和IEEE1588v2來實現PTN網絡中的時鐘、時間同步的情況下，對基站同步系統的測試時，可通過XG7010的相關時間和時鐘輸入接口與基站設備的時間和時鐘輸出接口連接，進行時間偏差和時鐘信號的測量，並可進行時鐘漂移指標的測試，檢測同步穩定性。測試連接如圖2。


相關焦點

  • IEEE1588v2即將大規模部署
    但是，目前時頻測試領域基本上被國外廠商所主導，此類產品的設計更加側重於實驗室環境、研發PTN設備、協議分析、網絡監控等應用，卻無法有效滿足實際現場的工程及維護需求，尚未形成符合實際需求、端到端的工程維護測試解決方案。而這將嚴重阻礙PTN網絡IEEE1588v2同步技術應用的工程安裝及驗收進程，也為今後日常維護、排查故障等工作埋下了隱患。
  • 中國首款同步測試儀誕生 IEEE 1588v2規模部署在望
    不過，IEEE 1588也並非完美無暇。IEEE 1588作為時間同步協議，假設路徑上雙向延時是對稱相等的，而現實由於光纖故障維修、跳纖等原因，可能導致IEEE 1588信息經過的雙向線路長短不一致，破壞了這種時延的對稱要求，從而導致時間同步精度下降。　　時頻同步精度的下降使得網絡QoS等指標無法得到保證，此時，對其進行時頻測試就顯得尤為重要。
  • IEEE1588協議測試方法
    摘要 根據IXIA IEEE1588測試解決方案，詳細介紹了IEEE1588協議主要測試項目，包括校正係數（Correction Factor）測試和BMC測試。 1 引言 目前，運營商在大規模部署下一代網絡，分組交換網將替代TDM成為主流承載網絡。
  • IEEE1588時間同步
    同步你的世界， www.t-timing.com標準的草案由安捷倫實驗室的John Eidson以及來自其他公司和組織的12 名成員開發，該技術最初的目的是在由網絡構成的測量和控制系統中實現精確的時間同步。其一經亮相，便在工業自動化領域引起了極大的關注[10]。
  • LXI測試系統中IEEE1588 的應用
    利用Ethernet 行業的成熟技術，LXI 提供許多超過當前點對點和卡箱式解決方案的優點，以簡化集成和支持任務，降低成本，並提供新的使用模型和能力。LXI聯盟得到測試和測量行業所有領先公司的大力支持。
  • IDT公司全新IEEE 1588硬體和軟體解決方案
    IDT宣布推出一個能夠簡化網絡通信設備IEEE 1588同步的全新硬體和軟體解決方案。82P339xx-1 產品包括有IEEE 1588兼容的軟體和IDT同步管理單元(SMU)晶片，可針對IEEE 1588和同步乙太網提供完整的電信網絡同步解決方案。
  • 在KeyStone 器件實現IEEE1588 時鐘方案
    摘要本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201610/307404.htmIEEE1588 標準又稱為網絡測量和控制系統的精確時鐘同步協議標準，是 IEEE 標準委員會頒布的為了滿足定位服務和無線移動通信系統高精度同步要求的標準。
  • 基於IEEE1588協議的精確時鐘同步算法改進
    傳統的時間同步技術網絡時間協議(Network time protocol，NTP)已經無法滿足這種精度要求，比如對時鐘同步精度要求非常苛刻的TDSCDMA網絡就採用GPS衛星信號進行授時，雖然精度可以保證，但是GPS系統造價昂貴、安裝複雜、兼容性差的缺點使得運營商不得不考慮其替代方案。
  • 基於IEEE 1588的同步乙太網實現方式
    在部署電信級乙太網時，如何解決時鐘同步問題是一個要考慮的方面。對分組網絡的同步需求有兩個方面：一是，分組網絡可以承載TDM業務，並提供TDM業務時鐘恢復的機制，使得TDM業務在穿越分組網絡後仍滿足一定的性能指標；二是，分組網絡可以像TDM網絡一樣，提供高精度的網絡參考時鐘，以滿足網絡節點或終端的同步需求。　　同步乙太網（SyncE）就是最新的標準解決方法。
  • IEEE1588和高精度時間同步的方法
    0引言 控制系統中的時間同步問題早就出現，而隨著系統範圍的擴大和分散控制的發展，通過網絡聯繫的分散控制節點之間的時間同步變得越來越重要。系統中時間的使用通常有兩種不同的應用類型：時間標記性應用和基於頻率的應用。
  • 全系列時鐘解決方案為5G網絡時序同步設計瞻「前」顧「後」
    為了推助5G在全球各國邁向商用化的發展，Silicon Labs近期發布了一系列時鐘解決方案，包括適用於5G RAN前傳（Fronthaul）網絡關鍵的時鐘同步設計的IEEE 1588模塊、算法和ClockBuilder
  • EEE1588精密網絡同步時鐘協議(時鐘伺服器)-v2.0協議淺析
    基於乙太網的時分復用通道仿真技術（TDM over Ethernet）作為一種過渡技術，具有一定的乙太網時鐘同步概念，可以部分解決現有終端設備用於乙太網的無縫連接問題。IEEE 1588標準則特別適合於乙太網，可以在一個地域分散的IP網絡中實現微秒級高精度的時鐘同步。本文重點介紹IEEE 1588技術及其測試實現。
  • GPON系統1588時間同步技術的研究與應用
    摘要：GPON作為移動通信的基站回傳方案需要支持高精度的時間同步，本文首先簡單介紹了IEEE 1588v2協議基本機制，然後分析了在GPON系統中實現1588的幾大難點，並介紹了烽火GPON特殊系統框架下的時間同步實現方案架構，給出了可靠的測試數據，最後針對GPON系統時間同步還存在的問題提出了針對性的建議。
  • Silicon Labs推出為簡化IEEE1588實施而設計的全新完整解決方案
    Silicon Labs全新時鐘解決方案簡化IEEE 1588系統集成-高集成度模塊結合PTP硬體、軟體且提供ClockBuilder Pro軟體強大的配置功能- Silicon Labs（亦稱「芯科科技」）日前推出為簡化IEEE1588實施而設計的全新完整解決方案，可滿足在通信、智能電網、金融交易和工業中的應用。
  • 愛普生和美高森美合作提供IEEE 1588-2008和SyncE合規網絡
    )宣布共同開發合規網絡同步解決方案，其中使用愛普生的TG7050EAN高頻率高穩定性溫度補償晶體振蕩器(TCXO)支持美高森美的ZL30722IEEE-1588和同步乙太網 (SyncE)分組Eclock網絡同步器。
  • 美高森美發布高集成度SyncE/IEEE1588-2008時鐘晶片
    高集成度ZL30361、ZL30362 和 ZL30363器件提供了無線網絡同步所需的全部關鍵因素，包括相位對齊和頻率恢復。這些市場領先的器件現在可供貨，目前被用於相位同步性能至關重要的無線回程產品。因此，這些器件能夠以較低的成本來增強或替代無線基礎網絡中的GPS時鐘方案。　　美高森美時鐘產品部副總裁Maamoun Seido表示：「我們新的SyncE/IEEE1588解決方案為客戶提供了非常靈活的架構和優異的特性，這點被多個一流電信設備公司證實了，因為他們正在開發的產品都採用了這些晶片。
  • 持IEEE 1588v2協議,實現變電站自動化精準計時同步
    本文探討了現代工業體系，尤其是變電站在面對網絡同步時所遇到的一些限制。此外，還概述了如今常用的計時技術，如NTP和GPS，並介紹IEEE 1588 v2精準時間同步協議(PTP)將如何改變您的工業網絡。1時間同步技術概述在工業網絡中，時間同步主要指該網絡的所有不同設備都使用共同時鐘，來協調設備之間的通訊。
  • 1588v2，是怎樣實現時鐘同步的？
    於是，IEEE便著手制定進行基於分組交換的精密時鐘同步標準。2000年底，網絡精密時鐘同步委員會成立。2002年底，該委員會制定的同步標準獲得IEEE標準委員會的認證，IEEE1588標準誕生，第一個版本就被稱為1588v1。
  • 1588v2,是怎樣實現時鐘同步的?
    於是，IEEE便著手制定進行基於分組交換的精密時鐘同步標準。 2000年底，網絡精密時鐘同步委員會成立。 2002年底，該委員會制定的同步標準獲得IEEE標準委員會的認證，IEEE1588標準誕生，第一個版本就被稱為1588v1。
  • IDT推出業內首個Ethernet和IEEE1588計時器件
    2014年5月13日——擁有模擬和數字領域優勢技術、提供領先的混合信號半導體解決方案的供應商 IDT® 公司（Integrated Device Technology， Inc.; NASDAQ： IDTI）今天宣布，推出業內首個 Ethernet 和 IEEE 1588計時器件，專為滿足智能電網和工業自動化應用對性能、功能及成本目標的需求而優化。