IP化趨勢下數字同步網部署策略探討

張國新

（江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司，南京 210096）

IP化趨勢下數字同步網部署策略探討

張國新

（江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司，南京 210096）

數字同步網是現代通信網的重要組成部分，文章從數字同步網建設的必要性入手，概述了數字同步網的幾種主要傳送技術，結合當前網絡傳送技術的發展趨勢，提出了數字同步網的部署原則及策略，并結合運營商網絡給出了組網優化建議。

同步網；同步技術；同步數字體系；波分復用

0 引 言

隨著4G（第四代移動通信技術）網絡應用的不斷普及，網絡和業務的全IP（網際協議）化發展，PTN（分組傳送網）將替代SDH（同步數字體系）網絡成為主流的傳送承載網絡，以SDH為主要傳送技術的同步網已無法適應傳送網絡的發展。本文對數字同步網建設的必要性及主要傳送技術進行了分析，并結合網絡技術的發展趨勢給出了數字同步網組網及傳送技術選擇建議。

1 數字同步網建設的必要性

同步是通信網數字化的基礎，可分為頻率同步和時間同步。網絡若無良好的同步，數字信息的傳遞就不可避免地會出現誤碼、滑碼等現象［1］，根據承載業務和信息的不同，誤碼和滑碼的影響程度也大不相同。隨著新業務和新設備的不斷涌現，業務需求綜合化、寬帶化，并要求靈活地實現互聯互通。為了確保電信業務的質量，需要進一步推動數字同步網的建設及優化改造。數字同步網猶如整個業務網絡的神經系統，對其穩定運行起著至關重要的作用。

目前需要支持頻率同步業務的主要有SDH網、傳統交換網、軟交換網、移動網和智能網/短信平臺等，需要支持時間同步的主要有傳統交換網、軟交換網、IP網絡、計費平臺、IT（信息技術）系統、信令監測系統以及4G網絡。

2 數字同步網部署策略

2.1頻率同步網

4種頻率同步傳送技術的實現原理如下：

（1）PDH（準同步數字系列）技術。將定時信號送到PDH傳輸系統，通過不帶業務的PDH 2Mbit/s專線傳遞給下游時鐘設備，下游時鐘設備采用終結方式提取時鐘信號。

（2）SDH技術。將來自BITS（通信樓綜合定時供給系統）的定時承載到SDH的線路信號STM-N上，通過SDH系統傳遞下去。

（3）同步以太技術。在發送側，交換機將高精度時鐘注入以太網的PHY（物理層）芯片，PHY芯片利用該高精度時鐘發送數據。接收側，交換機的PHY芯片可以從數據碼流中提取這個時鐘。

（4）WDM（波分復用）技術。利用自身的監控波長來實現同步定時信號的傳送。在發送端，通過OSC（光監控通道）模塊將外界輸入的2Mbit/s同步定時信號與2Mbit/s監控開銷信號交叉到復用單元，然后通過WDM設備傳輸［2］。傳送示意圖如圖1所示。

隨著IP RAN（無線接入網絡）、PTN和WDM網絡的迅速發展，PDH和SDH已退至網絡邊緣，大量通過IPRAN、PTN和WDM傳輸系統連接的末端設備的同步問題逐漸成為網絡同步規劃的難點。根據現網設備部署情況，省際/省內層面骨干頻率同步網宜選用WDM網絡進行傳送，本地層面頻率同步網宜選用IP RAN或PTN。

圖1　WDM系統OSC通道定時信號傳送示意圖

2.2時間同步網

將時間信息從上級時間同步設備傳送到下級時間同步設備，再從時間同步設備傳送到客戶端時間服務單元，主要有IRIG-B（靶場儀器組B）、DCLS（直流水平位移）、NTP（網絡時間協議）、1PPS（秒脈沖）及IEEE 1588V2等幾種方法，相關技術特性如表1所示。各種方法均適用于時間傳送，可按照實際的精度要求選擇適宜的傳送技術。

表1　時間傳送技術對比表

在進行時間同步網部署時，通常采用的局間地面時間傳送技術有NTP和1588V2。NTP是使用最廣泛的技術，其成本低、簡單方便，但時間準確度受IP網時延特性影響，對IP承載網有一定要求，在典型IP網中傳遞時間的精度一般小于10ms，幾乎可以滿足除移動業務以外的所有其他應用需求，該技術可以同時在省際/省內干線和本地網層面進行部署。1588V2技術能提供高精度的時間同步，根據相關行業標準要求，省內骨干和省際骨干局間要求提供的時間精度為100ns，目前各廠家設備1588V2同步傳送精度都無法滿足上述指標要求（每個節點設備都會引入偏差約±30ns）。在當前技術條件下，暫無需考慮骨干層面的1588V2高精度時間同步網建設，同時1588V2應采用自下而上的建設方式，優先在本地網范圍內進行部署，每個本地網作為一個準同步區。

3 組網案例分析

某運營商現有骨干同步網為九十年代建設投產，早期同步定時大多采用PDH進行傳送，改造優化后采用SDH網絡傳遞定時。現同步網面臨設備老化、同步傳送鏈路退網等問題，需要重新考慮同步網的建設。該運營商早期進行10、40Gbit/s WDM系統建設時并未考慮到同步信號傳送需求，導致現網絕大部分設備雖具備同步傳送能力，但并未配置相應的時鐘處理及接口板，如要改造則工作量巨大且會影響現網業務。

基于上述情況，該運營商進行100Gbit/s網絡建設時要求所有設備均支持頻率同步接入及傳送能力。結合該運營商現有骨干100Gbit/s WDM網絡路由及覆蓋情況，各LPR（區域基準受控銣鐘）地面定時信號獲取方式如圖2所示，網管建議采用兩級結構，在北京設置全國網管中心，各省省會設置省級網管中心。

圖2　LPR地面定時信號獲取示意圖

4 結束語

隨著SDH技術的逐步邊緣化，未來WDM網絡將成為同步網地面定時鏈路傳送的主要手段。目前各大運營商都已開始進行100Gbit/s WDM網絡的規模部署，在網絡建設時應充分考慮同步信號的傳送需求，配置必要的時鐘處理及接口板。此外，現有主流同步設備均可以同時提供頻率、時間同步信號輸出，僅需配置不同板卡即可實現，在進行同步網建設時建議將新增設備同時作為BITS及時間服務器，以減少設備配置數量，降低網絡建設成本。

Strategy Discussion on Digital Synchronization Network with the IP Revolution

ZHANG Guo-xin
（Jiangsu Post &Telecommunication Planning And Designing Institude Co.，Ltd.，Nanjing 210096，China）

Digital synchronization network is an essential part of modern communication network.This paper starts with the necessity of the construction of the digital synchronization network，and then summarizes several main transport technologies. Based on the current development trend of Transport technology，we propose the principles and strategies of the synchronization network.Finally we provide several suggestions of network organization according to the network of an operator.

Synchronization network；Synchronization technology；SDH；WDM

TN915

A

1005-8788（2016）02-0024-02

10.13756/j.gtxyj.2016.02.008

2015-10-27

張國新（1981-），男，江蘇蘇州人。碩士研究生，主要研究方向為光通信與網絡技術。

［1]陳國驄.數字同步網的建設和發展［J］.電信科學，1997，（6）：3-8.

［2]李壽喜.采用DWDM系統光監控波道傳送同步定時信號的分析與實踐［J］.郵電設計技術，2006，（2）：48-52.