2.2 基准时钟信号的分配方式
G.8261定义了分组网中的定时同步网元,规定了网络中所容许的最大抖动和漂移值,以及分组网边界与TDM接口时需要达到的抖动和漂移容限的最小值;概述了网元实现同步功能的最小要求;提出了两种基准时钟信号的分配方式——网络同步方式(同步以太网)和基于分组方式,解决了分组网特别是以太网的同步问题。特别指出的是,两种分配方式各有优点,其混合应用将构建既能实现频率同步,又能实现时间同步的下一代同步网。
(1) 网络同步方式(同步以太网)
与现在的SONET/SDH链路一样,同步以太网通过OSI七层协议的第一层(即物理层)实现网络同步。同步以太网方式又称“PRC分配方式”(如GPS)或用同步物理层的主从方式。它支持基于网络同步线路码方式的时钟分配,已广泛地运用到同步TMD网中。
其特点是:使用以太网物理层;仅能分配同步频率,不能分配同步时间;不会因网络高层产生损伤而受到影响,同步质量好,可靠性高。
(2) 基于分组方式
该方式是指定时信息由分组承载,发送专门的时间戳消息,双向传送定时信息的方法可能是NTP或类似的协议。值得注意的是,双向协议还能传送时间信息。
其特点是:与物理层无关;能分配同步频率和同步时间;会因电信网的损伤而受到影响,如分组延时抖动。
3 应用实例
3.1 Si5315芯片
在实际应用中,采用Silicon Labs公司生产的Si5315芯片。该芯片为一款抖动衰减时钟倍频芯片,采用8 kHz~644.53 MHz的双时钟输入,并且产生2个独立的倍频时钟。在同步方面,主要采用Silicon Labs的第三代DSPLL技术,能够产生任意比率的频率合成以及在高速率下的去抖动。除支持SONET/SDH和以太网时钟外,Si5315还可支持10G线路编码率的同步以太网时钟倍频芯片。
具体应用实例如图3所示。本地时钟输入62.5 MHz作为芯片的一路输入,经过Si5315倍频后输出端口一路为125 MHz。将其信号引入以太网设备的CDR模块(数据时钟恢复模块)作为参考时钟。当数据进入CDR后恢复出一个接近62.5 MHz的时钟,再次输入Si5315,经过DPLL锁相达到芯片认为符合要求的时钟后,本地时钟的输入被屏蔽。当网络中所有的设备都完成此项操作后,整个网络的时钟同步完成。在具体的应用中前级的数据时钟往往抖动十分严重,经过Si5315芯片处理后,时钟能恢复得很好,并且所有设备的时钟都保持了一致性。
图3 Si5315同步芯片应用实例
3.2 DP83640芯片
IEEE 1588的精密时钟协议(PTP)能够实现高精度的以太网时间同步,但是如果需要达到ns级的时钟同步性能,仅仅通过软件是很难实现的。因为在线路上接收PTP包之后,对它们进行处理的每一种器件都会增加同步误差。DP83640通过在物理层以硬件加软件的方式使得ns级的时钟同步成为可能。