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移动传输网络的同步时钟传送问题

2/14/2005来源:电信网络人气:10253

  移动同步网是移动通信网的一个必不可少的重要组成部分,是保证网络定时性能质量的关键。在移动通信网迅猛发展的今天,各种新业务的不断引入和SDH传送网的快速建设,迫切需要加速建设和发展移动同步网。
SDH传时钟问题的提出
    在《中国移动通信光传送网技术体制》中,移动传送网分为三层:省际骨干传送网,省内骨干传送网和本地传送网。移动同步网可以根据这种划分来考虑基准时钟的设置和定时链路的组织。
    对于省际骨干传送网,有三种可实现的定时分配方式:利用PDH网地面传时钟;利用SDH的STM-N地面传时钟;利用全球定位系统GPS从空中分配时钟。PDH网是一种即将淘汰的网络,其传时钟的功能必将被SDH所取代 由于移动网中只有SDH传输系统,而没有PDH传输系统,所以PDH传时钟的方式不可取。GPS分配时钟是目前干线网络上的同步分配的主流方式,全国按省划分同步区,从GPS获取基准定时。综上所述,移动在建设新的骨干网络时,建议同时建立GPS时钟空中分配体系和地面STM-N传送时钟的分配体系,互为备份。至于以哪种方式为主,建议根据各省的具体情况而定。
    对于省内骨干传送网和本地传送网主要是以地面传送时钟为主,以本省的LPR基准时钟为全省提供统一的基准源,通过STM-N的同步分配,保证全省时钟的同步。
在骨干传送网上,有大量的DWDM和SDH并存,共同组成完备的骨干网。所以在进行STM-N传时钟时,载体是SDH和DWDM的混合网,那么DWDM对时钟性能有多大影响?DWDM对其传送的业务几乎是透明传送,其强大的再定时功能使得抖动被良好的滤出,合分波处理只是在光层进行处理,对业务层没有影响。所以DWDM对同步网而言,只相当于一段长光纤而已。
    SDH传时钟的要求
    ITU-T G.803建议认为SDH系统可以作为同步网局间定时传输的手段,并提出了以下要求:1)每个SDH设备时钟部分的功能/性能必须符合ITU-T相关规范要求,2)每一局间段允许串入的SEC个数不超过20个,3)整个定时参考链路允许串入的SEC个数不超过60个。同时ITU-T于G.783和G.813建议分别规范了对SDH设备时钟部分的功能和性能要求。但由于SDH固有的体制,要实现传时钟的功能还有以下一些具体问题需要解决:
1、SDH中的负载是异步传输的,其以指针来标识一帧的开始,发送和接收速率的不一致将导致指针的变化,因此对于SDH的负载2Mb/s支路信号,将不可避免地存在指针调整,而每个指针调整都会产生一个大的相跳,所以其不适于传送定时,所以不能使用2Mbit/s支路信号传送定时,而用STM-N线路信号传送定时可避免指针调整的影响。
2、SDH的内部时钟SEC钟对短期稳定度的要求比较高,因此其时钟带宽设计为1-10Hz,但在定时链路中因串入SEC钟将会导致漂动噪声的积累,所以在定时链路的规划设计中,严格控制串入的SEC时钟数,从而更好地控制全网的漂动累积。
3、由于SDH系统本身所具有的自愈保护功能,因此用其来传送定时有可能会出现定时环和低级钟同步高级钟的现象,所以SDH设备必须具备SSM功能,且周密合理的进行同步规划和工程设计,这样可避免定时环和低级钟同步高级钟等问题。
时钟在网络层间纵向传送原则
下图给出了时钟的网络层间纵向传送的示意,通常情况下省际传送网层的网络定时源自于PRC。省际传送网层的网络定时可以通过三种方式传递给省内传送网层,即串入LPR、通过STM-N支路跨接和利用SDH网元外定时接口,分别对应图中①②③。省内传送网层的网络定时也可以通过三种方式传递给本地传送网层,即串入SSU-T、通过STM-N支路跨接和利用SDH网元外定时接口,分别对应图中④⑤⑥。

时钟在局内的分配
局内定时分配采用星型分配方法,以避免定时基准链路在局内串接多个网元时钟。局内定时分配示意图如下图所示。

    对于局内,同步网设备一般跟踪于上级时钟(LPR、SSU或者GPS),为本地所有的设备提供基准时钟。对于SDH设备,应选用外定时方式作为主用定时方式,可选用线路定时方式作为备用定时方式,并且主、备用定时方式可以自动或人工进行倒换。
    对于移动设备,情况比较复杂。数字蜂窝PLMN主要由移动交换中心TMSC、移动交换机MSC、基站(BSC+BTS)组成。
    在省中心,一般分布有移动业务汇接中心TMSC1和TMSC2,其时钟来源主要是本地主基准源(LPR),构成移动网的最高级时钟。在部分省中心或地市级、汇接局,MSC的时钟来自两条路径,即可从移动业务汇接中心取时钟,也可从本地的稳定时钟源BITS获取时钟,局方可根据实际情况选择优先级。在汇接局和端局,BSC的时钟也可来自上级MSC,本地BITS或是SDH设备。最末级的BTS时钟分为基带时钟和载频时钟,基带时钟主要从BSC送来的业务码流中提取,满足传输基站业务的要求,而载频时钟的要求很高,因此除了可跟踪基带时钟外,还可直接跟踪GPS,保证射频时钟满足0.05ppm的准确度。SDH延伸了同步定时链路,使局内时钟分配可以到达移动网所达到的任何BSC、BTS,满足移动网的同步要求。
结论
    移动传输网络对同步技术有自己特别的要求,对传输设备的功能和性能都提出了更高的要求。因此,在传输网络的建设中,应给予同步技术高度地重视,作为设备选型的重要因素予以考虑。
摘自《通信机世界报》