【IP0005】通信网中的同步技术

如题所述

通信网中的同步技术:从电路交换到IP网络的演变



同步技术的诞生并非偶然,它的出现源于通信网络技术的演进。在电路交换的黄金时代,数据流的稳定性和连续性赋予了它无需同步的独特性。电路交换的原理简单直观,如图所示,由于数据流恒定且时延可忽略,它几乎不需要对同步进行特殊处理。



然而,随着IP化时代的到来,分组传送网络逐渐成为主流。存储转发的特性使得分组网络在处理突发业务时容易出现拥塞,这直接影响了信号的同步。如图所示,分组交换中的时钟恢复需要特定技术手段以确保源和宿之间的同步一致性,否则可能导致大范围的延迟和失步现象。



TDM业务,尤其是承载网,对时钟的精确性要求极高。时分复用的机制需要两端设备的时钟保持一致,否则滑码问题将对业务的传输造成严重影响。无线接入网,如GSM/WCDMA,由于切换和漫游的需要,对时钟同步的精度要求更为严格,如GPS时钟同步源就常见于基站机房。



区分时钟同步与时间同步,前者关注频率或相位的特定关系,后者则要求频率和相位完全一致,后者更为苛刻。看下面的示意图,时间同步如同两个精确同步的钟表,而时钟同步则如保持恒定时间差的两个钟。



无线接入技术中的异步与同步基站技术差异显著,GSM/WCDMA仅需时钟同步,精度要求达到0.05ppm,而CDMA/CDMA2000则需实现时间同步。时间同步的解决方案通常依赖于GPS或IEEE1588V2,而频率同步则依赖于承载网络提供的时钟,如传统的PDH/SDH或现代的同步以太网。



以同步以太网为例,它通过PHY芯片实现时钟的注入和提取,确保信号间的精确同步。在实际应用中,BITS设备提供高精度时钟源,通过2M外时钟接口与核心层设备相连,逐级传递至基站,确保全网的同步。在环网中,时钟路由保护机制在故障发生时尤为重要。



今天的分享到此为止,我们接下来将深入探讨IEEE1588v2。感谢您的关注,让我们共同探索通信世界的精密同步技术。在通信百科中,期待与您分享更多知识和洞见。



名词解释:


BITS:楼宇综合定时供给,Building Integrated Timing Supply

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