IP化趋势下数字同步网部署策略探讨

张国新

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司，南京 210096）

IP化趋势下数字同步网部署策略探讨

张国新

（江苏省邮电规划设计院有限责任公司，南京 210096）

数字同步网是现代通信网的重要组成部分，文章从数字同步网建设的必要性入手，概述了数字同步网的几种主要传送技术，结合当前网络传送技术的发展趋势，提出了数字同步网的部署原则及策略，并结合运营商网络给出了组网优化建议。

同步网；同步技术；同步数字体系；波分复用

0 引 言

随着4G（第四代移动通信技术）网络应用的不断普及，网络和业务的全IP（网际协议）化发展，PTN（分组传送网）将替代SDH（同步数字体系）网络成为主流的传送承载网络，以SDH为主要传送技术的同步网已无法适应传送网络的发展。本文对数字同步网建设的必要性及主要传送技术进行了分析，并结合网络技术的发展趋势给出了数字同步网组网及传送技术选择建议。

1 数字同步网建设的必要性

同步是通信网数字化的基础，可分为频率同步和时间同步。网络若无良好的同步，数字信息的传递就不可避免地会出现误码、滑码等现象［1］，根据承载业务和信息的不同，误码和滑码的影响程度也大不相同。随着新业务和新设备的不断涌现，业务需求综合化、宽带化，并要求灵活地实现互联互通。为了确保电信业务的质量，需要进一步推动数字同步网的建设及优化改造。数字同步网犹如整个业务网络的神经系统，对其稳定运行起着至关重要的作用。

目前需要支持频率同步业务的主要有SDH网、传统交换网、软交换网、移动网和智能网/短信平台等，需要支持时间同步的主要有传统交换网、软交换网、IP网络、计费平台、IT（信息技术）系统、信令监测系统以及4G网络。

2 数字同步网部署策略

2.1频率同步网

4种频率同步传送技术的实现原理如下：

（1）PDH（准同步数字系列）技术。将定时信号送到PDH传输系统，通过不带业务的PDH 2Mbit/s专线传递给下游时钟设备，下游时钟设备采用终结方式提取时钟信号。

（2）SDH技术。将来自BITS（通信楼综合定时供给系统）的定时承载到SDH的线路信号STM-N上，通过SDH系统传递下去。

（3）同步以太技术。在发送侧，交换机将高精度时钟注入以太网的PHY（物理层）芯片，PHY芯片利用该高精度时钟发送数据。接收侧，交换机的PHY芯片可以从数据码流中提取这个时钟。

（4）WDM（波分复用）技术。利用自身的监控波长来实现同步定时信号的传送。在发送端，通过OSC（光监控通道）模块将外界输入的2Mbit/s同步定时信号与2Mbit/s监控开销信号交叉到复用单元，然后通过WDM设备传输［2］。传送示意图如图1所示。

随着IP RAN（无线接入网络）、PTN和WDM网络的迅速发展，PDH和SDH已退至网络边缘，大量通过IPRAN、PTN和WDM传输系统连接的末端设备的同步问题逐渐成为网络同步规划的难点。根据现网设备部署情况，省际/省内层面骨干频率同步网宜选用WDM网络进行传送，本地层面频率同步网宜选用IP RAN或PTN。

图1　WDM系统OSC通道定时信号传送示意图

2.2时间同步网

将时间信息从上级时间同步设备传送到下级时间同步设备，再从时间同步设备传送到客户端时间服务单元，主要有IRIG-B（靶场仪器组B）、DCLS（直流水平位移）、NTP（网络时间协议）、1PPS（秒脉冲）及IEEE 1588V2等几种方法，相关技术特性如表1所示。各种方法均适用于时间传送，可按照实际的精度要求选择适宜的传送技术。

表1　时间传送技术对比表

在进行时间同步网部署时，通常采用的局间地面时间传送技术有NTP和1588V2。NTP是使用最广泛的技术，其成本低、简单方便，但时间准确度受IP网时延特性影响，对IP承载网有一定要求，在典型IP网中传递时间的精度一般小于10ms，几乎可以满足除移动业务以外的所有其他应用需求，该技术可以同时在省际/省内干线和本地网层面进行部署。1588V2技术能提供高精度的时间同步，根据相关行业标准要求，省内骨干和省际骨干局间要求提供的时间精度为100ns，目前各厂家设备1588V2同步传送精度都无法满足上述指标要求（每个节点设备都会引入偏差约±30ns）。在当前技术条件下，暂无需考虑骨干层面的1588V2高精度时间同步网建设，同时1588V2应采用自下而上的建设方式，优先在本地网范围内进行部署，每个本地网作为一个准同步区。

3 组网案例分析

某运营商现有骨干同步网为九十年代建设投产，早期同步定时大多采用PDH进行传送，改造优化后采用SDH网络传递定时。现同步网面临设备老化、同步传送链路退网等问题，需要重新考虑同步网的建设。该运营商早期进行10、40Gbit/s WDM系统建设时并未考虑到同步信号传送需求，导致现网绝大部分设备虽具备同步传送能力，但并未配置相应的时钟处理及接口板，如要改造则工作量巨大且会影响现网业务。

基于上述情况，该运营商进行100Gbit/s网络建设时要求所有设备均支持频率同步接入及传送能力。结合该运营商现有骨干100Gbit/s WDM网络路由及覆盖情况，各LPR（区域基准受控铷钟）地面定时信号获取方式如图2所示，网管建议采用两级结构，在北京设置全国网管中心，各省省会设置省级网管中心。

图2　LPR地面定时信号获取示意图

4 结束语

随着SDH技术的逐步边缘化，未来WDM网络将成为同步网地面定时链路传送的主要手段。目前各大运营商都已开始进行100Gbit/s WDM网络的规模部署，在网络建设时应充分考虑同步信号的传送需求，配置必要的时钟处理及接口板。此外，现有主流同步设备均可以同时提供频率、时间同步信号输出，仅需配置不同板卡即可实现，在进行同步网建设时建议将新增设备同时作为BITS及时间服务器，以减少设备配置数量，降低网络建设成本。

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

张国新（1981-），男，江苏苏州人。硕士研究生，主要研究方向为光通信与网络技术。

［1]陈国骢.数字同步网的建设和发展［J］.电信科学，1997，（6）：3-8.

［2]李寿喜.采用DWDM系统光监控波道传送同步定时信号的分析与实践［J］.邮电设计技术，2006，（2）：48-52.