电信网中实现IEEE 1588时间频率同步的方法

曹海萍，孟永胜，郭文佳

（天津中兴软件有限公司，天津 300300）

1 背 景

1588协议支持3种同步方式：仅频率同步、仅时间同步及时间频率同步。其中，Hybrid时间同步指使用其他物理时钟进行频率同步，1588实现时间同步的应用。电信网定义了频率同步，仅时间同步的Announce报文及选择Master的方式，但两种方式只能单独使用，在时间频率同步时有冲突。本文描述一种兼容时间频率同步的方法。

根据G.8265.1协议，Announce报文中的ClockClass字段在锁定等级为2、4、8、11的时钟源时分别置为80、82、84、86，在多个频率源存在时，根据等级选择一个最好的。在锁定上游的时间源且频率锁定时置为6时，没区分频率源是哪个等级的时钟源，那么下游网元希望利用1588报文既调频又调相时，无法分辨这个Master的时钟等级是多少，造成该网元不能选择1588源做为频率源，只能选择一个其他物理时钟为频率源，1588源为时间源。如果该1588源的频率等级很高，则由于该网元对这个信息未知导致没有选择最高等级的[1]。

2 报文格式说明

电信网中时间频率同步的方式利用报文中的字段来标示频率源和时间源的等级，使得收到该报文的设备能够根据此等级选择出时间和频率最优的源，具体步骤如下。

第1步：GrandMaster网元在所有备选的频率源中根据SSM质量高低选择一个频率源，即如果该网元有两个物理频率源Ref1，Ref2，质量分别为QL1，QL2，其中QL1＜QL2，则GrandMaster选择Ref1为当前的频率源。

第2步：GrandMaster网元在第1步选源频率源后，在Announce报文尾部或reserve字段中增加一个字段FrequencyClockClass，用于表明该网元的频率时钟等级QL1。

表1 时间源等级设置规则

第3步：GrandMaster网元在Annouce报文中发送ClockClass，标明时间源等级。设置规则如表1所示。

第4步：下游BC网元接收同步模式配置，同步模式包括频率同步、时间同步及时间频率同步。

第5步：下游时间频率同步模式的BC网元收到Announce报文后，解析FrequencyClockClass字段和ClockClass字段。

第6步：根据步骤5的频率等级和时间等级字段，生成选择时钟源用的时钟等级记为NeClockClass。该NeClockClass更新到本网元维护的Master的数据集parentDS.grandmaster_clockQuality中。该Master就是发送Annouce报文的发送者。

第7步：下游BC网元执行1588BMC算法，不论是频率同步、时间同步，还是时间频率同步，均根据parentDS.grandmaster_clockQuality的等级选择最好的1588Master。如果等级相同，则按照各源的优先级来确定最优时钟，此时选择出的1588Master是频率最优且时间源最优的1588源。

第8步：BC网元再向下游发送Announce报文时，报文中携带的grandmasterClockQuality.ClockClass是步骤7选择出的1588源的Announce报文中的grandmasterClockQuality.ClockClass以及 FrequencyClockClass。

图1 时间频率源选择实例

3 时间频率源选择

结合时间频率源选择实例（见图1）对技术方案的实施作进一步说明。

步骤1：GrandMaster网元有QL=2的频率源，并选择这个源作为网元频率源，此时下游发送Announce报文中带FrequencyClockClass字段为84，代表其频率源的QL=2，ClockClass为6，跟踪了GPS。

步骤2：BC网元为频率相位同步网元，并且有3个1588端口实例，端口实例1收到了来自GrandMaster的Announce报文，将报文中的FrequencyClockClass=80和ClockClass=6提取出来发到最佳PTP主时钟选择模块。

步骤3：最佳PTP主时钟选择模块把FrequencyClockClass=84和ClockClass=6综合起来计算出Ne1ClockClass=2。

步骤4：端口实例3收到了FrequencyClockClass=90和ClockClass=6的报文，提取相应字段后，发到最佳PTP主时钟选择模块。

步骤5：最佳PTP主时钟选择模块把Frequency ClockClass=84和ClockClass=6综合起来计算出Ne3ClockClass=3。

步骤6：最佳PTP主时钟选择模块比较各个端口实例对应的Ne3ClockClass，选择出端口实例1对应的PTP Master为最佳Master，并记录最佳Master的QL=4。

步骤7：最佳Master可以作为BC网元的系统时钟，向下游发送Announce时，FrequencyClockClass=84，ClockClass=6带给下游。

4 结 论

应用本文提供的方法，BC Slave实例不论是通过PTP协议进行频率同步、时间同步，还是时间频率同步，都可以选择到最优PTP Master源。