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关于我国数字同步网的概念与构成

浏览:7193  来源:通信人在线  日期:2017-12-28

在上世纪末期,随着我国数字通信网络的发展,数字网的同步则势在必行。为此,随着数字网的建设的同时,数字同步网络也随之建设。我国通信行业标准YDN-1999《数字同步网的规划方法与组织原则》给出了我国数字同步网的组网方法与原则。

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一、数字通信网同步的必要性

随着数字交换系统和传输设备的迅速推广及SDH的介入,同步在电信网的重要性已明显增加。新的业务和新的应用也对同步网的运行和性能提出了更高的要求。合理的规划方法和组织原则不仅仅是为避免不可接受的同步性能,也是为减少潜在的、难于发现的问题,从而降低运行维护成本。

同步的含义是,使通信网内运行的所有数字设备工作在一个相同的平均速率上。如果发送设备的时钟频率快于接收设备的时钟频率,接收端就会周期性的丢失一些送给它的信息,这种信息丢失称为漏读滑动;如果接收端的时钟频率快于发送端的时钟频率,接收端就会周期性的重读一些送给它的信息,这种信息重读称为重读滑动

在采用缓冲存储器控制滑动的各种数字设备中(如数字交换设备等),是采用再定时原理取得同步的,即以从写入比特流中提取出的定时作为写入定时,以系统定时作为读出定时,如图1所示。典型的缓冲存储器可保留大于一帧的数据量,当缓冲存储器发生漏读或重读现象时,会漏读或重读整个一帧的数据,这称为受控滑动

1:数字信号再定时原理

网络同步的基本目标是控制受控滑动的发生,然而同步不好并不仅仅只造成滑动这一损伤,例如在SDH网中,同步不完善将导致传输信号中产生大量的抖动和帧失步。在规划一个同步网时,还应考虑控制与同步有关的其它损伤(如漂动和抖动等)

二、数字同步网相关概念

1、同步的概念:数字网的同步是数字网中所有设备时钟之间的同步。在数字网同步中的“同步”包括比特定时和帧定时这两层含义。在规划和设计同步网时,经常提到的术语包括:时标、协调世界时(UTC)、网同步、同步的网、同步网等,关于这些术语的定义详见下表2-1

2-1:数字同步网的相关术语定义

2、同步方式:数字网的同步方式分为以下3类:全同步、全准同步、混合同步,具体含义详见下表2-2。这里所述同步方式分类是参照ITU-T建议G.810从组网角度提出的。

2-2:数字网同步方式的含义

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3、同步方法:根据不同同步方式的要求,有两种同步方法可以采用,主从同步法和互同步法,它们的释义详见下表2-3,其中主从同步法如图2-3所示。由于高稳定高可靠基准时钟的出现,主从同步法得到广泛的应用;互同步系统易形成扰动,在实际中很少应用。在我国,数字同步网采用等级主从同步法,而不采用互同步法。

2-3:主从同步法和互同步法的释义

2-3:等级主从同步法的示意图

三、数字同步网的等级结构

目前我国数字同步网采用混合同步方式,它是一个由多个基准时钟控制的网络,各基准时钟之间以准同步运行。国际通信以准同步运行。今后,将向全同步运行过渡,例如,采用可验证方式实现全同步网。

每个基准时钟控制的同步网内同步方法采用等级主从同步。在采用等级主从同步的网络内各节点之间是主从关系,每个同步网节点都赋予一个等级地位,只容许某一等级的节点向较低等级或同等级的节点传送定时基准信号达到同步。图3表示了数字同步网的图等级结构。图中,一级节点采用1级基准时钟,二级节点采用2级节点时钟,三级节点采用3级节点时钟。

3:我国数字同步网等级结构

四、数字同步网的构成

数字同步网的构成如图4-0所示。同步供给单元(SSU)是数字同步网的节点从钟,具有频率基准选择、处理和定时分配的功能。同步供给单元可以是独立型同步设备(SASE),也可以是依附于其它相关设备的一种功能单元,这些相关设备包括数字程控交换设备和SDH交叉连接设备SDXC,或分插复用设备ADM等。以前各文件中的定时供给设备(BITS)即同步供给单元。

4-0:我国数字同步网的构成示意图

1同步网的分级和时钟等级:数字同步网分为3级,各级节点的时钟等级和设置位置列于下表4-1中。一级节点设置1级基准时钟。我国同步网内使用的1级基准时钟有全国基准时钟(PRC)和区域基准时钟(LPR)

4-1:同步网的分级和时钟设置

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二级节点设置2级节点时钟。各省中心的长途通信楼内应设置2级节点时钟,在地、市级长途通信楼和汇接长途话务量大的、重要的汇接局(例如,有图像业务、高速数据业务、No.7 STP)亦应设置2级节点时钟。

三级节点设置3级节点时钟。在本地网内,除采用2级节点时钟的汇接局以外,其它汇接局应设置3级节点时钟。在端局根据需要(例如,有高速数据业务、SDH设备等)也应设置3级节点时钟。

2、同步区的划分:同步网的基本功能是准确地将定时基准信号从基准时钟传递给同步网的各节点,从而调节网中的各时钟,以建立并保持同步,满足电信网传递各类业务信息的要求。因此,同步网的结构与电信网有所不同。由于我国地域广,为保证同步网的同步性能,可以采用设置多个基准时钟的组网方案。为了便于规划、维护管理及提高同步性能和可靠性,全国同步网应划分为若干个同步区,同步区是同步网的最大子网。在规划同步网时,可以把同步区作为一个独立的实体对待。关于同步区的划分原则汇总于下表4-2中;同步区内设置的LPRPRC的关系如图4-2-1所示;相邻同步区之间的关系如4-2-2所示。

4-2:同步区的划分原则

4-2-1:各同步区与全国基准时钟PRC的关系

4-2-2:相邻同步区之间的关系

3、定时基准分配:定时基准分配包括定时基准的局间分配和局内分配。定时基准的局间分配可以对相互连接的各同步网节点提供同步。在一个同步区内,定时基准局间分配采用分级树状结构,传送定时基准的方式有下表4-3所示的方式。定时基准的局内分配是指在通信楼内设置的同步供给单元作为该楼内各种设备时钟的主钟,楼内所有时钟均接受该主钟提供的定时基准以达到同步运行。因此,在一个通信楼内只有同步供给单元能够通过局间分配接受由其它局来的定时基准的同步。局内定时分配采用并行分配方法,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图4-3所示。

4-3:传送定时基准的方式

4-3:局内定时分配示意图

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附录
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