100ns量級(jí)高精度時(shí)間同步技術(shù)要求

100ns量級(jí)高精度時(shí)間同步技術(shù)要求本文件規(guī)定了100ns量級(jí)時(shí)間同步的技術(shù)要求，包括組網(wǎng)要求、性能要求、傳送技術(shù)、接口要求、可靠性要求及相關(guān)設(shè)備基本要求等。本文件適用于采用精確時(shí)間協(xié)議(PTP)技術(shù)地面?zhèn)魉偷?00ms量級(jí)時(shí)間同步網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和維護(hù)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件，不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。YD/T1479-2006一級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘設(shè)備技術(shù)要求及測(cè)試方法YD/T2879-2015基于分組網(wǎng)絡(luò)的同步網(wǎng)操作管理維護(hù)(OAMD)技術(shù)要求YD/T3770-2020軟件定義同步網(wǎng)技術(shù)要求YD/T4445-2023增強(qiáng)型基準(zhǔn)主時(shí)間(ePRTC)設(shè)備技術(shù)要求YD/T4504-2023超高精度時(shí)間同步接口要求YD/T4505-2023增強(qiáng)型同步設(shè)備從時(shí)鐘技術(shù)要求ITU-TG.8275.1支持全網(wǎng)時(shí)間同步的電信級(jí)精確時(shí)間同步協(xié)議配置集(PrecisiontimeprotocoltelecomprofileforphasetimesynchronizationwithfillimingsupportfromIEEE158-2019網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)的精確時(shí)鐘同步協(xié)議(StandardforaPrecisionClockSynchronizationProtocolforNetworkedMeasurement3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義下列縮略語適用于本文件。BMC:最佳主時(shí)鐘(BestMasterClock)ePRC:增強(qiáng)型全國(guó)基準(zhǔn)時(shí)鐘(enhancedPrimaryReferenceClock)ePRTC:增強(qiáng)型基準(zhǔn)主時(shí)間(enhancedPrimaryReferenceTimeClock)GMC:祖時(shí)鐘(GrandmasterGNSS:全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem)2GPS:全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)PDV:分組時(shí)延變化(PacketDelayVariation)PTSF:分組定時(shí)信號(hào)失效(PacketTimingSignalFailurePTP:精確時(shí)間協(xié)議(PrecisionTimeProtocol)T-BC:電信邊界時(shí)鐘(TelecomBoundaryClock)隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，5G協(xié)同增強(qiáng)業(yè)務(wù)提出了±130ns甚至±65ns的高精度時(shí)間同步需求，同時(shí)基于50基站的高精度定位業(yè)務(wù)提出了±3ns(米級(jí))的時(shí)間同步雷求。為了適應(yīng)這些業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，本文件主要規(guī)定基于PTP技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)間傳送，進(jìn)行高精度時(shí)間同步組網(wǎng)，目標(biāo)是滿足高精度同步網(wǎng)絡(luò)端到端±130ns時(shí)間精度的要求6100ns量級(jí)時(shí)間同步組網(wǎng)要求6.1時(shí)間同步組網(wǎng)總體原則100ns量級(jí)時(shí)間同步網(wǎng)由時(shí)間同步設(shè)備、承載設(shè)備和被同步設(shè)備組成。在衛(wèi)星信號(hào)可用情況下，時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)優(yōu)選衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)的信號(hào)作為時(shí)間和頻率參考，實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)的獲取及下發(fā)。在衛(wèi)星信號(hào)不可用的情況下，時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)能支持地面時(shí)間測(cè)源功能或利用地面物理層頻率同步輸入信號(hào)進(jìn)行守時(shí)在條件允許的情況下，時(shí)間同步網(wǎng)可通過專用的比對(duì)手段溯源到國(guó)家UTC時(shí)間基準(zhǔn)。承載設(shè)備逐點(diǎn)跟蹤時(shí)間同步設(shè)備的同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)的高精度傳送。被同步設(shè)備從承載設(shè)備接收時(shí)間同步信號(hào)，滿足高精度時(shí)間同步需求。6.2時(shí)間同步網(wǎng)與頻率同步網(wǎng)的關(guān)系時(shí)間同步網(wǎng)與頻率同步網(wǎng)原則上在定時(shí)鏈路組織、選源機(jī)制等方面邏輯上應(yīng)相互獨(dú)立時(shí)間同步應(yīng)以頻率同步為基礎(chǔ)。頻率同步可采用最少跳數(shù)優(yōu)先或環(huán)網(wǎng)優(yōu)先等策略進(jìn)行組網(wǎng)，應(yīng)符合YD/T3770-2020第6.1.1,1節(jié)要求，時(shí)間同步可采用BMC算法方式進(jìn)行組網(wǎng)，應(yīng)符合C3的要求。時(shí)間同步網(wǎng)與頻率同步網(wǎng)的關(guān)系示意如圖1所示。58.2局間時(shí)間傳送技術(shù)局間傳送技術(shù)應(yīng)采用逐點(diǎn)支持PTP方式，時(shí)間同步路徑所涉及的承載網(wǎng)元設(shè)備均應(yīng)支持PTP功能，頻率從物理層信號(hào)獲取。影響局間傳送精度的關(guān)鍵因素參見附錄B。PTP協(xié)議及其BMC算法的要求應(yīng)符合附錄C。8.3局內(nèi)時(shí)間分配技術(shù)局內(nèi)分配技術(shù)可采用PTP技術(shù)或其它時(shí)間同步技術(shù)。當(dāng)采用PTP技術(shù)進(jìn)行局內(nèi)分配時(shí)，頻率從物理層信號(hào)獲取。9100ns量級(jí)時(shí)間同步接口要求100ns量級(jí)組網(wǎng)的高精度時(shí)間同步接口主要為PTP接口，PTP接口可以同時(shí)用于局間和局內(nèi)時(shí)間分配。9.2PTP時(shí)間接口要求PTP時(shí)間接口要求包括報(bào)文封裝、報(bào)文傳送模式、報(bào)文類型、報(bào)文發(fā)送間隔、延時(shí)機(jī)制和One-step/Two-step模式等，應(yīng)滿足YD/T4504-2023中6.2和63節(jié)要求。PTP時(shí)鐘等級(jí)(clockClass)應(yīng)符合YD/T2879-2015第5.2.2、5.2.節(jié)要求。10100ns量級(jí)時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)可靠性要求10.1時(shí)間源頭的可靠性要求時(shí)間源頭的可靠性要求如下a)時(shí)間同步網(wǎng)的時(shí)間同步設(shè)備可跟蹤不同的衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)；b)在衛(wèi)星信號(hào)不可用的情況下，應(yīng)能利用地面時(shí)間信號(hào)作為整個(gè)時(shí)間同步網(wǎng)的時(shí)間源)在相關(guān)技術(shù)條件具備的情況下，應(yīng)通過地面手沒溯源至國(guó)家UTC時(shí)間基準(zhǔn)，作為整個(gè)時(shí)間同步網(wǎng)的根本保障。10.2時(shí)間同步設(shè)備及時(shí)間鏈路設(shè)置要求時(shí)間同步設(shè)備及時(shí)間鏈路設(shè)置要求如下：a)主備時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)設(shè)置在不同的物理局址；b)時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)放置在溫度受控的機(jī)房?jī)?nèi)，遠(yuǎn)離機(jī)房?jī)?nèi)的空調(diào)設(shè)備、電源機(jī)柜、強(qiáng)電磁設(shè)備；c)主備用地面時(shí)間鏈路應(yīng)采用不同的物理路由610.3時(shí)間同步設(shè)備冗余配置要求時(shí)間同步設(shè)備冗余配置應(yīng)滿足YD/T4445-2023第9.1節(jié)要求。10.4時(shí)間參考源選擇要求本章主要適用于T-BC模式的時(shí)間參考源選擇，OC模式的可參考使用。10.4.2時(shí)間參考源倒換條件高精度時(shí)間同步網(wǎng)應(yīng)支持故障自動(dòng)倒換，以便在同步鏈路發(fā)生故障時(shí)可以自動(dòng)倒換到備用參考源或者鏈路上，實(shí)現(xiàn)同步鏈路和性能自愈，滿足業(yè)務(wù)的同步需求。BMC算法倒換條件應(yīng)包括C.3及以下3個(gè)自動(dòng)倒換條件的要求：a)ITU-TG.8275.1定義的分組報(bào)文定時(shí)失效PTSF;b)PTP鏈路LOSLOF:c)PTP鏈路故障。10.4.3時(shí)間參考源選擇機(jī)制時(shí)間參考源選擇機(jī)制采用BMC算法，應(yīng)符合C.3的要求。11100ns量級(jí)時(shí)間同步相關(guān)設(shè)備基本要求11.1時(shí)間同步設(shè)備基本要求時(shí)間同步設(shè)備由銫鐘或銣鐘或高穩(wěn)品振和衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)組成，支持地面時(shí)間溯源功能和地面頻率信號(hào)守時(shí)功能?？赏ㄟ^專用的比對(duì)手段。溯源到國(guó)內(nèi)更高等級(jí)的國(guó)家UTC時(shí)間基高精度時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)具備以下基本功能：a)參考源選擇功能●時(shí)間同步設(shè)備在衛(wèi)星信號(hào)可用情況下應(yīng)跟蹤衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)信號(hào)：在衛(wèi)星信號(hào)不可用的情況下，可跟蹤地面時(shí)間信號(hào)在衛(wèi)星信號(hào)和地面時(shí)間信號(hào)均不可用的情況下，應(yīng)利用地面頻率輸入信號(hào)進(jìn)行守時(shí)●時(shí)間同步設(shè)備的地面頻率輸入接口應(yīng)支持SSM功能，宜利用SSM等級(jí)優(yōu)于等于QL-ePRC的地面頻率信號(hào)作為時(shí)間守時(shí)1)頻率同步輸入和輸出接口種類：2048kHz、2048kbits和同步以太網(wǎng)接口2)時(shí)間同步輸入和輸出接口種類：PTP接口，具體應(yīng)符合9.2節(jié)的要求c)PTP物理接口類型：GE光口或10GE光口：7d)振蕩器種類：可選擇配置銫鐘、銣鐘或者高穩(wěn)晶振)時(shí)標(biāo)：PTP接口應(yīng)采用PTP時(shí)標(biāo)：f)時(shí)延補(bǔ)償功能，應(yīng)支持路徑延遲不對(duì)稱補(bǔ)償、天饋系統(tǒng)補(bǔ)償：不對(duì)稱補(bǔ)償時(shí)間范圍-100us~+100us,補(bǔ)償?shù)牟介L(zhǎng)不大于1ns;天饋補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間范圍0ns~2500ns;h)性能及故障管理功能：性能監(jiān)測(cè)應(yīng)符合YD/T2879-2015的5.4節(jié)的要求，故障管理功能應(yīng)符合YD/T2879-2015的5.3節(jié)的要求。11.1.3.1頻率同步性能時(shí)間同步設(shè)備的頻率準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于±1×10+2,噪聲產(chǎn)生、相位不連續(xù)性應(yīng)滿足YD/T1479-2006第6.2和6.3節(jié)要求。11.1.3.2時(shí)間同步性能時(shí)間同步性能如下：a)在正常跟蹤于衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)的情況下，時(shí)間輸出接口相對(duì)于UTC的時(shí)間偏差應(yīng)滿足YD/T4445-2023第7.1和7.2節(jié)要求：b)在正常跟蹤PTP接口輸入信號(hào)的情況下，時(shí)間輸出接口相對(duì)于輸入口的時(shí)間偏差應(yīng))對(duì)于時(shí)間參考源輸入信號(hào)倒換和設(shè)備冗余保護(hù)倒換，在1000之內(nèi)的時(shí)間變化應(yīng)在11.2承載設(shè)備時(shí)間同步基本要求對(duì)于采用逐點(diǎn)支持PTP方式的承載網(wǎng)設(shè)備，應(yīng)具備以下基本功能：a)參考源選擇功能：承載網(wǎng)設(shè)備在正常情況下應(yīng)跟蹤時(shí)間同步設(shè)備；在主用時(shí)間同步設(shè)備不可用的情況下，應(yīng)跟蹤備用時(shí)間同步設(shè)備；在主用和備用時(shí)間同步設(shè)備均不可用的情況下，應(yīng)利用頻率輸入信號(hào)進(jìn)行守時(shí)；1)頻率同步輸入和輸出接口種類：2048kHz、2048kbit/s和同步以太網(wǎng)接口2)時(shí)間同步輸入和輸出接口種類：PTP接口，應(yīng)符合9.2節(jié)要求；c)PTP時(shí)間協(xié)議應(yīng)符合9.2節(jié)要求，PTP工作方式要求如下2)PTP端口應(yīng)支持通過BMC算法自動(dòng)決策端口狀態(tài)，并可在不使用BMC算法情況下支持人工強(qiáng)制配置端口狀態(tài)為Master、Slave或Passive;3)PTP端口可設(shè)置為Enable和Disable;8e)時(shí)延補(bǔ)償功能：PTP接口應(yīng)支持路徑延遲不對(duì)稱補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)牟介L(zhǎng)不大于1ns;對(duì)于PTP接口，補(bǔ)償范圍為-100μs~+100us,其中OTN設(shè)備的補(bǔ)償范國(guó)為-1000us~g)性能及故障管理功能：PTP端口應(yīng)具備性能監(jiān)控和故障檢測(cè)功能，性能監(jiān)測(cè)應(yīng)符合YD/T2879-2015的6.4.3節(jié)要求，故障管理功能應(yīng)符合YD/T2879-2015的6.4.2節(jié)要求。11.2.2性能要求11.2.2.1頻率同步性能承載設(shè)備時(shí)鐘的頻率準(zhǔn)確度、牽引入牽引出范圍、噪聲產(chǎn)生、噪聲容限、噪聲傳道、瞬變響應(yīng)和保持性能均應(yīng)滿足YD/T4505-2023第6、7、8、9、10及11章要求。11.2.2.2時(shí)間同步性能時(shí)間同步性能要求如下：a)在承載設(shè)備時(shí)鐘正常跟蹤PTP信號(hào)的情況下，時(shí)間輸出接口相對(duì)于輸入口的時(shí)間偏b)對(duì)于時(shí)間參考源輸入信號(hào)倒換和設(shè)備冗余保護(hù)倒換，在1000s之內(nèi)的時(shí)間變化應(yīng)在11.3被同步設(shè)備時(shí)間同步基本要求被同步設(shè)備支持高精度時(shí)間同步應(yīng)具備以下基本功能：a)參考源選擇功能被同步設(shè)備在正常情況下，可通過地面時(shí)間輸入信號(hào)獲得時(shí)間同1)頻率同步輸入和輸出接口種類：2048kHz、2048kbit/s和同步以太網(wǎng)接口：2)時(shí)間同步輸入和輸出接口種類：PTP接口，具體應(yīng)符合9.2節(jié)要求；c)PTP時(shí)間協(xié)議應(yīng)符合92節(jié)要求，PTP工作方式要求如下2)被同步設(shè)備應(yīng)支持PTP狀態(tài)信息提取，可選支持BMC算法：3)被同步設(shè)備支持PTP端口，應(yīng)可設(shè)置為Enable和Disable,并應(yīng)可配置Slave_Only功能使能和不使能d)時(shí)標(biāo)：PTP接口，應(yīng)采用PTP時(shí)標(biāo)：)時(shí)延補(bǔ)償功能：PTP接口應(yīng)支持時(shí)延補(bǔ)償功能。補(bǔ)償?shù)牟介L(zhǎng)不大于Ins,其中PTP接g)性能及故障管理功能PTP端口應(yīng)具備性能監(jiān)控和故障檢測(cè)功能，具體要求待研究9(資料性)工程可實(shí)施性要求A.1時(shí)延不對(duì)稱補(bǔ)償方法和要求由于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的光纖存在收發(fā)物理長(zhǎng)度不對(duì)稱造成的雙向時(shí)延不對(duì)稱(包括單纖雙向和雙纖雙向),在IEEE1588時(shí)間同步網(wǎng)部署中，應(yīng)嚴(yán)格保證雙向光纖時(shí)延相等，進(jìn)行光纖時(shí)延不對(duì)稱補(bǔ)償。因此對(duì)于PTP端口，設(shè)備應(yīng)支持對(duì)光纖時(shí)延的不對(duì)稱補(bǔ)償。A.1.2時(shí)延不對(duì)稱補(bǔ)償方法補(bǔ)償方法如下：a)對(duì)于環(huán)形組網(wǎng)、MESH組網(wǎng)和鏈形組網(wǎng)中的所有PTP接口，均應(yīng)逐點(diǎn)對(duì)雙向時(shí)延不對(duì)稱進(jìn)行測(cè)量：b)按照EEE1588標(biāo)準(zhǔn)，在相關(guān)設(shè)備的對(duì)應(yīng)端口進(jìn)行補(bǔ)償。A.2驗(yàn)收方法和要求A.2.1高精度時(shí)間同步網(wǎng)的驗(yàn)收方法和步疆驗(yàn)收方法和步驟如下：a)跟蹤拓?fù)錂z奮查詢?nèi)W(wǎng)跟蹤拓?fù)涫欠裾_并符合設(shè)計(jì)要求。檢查所有的節(jié)點(diǎn)是否都有多徑保護(hù)。并對(duì)所有的單徑節(jié)點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，若不滿足要求，重新設(shè)計(jì)跟蹤拓?fù)鋌)告警檢測(cè)，查詢?nèi)W(wǎng)節(jié)點(diǎn)(時(shí)間同步設(shè)備、承載網(wǎng)、基站)是否有告警。若有告警，一一進(jìn)行排查；c)保護(hù)倒換檢查：人為觸發(fā)保護(hù)倒換，看保護(hù)倒換是否正確：1)測(cè)量方法：采用帶有GNSS的IEEE1588時(shí)間分析儀或無線信號(hào)分析儀分別測(cè)試時(shí)間同步設(shè)備、承載網(wǎng)設(shè)備邊綠節(jié)點(diǎn)及基站的時(shí)間或空口時(shí)間與GNSS的時(shí)間偏差：2)精度要求；同第7章性能要求；A.2.2高精度時(shí)間同步網(wǎng)的驗(yàn)收要求驗(yàn)收要求如下：a)跟蹤拓?fù)浞显O(shè)計(jì)預(yù)期：b)保護(hù)倒換正常：c)性能指標(biāo)滿足要求(資料性)影響時(shí)間傳送精度的關(guān)鍵因素B.1鏈路方面B.1.1雙向固定時(shí)延不對(duì)稱光纖雙向固定傳輸時(shí)延不對(duì)稱是由現(xiàn)網(wǎng)收發(fā)雙向光纖物理長(zhǎng)度的不對(duì)稱造成，是影響PTP高精度時(shí)間同步部署的最大困難。光纖雙向固定傳輸時(shí)延不對(duì)稱是靜態(tài)誤差，影響PTP時(shí)間同步的絕對(duì)精度，無法通過時(shí)間恢復(fù)算法來濾除。光纖傳輸時(shí)延的計(jì)算公式如下：Delay(L)=L×n/e其中；L為光纖距離，n為光纖折射率，c為真空中光速。在一般工程應(yīng)用中，折射率的典型推薦值為1.458,c為299,792,458m/s,因此1m的時(shí)延根據(jù)PTP原理，收發(fā)光纖不對(duì)稱引入的誤差是絕對(duì)不對(duì)稱值的1/2。例如5G網(wǎng)絡(luò)，分配給承載網(wǎng)的時(shí)間同步精度就是±80ns,那么40m長(zhǎng)的光纖不對(duì)稱誤差就將引入100ns時(shí)間誤差，超出對(duì)承載網(wǎng)的同步精度要求。通過現(xiàn)網(wǎng)多個(gè)局點(diǎn)實(shí)際測(cè)試，大多數(shù)站點(diǎn)的不對(duì)稱實(shí)際小于40m,然而確實(shí)存在超過40m的站點(diǎn)。因此實(shí)際工程部署中，需要考慮收發(fā)雙向光纖的不對(duì)稱，并進(jìn)行有效的測(cè)量和補(bǔ)償。B.1.2單向時(shí)延變化單向時(shí)延變化主要由光纖環(huán)境溫度、物理應(yīng)力等變化引起的光纖傳輸速率變化引起，不過這種變化本身非常小，相對(duì)物理長(zhǎng)度的不對(duì)稱，幾乎可以忽略不計(jì)。另外，由于PTP協(xié)議規(guī)定采用硬件打時(shí)間戳方式，因此設(shè)備內(nèi)部引起的PDV也非常小，可以通過單站設(shè)備的同步精度指標(biāo)分配來約束設(shè)備的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。B.1.3鏈路頻率漂移變化網(wǎng)絡(luò)漂移變化主要是指頻率同步的漂移影響時(shí)間同步精度。ITU-TG.8262和G.8261分別規(guī)定了單網(wǎng)元和組網(wǎng)環(huán)境下鎖定狀態(tài)的頻率漂移產(chǎn)生指標(biāo)，單網(wǎng)元在1000s的觀察間隔內(nèi)頻率漂移將不超過150ns,多網(wǎng)元組網(wǎng)條件下末端輸出可達(dá)到5330ns。但PTP時(shí)間同步是一個(gè)實(shí)時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)，可以通過相互之間不停地交互PTP報(bào)文和計(jì)算時(shí)間戳發(fā)現(xiàn)頻率漂移引起的時(shí)間誤差，從而得到實(shí)時(shí)的時(shí)間調(diào)整，避免頻率漂移引起過大的時(shí)間差。因此，理論上可以通過提高PTP報(bào)文發(fā)包頻率的方式來提高時(shí)間同步的精度。B.1.4鏈路業(yè)務(wù)流量變化PTP時(shí)間同步通過相互之間交互以太報(bào)文實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，且PTP報(bào)文和業(yè)務(wù)報(bào)文是共物理端口的，因此設(shè)備內(nèi)部業(yè)務(wù)流量的變化，將會(huì)造成PTP報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)，從而帶來PTP報(bào)文的傳輸時(shí)延變化，影響PTP時(shí)間同步精度。PTP協(xié)議充分考慮了這一因素，規(guī)定PTP時(shí)間戳處理應(yīng)在物理層PHY和MAC之間實(shí)現(xiàn)，且應(yīng)采用硬件打時(shí)間戳方式，以獲得最高的同步精度。由于在物理接口上采用硬件打時(shí)間戳方法，且采用逐跳同步的組網(wǎng)方式，經(jīng)過多次實(shí)際測(cè)試，業(yè)務(wù)流量對(duì)PTP時(shí)間同步精度幾乎沒有影響。PTP時(shí)間同步網(wǎng)的規(guī)模，是影響PTP時(shí)間同步的一個(gè)重要因素。一是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過大，必然導(dǎo)致地理空間大，光纖物理鏈路過長(zhǎng)，從而帶來的收發(fā)雙向時(shí)延不對(duì)稱變大二是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過大，可能造成同步鏈路過長(zhǎng)，中間節(jié)點(diǎn)數(shù)過多，從而劣化PTP時(shí)間同步精度。由于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理都會(huì)引入誤差(如內(nèi)部處理的采樣誤差、時(shí)間戳計(jì)算誤差等),因此需要規(guī)定單網(wǎng)元的時(shí)間同步精度，從而確定時(shí)間同步鏈接上的節(jié)點(diǎn)數(shù)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕绊懲芥溌烽L(zhǎng)短和保護(hù)倒換。環(huán)形組網(wǎng)可以在相同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下，使同步鏈路的跳數(shù)最短，是推薦的組網(wǎng)方式，尤其適合核心層和匯聚層。同時(shí)環(huán)形或者M(jìn)ESH組網(wǎng)可以形成多點(diǎn)保護(hù)，避免同步鏈路單點(diǎn)故障。鏈形組網(wǎng)主要用于少量末端節(jié)點(diǎn)。只有規(guī)劃好網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌拍塬@得一個(gè)高性能和高可靠性的時(shí)間同步網(wǎng)。B.2.3網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式時(shí)間同步需要實(shí)現(xiàn)完善的保護(hù)方式，避免單點(diǎn)故障引起的整網(wǎng)癱疾。通常有參考源保護(hù)、跟蹤路徑保護(hù)和設(shè)備內(nèi)部的重要時(shí)鐘單元主備保護(hù)。每種保護(hù)方式，在發(fā)生保護(hù)倒換時(shí)，都可能引起時(shí)間同步性能的短期劣化。a)參考源保護(hù)倒換引入的誤差：主備時(shí)間同步設(shè)備跟蹤北斗/GPS的精度差異會(huì)造成參考源倒換前后的精度誤差。b)跟蹤路徑保護(hù)倒換的誤差鏈路倒換前后光纖不對(duì)稱的誤差以及鏈路節(jié)點(diǎn)數(shù)目不一樣可能帶來的末端基站的誤差。疆疆PTP協(xié)議基于同步數(shù)據(jù)包被傳播和接收時(shí)的最精確的匹配時(shí)間，每個(gè)從時(shí)鐘通過與主時(shí)鐘交換同步報(bào)文而與主時(shí)鐘達(dá)到同步)PTP報(bào)文基本交互流程：主時(shí)鐘(Master)與從時(shí)鐘(Slave)之間進(jìn)行PTP報(bào)文交互，完成時(shí)延(Delay)和時(shí)間偏差的測(cè)量，并實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，基本交互流程如圖C.2PTP報(bào)文基本交互流程1)主時(shí)鐘向從時(shí)鐘發(fā)送一個(gè)Sync報(bào)文，并記錄此報(bào)文發(fā)送的時(shí)刻TI;2)從時(shí)鐘接收到來自主時(shí)鐘Syne報(bào)文，并記錄接收到的時(shí)刻T2;3)主時(shí)鐘可以通過以下兩種方式將時(shí)間戳T1傳送到從時(shí)鐘：i.將時(shí)間戳放在Sync報(bào)文中，這要求非常精確的底層硬件處理，這種方式i.將時(shí)間踐T1放在Follow_Up報(bào)文中傳送，這種方式稱之為twostep4)從時(shí)鐘向主時(shí)鐘發(fā)送DelayReq報(bào)文，并記錄其發(fā)送時(shí)刻T3;5)主時(shí)鐘接收到Deay_Reg報(bào)文，井記錄接收到的時(shí)刻T4;6)主時(shí)鐘通過Delay_Resp將T4傳送到從時(shí)鐘；7)從時(shí)鐘根據(jù)TI、T2、T3和T4可計(jì)算出其與主時(shí)鐘之間的時(shí)延Delay以及時(shí)間偏差Offset,并實(shí)現(xiàn)與主時(shí)鐘的時(shí)間同步。b)用于鏈路時(shí)延測(cè)量的報(bào)文交互：用于兩個(gè)端口之間進(jìn)行鏈路時(shí)延測(cè)量的報(bào)文交互流程，如圖C.3所示。圖C.3用于鏈路時(shí)延測(cè)量的報(bào)文交互1)端口1向端口2發(fā)送Pdelay_Req報(bào)文，并記錄發(fā)送時(shí)刻T1;2)端口2接收到Pdelay_Reg報(bào)文，產(chǎn)生時(shí)間戳T2;然后返回一個(gè)PdelayResp報(bào)文，并產(chǎn)生相應(yīng)時(shí)間截T3,為了減小兩個(gè)端口之間頻率偏差造成的誤差，端口2收到Pdelay_Reg報(bào)文后應(yīng)盡可能快地返回Pdelay_Resp報(bào)文，端口2返回報(bào)文方式如下；i.將T2和T3之間的時(shí)間偏差通過Pdelay_Resp報(bào)文返回；i.將T2和T3之間的時(shí)間偏差通過Pdelay_Resp_Follow_Up報(bào)文返回：ii.將時(shí)間戳T2和T3分別通過文返回。3)端口1收到Pdelay_Resp報(bào)文后，產(chǎn)生時(shí)間戳T4,然后通過TI、T2、T3和T4計(jì)算出兩個(gè)端口之間的時(shí)延Delay.BMC算法由兩部分組成；一是數(shù)據(jù)組比較算法，比較兩組數(shù)據(jù)的優(yōu)劣，可能一組是代表本地時(shí)鐘的缺省特性的數(shù)據(jù)，一組代表從某端口接收的同步報(bào)文所包含的信息，這個(gè)比較算法要對(duì)各種數(shù)據(jù)組進(jìn)行比較：二是根據(jù)數(shù)據(jù)組比較結(jié)果計(jì)算每個(gè)端口的推薦狀態(tài)(主站、從站、待機(jī)、未校正、只聽、禁止、初始化、故障狀態(tài))。在現(xiàn)網(wǎng)中BMC草法可采用以下3種算法之一。C.3.2IEEE1588-2019標(biāo)準(zhǔn)定義的BMC算法標(biāo)準(zhǔn)定義的BMC算法包括以下兩步：a)數(shù)據(jù)集比較算法用于確定兩個(gè)時(shí)鐘端口中哪一個(gè)更好，具體算法流程如圖C4和M上M一對(duì)C0的N個(gè)端口的每一個(gè)，根據(jù)Ebest、Erbest和缺省數(shù)據(jù)組D0,用BMC狀態(tài)決定算法和應(yīng)用端口的狀態(tài)機(jī)決定端口的狀態(tài)。對(duì)于PTP子域中每個(gè)時(shí)鐘，每一個(gè)端口都運(yùn)行BMC算法，這個(gè)運(yùn)算是連續(xù)不斷的，因此能適應(yīng)時(shí)鐘和端口的變化。C.3.3ITU-T0.8275.1標(biāo)準(zhǔn)定義的BWC算法ITU-TG.8275.1定義的為替代BMC算法，其與IEEE1588規(guī)定的默認(rèn)BMC算法的主要區(qū)別如下：a)動(dòng)態(tài)BMCA考慮每個(gè)端口的布爾屬性值masterOnly。如果masterOnly為TRUE,masterOnly為FALSE,則可以將端口