下载文档原格式
G.8262是国际电信联盟（ITU）发布的一项技术标准，用于时钟同步的精确度要求和测量方法。
它主要应用于同步以太网网络中的时钟同步，以确保不同设备之间的时钟保持高度的一致性。
在以太网网络中，时钟同步非常重要，因为各个设备需要保持相同的时间标准，以确保数据的可靠传输。
G.8262标准规定了时钟同步的精确度要求，设备之间的时钟误差必须在允许的范围内，并保持特定的限制，以确保数据的正常传输。
此外，它还规定了时钟同步的测量方法和相关的参数。
此外，G.8262标准还定义了时钟同步的消息传递和信号传输的要求，包括使用时间戳消息传递机制，通过网络传输时钟同步信息，以及使用特定的时钟信号传输方式来保持时钟同步。
总之，G.8262标准通过定义精确度要求、测量方法和消息传递方式，确保同步以太网网络中各个设备的时钟一致性，提高数据传输的可靠性和准确性。
这对于需要高精度时钟同步的应用场景，如金融交易、电信运营商网络和科学研究等方面非常重要。
通信电子中的时钟信号处理技术在现代通信电子设备中，时钟信号处理技术扮演着至关重要的角色。
时钟信号是电子设备内部所有功能模块同步工作的基础。
所以，一组精准可靠的时钟信号处理技术是现代通信电子设备高效稳定工作的必要条件之一。
本篇文章将围绕时钟信号处理技术进行探讨，探究其在现代通信电子设备中的应用以及发展趋势。
时钟信号的产生和传输：通信电子设备中的时钟信号主要由晶体振荡器或者时钟发生器产生。
这样，我们就得到了产生时钟信号的基础设备。
接下来就是将时钟信号传输到设备内部。
无线设备通常会采用无线网络时钟（WNCS）来进行时钟信号的传输，而有线网络则采用同步以太网时钟（SyncE）或者其它同步网络协议。
其中，WNCS通常使用基本的IEEE802.11n和IEEE 802.11ac标准，具有高精度和可靠性的特点，使用鲁棒性高且同步能力强。
SyncE则对于基于以太网的应用来说是一种同步网络，可以保证精度和可靠性，常见于交换机、路由器等设备中。
时钟信号的重要性：在通信电子设备中，时钟信号的重要性不言而喻，包含射频前端（RF）和基带数字处理两个领域。
为了保证无线电通讯设备无缝连接，通常需要高精度的时钟接口和用于协调频道和频段之间更改的支持。
非同步通讯通过基带数字处理进行，其性能直接受到处理器对时钟信号的控制，如带宽、噪声。
另外，不同射频前端可能需要具有不同输出频率的时钟信号，因此需要通过时钟信号处理技术来实现输出的频率转换。
为了更好地使用电磁频谱资源并提高无线电的使用效率，正确的同步和时髦处理非常重要。
时钟信号的处理技术：通信电子设备中的时钟信号处理技术日益复杂和多样化，以满足不同设备的不同需求。
现代化的射频前端的时钟信号输出具有连续可调、锁相、倍频等能力，而基带数字处理则需要对时钟信号进行时延补偿、同步调整、噪声滤波等处理。
以下是几种常见的时钟信号处理技术:1. 锁相环技术（PLL）：PLL以其收敛速度快、成本低、性能稳定等特点成为通信电子时钟信号处理的重要手段。
时间触发以太网高精度时钟同步技术研究时间触发以太网高精度时钟同步技术研究摘要：以太网在现代通信中应用广泛，其中对于时钟同步的需求也越来越高。
时间触发以太网是一种基于以太网的高精度时钟同步技术，它通过时间协议和时钟同步协议的结合，能够实现亚微秒级别的时钟同步精度。
本文首先介绍了时间触发以太网的原理和特点，详细阐述了时间协议和时钟同步协议的功能和实现过程。
其次，讨论了时间触发以太网在实际应用中的问题，包括时钟漂移、时钟偏移和网络延迟等。
最后，介绍了几种解决这些问题的方法和技术，包括时钟校准、时间戳和时钟频率调整等。
本文最后对时间触发以太网的未来发展进行了展望，认为在工业自动化、动力电气、航空航天等领域中，时间触发以太网技术将得到更广泛的应用和深入的研究。
关键词：时间触发以太网；时钟同步；时间协议；时钟同步协议；时钟漂移；时钟偏移；网络延迟；时钟校准；时间戳；时钟频率调整；工业自动化；动力电气；航空航天。
1. 引言以太网是一种广泛应用于局域网和广域网的协议族，它是一种传输层协议，在现代通信中得到了广泛的应用。
由于许多应用场景需要对时钟进行高精度的同步，因此，各种基于以太网的时钟同步技术也层出不穷。
其中，时间触发以太网是一种实现高精度同步的技术，它采用了时间协议和时钟同步协议的结合，能够实现亚微秒级别的时钟同步精度。
时间触发以太网技术已经被广泛应用于工业自动化、动力电气、航空航天等领域，具有非常重要的应用价值。
2. 时间触发以太网的原理和特点时间触发以太网是一种基于以太网的高精度时钟同步技术。
它不同于其他基于以太网的时钟同步技术，它采用了时间协议和时钟同步协议的结合，能够实现亚微秒级别的时钟同步精度。
时间触发以太网的原理和特点如下：（1）时间协议时间协议是时间触发以太网实现高精度同步的基础。
它通过在以太网数据包中加入时间信息，实现精确的时间同步。
通常情况下，时间协议可以获得纳秒级别的时间信息。
（2）时钟同步协议时钟同步协议是时间触发以太网实现高精度同步的关键。
PTP时钟协议原理PTP（Precision Time Protocol）是一种用于实时时钟同步的协议，主要应用于工业自动化、通信网络、金融交易等领域，能够实现高精度的同步和时间标定。
本文将介绍PTP时钟协议的原理及其工作机制。
一、PTP时钟协议简介PTP时钟协议是一种基于网络的时钟同步协议，以太网是其常用的传输介质。
PTP协议允许多个设备通过网络同步其系统时钟，并提供了微秒级的精度。
它主要由两个组成部分组成：时钟主从（Clock Master/Slave）和时间戳（Timestamp）。
时钟主从用于确定一个网络中的主设备和从设备，主设备负责提供时间参考，从设备通过网络同步主设备的时间。
时间戳则用于将数据包发送的时间点记录下来，以便计算时延和校正时间差。
二、PTP时钟协议的工作原理1. 设备角色PTP网络中的设备可以分为两种角色：时钟主和时钟从。
时钟主是网络中的主设备，负责提供时间参考，并通过统计分析从设备的报告状态将时间标定校准到更高的精度。
时钟从是网络中的从设备，通过与时钟主同步时间，实现时钟同步。
2. 时钟同步过程PTP时钟协议的主要目标是在网络中的所有设备上实现高精度的时间同步。
时钟主通过不断发送同步报文（Sync Message）和延时请求报文（Delay Request Message）来源源不断地提供时间参考。
时钟从在接收到同步报文后，会通过时间戳记录到达时间，并返回延时请求报文，以便时钟主计算出从设备与主设备之间的时延。
主设备会通过该时延校正从设备的时钟。
3. 时钟精度提升PTP时钟协议还提供了一种时钟精度提升的机制，即时钟率自适应（Clock Rate Adaptation）。
该机制可以根据网络环境的变化，动态地调整时钟从设备的时钟频率，以避免由于网络时延的变化而导致的时间误差不断累积。
4. 时钟失步检测与恢复在PTP网络中，设备可能因为网络中断、延时变化等原因导致时钟失步。
为了保证时钟同步的准确性，PTP时钟协议提供了时钟失步检测与恢复的机制。
1时钟功能要求ITU-T 建议中时钟功能结构，见图1。
参考移动的PTN 设备招标要求：《PTN 设备系统频率同步》。
选择器A SETG 选择器B 选择器C T4T0图1 PTN 设备时钟功能结构同步以太网模块实现其中同步以太网相关功能，如图2。
选择器BSETG T1T4T0T3 图2 同步以太网时钟功能结构-T0：为内部定时接口； -T1：同步以太（FE 、GE 、10GE ）输入接口，即来自同步以太（FE 、GE 、10GE ）的信号； -T2：无。
-T3：为外定时输入接口，即来自外定时输入接口的信号； -T4：为外定时输出接口，其定时输出，来自SETG 模块； - SETG ：为同步设备定时发生器，即同步以太网设备时钟EEC1。
具体功能：(1) 选择器B-应具有对所有同步以太信号进行优先级设置及闭塞/打开设置的功能； - 应具有对所有外同步输入信号进行优先级设置、SSM 质量等级识别、SSM 质量等级预置及闭塞/打开设置的功能；-应具有按照所有选择的输入信号的SSM质量等级和预置的优先级进行排序的功能；-应具有设置内部时钟(SETG)等级的功能。
(2) 外同步接口(物理接口)-接口数量和种类：2个外同步输入接口和2个外同步输出接口，接口种类为2048kb/s或2048kHz。
2048kb/s的帧结构还应满足ITU-T建议中的规定，即使用2048kb/s复帧结构中编号为奇数的TS0时隙的第4到8比特表示SSM信息。
-2048kb/s外同步输入接口：具有识别SSM质量等级的功能。
-2048kb/s外同步输出接口：具有发送SSM质量等级的功能。
-2048kHz外同步输入接口：具有预置SSM质量等级的功能。
-2048kHz外同步输出接口：具有根据同步以太SSM质量等级来闭塞输出的功能。
2时钟源选择时钟源选择规则符合。
2.1时钟源选择时钟源优选顺序由高至低为：-人工强制命令，例如强制进入保持或强制倒换；-定时信号失效；-SSM质量等级；-预置的优先级。
同步以太网及其时钟 ( 2011/6/13 14:30 )摘要：本文描述了同步以太网的概念，同步以太网的网络结构及同步性能的总体要求。
然后，介绍了同步以太网设备(EEC)的时钟规范，网络应用及支持同步以太网的时钟芯片。
关键词：同步以太网；同步状态信息；以太网设备时钟前言在电信服务提供商网络向下一代网络的演进中，以太网将逐步取代PDH以及SONET／SDH传输网。
因此，在一些要求严格同步的应用(包括无线基站以及TDM电路仿真(CES)设备)中，电信服务提供商将面临如何通过以太网传输高品质时钟同步的挑战。
最新的标准解决办法是同步以太网(SvncE)。
在SvncE中，以太网采用与SONET／SDH相同的方式，通过高品质、可跟踪一级基准时钟信号同步其位时钟。
2006年，国际电信联盟在其G．8261中描述了SvncE概念。
2007年，在G．8262中对SvncE性能要求进行了标准化。
规定了同步以太网网络设备中使用的时钟的最低性能要求。
同步以太网技术广泛用于DSLAM、路由器、MSSP(多业务交换平台)、PON及多业务接入设备，支持通过高带宽。
融合同步以太网链路来承载话音、数据、视频和传统业务。
1、同步以太网的概念和基准时钟信号的分配方式G.8261定义了分组网中的定时同步网元，规定了网络中所容许的最大抖动和漂移值；分组网边界与TDM接口时需要达到的抖动和漂移容限的最小值；概述了网元实现同步功能的最小要求。
提出了两种基准时钟信号的分配方式：网络同步方式(同步以太网)和基于分组方式，解决了分组网特别是以太网的同步问题。
1.1 方式1：网络同步方式(同步以太网)与现在的SONET／SDH链路一样，同步以太网通过OSI七层协议的第一层即物理层实现网络同步，如图1所示。
同步以太网方式称为PRC分配方式(如GPS)或用同步物理层(以太网(E丁Y)，STM—N)的主一从方式。
它支持基于网络同步线路码方式的时钟分配，这种方式己广泛地运用到同步TDM网。
总体结构从以太交换提供一个物理层时钟到互联功能(IWF)的概念，如图2所示。
可跟踪一级基准时钟’(PRC)的定时信号(图2中所示的两个可跟踪一级基准时钟(PRC)的定时信号来自同一个源)，用外时钟接口注入以太交换。
然后抽出该信号，在注定时进以太网比特流之前，需经同步功能处理。
同步功能提供过滤和所需的保持。
在被注入定时信号的网元和IWF问可能存在多个以太交换。
在这种情况下，以太交换内的同步功能必需能够从输入比特流来恢复同步即“线路定时”。
在部分结构中，网络时钟与业务时钟是不同的。
网络时钟网络日寸钟是训练以太交换内同步功能的时钟并且以该时钟的比特率离开以太交换。
该时钟注入同步功能是用于同步，即锁到网络时钟。
在这种情况下，产生的抖动和漂移必须限制，包括时钟精度、过滤功能、保持性能、产生的噪声等。
业务时钟在现存以太网技术中。
业务是异步的。
在同步以太网中，现存的以太业务将继续以适当的速率映射进或出以太网物理层。
1.2 方式2：基于分组方式第二类方法是指定时信息由分组承载(即图3所示，发送专用的时戳消息；双向传送定时信息的方法可能是NTP或类似的协议；值得注意的是双向协议还能传送mlN信息)。
在某些情况(如计费)，仅此方式可以替代PRC分配方式。
基于分组方式及相关的性能有待进一步研究。
1.3 两种方式的比较方式1：使用以太网物理层；仅能分配同步频率，不能分配同步时间；不会因网络高层产生损伤而受到影响，同步质量好，可靠性高。
方式2：与物理层无关；能分配同步频率和同步时间；会受电信网损伤的影响，如分组时延抖动。
两种方式的混合应用将构建既能实现频率同步又能实现时间同步的下一代同步网。
2、物理层同步以太网的网络结构2.1 一级(全国)基准时钟(PRC)位置一个典型的同步以太网结构中，在图4所示的三个位置之一具有PRC。
∙情况A，核心位置：这种结构意味只有少量PRC节点即以PRC 为m,b用某种形式分配定时到IWF。
∙情况B，接入位置：PRC将位于网络中的某些点，典型的在多业务接入点。
这种结构意味有比情况A更多的PRC节点即以PRC为中心用某种形式分配定时到1wF。
情况C，IWF位置：PRC将位于IWF并直接同步连接到IWF，这种结构意味有很多PRC节点即每个IWF有～个PRC。
参照图3，提供的同步流是由核心网至IWF。
不试图从用户设备往核心网方向分配定时。
2.2 同步状态信息(1)同步操作和维护OAM功能通过使用OAM协议数据单元(OAMPDU)来实现，由以太帧中的特定头字段识别。
QAMPDU是标准的以太MAC帧，但通过长度／类型为慢协议帧(值8809)和子类型(值0x03)两者来识别OAMPDU。
编码字段规定OAMPDU帧的类型。
编码字段有八种可能的值，特定值(FE)留作组织化特定的扩展。
该组织化扩展是位于数据字段的最初三个字节并组成值××，YY，ZZ(这些值由IEEE定义)，剩下39字节用于OAM 用户数据，如图5所示。
(2)同步状态信息同步状态信息(SSM)对下游以太交换提供确定可跟踪同步分配方案的机制并返回PRC或者利用更高质量的时钟。
同步功能将处理SSM。
在上游网络故障状态下，同步功能根据SSM和预置的优先权采取适当的操作，选择另一个同步供给。
这可能是另一个网络供给或者是外部供给。
SSM由G707定义。
在同步以太网络中，SSM的使用准则将有待进一步研究。
用户数据字段SSM部分的安排见图6。
用户数据字段剩下的空位装填充数据。
2.3 限制同步以太网的抖动和漂移在广域网环境中，限制同步以太网产生的抖动和漂移的方案需要满足抖动和漂移的网络容限。
同步以太交换中的同步功能取决于内嵌时钟的性能特性。
当该时钟同步到另一个类似的同步以太网时钟或更高质量的时钟时，该时钟应确保出现适当的网络操作。
为了与现存同步网的一致，内嵌时钟必须基于G．813SEC(SDH设备时钟)。
当这样的同步以太网与G812SSU(同步供给单元)或SASE(独立型同步设备)连接再连接到G．811PRC时，用这样的网络时钟将能保证同步互联，同时也允许现存TDM 网与新的分组网之间同步互联。
需要指出的是，这些方案不影响现存IEEE802．3的任何特性如频率容差等。
在传统SDH同步网中，规定了不同等级的同步时钟，G．811可以认为是一级PRC，G，812可以认为是二级或三级的时钟BITS，G813就是SEC，也是网络中最低的时钟等级。
在同步以太网中，也开始考虑组织一个像SDH一样的同步链路。
于是就出现了一个新概念：以太网设备时钟(EEC)，G．8262就是定义EEC的一个规范。
在同步时钟层次中，SEC和EEC是同等级别，也可以互联互通。
3、同步以太网设备3.1 新型以太网设备传统的以太网设备处异步工作方式，不需要同步传送功能，同步链路是中断的。
新型以太网设备要求具有同步传送功能，同时要求支持lEEE802．3ah。
3.2 同步以太网设备的时钟规范G．8262规范了同步以太网设备(网元)中时钟的最小要求，包括时钟精度，噪声转移，保持性能，抖动和漂移容限和产生的噪声。
规范包含两种可选的同步以太网设备，称EEC—Options1和EEC—Options2。
应用EEC—Optionsl的同步以太网设备最好用来与2048kbit／s系列网络互联，而应用EEC—Oiotions2的同步以太网设备最好用来与1544kbit／s系列网络互联。
这试图使同步以太网能与现存的同步网进行互操作。
此外，还要认真考虑基于EEC—Optionsl的同步以太网设备与基于EEC—Op—tiORs2的同步以太网设备间的互联。
G．8262规范了同步以太网设备(网元)中时钟的最小要求。
然而，某些同步以太网元可能具有更高质量时钟，规范允许经适当的网络操作，从更高质量时钟来定时。
同步以太网设备(EEC)的同步输入，输出接口包含：1544kbit／s，2048kHz，2048kbit／s，STM—N，64kHz，6312kHz，同步以太网等接口。
为了支持与现存网络设备的互操作，接13应可选支持SSM。
同步以太网设备(EEC)的外同步接1：3包含：2048MHz／2．048Mbit／s，1544MHz／1544Mbit／s，同步以太网等接口。
主要是考虑容易从现存基于SDH的同步分配结构升级到未来具有内嵌EEC基于电信级以太网的同步结构。
3.3 混合SDH／同步以太网设备及应用混合SDH／同步以太网设备具有各种以太网和SDH接口。
如图7所示的时钟选择机制“SETS”功能适合该设备。
SETG具有G8262(对同步以太网)和G813(对SDH)定义的特性。
T4接口仅考虑：至仅考虑北美网络应用，通过T4接13提供网络定时到BITS ／SSU。
混合SDH／同步以太网设备如图8所示。
该图说明了混合网元的设备It3{中(EC)与STM—N接I：11和以太网接13间的定时关系。
混合SDH／同步以太网设备同时提供STM—N接口和相关的SDH—VC交叉连接功能与以太网接口和相关的分组交换功能。
EEC的时钟性能如同SEC一样，能支持严格的定时分配链路(图9b)。
EEC时钟能支持在同步链路任何位置使用混合网元。
能支持从任一个类型输入接13到任一个类型输出接口的定时传送。
使用以太网接1：3进行定时分配和使用混合网元时，都不需要修改SDH网元或PRC，SSU的部署，即不出现新的SSM编码点的STM—N接口。
现在的同步网使用PRC，SSU和SEC。
SSU通常是单独的设备。
定时信息经SDH网元从PRC传至fJSSU或SSUNSSU。
为了可靠，有两个或更多的路由，如图9a)所示。
当在传送网中引入分组交换网元时，SDH网元将被分组交换网元取代。
重要的是在同步链路取代SDH网元的位置，分组交换网元应接替定时传送功能。
这样，就不需更改SSU或PRC。
如图9b)所示，有两个同步链路，一个由SDH网元组成(S)而另一个由分组交换网元组成(E)。
采用新型混合网元，如图8所示的网元(H)能放在同步链路的任何位置，如图9c)所示。
上面H网元用STM—N接口输入，以太网接口输出。
下面H网元用以太网接口输入，STM—N接口输出。
定时从STM—N到以太网和以太网到STM—N分别传送。
3.4 同步以太网设备的时钟芯片目前已经有支持同步以太网的多家公司芯片面市。
Zarlink也与Marvell公司近日进行了同步以太网互操作性测试。
典型的芯片是Maxim公司推出一款可提供全运营级时钟同步的DS3104芯片，采用基于DSP的数字PLL(DPLL)技术。
DS3104的关键创新之处在于包含了两路独立的DPLL，可以实现以太网时钟速率和SONET／SDH速率之间的双向频率转换。
