浅析IEEE1588V2在通信行业的部署方案及应用

黄玉宝，王伦锁，王广远

（中国移动通信集团海南有限公司，海口 570125）

随着TD-LTE网络大面积使用和5G网络的快速商用，对时钟授时的高精度需求越来越严格。采用单一GPS授时存在一定政治风险，在特殊情况下可能无法使用，从而造成全网瘫痪，存在通信全阻等安全隐患。而基于透明时钟模型的IEEE1588v2可以实现亚微秒级精度的时间同步，对替代GPS、降低网络建维成本、提高网络安全性和可靠性具有积极的意义[1-4]。

1 IEEE1588V2简述

1.1 时钟同步的概念

现代通信网络，电信业务的正常运行都要求网络时钟同步，即整个网络各设备之间的时间或频率差保持在合理的误差范围内[2]。网络时钟同步包含频率同步和时间同步两个概念：

（1）频率同步。频率同步指不同的信号之间存在严格特定的关系，保证不同信号在有效瞬间具备相同平均速率，进而保证通信设备之间能以一个相同的速率运行，保持恒定的相对关系。

（2）时间同步。时间同步指不同信号之间不仅具备恒定的频率同步，同时亦具备相同的相位，彼此之间不存在差异。

1.2 IEEE1588V2

IEEE1588全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”，核心思想是基于主从时钟的多次握手，通过网络链路对称性和延迟测量方法，实现频率同步和时间同步[1-2]。

图1 E2E透明时钟内部结构

2 基于1588V2时间备份部署及应用实践

2.1 1588V2时间部署方案

图2 时间源服务器选择示意图

试验地区传送网络采用OTN+PTN的组网模式，进行1588V2部署时包含三方面内容：

（1）时间源选择及接入。试点地市有2套时间源服务器，并选择通过GPS/北斗实现高精度的时间同步，采用GE/10GE口和核心设备进行对接，采用带内互联（PTP）和PTN时间根节点进行对接。

（2）传送网的时间信号传递。传送网信号传递主要包含省干、城域OTN和汇聚PTN时间传递，参数设置策略如下：①省干环内所有节点通过SOSCB监控单板进行内部时间信号传递。②城域OTN与省干OTN同机房站点通过省干站点的SOSCB单板进行光口互联进行时间信号传递。③城域OTN与汇聚PTN通过2Mbit+1PPS Tod（外接时钟线）或者PTP+SyncE（外接FE网线）两种方式与PTN进行对接。

图3 时间传递示意图

2.2 1588V2关键参数策略

时间信号连接方式和时间源配置关键参数遵循原则如下：

（1）只有一个时间源服务器通过PPS+1tod接入PTN设备，则接入点是GM节点，规划为OC，其他所有PTN节点规划为BC。

（2）时间源服务器通过PPS+1tod接口接入A和B，则需要在A点和B点的“GPS参数配置”界面中配置GPS优先级1、GPS优先级2参数，优先级参数值越小，优先级越高。

（3）基于1588V2实现时间同步原则上不超过16跳，超过可能出现累积偏差过大造成下游网元无法锁定。

2.3 1588V2应用实践

监控发现区域大面积同时上报“ALM26122-星卡锁星不足告警”等告警，1232个小区因GPS失锁导致退服。现场测试发现，受扰区域有强烈的GPS干扰信号，现场无法进行GPS和北斗搜星。后台进行时钟模式切换，通过将满足条件的站点切换至1588V2时钟模式，倒换1588V2后，跟踪指标观察，受扰站点性能指标正常，通话业务、数据业务可正常使用。

图5 GPS区域大面积干扰示意图

3 结束语

随着国内5G基站的大规模商用计划落地，通信的安全可靠成为亟需关注的问题之一。5G在峰值速率、网络时延、系统容量等性能指标对系统的时间同步提出了新的要求，只有保证基站间严格的时间同步，才能顺利地承载大量的行业应用，确保用户感知。通过试点证明了1588V2技术可以大面积应用在基础通信中，进而规避GPS带来的不确定性风险。