Upload
micogen
View
32
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Синхронизация в сетях Ethernet
2010
Мир мобильной связи
Источник: Infonetics Research, Fixed and Mobile Subscribers Annual Worldwide Market Forecasts, Март 2008
Тенденция к росту пропускной способности беспроводных сетей
С 1999 г. скорость передачи данных по сотовым сетям вырастет в 10 раз каждые 3–5 лет
К 2017 г. объем трафика данных достигнет 1,8 эксабайт в месяц
Источник: Reportlink, Сентябрь 2009
Упрощенное представление сегодняшних сетей 2G/3G
Internet
WAN
TDM backhaul
UE 2GBTS
UE3G
Node B
BSC
PSTN
MSC
RNC
GPRS/UMTS
packet core
SGSN GGSN
Узкое место
Скорость линии T1: 1,544 Мбит/с
Скорость линии E1: 2,048 Мбит/с
Решение
Ничего не делать: не приемлемо
Внедрение полностью основанной на IP сети
LTE/4G: отдаленная перспектива
Модернизация: переход на транспортную сеть
(backhaul) Ethernet
WAN
TDM backhaul
UE 2GBTS
UE3G
Node B
BSC
PSTN
MSC
RNC
Ethernet годится?Carrier Ethernet
• Хорошо стандартизован
• Имеет глобальную поддержку
• Широко распространен
• Проверен на практике
• Обеспечивает более высокую скорость передачи данных
Проблемные задачи
• Передача сигналов синхронизации
• Синхронизация часов
• Реализация динамической топологии
• Замена TDM
IEEE 1588V2
IEEE 1588v2 / PTP• Функционирует поверх Ethernet, IPv4 и IPv6
– Передача одно- и многоадресных сообщений
– Одно- и двухстадийный методы пересылки информации о времени
– Прозрачные часы end-to-end и peer-to-peer
• Синхронизирует часы и уменьшает дрейф частоты посредством периодической передачи сообщений
• Области применения– Промышленная автоматизация
– Системы тестирования
– Эмуляция каналов
– Транспортные инфраструктуры сетей мобильной связи
Часы в стандарте 1588v2
• Обычные часы
• Пограничные часы
• Прозрачные часы
– End-to-end
– Peer-to-peer
Обзор технологии 1588v2• Двухстадийный расчет
расхождения (offset) ведомых часов– <meanPathDelay>
((t2 – t1) + (t4 – t3)) / 2– Расхождение
(t2 – t1) – <meanPathDelay>
• Требуемые сообщения– Sync, Follow_Up, Delay_Req,
Delay_Resp
• Одностадийный расчет расхождения ведомых часов
• Асимметрия задержки
Источник: IEEE 1588-2008, Clause 11
Одностадийный метод против двухстадийного
Одностадийный
• Используются только Event-сообщения
• Высокая точность
• Метки времени вставляются в сообщения Sync и Delay_Req, когда они генерируются
Двухстадийный• Используются в два раза
больше сообщений
• Точность еще выше
• Метки времени Sync иDelay_Req транслируются после передачи этих сообщений
Одноадресные сообщения против многоадресных
Одноадресные
• Характерны для телекоммуникационных сетей
• Интенсивность их трафика растет по мере увеличения числа ведомых часов
Многоадресные
• Характерны для корпоративных сетей
• Интенсивность их трафика никак не зависит от числа ведомых часов в домене
SYNCHRONOUS ETHERNET
Sync-E
Эталонный
источник
Stratum 1
Пакетная сеть
L2-L7 (Пакет)
Данные
Сигналы
синхронизацииПоток данных
DPLL
Синхронизованные
часы
Данные
DPLL
Физический
уровень
L2-L7 (Packet)
Физический
уровень
DPLL
L2-L7 (Пакет)
Физический
уровень
Источник: Zarlink, ISPCS 2008
Архитектура сети Sync-E
ESMC• Простой, не хранящий
информацию о состоянии, однонаправленный протокол
• Единственное сообщение – SSM
– 1 пакет в секунду
– Содержит QL TLV
• Никогда не маршрутизируется
– Сети с мостами
– Телекоммуникационные сети
Работа устройства ESMC на передачу
• Передает информационное сообщение раз в секунду
• При изменении текущего QL (уровня качества), передает Event-сообщение, содержащее новые значения TLV (Type, Length, Value)
• Не более 10 кадров с сообщениями в секунду
Работа устройства ESMC на прием
• Начинает с QL = DNU
• Устанавливает действительное значение QLпри получении действительных QL TLV
• Ожидает одно информационное сообщение каждую секунду
• Ограничение на ожидание – 5 с
РЕЗЮМЕ
Протоколы Ethernet-синхронизации
1588v2
• Работает на уровне канала передачи данных
• Обеспечивает частотную и временную синхронизацию
• Зависит от загрузки сети
• Топология ведущий/ведомый
Sync-E
• Работает на физическом уровне
• Обеспечивает частотную синхронизацию
• Не зависит от загрузки сети
• Сигнал синхронизации передается через транзитные устройства (hop-by-hop)
Системы синхронизации PTPЛинейка PCI-express модулей Spectracom для установки в PC :
TSyncE-PCIe TSync-PCIe-PTP
Системы синхронизации PTP
• TSync-PCIe - синхронизация от внешнего сигнала IRIG или иного кода времени.
• TSyncE-PCIe - синхронизация от внешнего приёмника GPS (например, модуля TSAT-PCI).
• TSyncI-PCIe – синхронизация от встроенного приёмника GPS.
• TSync-PCIe-PTP – конфигурируется как PTP Grand master или PTP клиент.
Линейка PCI-express модулей Spectracom для установки в PC :
• Полностью соответствует стандарту IEEE 1588v2-2008
• Master/Slave PTPv2 (IEEE-1588-2008)
• Точность ±4 нс для метки времени PTP пакетов
• До 1024 PTP пакетов в 1с (зависит от количества клиентов)• Частота подстройки встроенных часов – 200 Гц
• Режим запоминания при потере внешних источников шкалы времени не хуже 1е-8
Системы синхронизации PTPОсобенности модулей TSync-PCIe-PTP Spectracom :
Системы синхронизации PTPPTP GrandMaster и PTP клиент Oscilloquartz
OSA 5320 PTP slaveOSA 5330 PTP Grandmaster
• Полностью соответствует стандарту IEEE 1588v2-2008
• Обеспечивает частотную и временную синхронизацию
• Точность в режиме запоминания шкалы не хуже 1е-9 или 1е-10 (опция)
• Формирование дополнительных выходных сигналов Е1, 2,048 МГц, IRIG
Системы синхронизации PTPPTP GrandMaster и PTP клиент Oscilloquartz
Системы синхронизации PTPPTP устройства Symmetricom
TimeProvider 500
PTP Translator
TimeProvider 5000
PTP GrandMaster
Системы синхронизации PTPPTP устройства Symmetricom
• Полностью соответствует стандарту IEEE 1588v2-2008
• Обеспечивает частотную и временную синхронизацию
• Точность в режиме запоминания шкалы не хуже 5е-9
или 1е-10 (опция)
• Формирование дополнительных выходных сигналов Е1,
2,048 МГц, IRIG
• Точность выходного сигнала 1PPS в сети из 5 маршрутизаторов : ±3 мкс
• Контроль качественных показателей PTP протокола : IPDV, PTP Metrics и др.
Secure Sync (передняя панель)
Системы синхронизации PTPСистема синхронизации Secure Sync Orolia :
Secure Sync (вид сзади)
Системы синхронизации PTPСистема синхронизации Secure Sync Orolia :
• Полностью соответствует стандарту IEEE 1588v2-2008, NTP v3
• Обеспечивает частотную и временную синхронизацию
• Широкая номенклатура выходных опциональных модулей
• Точность в режиме запоминания шкалы не хуже 2е-10
или 1е-11 (опция с Рубидиевым стандартом)
• Формирование дополнительных выходных сигналов Е1,
2,048 МГц, IRIG
Тестирование в IxNetwork• Конфигурация генерация и
декодирование ITU G.8264 PDU
форматов– Synchronous Status Message (SSM)
Protocol Data Unit (PDU)
– Ethernet Synchronization Messaging
Channel (ESMC) PDU
• Поддержка модулей 1GE и 10GE
Статистики SSM и ESMC и rate
control/frequency on ESMC
• Поддержка ITU G.8261
Synchronization state machine
Примеры использования• Верификация Ethernet Synchronization Message
Channel (ESMC) protocol implementations to G.8264/Y.1364, G.8261/Y.1361 & G.781
Генерация и анализ Synchronization Status Message (SSM) PDUs для тестирования:
• Synchronous Ethernet clock management
• Advertise Signaling of stratum level
• Emulate notification of failures
• Clock selection and distribution
• Verify best reference clock selection
• Clock traceability and failover
• Interactively testing the impact of clock Quality Level (QL) changes
• Test selection of alternate synchronization source
• Measurement of frequency slip-rate
This material is for informational purposes only and subject to change without notice. It describes Ixia’s present plans to develop and make available
to its customers certain products, features and functionality. Ixia is only obligated to provide those deliverables specifically included in a written
agreement between Ixia and the customer. ©2009 Ixia. All rights reserved.
Спасибо за внимание!