时钟工作原理.docx

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1、名目第5章OptiX 2500+时钟配置15.1 OptiX 2500+的 XCS 时钟模块15.2 时钟工作模式1跟踪工作模式1保持工作模式2自由振荡工作模式25.3 SSMB和时钟爱护倒换的概念2SSMB 的概念25.3.1 SSMB在2Mb计/S时钟信号中的位置3SSMB和S1字节的关系35.3.2 5.3.4 时钟爱护倒换的概念45.4 时钟参数的配置4命令行配置5网管配置75.5 时钟爱护倒换的配置和实现12时钟爱护方案12需要配置的参数13网管中需要进行的设置13时钟爱护的实现15附件 OptiX设施时钟爱护原理18附录：缩略语34“同步源跟踪模式”显示当前时钟工作在“跟踪”，还是

2、“保持”，还是“自 由振荡”模式。“S1字节同步质量信息”和“S1字节时钟同步源”栏目，只有在启用时钟爱 护功能之后才会显示信息。“S1字节时钟同步源”一般和“同步源”相同，“S1 字节同步质量信息”即为该时钟源所携带的SSMB对应的信息。假如在图5-3所示的菜单中选中“显示高级配置项”，则菜单中会显示许多选 项卡，如图5-6所示：图5-6时钟配置的高级配置项. “2M锁相源”选项卡如图5-6所示，此选项卡中设置的都是打算OptiX网元时钟输出方式的选项, 只有在网元输出时钟时需要设置。“网元同步时钟输出（2M锁相源）”设置 项，同命令行的“2mpll”参数，一般选择为“内部时钟源”；“2M输

3、出同 步源失效后的外部时钟输出方式”同命令行的“synlos”参数；“输出阻抗” 同命令行的“stgeleq”参数；“输出模式”同命令行的“outsynmode”参 数。3 .“时钟源恢复参数”选项卡如图5-7所示，“高优先级时钟源恢复方式”同命令行的“backsyn”参数； “时钟源等待恢复时间”同命令行的“synrec”参数。一般选择“高优先级时钟源自动恢复”，等待恢复时间一般使用缺省值。图57 ”时钟源恢复参数”选项卡5. “SSM输出掌握”选项卡如图5-8所示，可以设置是否禁止线路端口输出SSM信息，同命令行 “inhibssm”参数。一般都设置为“允许”。图5-8 ”SSM输出掌握”

4、选项卡6. “时钟源质量”选项卡图5-9 时钟源质量”选项卡如图5-9所示，选中某一时钟源，再按v设置,按钮，就可以人工设置此时钟 源的质量等级(SSMB),同命令行的“slclass”参数。一般应用下，我们 都不人工设置SSMB,而是采纳“自动提取”。假如要查询各时钟源的质量等级信息(SSMB),按查询实际质量按钮查 询。7. “时钟源失效条件”选项卡如图5-10所示，可以选择线路和支路“发生AIS告警”、“消失误码越限” 作为时钟源失效的推断条件，可以复选。图510 ”时钟源失效条件”选项卡5.5时钟爱护倒换的配置和实现5.5.1 时钟爱护方案以下图511所示的系统时钟图为例，6个网元通过

5、5、6板位的S16板组成 一个STM-16环，NE1为主用外时钟接入点；NE4为备用外时钟接入点。主 备用时钟的模式为2Mbit/s,其SSMB所在位置为sa4,主用BITS时钟的 SSMB为4,备用BITS时钟的SSMB为8。全网所要求达到的时钟爱护方案为： 正常状态下，NE1跟踪主用BITS, NE2、NE3、NE4站点西向跟踪， NE5、NE6站点东向跟踪，最终全网的时钟基准源统一为主用BITS；当发生断纤时，受影响站点的时钟源能自动倒换，最终全网的时钟基准 源仍旧统一于主用BITS； 当主用BITS失效后，全网的时钟基准源最终能统一于备用BITSosl5p1&sl6p1&setssl5

6、p1&sl6p1&setssl6p1&sl5p1&setssl6p1&sl5p1&sets图5-11时钟爱护倒换示例5.5.2 需要配置的参数各网元 需要配置的时钟参数如下所示：NE1 ： syncclass=ex18k&sl5p1 &sl6p1 &sets:insynmode=byte&byte:s1slot=sa4&sa4;NE2： Syncclass=sl5p1 &sl6p1 &sets;NE3： syncclass=sl5p1 &sl6p1 &sets;NE4： syncclass=sl5p1 &sl6p1 &ex18k&sets:insynmode=byte&byte:s1slot=

7、sa4&sa4;NE5： syncclass=sl6p1 &sl5p1 &sets;NE6： Syncclass=sl6p1 &sl5p1 &sets；对于外时钟接入点NE1和NE4,还需要配置时钟ID。通过命令行可以配置, 但是一般使用网管的v安排ID功能更便利，而且不需要理睬时钟ID安排的原 则，参见下面网管设置项。5.5.3 网管中需要进行的设置以上通过命令行设置了各网元的时钟参数后，还不能实现时钟爱护倒换功能, 还需要在网管中设置“时钟爱护子网”的参数，并启动爱护。1.1.创建“时钟爱护子网”进入网管菜单维护/时钟功能设置/时钟爱护,如下图5-12所示:钟保护子网时钟保护子网I时钟子网

8、1二新建子网.I删除子网I子网屋性.I子网I时钟源网元保护状态耻耻耻耻耻耻禁禁禁禁禁禁止止止止止止允许保护I禁止保护I查询I应用 I关闭 I图5-12 NES网管中的时钟爱护设置按v新建子网,按钮创建“时钟子网1”，然后按v增加网元,将NE1-NE6加 入此子网，如图所示。最终点击v应用。2.安排时钟源ID仍旧在图5-12所示的菜单中，选中“时钟源”选项卡，然后选中其中全部的 网元全部的时钟源，再选中安排ID按钮，系统将自动安排时钟源ID,如图 5-13所示。再点击应用。时钟保护子网时钟保护子网I时钟子网1三I子网 时钟源I新建子网. .删除子网I子网属性. II时钟源|子网时钟源工DNE耻N

9、ENE耻NENE耻NENE耻耻外部时钟源1 6-S16-1 5-S16-1 内部时钟源 5-S16-1 6-S16-1 内部时钟源 5-S16-1 6-S16-1 内部时钟源 5-S16-1 6-S16-1允许保护|禁止保护查询 | 应用 | 关闭图513安排时钟源ID留意，在这里此外有一个V指定ID的按钮。“指定ID”指人工设定ID,和命 令行设置时钟源ID的效果相同，一般不采纳；我们一般采纳“安排ID”，即 由网管自动，结果NE1的“外部时钟源1”自动安排了一个ID为“1”，NE4 的“外部时钟源1 ”自动安排了一个ID为“2”。3.启动时钟爱护最终，仍旧在此图5-12所示的菜单中，选择允

10、许爱护，并点击应用，这 样就启动了时钟爱护，如图514所示。时钟保护子网时钟保护子网I时钟子网1时钟保护子网I时钟子网1删除子网子网I时钟源网元I保护状态12 3 4 5 耻耻耻耻1IE子网屋性. I允许保护I禁止保护查询 I应用 I关闭 I图514启动时钟爱护至此，时钟爱护的各项设置完毕，包括了命令行设置和网管设置，当然命令 行设置可以由网管操作取代。留意：假如要更改网元的时钟设置，要求在此菜单中按下禁止爱护按钮， 即停止时钟爱护后，再更改相关的时钟配置参数。时钟爱护的实现. QL_enable 模式和 QL_disable 模式QL,即Quality Level,质量等级。QL_enabl

11、e模式为质量等级使能模式, 或者称为SSM模式、S1模式；在此模式下，网元检测SSMB,并以此作为 选择当前同步源的依据。启动了时钟爱护后（比如在网管中设置“允许爱护”）, 网元即工作在该模式下。QL_disable模式为质量等级不激活模式。在此模式下，网元不检测外时钟和 线路、支路信号中的SSMB,仅依据时钟源优先级表来选择当前同步源。1 . OptiX 2500+中时钟爱护的实现从外时钟接口接收的SSMB直接发送到XCS板的时钟模块，线路板接收的 S1字节也通过485总线，直接上报到XCS板；所以在OptiX 2500+设施中, 时钟爱护倒换不需要主机的参加。假如XCS板从以上源接收到的S

12、SMB发生 了变化，则在XCS板内通过软件合同的分析，系统重新确定该跟踪哪一个时 钟源，从而实现了时钟同步源的倒换。该跟踪哪一个时钟源呢？在QL_enable模式下，时钟同步源的选择原则，可 以简洁概括为以下两点：(1)配置了时钟源优先级后，网元首先从全部可用的时钟源中，选择质量级 别(SSM)最高的时钟源作为同步源；(2)当存在相同质量级别的多个时钟源时，网元选择配置优先级最高的时钟 源作为同步源。2 .断纤状态下的时钟跟踪如图5-11所示的配置和时钟跟踪方案下，当某处断纤、时钟发生爱护倒换后, 全网的时钟跟踪如下图5-15所示(假设NE2和NE3之间断纤)：sl5p1&sl6p1 &set

13、ssl5p1&sl6p1 &setssl5p1&sl6p1 &setssl6p1&sl5p1 &setssl6p1&sl5p1&sets图5-15 NE2和NE3之间断纤后的全网时钟跟踪.主用BITS失效后的时钟跟踪如图5-11所示的配置和时钟跟踪方案下，当主用BITS失效、时钟发生爱护 倒换后，全网的时钟跟踪如下图5-16所示：Sl6p1&sl5p1&setssl6p1&sl5p1&sets图5-16主用BITS失效后的全网时钟跟踪附件OptiX设施时钟爱护原理一、时钟爱护的基本概念1.1时钟爱护的定义在SDH网中，各个网元通过肯定的时钟同步路径一级一级地跟踪到同一个时 钟基准源，从而实现整

14、个网的同步；如图1-1所示，全部网元的时钟同步于一 个基准源一一主用BITSo通常，一个网元获得时钟基准源的路径并非只有一 条，比如下图1-1中所示，NE4既可以跟踪西向时钟，也可以跟踪东向时钟, 这两个时钟源都来源于同一个基准。SDH网时钟同步在同步网中，保持各个网元的时钟尽量同步是极其重要的。为避开由于一条 时钟同步路径的中断，导致整个同步网的失步，有必要考虑同步时钟的自动 爱护倒换问题。也就是说，当一个网元所跟踪的某路同步时钟源发生丢失的 时候，要求它能自动地倒换到另一路时钟源上。这一路时钟源，可能与网元 从前跟踪的时钟源都是源于同一个时钟基准源，也可能是另一个质量稍差的 时钟基准源（比

15、如此外一一个备用BITS） o这就是时钟的自动爱护倒换。时钟 爱护倒换示意图如下图1-2所示：第5章OptiX 2500+时钟配置SDH网是同步网，网中全部交换节点的时钟频率和相位都必需掌握在预先确 定的容差范围内，以保证网中各交换节点的全部数字流实现正确有效的交换。 否则将引起指针的频繁调整，导致支路性能劣化。系统中时钟模块的主要功 能就是向系统供应网同步时钟，从而实现整个网的同步。5.1 OptiX 2500+的 XCS 时钟模块OptiX 2500+设施中没有单独的时钟板，其时钟模块集成在XCS板上。XCS 时钟部分采纳的晶振和芯片与OptiX 155/622设施上的SS13STG基本相

16、同， 位于XCS板的大板上，时钟部分和交叉部分的软件采纳一起编译的方式，可 以进行在线加载。XCS时钟模块可完成基本的时钟跟踪、同步和时钟输出功能，支持两路 2Mbit/s或2MHz外时钟信号的输入和输出，支持对S1字节的处理以实现时 钟爱护倒换。对于外时钟接口，只支持75欧姆的输入输出阻抗；假如用户端 时钟供应设施的接口阻抗为120欧姆，需要在OptiX 2500+子架的外时钟接 口上外接一个75欧姆/120欧姆的阻抗变换器。外时钟信号的模式是2Mbit/s 还是2MHz，通过软件设置。XCS时钟模块的出厂缺省设置为2Mbit/s的75欧 姆输出/输入。5.2 时钟工作模式时钟模块在正常工作

17、的时候，具有三种工作模式：跟踪、保持和自由振荡。5.2.1 跟踪工作模式当时钟源检测模块检测到跟踪的时钟基准源可用时，时钟模块即进入跟踪工 作模式，通过锁相环使本板输出时钟锁定所跟踪的时钟基准源，最终本板输 出的时钟与基准源的时钟同步。当时钟进入锁定状态后，时钟板以肯定的频 率将此时鉴相电路输出数据实时保存到DSP的存储器中，以备所跟踪的基准 时钟源丢失时使用。DSP存储器长24小时，实行循环存储的方法，超过24 小时的掌握数据将掩盖旧的数据。(A)正常情况下的时钟跟踪(B )断纤、发生时钟保护倒换后的时钟跟踪时钟爱护倒换示意图1,2时钟爱护倒换实现的条件那么何时才能实现时钟爱护倒换呢？先看一

18、个没有时钟爱护的例子，如图1-3 所示，假设各网元OptiX 155/622的主机为。无时钟爱护下的SDH网同步各网元的时钟配置如下：NE1:cfg-set-stgpara:syncclass= intr;NE2NE6:cfg-set-stgpara:syncclass= w1 s8k&intr;这种配置就是我们在许多低级别SDH网络中(比如C4以下)所用到的时钟 配置，特别简洁，配置也不简洁出错。在该图所示的SDH网中，正常状态下, 虽然各网元的时钟都同步于同一个时钟基准源一一NE1的内部时钟源“intr”, 但是全网没有实现时钟爱护。由于假设当NE3和NE4之间的光纤断掉后， NE4依据时

19、钟配置将转为自由振荡。这时，全网的业务虽然由于通道爱护功 能可以实现爱护，但是全网已经有了两个时钟基准源：NE1的“intr”（NE1、 NE2、NE3 同步于此），和 NE4 的 “intr” （NE4、NE5、NE6 同步于此）。 这样业务虽然可以保持畅通，但是由于全网时钟不同步于同一个基准源，所 以指针调整是必定的了，大家在试验中可以留意观看几特别钟。那么何时才能实现时钟爱护呢？条件就是： 全部网元要激活S1字节（或者SSM）的检测，并启动时钟爱护合同。在及以后的主机版本中，主机软件启动时钟爱护合同与时钟板进入SSM模式 （即检测SSM）结合在一起：当主机侧启动时钟爱护合同时，自动下发命

20、令 给时钟板，使其也进入SSM模式；主机禁止时钟爱护合同的同时下发命令给 时钟板退出SSM模式。所以，在网管中“允许”时钟爱护，就同时完成了合 同启动和S1字节激活。 合理的时钟配置包括合理的时钟源优先级配置、时钟ID配置，以准时钟子网划分等，将在后 面叙述。在进行时钟子网的划分中，目前并没有特殊的限制和规章，通常将需要跟踪 同一个时钟源的全部网元划分到同一个子网中；但在进行设计时，要遵循“时 钟跟踪链不宜太长”的原则，以免时钟精度劣化。需要留意的是，基于SSM 时钟爱护的网元必需划分到时钟爱护子网中，否则没有被划分到时钟爱护子 网中的网元SSM不会被启动，会引起时钟跟踪倒换不正确。二、时钟爱

21、护的合同和物理实现时钟爱护倒换合同在OptiX同步传输系统中，同步时钟的自动爱护倒换遵循以下三点合同：（1）配置了时钟源优先级后，网元首先从全部可用的时钟源中，选择质量级 别（SSM）最高的时钟源作为同步源，并将此同步源的质量信息（即S1 字节）传递给下游网元；（2）当存在相同质量级别的多个时钟源时，网元选择配置优先级最高的时钟 源作为同步源，并将此同步源的质量信息（即S1字节）传递给下游网 元；（3）若网元B当前跟踪的时钟同步源是网元A的时钟，则网元B的时钟对于 网元A来说为不行用同步源。关于第三点，实现过程是这样的：比如网元B跟踪网元A的时钟，网元A传 送S1字节（假如为02, G.811

22、时钟）给网元B,则网元B由于跟踪A的时 钟，就回送一个S1字节给网元A,内容为Of ,即为“不应用作同步”。2.1 时钟爱护中，网管和各单板完成的功能时钟爱护倒换，和复用段爱护倒换类似，也需要启动合同，也需要时钟板、 光板甚至SCC板的参加；而和复用段爱护倒换不同的是，时钟爱护倒换需要 时钟板的参加，而不是交叉板了。在时钟爱护倒换中，网管及各单板完成的 功能如下：1. 155/622 系统光板。负责S1字节的插入和提取。从主控板送来的S1字节在光板插入 段开销；而从光板段开销中提取的S1字节则送到主控板进行处理。 时钟板。完成时钟提取、外时钟SSM提取、跟踪源倒换动作等功能。 主控板。在Opt

23、iX 155/622系统中，时钟爱护合同的处理，在SCC板进 行。SCC板接收到光板和STG板送来的SSM后，依据合同判决STG 该跟踪那一路时钟源，然后下发命令给STG板进行动作，同时把当前时 钟源的SSM发送给其他全部光板。 网管。供应时钟爱护子网的划分，倒换合同的使能和禁止等各项功能设 置。2. 2500+X 10G 系统OptiX 2500+和10G系统和155/622系统在时钟爱护的实现上有一个区分， 就是OptiX 2500+和10G系统的爱护合同部分也做在时钟交叉板XCS上， 所以合同的处理和时钟的倒换都由XCS完成，不需要SCC板的参加。其他 和 OptiX 155/622 一

24、样。2.3 OptiX软硬件要求.主机软件版本要求对于OptiX 155/622/2500系统,至少采纳以上版本实现时钟爱护 倒换，建议采纳以上版本。OptiX 2500+的以上主机版本支持时钟爱护。OptiX 10G系统的正式归档主机均支持时钟爱护。1 .时钟板的要求对于OptiX 155/622/2500系统，在外时钟接入点要求采纳SS13STG的1.51 以上版本；其余站点可以采纳SS13STG的1.51以上版本；也可以采纳 SS11STG的5.32以上版本。OptiX 2500+和10G系统的XCS板（交叉时钟板）的正式归档单板软件均 支持时钟爱护。2 .光板版本要求SS32ASP板要

25、求采纳3.19以上版本。SL1板采纳SS14/15/16SL1的7.15以上版本。SL4板采纳SS24/25/26SL4的7.21以上版本。这些光板都支持S1字节的多帧过滤功能，S1字节输出比较稳定。3 .网管版本的要求采纳 、RMS4.6.0.6 以上版本。三、时钟互锁以及用时钟ID防止互锁时钟互锁的产生如图1-4所示，假如某组网中，NE1跟踪BITS时钟，配置为 uex18k&w1s8k&e1s8k&intr；其他网元西向跟踪，最终同步于BITS时钟;全网启动了时钟爱护倒换。wwwe如何避开这一状况发生呢？假设外时钟SSMB=4 （SSU-A级别），则NE1 下插给NE2的S1字节也为4,

26、媵片鼾第这样经过环上站点一圈传递后，NE1 西向接收的S1字节仍旧为4,如图所示。不过在正常状况下，NE1跟踪BITS 时钟，不会引起时钟互锁。但是当BITS时钟断掉后，NE1依据时钟爱护倒换 合同，选择跟踪西向时钟“w1s8k”（此时钟源SSM=4,且在外时钟失效后 时钟源级别最高，所以NE1选择西向时钟），这时就导致了时钟互锁3.1 使用时钟ID防止时钟互锁S1字节ITU-T只规定了低四位，我司将高四位定位为时钟ID,用来防止时钟 互跟，如图15所示。S1字节12345 678时钟IDSSMB时钟ID的定义时钟ID通过SDH开销S1字节的高四位传送，同一子网中可以存在15个不 同的有效ID

27、, ID为0时表示时钟源ID无效，网元不选择ID为零的时钟源作 为当前时钟源，网元也不选择从ID与本站配置ID相同的时钟源作为当前时 钟源。时钟ID算法能在环形网、链形网中很好地防止时钟互锁，在如相交环、 相切环等简单网络，通过配置限制也能防止时钟互锁。这样，图1-4中的时钟互锁就能避开了。假如在NE1设置了外部时钟源 “ex18k”的ID为1,则NE1下插给NE2的S1字节就为“14”。经过环上 站点一圈的传递后，NE1西向接收的S1字节也为“14” （ID = 1,为NE1 的时钟ID）。则当BITS时钟失效后，NE1推断出西向时钟源的ID为自身的 ID,不能跟踪此西向时钟源。这就是通过时

28、钟ID防止时钟环的简洁原理。3.2 时钟ID的设置很明显，由于时钟ID采纳的是S1字节的高4位定义，取值范围为。15, 网元多时如何够用呢？需要说明的是，并非时钟爱护子网中全部网元都要设置ID,只在关键点，如 外时钟接入点，环间相连点等需要设置，这样ID取。15是够用的，如图16 所示。图5-17时钟ID的设置3.3 实现时钟ID的版本要求主机以上；时钟板SS13STG的1.51版本以上。四、时钟爱护配置和倒换过程以下的时钟配置和倒换过程以OptiX 155/622设施为例，主机为，STG软件 版本为1.51。其他设施的时钟爱护倒换过程一样。4.1时钟跟踪图和跟踪方案组网和时钟跟踪图如下图1-

29、7所示,6个网元组成一个环，NE1为主用2Mbit/s 外时钟接入点,外时钟SSMB=4； NE4为备用2Mbit/s外时钟接入点,外时 钟SSMB=8。全网时钟跟踪方案为： 正常状态下，NE1跟踪主用BITS, NE2、NE3、NE4站点西向跟踪，NE5、NE6站点东向跟踪，最终全网的时钟统一于一个基准源（主用BITS）； 当发生断纤时，受影响站点的时钟源能自动倒换，最终全网的时钟仍旧 统一于主用BITS基准源；当主用BITS失效后，全网的时钟仍旧能统一于唯一的基准源一一备用 BITSo4.2时钟爱护配置1 .各网元时钟参数配置依据以上全网时钟方案，各站的时钟配置如下：NE1 ：:cfg-s

30、et-stgpara:syncclass=ex18k&w1 s8k&e1 s8k&intr:outsynmode=byte&byte : s1=sa4&sa4;:cfg-set-ssmdata:id=0&ex18k&1 &intr&3;NE2、NE3： :cfg-set-stgpara:syncclass=w1 s8k&e1 s8k&intr;NE4 ： :cfg-set-stgpara:syncclass=w1 s8k&e1 s8k&ex18k&intr : outsynmode=byte&byte : s1=sa4&sa4;:cfg-set-ssmdata:id=0&ex18k&2&int

31、r&4;NE5、NE6： :cfg-set-stgpara:syncclass=e1 s8k&w1 s8k&intr;以上命令行配置当然也可以通过网管相应菜单完成，效果是一样的。要实现 2500+的时钟爱护，除命令行配置外，还需要在网管维护/时钟爱护菜单下:创建“时钟爱护子网”，将NE1NE6加入时钟爱护子网；安排时钟源ID启 动时钟爱护在时钟爱护合同启动后，网元只依靠接收到的S1字节信息来推断时钟的质量。4.3 正常状态下的时钟跟踪当主备用BITS都正常，环上光纤也正常时，时钟跟踪如上图1-7。NE1在接 收到BITS外时钟的SSM为“04”后，将向东西向发送带ID的S1字节为14二 NE2

32、对时钟源质量和优先级进行比较，选择西向时钟源（跟踪NE1）；同时 依据时钟爱护倒换合同第三条，NE2向西向（NE1）回送S1字节为“Of ”， 通知NE1从NE2来的时钟信号不行用于同步。并且，NE2向NE3方向下插 S1字节“14”。同理，NE3、NE4选择西向时钟作为当前时钟源，NE6、NE5 选择东向时钟作为当前时钟源，下插和回传相应的同步质量信息。对于NE4, 基于质量和优先级的比较，NE4也采纳西向作为同步源。最终全网达到图17 所示的稳定状态。由于全网同步于主用BITS,所以图中光纤上，沿时钟跟踪方向传递的S1字 节都为“14” ；其中ID = 1为NE1的外时钟ID, 4为SSM

33、B。如图1-7所示, 实线箭头表示时钟跟踪方向，“14”表示S1字节；虚线箭头表示回传的S1 字节“Of”。留意图中的放大“14”，表示这两个S1字节虽然都由NE4、 NE5下插了，但对端网元都没有使用。留意：NE4站点的西向时钟源（基准源为主用BITS）,由于经过了环上较多 站点的传递，其实际时钟质量可能比东向时钟源的质量低。但是在基于S1字 节的倒换方案中，网元只依据接收到的S1字节信息来推断时钟的质量。结果 东西向的S1字节相同，此时NE4再依据优先级表来选取同步源，最终还是 选取西向。4.4 环上断纤后的倒换过程NE2、NE3之间断纤后的时钟倒换如图19所示，NE2和NE3之间光纤折断

34、。在断纤发生瞬间： NE1、NE2、NE6和NE5不受影响，保持原来状态；NE3各时钟源的SSM信息瞬间变为“不行用/ Of / 0b”，依据合同遂进 入自振模式（中间暂态）,同时下插S1字节“0b” ； NE4各时钟源的SSM信息变为“0b/14/28/4b”,依据合同遂倒换到 跟踪东向，同时向NE5回传“Of ”，向NE3下插“14” ；当NE4的时钟源发生倒换后，NE3东向接收到的NE4发来的S1字节也发生了变化：从原来NE4回传的“Of”变为NE4下插的“14”，这样 NE3的同步源选择就需要重新判决。NE3的三个同步源质量等级变为“不 行用/14/0b”，遂再次发生倒换而跟踪东向，向

35、NE2回传“Of ”。至此，时钟跟踪达到稳定状态，如图1-9所示。由上面的分析可知，从断纤到稳定状态，时钟倒换不是一次完成的，而是有 多次的倒换过程。4.5当主用BITS时钟失效后这时要分析时钟倒换过程，需要考虑一个因素，就是S1字节在环上传送的时 延问题。时延包括由网元造成的时延和光纤造成的时延。分以下两种状况分 析：1.NE5进行倒换判决时，NE3的S1字节3b”尚未到达NE4NE5进行倒换判决时，NE3的S1字节3b尚未到达NE4如图1-10所示，主用BITS失效后: NE1各时钟源的SSM信息为“不行用/Of/Of/3b”，遂进入自振模式， 下插S1字节“3b” ；这时NE2检测到的S

36、1字节变为3b/0f/0b”，通过判决，由于西向的 质量等级最高而且优先级也最高，所以仍旧跟踪西向。 同理NE3、NE6跟踪也方向不变，只是接收和下插的S1字节变为“3b”；然后，当NE5进行时钟倒换判决时，由于NE3的S1字节“3b”还没有 到达NE4,所以在NE4-NE5方向的光纤上S1字节仍旧是“14”，这 个“14”就是临时残存在环上的。NE5此时对应配置“e/w/i”接收到 的S1字节分别为“3b/14/0b”，遂跟踪西向，并向东向下插“14”。 接着，NE6检测到西向S1字节变为了 “14”，于是也倒换到跟踪西向, 向NE1方向下插“14”。 这时NE1各个时钟源的S1字节为“不行

37、用/14/Of/3b”。虽然西向接 收的S1字节为“14”，代表的质量等级较高，但是此S1字节中的时钟 ID是NE1本身的ID “1 ，所以NE1不能跟踪此西向时钟源，于是仍旧 自振，下插的S1字节仍旧是“3b” 如图1-11所示。图5-18中间暂态：NE5和NE6发生倒换可能就在NE5或NE6发生时钟源倒换的同时，NE3下插的S1字节“3b”可 能就到达了 NE4。NE4判决“3b/0f/28/4b，倒换到跟踪备用BITS,向 东西向光路都下插S1字节为“28” ；随后，NE3、NE2发生倒换，跟踪东向并向西向下插“28” ； NE5、NE6 也再次判决，仍旧跟踪西向，但接收和下插的S1字节

38、不再是环上残存的“14”，而是改为了 “28”。最终，NE1也倒换，跟踪西向，全环达到 稳定状态，如图1-12所不。5.2.2 保持工作模式当可跟踪的全部时钟基准源都丢失的状况下，时钟模块进入保持工作模式。 此时，时钟板采用在跟踪模式下所保存在DSP寄存器中的相位比较数据反向 读取输出，用来维持对本板时钟的掌握，使本板输出时钟仍旧满意系统运行 的要求。保持记忆功能最大的优点是当网元基准时钟源发生短时间丢失时， 将不会对系统时钟产生大的影响，避开同步光传输系统产生较大的指针调整, 从而保证了系统工作状态的连续性。比如时钟源级别的配置为sl5p1 & sl6p1 & sets,只有当sl5p1和s

39、l6p1都失 效后，XCS才转入保持模式（未启动时钟爱护倒换）。当时钟源切换时，不清除保持寄存器的数据，而是接着以每7秒1次的频率 将新的鉴相电路输出数据保存到DSP寄存器中，即采纳绕接方式。5.2.3 自由振荡工作模式当所跟踪的时钟基准源丢失时间超过24小时或跟踪模式下储存的保持数据已 被取空，则时钟模块由保持工作模式进入到自由振荡工作模式。此时，时钟 模块的输出时钟精度将直接取决于38M晶振输出，完全符合4.6ppm的指 标。5.3 SSMB和时钟爱护倒换的概念SSMB的概念SSMSynchronous Status Message,即同步状态消息，是同步网中用来表示时钟质量等级的一组编码

40、。目前ITU-T建议规定用四个bit来进行编码, 这四bit即为同步状态消息字节（SSMB）。在SDH传输网中，SSMB是通 过SDH段开销中的S1字节（STM-N帧中第一个STM-1帧的第一个S1字 节）的低四位b5b8来传送的；而在BITS设施中，SSMB是通过2Mbit/s时 钟信号的第一时隙（TS0）的某个bit来传送的。表51是ITU-T已定义的同步状态信息（SSM）编码，表示16种同步源质 量等级信息。SSMB=2对应的时钟质量等级最高，SSMB=f对应的时钟质量 等级最低。表51同步状态信息编码S1 （b5-b8） SSMB SDH同步质量等级描述图519稳定状态2. NE5进行

41、倒换判决前，NE3的S1字节“3b”已到达NE4NE2、NE3、NE6的中间倒换过程同上。S1字节“3b”至I达NE2、NE3、NE6特殊是NE4时，依据此假设条件，NE5下插给NE4的S1字节仍旧为 “14”，如图1-13所示。e / w / ie / w / ie/w/ i图1-13 NE5进行倒换判决前，NE3的S1字节“3b”已到达NE4 NE4首先判决3b/14/28/4b,倒换到跟踪东向，下插“14” ,回传 “Of” ； NE3、NE2发生倒换，并向西向下插“14”。NE1虽然东向接收到的S1 字节为“14”，但时钟ID为其自身ID,不能跟踪该时钟源，仍旧自振, 如图1-14所示

42、。图114中间暂态：NE3、NE2发生倒换 随后,NE6的“3b”可能已经到达NE5, NE5判决“3b / Of/0b”，仍 旧跟踪东向，下插“3b”。NE4再次判决“Of/3b/28/4b”，倒换到跟 踪备用BITS,向东西向下插“28”。 随后，NE3、NE2仍旧跟踪东向，但S1字节改为“28”。NE5、NE6 倒换到跟踪西向，下插“28” o NE1判决“不行用/ 28/28/3b”，倒换 到跟踪西向。全环进入稳定状态，同图112所示。从以上两种状况的分析可以看出，环上时钟在经过了多次倒换，最终才进入 稳定状态，不是一步到位的。但是，只要时钟ID有效，环上就能有效地防止 消失“时钟环”

43、，保证最终状态的正确性。那么以上两种状况，究竟哪一种会发生呢？现在还不能下定论，由于S1字节 在环上传递，即要考虑光纤距离导致的传输时延，也要考虑各个网元进行时 钟爱护合同处理的时延；特殊是后者，由于程序的简单性导致运行时间很难 完全确定。两种因素结合，S1字节在环上传递的时延不能完全确定，所以我 们还需要分上述两种状况来分析。但是，最终的结果是一样的，就是全网统 一于备用BITS这个基准源。4.6当主备用BITS时钟都失效后依据倒换合同，各网元将从可用的时钟源中选择级别最高的一个时钟源作为 同步源。假设全部BITS出故障前，网中的各个网元的时钟同步于网元4的 时钟。则全部BITS出故障后，通

44、过分析不难看出，网中各个网元的时钟仍将 同步于网元4的时钟，时钟跟踪方向和图1-12一样。只不过此时，整个传输 网的同步源时钟质量由原来的G.812本地局时钟降为同步设施定时源 (SETS)时钟。但整个网仍同步于同一个基准时钟源。五、外时钟信号不携带SSMB的状况三种等价状况其实等价于这种状况的，有三种状况，处理方法一样：(1) 2Mbit/s外时钟信号中SSMB= Of ”的状况;2Mbit/s外时钟信号不携带SSMBo对于一些比较早期的BITS设施，可 能没有SSM设置和传递功能；即使BITS时钟信号精度达到了 G.812 转接时钟或G.812本地时钟的精度，但BITS信号中却无SSMB或

45、SSMB 为“Of ”，即为“不应用作同步”,从而导致了我司的OptiX设施和局 方BITS设施协作上的问题。(3)外时钟为2MHz信号。5.1 后果对于以上三种状况，对我们设施的时钟影响都是一样的：就是我们时钟板检 测到的SSMB都为“Of ”。那么这会产生什么后果呢？要知道，当OptiX设施启动了时钟爱护后，各网 元是要进行SSMB的检测，以此来推断是否要切换时钟源。而当外时钟 SSMB=“0f ”时，将导致在启动了时钟爱护后网元始终无法跟踪外时钟，不 管此外时钟信号的质量精度如何。这就是许多“无法跟踪外时钟”的问题症 结所在。5.2 解决方法通过我们的软件设置，可以较好地解决这一问题，原

46、理是这样的：在接收的 外时钟信号中，我们人工插入(或者讲模拟)一个SSMB (比如为04),以 替代外时钟信号中原有的“Of ”，就相当于外时钟信号中SSMB为一个正确 的值，如图1-15所示。然后全网再设置其他参数，启动时钟爱护合同，就可 以正常倒换了。当外时钟信号断开或失效后，此人工插入的SSMB也将不起作用，所以不会 影响时钟的正常倒换。2；53一、4图1 -15人工模拟外时钟信号的SSMB人工插入SSMB方法很简洁,一条命令足够（可以和其他时钟参数一起设置）:cfg-set-stgpara:s1class=源&时钟质量；比如 :cfg-set-stgpara:s1 class=ex18

47、k&4; ”就将外时钟1的SSMB人工设置为“4”，替代了原来的“f ”。采用这个 SSMB,就能正常实现全网的时钟爱护倒换。当ex18k断掉后，此人工设置 的SSMB也将断掉，不会仍旧是“4”，从而保证时钟源的正确倒换。“slclass”参数的设置，对2MHz外时钟和支路时钟源也有效，具体说明参 见OptiX 155/622或2500+的相应命令行列表。六、无外接时钟能否实现时钟爱护？6.1 实现方法和原理现在，基于主机的支持，我们也能供应在无外接时钟的状况下，环上实现时 钟爱护，主机版本参见上面的版本要求。实现方法与有外接时钟时差不多，以图13为例：中心站NE1仍旧设置自振, 并给内部时钟源设置一个ID；其他网元配置为“西向/东向/自振”即可，不需 要设置时钟ID,当然环上时钟也可以从两个方向跟踪。配置示例如下（OptiX 155/622 设施）：NE1 ： :cfg-set-stgpara:syncclass=in