Sieci pakietowe przez konwergencję usług i technologii zdominowały świat dzisiejszej telekomunikacji. Usługi realizowane w oparciu o sieci przełączania obwodów takie jak SDH są migrowane na bardziej wydajne i tańsze sieci pakietowe Ethernet/IP/MPLS. Wyzwaniem jest zapewnienie transportu sygnałów synchronizacji - natywnych dla sieci komutacji obwodów - przez sieci pakietowe. Sieci IP/MPLS używane w realizacji Mobile Backhaul stają przed koniecznością spełnienia wysokich wymagań związanych z zapewnieniem synchronizacji czasu i fazy. Prezentacja przedstawia jakie mechanizmy w sieciach pakietowych realizują usługi precyzyjnego transportu synchronizacji czasu, fazy i częstotliwości. http://plnog.pl https://www.facebook.com/PLNOG/ https://twitter.com/PLNOG

1. • Synchronizacja
w sieciach
pakietowych
1
PLNOG 2Kraków
2017

2. C o t o j e s t
s y n c h r o n i z a c j a
2
PLNOG 2Kraków
2017
Synchronizacja (z stgr. σύγχρονος synchronos - równoczesny) – koordynacja
w czasie, co najmniej dwóch zjawisk (procesów), tzn. dążenie do równoległego,
niezależnego ich przebiegu, skoordynowanego w czasie lub do jednoczesnego
ich zakończenia.
© Wikipedia

3. C o w ł a ś c i w i e
s y n c h r o n i z u j e m y ?
3
PLNOG 2Kraków
2017
• Częstotliwość
• Faza
• Czas/Faza
4:00:00
4:00:00
4:00:10
4:00:10

4. W z o r c e z e g a r o w e
4
PLNOG 2Kraków
2017
STRATUM TYP DOKŁADNOŚĆ
1 Cesium/GPS 1 x 10-12 (0,0001ppb)
2 Rubidium 1.6 x 10-8 (0,001 ppb)
3E Precision Quartz 1 x 10-6 (1ppm)
3 Transport 1 x 10-6 (1ppm)
4 CPE 3,2 x 10-6 (3,2 ppm)
Typowy zegarek kwarcowy: 20ppm co daje 1,73 s/dzień1
Zegar atomowy oparty o Cez: 0,0001ppb co daje 8,64 ns/dzień2
1(86400/10-6)*20=1,73s
2(86400/10-9)*0,0001=0,00000000864s=8,64ns

5. S y n c h r o n i z a c j a
w s i e c i a c h
z o r i e n t o w a n y c h
p o ł ą c z e n i o w o
5
PLNOG 2Kraków
2017

6. S y n c h r o n i z a c j a a
s i e c i p a k i e t o w e
6
PLNOG 2Kraków
2017
• Sieci pakietowe nie potrzebują synchronizacji
• Dominacja technologii Ethernet/IP
• Transmisja sygnałów TDM (SDH) przez sieci pakietowe - synchronizacja częstotliwości
• Transmisja POT (E1) przez sieci pakietowe - synchronizacja częstotliwości
• Mobile Backhaul (2G/2G/LTE/5G) duże wymogi synchronizacji czasu/fazy

7. T r a n s p o r t
s y n c h r o n i z a c j i w
s i e c i p a k i e t o w e j
7
PLNOG 2Kraków
2017
• Synchronizacja częstotliwości
•SYNC-E
•PTP 1588v2 profile 1
•SDH
•Systemy 2G/3G
• Synchronizacja czasu/fazy
•PTP 1588v2 profile 2
•LTE/5G
http://www.cisco.com/c/dam/global/sr_rs/assets/expo2010/pdfs/Prenos_frekvencije_i_faza_preko_paketskih_mreza.pdf

8. S Y N C - E
8
PLNOG 2Kraków
2017
• Synchronizacja tylko częstotliwości
• Technologia warstwy fizycznej
• Transport sygnalizacji poza pasmem Ethernet
• Odporny na PDV (Packets Delivery Variation)
• Łatwy w integracji z istniejącymi sieciami SDH
• „Traceability” to PRC

9. S Y N C - E
9
PLNOG 2Kraków
2017

10. S Y N C - E i O T N
10
PLNOG 2Kraków
2017
• Transport OTN1 nie jest synchroniczny
• GFP-F2 nie uwzględnia SYNC-E
• Nowe mapowanie GMP3 z TTT4 wspiera SYNC-E
1 Optical Transoprt Network
2 General Framing Procedure – Framed
3 General Mapping Procedure + Time Transprent Transcoding

11. J e ś l i n i e S Y N C - E ?
11
PLNOG 2Kraków
2017
• Jak sieć pakietowa może „wyczuć” częstotliwość ?
• Adaptive Clock Recovery
• Differential Clock Recovery

12. P r e c i s i o n T i m e
P r o t o c o l 1 5 8 8 v 2
12
PLNOG 2Kraków
2017
• Two Way Time Protocol oparty o HW Time Stamps
• Dokładność sub-mikrosekund (v1) sub-nanosekund (v2)
• UDP 319,320
• Wsparcie dla Unicast/Multicast
• Możliwość pracy bezpośrednio nad Ethernetem
• Przezroczysty dla STP
• Algorytm wyboru źródła (Master’a) BMCA
• Synchronizacja częstotliwości (profil 1)
• Synchronizacja czasu/fazy (profil 2)

13. P T P ś c i e ż k a
k o m u n i k a c y j n a
13
PLNOG 2Kraków
2017
PRTC - Primary Refrence Time Clock
GM – Grand Master
BC – Boundary Clock
TC – Transparent Clock
OC – Ordinary Clock

14. P T P w d z i a ł a n i u
14
PLNOG 2Kraków
2017
OFFSET=T2-T1-DELAYMS = T3-T4+DELAYSM
RT = DELAYMS + DELAYSM=(T2-T1)+(T4-T3)
DELAYAVG= [(T2-T1)+(T4-T3)]/2
OFFSET=T2-T1-DELAYAVG
OFFSET=[(T2-T1)-(T4-T3)]/2

15. P T P
s y n c h r o n i z a c j a
c z ę s t o t l i w o ś c i
15
MAPLNOG
2Kraków 2017
J 2017
END-to-END
Full Timing Support

16. P T P
s y n c h r o n i z a c j a
c z a s u / f a z y
16
PLNOG 2Kraków
2017
Full Timing Support ONLY*

17. P T P w a ż n e
a s p e k t y
17
PLNOG 2Kraków
2017
• Asymetrie (PDV)
• Ścieżka ruchu (nie ma mechanizmów automatycznej korekcji)
• Różne długości optyczne
• Asymetria routingu (LSP)
• Wewnątrz urządzeń (eliminowane przez TC)
• Transport przez OTN
• Protekcja synchronizacji
• Wytyczne ITU (G.709, G.8271, G.8261)

18. C o o f e r u j e
J u n i p e r
18
PLNOG 2Kraków
2017
• External clock timing port (BITS, GPS)
• 10-MHz timing connectors (one input and one
output)
• 1-pulse-per-second (PPS) connectors (one input
and one output)
• Time-of-day (TOD) RS-232 port
• Synchronous Ethernet as timing input or output
• Packet (IEEE 1588-2008) v2 timing includes:
• Timing input when configured as Ordinary
Clock (OC) or Boundary Clock (BC)
• Timing output when configured as BC
https://pathfinder.juniper.net/feature-explorer/

19. M X 1 0 4 i A C X 5 0 0
19
PLNOG 2Kraków
2017

20. Q / A
20
PLNOG 2Kraków
2017
Sekunda (łac. secunda – następna, najbliższa) –
jednostka czasu, jednostka
podstawowa większości układów jednostek
miar np. SI, MKS, CGS – obecnie oznaczana s,
niegdyś sek.
Jest to czas równy 9 192 631 770 okresom
promieniowania odpowiadającego przejściu między
dwoma poziomami F = 3 i F = 4 struktury nadsubtelnej
stanu podstawowego S1/2 atomu cezu 133Cs (powyższa
definicja odnosi się do atomu cezu w spoczynku w
temperaturze 0 K)
© Wikipedia