时钟专题

传输SDH售后服务工程师初级培训教材

[单击此处键入培训教材名称]

说明（“教材命名规则

设备型号英文符（版本符）+设备中文符+对象符+ 级别符+培训教材（第Y册）

教材命名示例

举例1：ZXJ10（V10.0）数字程控交换机

用户高级培训教材

举例2：ZXSM-10G同步复用设备

员工（用服）中级培训教材”

需要调用用户培训教材参考请上：https://www.wendangku.net/doc/6d15569220.html,

输入用户名和密码登录------进入资料中心----培训资料-----

培训教材----即可选择所需用户教材下载。）

深圳市中兴通讯股份有限公司

本资料著作权属深圳市中兴通讯股份有限公司所有。未经著作权人书面许可，任何单位或个人不得以任何方式摘录、复制或翻译。

侵权必究。

深圳市中兴通讯股份有限公司

地址：深圳市高新技术产业园科技南路中兴通讯大厦

电话：（+86755）26770000

网址：https://www.wendangku.net/doc/6d15569220.html,

邮编：518057

* * * *

版次：2004年XX月第XX版

代码：

说明本教材包含以下内容：

SZEC_081_A0 时钟专题学习目标：

●同步网概述

●SDH设备时钟功能结构

●SDH接口的SSM功能

●时钟配置

●时钟故障举例

●时钟成环分析

目录

第一节同步网概述 (2)

1.1通信网络同步问题的产生和总体需求 (2)

1.2同步的目的 (2)

1.2.1 SDH传输系统对频率、相位同步的要求 (2)

1.2.2 (2)

1.2.3 SDH的引入对网同步的要求 (3)

1.3同步网的分级和时钟设置 (3)

1.4同步方式分类 (4)

1.5同步方式的应用 (5)

1.6我国数字同步网的同步方式 (5)

第二节SDH设备时钟功能结构 (8)

2.1 SDH同步网结构 (8)

2.2 (8)

2.3 SDH设备时钟功能结构 (9)

2.3.1选择器A (9)

2.3.2选择器B (10)

2.3.3选择器C (11)

2.3.4 SETG (11)

2.4 SDH设备时钟工作方式 (12)

2.4.1外同步定时方式 (12)

2.4.2提取定时方式 (13)

2.4.3内部定时 (15)

2.5主从同步网中从时钟的工作模式 (15)

2.6定时保护倒换与恢复 (15)

第三节SDH接口的SSM功能 (16)

3.1 S1字节的定义 (16)

3.2 SDH网同步时钟选择的原则 (18)

3.3利用SSM字节实现网同步的实例 (19)

第四节时钟配置 (21)

-1-

4.1网管定时源配置功能简介 (21)

4.2网管上的时钟源配置实例 (22)

第五节时钟故障举例 (24)

5.1时钟板故障导致光板上报帧丢失或接收信号丢失告警 (24)

5.2时钟板S口通信故障导致换板时业务中断 (24)

5.3备用时钟板故障导致设备指针调整 (25)

5.4外时钟SA导致II型机的监控中断 (26)

5.5时钟配置出错（链网有两个外时钟） (27)

5.6时钟等级设置错误导致断纤后时钟状态出错 (28)

第六节钟成环分析 (30)

6.1链网分析 (30)

6.2环网分析 (31)

6.2.1配置一 (31)

6.2.2配置二 (33)

6.2.3成环分析 (34)

6.2.4推荐配置 (35)

-2-

-1-

时钟专题培训教材

-2- 第一节同步网概述

1.1通信网络同步问题的产生和总体需求

广义的同步是数字化通信网络的基本需求，同步包括位同步、帧同步、包同步、

频率同步、相位同步和时刻同步。

1．位同步、帧同步和包同步是收发设备之间的问题，通过规范数字信号的电气

特性、帧结构和包结构来保证这些同步的完成。

2．数字化通信网络对频率同步、相位同步和时刻同步需求的产生和发展

数字网中要解决的主要问题之一是网同步问题，因为要保证发端在发送数字脉冲

信号时将脉冲放在特定时间位置（特定的时隙）上，而收端要能在特定的时隙上

将该脉冲解读以保证收发两端的正常通信。而这种保证收/发两端能正确地在某一

特定时间位置上提取/发送信息的功能则是由收/发两端的时钟同步来实现的。因

此，网同步的目的是使网中各节点的时钟频率和相位都限制在预先确定的容差范

围内，以免由于数字传输系统中收/发定时的不准确导致传输性能的劣化（损伤）。

1.2同步的目的

同步的目的是使通信网内运行的所有数字设备工作在一个相同的平均速率上。

如果发送设备的时钟频率快于接收设备的时钟频率，接收端就会周期性的丢失一

些送给它的信息，这种信息丢失称为漏读滑动；

如果接收端的时钟频率快于发送端的时钟频率，接收端就会周期性的重读一些送

给它的信息，这种信息重读称为重读滑动。

数字网的同步性能对网络能否正常工作至关重要，SDH网的引入对网的同步提出了

更高的要求。

1.2.1SDH传输系统对频率、相位同步的要求

SDH的映射机理和指针调整机理造成SDH传输网络必须工作于同步状态或准同

步状态。异步运行的SDH系统对其载运的业务码流将发生大量的周期性的指针

调整事件，劣化其载运业务码流（特别是装于VC12中2.048Mb/S信号）的定时

性能，造成相关业务网的抖动和漂动性能恶化，导致相关业务产生大量相关损伤。

SDH传输系统对定时信号的短稳提出了严格的要求。

定时短稳不良的后果，首先是劣化SDH系统的误码性能：增加光中继器间的光功

率代价、诱发突发性的大误码块；

其次是对其载运的业务码流将发生大量的随机的指针调整事件，劣化其载运业务

码流（特别是装于VC12中2.048Mb/S信号）的定时性能，造成相关业务网的漂

动性能恶化，导致相关业务产生大量滑动损伤。

1.2.3SDH的引入对网同步的要求

当网络工作在正常模式时，各网元同步于一个基准时钟，网元节点时钟间只存在

相位差而不会出现频率差，因此只会出现偶然的指针调整事件（网同步时，指针

调整极少发生）。

当某网元节点丢失同步基准时钟而进入保持模式或自由振荡模式时，该网元节点

本地时钟与网络时钟将会出现频率差，而导致指针连续调整，这时网络业务的正

常传输仍能维持。

SDH网与PDH网可能共存，在SDH/PDH边界出现的抖动和漂移主要来自指针调整和

净负荷映射过程。在SDH/PDH边界节点上指针调整的频度与这种网关节点的同步

性能密切相关。如果执行异步映射功能的SDH输入网关丢失同步，则该节点时钟

的频偏和频移将会导致整个SDH网络的指针持续调整，使同步性能恶化；

如果丢失同步的网络节点是SDH网络连接的最后一个网络单元，则SDH网络输

出仍有指针调整会影响同步性能；

如果丢失同步的是中间的网络节点，只要输入网关仍然处于与基准时钟（PRC）

的同步状态，则紧随丢失同步节点的仍处于同步状态的网络单元或输出网关可以

校正中间网络节点的指针调整，因而不会在最后的输出网关产生净指针调整，从

而不会影响同步性能。

1.3同步网的分级和时钟设置

同步网的分级和时钟设置如表 1.3-1所示。

表 1.3-1

同步网分级时钟等级设置位置

第一级1级基准时钟设置在各省、自治区中心和直辖市。

第二级2级节点时钟设置在各省、自治区中心和直辖市的各长途通信楼，地、市级长途通信楼和汇接长途话务量大且具有多种业务要求的重要汇接局。

第三级3级节点时钟设置在本地网内的汇接局和端局。

1.4同步方式分类

SDH网的同步方式大致有四种：全同步、伪同步、准同步、异步。

解决数字网同步主要有两种方法：伪同步和主从同步。

1. 全同步方式：

全网皆同步于唯一的基准主时钟（PRC）。其同步精度高，但实施困难。一

般考虑分级控制的方案；即可用等级主从同步方式来实现。

2. 伪同步

是指数字交换网中各数字交换局在时钟上相互独立，毫无关联，而各数字交

换局的时钟都具有极高的精度和稳定度，一般用铯原子钟。由于时钟精度高，

网内各局的时钟虽不完全相同（频率和相位），但误差很小，接近同步，于是

称之为伪同步。

3. 主从同步

指网内设一时钟主局，配有高精度时钟，网内各局均受控于该全局（即跟踪

主局时钟，以主局时钟为定时基准），并且逐级下控，直到网络中的末端网元

——终端局。

4. 准同步方式：

当外定时基准丢失后，节点时钟进入保持模式；网络同步质量不高。

目前，SDH网广泛采用等级主从同步方式。

1.5同步方式的应用

一般伪同步方式用于国际数字网中，也就是一个国家与另一个国家的数字网之间

采取这样的同步方式，例如中国和美国的国际局均各有一个铯时钟，二者采用伪

同步方式。

主从同步方式一般用于一个国家、地区内部的数字网，它的特点是国家或地区只

有一个主局时钟，网上其它网元均以此主局时钟为基准来进行本网元的定时，主

从同步和伪同步的原理如图1.7-1所示。

图1.7-1 伪同步和主从同步原理图

1.6我国数字同步网的同步方式

我国数字同步网采用分级的主从同步方式，即用单一基准时钟经同步分配网的同

步链路控制全网同步，网中使用一系列分级时钟，每一级时钟都与上一级时钟或

同一级时钟同步。又称分布定时方式，如图 1.6-1所示。

1．设在北京的符合G.811的PRC分级下控，直到最低一级的从时钟，符合等级

主从同步方式。

2．把全国划分为几个同步区，每个区设一个区域基准时钟（LPR）- 铷原子钟；

LPR既可以接收PRC信号，又可以接收GPS（全球定位系统）信号。因各同

步区的LPR有微小差异，但误差极小而接近于同步，故又称伪同步方式。

GPS

图 1.6-1 中国电信的同步网结构

知识点：

为了增加主从定时系统的可靠性，可在网内设一个副时钟，采用等级主从控制方式。两个时钟均采用铯时钟，在正常时主时钟起网络定时基准作用，副时钟亦以主时钟的时钟为基准。当主时钟发生故障时，改由副时钟给网络提供定时基准，当主时钟恢复后，再切换回由主时钟提供网络基准定时。我国采用的同步方式是等级主从同步方式，其中主时钟在北京，副时钟在武汉。在采用主从同步时，上一级网元的定时信号通过一定的路由——同步链路或附在线路信号上从线路传输到下一级网元。该级网元提取此时钟信号，通过本身的锁相振荡器跟踪锁定此时钟，并产生以此时钟为基准的本网元所用的本地时钟信号，同时通过同步链路或通过传输线路（即将时钟信息附在线路信号中传输）向下级网元传输，供其跟踪、锁定。若本站收不到从上一级网元传来的基准时钟，那么本网元通过本身的内置锁相振荡器提供本网元使用的本地时钟并向下一级网元传送时钟信号。

数字网的同步方式除伪同步和主从同步外，还有相互同步、外基准注入、异步同步（即低精度的准同步）等。下面讲一下外基准注入同步方式。

外基准注入方式起备份网络上重要节点的时钟的作用，以避免当网络重要结点主时钟基准丢失，而本身内置时钟的质量又不够高，以至大范围影响网元正常工作的情况。外基准注入方法是利用GPS（卫星全球定位系统），在网元重要节点局安装GPS接收机，提供高精度定时，形成地区级基准时钟（LPR），该地区其它的下级网元在主时钟基准丢失后仍采用主从同步

第二节SDH设备时钟功能结构

2.1SDH同步网结构

SDH网的主从同步时钟可按精度分为四个类型（级别），分别对应不同的使用范

围：作为全网定时基准的主时钟；作为转接局的从时钟；作为端局（本地局）的

从时钟；作为SDH设备的时钟（即SDH设备的内置时钟）。ITU-T将各级别时

钟进行规范（对各级时钟精度进行了规范），如图2.2-1所示，时钟质量级别由高

到低分列于下：

·基准主时钟——满足G.811规范。

·转接局时钟——满足G.812规范（中间局转接时钟）。

·端局时钟——满足G.812规范（本地局时钟）。

·SDH网络单元时钟——满足G.813 规范（SDH网元内置时钟）。

在正常工作模式下，传到相应局的各类时钟的性能主要取决于同步传输链路的性

能和定时提取电路的性能。在网元工作于保护模式或自由运行模式时，网元所使

用的各类时钟的性能，主要取决于产生各类时钟的时钟源的性能（时钟源相应的

位于不同的网元节点处），因此高级别的时钟须采用高性能的时钟源。

第K

设备时钟

设备时钟

设备时钟

注: K=10;

N=20;

网元时钟总数< 60图 2.2-1 同步参考链

时钟板在系统中的应用实例如图2.2-2所示。

图 2.2-2 时钟板在系统中的应用实例

2.3 SDH 设备时钟功能结构

SDH 设备时钟功能结构如图 2.3-1所示。其中： ● T1 — STM-N 输入接口 ● T2 — PDH 输入接口 ● T3 — 外定时输入接口 ● T4 — 外定时输出接口

● SETG — 同步设备定时发生器，即SDH 设备时钟SEC ●

T0 — 为内部定时接口

图 2.3-1 SDH 设备时钟功能结构图

2.3.1 选择器A

选择器A 功能要求：

●对所有STM-N线路/支路信号进行优先级设置及闭塞/打开设置的功能。

●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。

图 2.3-2 选择器A

2.3.2选择器B

选择器B功能要求：

●对所有STM-N线路/支路信号进行优先级设置及闭塞/打开设置的功能。

●对至少1路PDH支路信号进行优先级设置及闭塞/打开设置的功能。

●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。

●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；

●设置内部时钟（SETG）等级的功能。

图 2.3-3 选择器B

2.3.3选择器C

选择器C功能要求：

具有从STM-N线路/支路信号直接导出或经过SETG输出的功能；

●具有设置SSM门限的功能；

●对2Mb/s接口，具有按照设置的SSM门限在T4定时输出信号中插入AIS信

号或闭塞的功能；对2MHz接口，具有按照设置的SSM门限闭塞T4定时输

出信号的功能；

●当T4定时输出信号选择从STM-N线路/支路导出时，当选用的STM-N线路/

支路信号出现LOS/AIS/OOF告警时，对于2Mb/s接口，具有在T4定时输出

信号中插入AIS信号或闭塞的功能；对于2MHz接口，具有闭塞T4定时输

出信号的功能；

图 2.3-4 选择器C

2.3.4SETG

图 2.3-5 SETG

鉴相器

数字低通滤波器

恒温压控振荡器

输入参考

D/A

分频器

SETG

输出系统时钟T0

图 2.3-6 SETG 内部结构

2.4 SDH 设备时钟工作方式

SDH 设备时钟工作方式包括 ● 外同步定时方式 ● 提取定时方式 ●

内部定时方式

2.4.1 外同步定时方式

外同步定时方式——设备内部的时钟严格跟踪（锁定）从外部输入的定时基准信号，如图 2.4-1所示。

东侧STM-N 西侧

STM-N 外同步定时方式

提取时钟

发送时钟

图 2.4-1 外同步定时 2.4.2 提取定时方式

提取定时方式——设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时。包括以下三种定时方式：

●

线路定时方式 ●

通过定时方式 ● 环路定时方式

1. 线路定时方式

线路定时——所有的STM-N 发送时钟，皆从某一特定的STM-N 接收信号中提取定时。中兴公司ADM 设备均采用线路定时方式。如图 2.4-2所示。

西侧东侧STM-N 提取时钟

发送时钟

图 2.4-2 线路定时

2. 通过定时方式

通过定时——STM-N 发送时钟，从其同方向终结的STM-N 接收信号中提取定时。（一般用于再生器REG ）

西侧

东侧STM-N

提取时钟

发送时钟

图 2.4-3 通过定时 3. 环路定时方式

环路定时——STM-N 发送时钟，从其同侧的STM-N 接收信号中提取定时信号。 （环路定时是线路定时的一种特殊情况，一般用于TM 点），如图 2.4-4所示。

提取时钟

发送时钟

西侧

STM-N

东侧STM-N

图 2.4-4 环路定时

2.4.3内部定时

利用其内部的振荡器产生的信号作为同步信号；其精度要求为：4.6ppm。

2.5主从同步网中从时钟的工作模式

主从同步的数字网中，从站（下级站）的时钟通常有三种工作模式。

1. 正常工作模式——跟踪锁定上级时钟模式

此时从站跟踪锁定的时钟基准是从上一级站传来的，可能是网中的主时钟，也可

能是上一级网元内置时钟源下发的时钟，也可是本地区的GPS时钟。

与从时钟工作的其它两种模式相比较，此种从时钟的工作模式精度最高。

2. 保持模式

当所有定时基准丢失后，从时钟进入保持模式，此时从站时钟源利用定时基准信

号丢失前所存储的最后频率信息作为其定时基准而工作。也就是说从时钟有“记

忆”功能，通过“记忆”功能提供与原定时基准较相符的定时信号，以保证从时钟频

率在长时间内与基准时钟频只有很小的频率偏差。但是由于振荡器的固有振荡频

率会慢慢地漂移，故此种工作方式提供的较高精度时钟不能持续很久。此种工作

模式的时钟精度仅次于正常工作模式的时钟精度。

3. 自由运行模式——自由振荡模式

当从时钟丢失所有外部基准定时，也失去了定时基准记忆或处于保持模式太长，

从时钟内部振荡器就会工作于自由振荡方式。

此种模式的时钟精度最低，实属万不得已而为之。

2.6定时保护倒换与恢复

设备应具有二个以上的外同步信号输入接口。

1. 定时保护倒换功能

当高等级的外同步源失效时，设备应能自动倒换到较低级别的外同步源。

2. 恢复功能

当高等级外同步源恢复正常后，设备应能再恢复到从高级别的外同步源获取

定时信号。