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摘 要本文主要介绍了网同步的一些基本概念及SDH网同步的一些问题。
关键词SDH；网同步；同步方式
中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0126-01
随着通信网络的数字化，在固定高速率的数字信号传输过程中，同步与定时越发显得十分重要。通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。在数字通信网中，为了使到达网内各交换节点的全部数字流都能实现有效的交换，而引入了网同步概念，数字同步网正式在这一需求下出现的。
1网络同步的基本概念
网络同步是指网上各节点设备同步于某一基准时钟源。分为两种情况：一是时间同步，即网上各节点设备同步于UTC（世界协调时）；二是频率同步，即网上各节点设备的时钟源同步于某一基准时钟频率。SDH网络的同步方式主要采用后者——频率同步方式。
1）时钟源种类。ITU-T依据时钟源的相关质量参数对其进行了分类。按时钟质量等级分为：一级时钟（如：铯钟）具有极高的频率准确度和稳定度，可用于全国网络的频率同步基准，因此又称为PRC-基准时钟源；二级转接局时钟和三级端局时钟，二者统称为SSU-同步供给单元；四级时钟（设备时钟）通常设置于网元设备内部，也称为同步设备时钟（SEC）。
2）网络同步的基本方式。目前，常用的交换节点时钟同步方式主要有2种基本方式，即主从同步方式和伪同步方式。①主从同步方式。主从同步方式设置一个高质量的基准时钟作为主时钟，主时钟信号通过时钟链路或者时钟信息附着在业务流中通过业务链路传递到各个下一级从时钟。下一级时钟跟踪主时钟的时钟信号，实现全网同步于一个时钟基准。该方式主要用于网络内部。②伪同步方式。伪同步方式主要用于网络之间的同步。这种方式在整网中不设主时钟，由网内各交换节点时钟相互控制，最后都调整到一个稳定的、统一的系统频率上，从而实现全网的同步工作。例如在网络1和网络2的内部使用主从同步方式达到各网元间的时钟同步，网络1和网络2间使用伪同步方式，其中主时钟1和2分别是高质量等级的时钟，尽量使二者的时钟频率和相位达到同步，进而减少网间互通业务出现滑动误码的现象。
3）时钟源的工作模式。时钟源的工作方式分为：自由振荡、保持、跟踪三种模式。①跟踪模式。跟踪模式又称为锁定模式，它是指实际业务条件下的工作模式。此时，从站跟踪锁定的时钟基准是从上一级站传来的，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，此时从时钟利用定时基准信号丢失前所存储的最后的频率信息作为其定时基准而工作。此种工作模式的时钟精度仅次于跟踪模式的时钟精度，此种工作模式提供的较高精确度的时钟不能持續很久。③自由振荡模式。当从时钟不仅丢失所有外部定时基准，而且也失去了定时基准记忆或者根本就没有保持模式时，从时钟内部振荡器就会工作于自由振荡模式。此种模式的时钟精度最低，实属万不得已而为之。
2SDH的网络同步
随着数字通信的发展，特别是计算机通信及计算机网络的发展，通信系统也由点对点的通信发展到多点间的通信，这时，多个用户相互连结而组成了数字通信网络。显然，为了保证通信网内各用户之间可靠的进行数据交换，因此对于数字交换来说，要求达到交换节点全部数字流有统一的时钟，涉及全网，这就是网同步。
1）SDH网络对网同步的要求。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。当网络工作在跟踪模式时，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，因此只会出现偶尔的指针调整事件。
2）SDH网络的定时方式。SDH网络是整个数字网的一部分，它的定时基准应该是这个数字网的统一的定时基准。在SDH网中要有一个SDH网元时钟主站，SDH网络上其他网元的时钟一次网元时钟为基准，也就是说其他网元跟踪该主站网元的时钟。因为SDH网是数字网的一部分，网上同步时钟应该为该地区的时钟基准时，该SDH网上的主站一般设在本地区时钟级别较高的局，SDH主站所用的时钟就是该转接局时钟。主站SDH网元的SETS功能模块通过该时钟输入口提取转结局时钟，以此作为本站和SDH网络的定时基准。该定时基准被SDH主站网元放于SDH网上传输的STM-N信号中，其它SDH网元通过SPI功能模块来提取STM-N信号中断时钟信息，并进行跟踪锁定。
3）SDH设备的时钟倒换。SDH设备科跟踪的时钟参考源有多个，常用的有：从STM-N业务信号流中提取的线路时钟、外部输入时钟、SDH设备自身时钟板产生的时钟。在异常情况下，若SDH设备的某一路时钟参考源丢失后，SDH设备会自动的跟踪其它可用的时钟参考源，实现SDH设备的时钟自动倒换。
SDH设备进行时钟倒换的方式有两种，一是基于时钟优先级的倒换。即将SDH设备所能跟踪的时钟参考设定优先级，当高优先级的时钟源丢失后，SDH设备将自动跟踪次优先级的时钟源。另一种是基于时钟质量的倒换，也称只为基于SSM信息的倒换。时钟的质量是通过业务信号流中所携带的SSM信息所标记的。
3时钟同步网络在京武线上的应用
现在就京武622M系统河北段内的某个小环网为例。整个网络的主用时钟是高碑店从北京抽取的线路时钟，其时钟等级为08；备用时钟是石家庄的外时钟，其时钟等级为0B。整个网络没有设置网元的内时钟作为时钟源。
在由邢台，邯郸，黄粱梦，临铭关，沙河，小康庄组成的环网，官庄和高邑分别是邢台的上游站。邢台分别从官庄、高邑方向抽取线路时钟作为该网路的时钟源，其中高邑方向的线路抽取时钟是主时钟，官庄方向的是备用时钟源。以邢台为起点沿顺时针方向：邢台→小康庄→沙河市→临铭关→黄粱梦→邯郸，到邯郸后不能到邢台了，该方向时钟不会成环；逆时针方向：邢台→邯郸→黄粱梦→临铭关→沙河市→小康庄后终止，该方向也不会成环；因此该网络不存在时钟成环的问题。依据路由最近原则，沙河市抽取小康庄方向时钟作为主时钟，抽取临铭方向时钟作为备用时钟源；临铭关抽取黄粱梦方向的线路时钟作为主时钟源，抽取沙河市方向的时钟作为备用时钟源。这样各网元都有主备两个时钟源。当邢台抽取高邑方向时钟异常时，根据时钟倒换原则自动切换成抽取官庄方向时钟作为网络主时钟源。类似，当某个网元的主用时钟源出现异常时根据SSM字节，网元可以自动切换至备用时钟源，进而保证网络的同步性和可靠性。
4结束语
随着通信网的数字化和数字通信网的高速发展，数字同步网经历了从无到有，日趋完善的历程，而推动数字同步网发展的动力主要在于高速发展的数字通信网络对同步不断提出新的要求。伴随新兴业务的不断发展，势必需要对各种新兴业务对同步的需求进行分析和研究，以便逐步完善数字同步网，使其能够更好的发挥其在数字网络中的支撑作用。
作者简介
张建影（1981—），男，汉族，河北省廊坊市人，北京铁路局北京通信段石家庄网管中心，助理工程师。
关键词SDH；网同步；同步方式
中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0126-01
随着通信网络的数字化，在固定高速率的数字信号传输过程中，同步与定时越发显得十分重要。通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。在数字通信网中，为了使到达网内各交换节点的全部数字流都能实现有效的交换，而引入了网同步概念，数字同步网正式在这一需求下出现的。
1网络同步的基本概念
网络同步是指网上各节点设备同步于某一基准时钟源。分为两种情况：一是时间同步，即网上各节点设备同步于UTC（世界协调时）；二是频率同步，即网上各节点设备的时钟源同步于某一基准时钟频率。SDH网络的同步方式主要采用后者——频率同步方式。
1）时钟源种类。ITU-T依据时钟源的相关质量参数对其进行了分类。按时钟质量等级分为：一级时钟（如：铯钟）具有极高的频率准确度和稳定度，可用于全国网络的频率同步基准，因此又称为PRC-基准时钟源；二级转接局时钟和三级端局时钟，二者统称为SSU-同步供给单元；四级时钟（设备时钟）通常设置于网元设备内部，也称为同步设备时钟（SEC）。
2）网络同步的基本方式。目前，常用的交换节点时钟同步方式主要有2种基本方式，即主从同步方式和伪同步方式。①主从同步方式。主从同步方式设置一个高质量的基准时钟作为主时钟，主时钟信号通过时钟链路或者时钟信息附着在业务流中通过业务链路传递到各个下一级从时钟。下一级时钟跟踪主时钟的时钟信号，实现全网同步于一个时钟基准。该方式主要用于网络内部。②伪同步方式。伪同步方式主要用于网络之间的同步。这种方式在整网中不设主时钟，由网内各交换节点时钟相互控制，最后都调整到一个稳定的、统一的系统频率上，从而实现全网的同步工作。例如在网络1和网络2的内部使用主从同步方式达到各网元间的时钟同步，网络1和网络2间使用伪同步方式，其中主时钟1和2分别是高质量等级的时钟，尽量使二者的时钟频率和相位达到同步，进而减少网间互通业务出现滑动误码的现象。
3）时钟源的工作模式。时钟源的工作方式分为：自由振荡、保持、跟踪三种模式。①跟踪模式。跟踪模式又称为锁定模式，它是指实际业务条件下的工作模式。此时，从站跟踪锁定的时钟基准是从上一级站传来的，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，此时从时钟利用定时基准信号丢失前所存储的最后的频率信息作为其定时基准而工作。此种工作模式的时钟精度仅次于跟踪模式的时钟精度，此种工作模式提供的较高精确度的时钟不能持續很久。③自由振荡模式。当从时钟不仅丢失所有外部定时基准，而且也失去了定时基准记忆或者根本就没有保持模式时，从时钟内部振荡器就会工作于自由振荡模式。此种模式的时钟精度最低，实属万不得已而为之。
2SDH的网络同步
随着数字通信的发展，特别是计算机通信及计算机网络的发展，通信系统也由点对点的通信发展到多点间的通信，这时，多个用户相互连结而组成了数字通信网络。显然，为了保证通信网内各用户之间可靠的进行数据交换，因此对于数字交换来说，要求达到交换节点全部数字流有统一的时钟，涉及全网，这就是网同步。
1）SDH网络对网同步的要求。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。当网络工作在跟踪模式时，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，因此只会出现偶尔的指针调整事件。
2）SDH网络的定时方式。SDH网络是整个数字网的一部分，它的定时基准应该是这个数字网的统一的定时基准。在SDH网中要有一个SDH网元时钟主站，SDH网络上其他网元的时钟一次网元时钟为基准，也就是说其他网元跟踪该主站网元的时钟。因为SDH网是数字网的一部分，网上同步时钟应该为该地区的时钟基准时，该SDH网上的主站一般设在本地区时钟级别较高的局，SDH主站所用的时钟就是该转接局时钟。主站SDH网元的SETS功能模块通过该时钟输入口提取转结局时钟，以此作为本站和SDH网络的定时基准。该定时基准被SDH主站网元放于SDH网上传输的STM-N信号中，其它SDH网元通过SPI功能模块来提取STM-N信号中断时钟信息，并进行跟踪锁定。
3）SDH设备的时钟倒换。SDH设备科跟踪的时钟参考源有多个，常用的有：从STM-N业务信号流中提取的线路时钟、外部输入时钟、SDH设备自身时钟板产生的时钟。在异常情况下，若SDH设备的某一路时钟参考源丢失后，SDH设备会自动的跟踪其它可用的时钟参考源，实现SDH设备的时钟自动倒换。
SDH设备进行时钟倒换的方式有两种，一是基于时钟优先级的倒换。即将SDH设备所能跟踪的时钟参考设定优先级，当高优先级的时钟源丢失后，SDH设备将自动跟踪次优先级的时钟源。另一种是基于时钟质量的倒换，也称只为基于SSM信息的倒换。时钟的质量是通过业务信号流中所携带的SSM信息所标记的。
3时钟同步网络在京武线上的应用
现在就京武622M系统河北段内的某个小环网为例。整个网络的主用时钟是高碑店从北京抽取的线路时钟，其时钟等级为08；备用时钟是石家庄的外时钟，其时钟等级为0B。整个网络没有设置网元的内时钟作为时钟源。
在由邢台，邯郸，黄粱梦，临铭关，沙河，小康庄组成的环网，官庄和高邑分别是邢台的上游站。邢台分别从官庄、高邑方向抽取线路时钟作为该网路的时钟源，其中高邑方向的线路抽取时钟是主时钟，官庄方向的是备用时钟源。以邢台为起点沿顺时针方向：邢台→小康庄→沙河市→临铭关→黄粱梦→邯郸，到邯郸后不能到邢台了，该方向时钟不会成环；逆时针方向：邢台→邯郸→黄粱梦→临铭关→沙河市→小康庄后终止，该方向也不会成环；因此该网络不存在时钟成环的问题。依据路由最近原则，沙河市抽取小康庄方向时钟作为主时钟，抽取临铭方向时钟作为备用时钟源；临铭关抽取黄粱梦方向的线路时钟作为主时钟源，抽取沙河市方向的时钟作为备用时钟源。这样各网元都有主备两个时钟源。当邢台抽取高邑方向时钟异常时，根据时钟倒换原则自动切换成抽取官庄方向时钟作为网络主时钟源。类似，当某个网元的主用时钟源出现异常时根据SSM字节，网元可以自动切换至备用时钟源，进而保证网络的同步性和可靠性。
4结束语
随着通信网的数字化和数字通信网的高速发展，数字同步网经历了从无到有，日趋完善的历程，而推动数字同步网发展的动力主要在于高速发展的数字通信网络对同步不断提出新的要求。伴随新兴业务的不断发展，势必需要对各种新兴业务对同步的需求进行分析和研究，以便逐步完善数字同步网，使其能够更好的发挥其在数字网络中的支撑作用。
作者简介
张建影（1981—），男，汉族，河北省廊坊市人，北京铁路局北京通信段石家庄网管中心，助理工程师。