王 燁
摘要： 本文主要介紹網同步方式與工作模式及SDH網同步的一些基本概念。
關鍵詞： 同步數字系列；網同步；同步方式；定時方式
Abstract:Introduces general network synchronization type and working mode,and some basic concept of SDH network synchronization.
Keywords: SDH;Network synchronization;Synchronization type;Clocking type
一、引言
數字通信網是由交換節點和數字鏈路組成的,使用數字交換設備和數字傳輸設備在2個或多個指定的點間提供數字連接,以數字信號來傳送和交換信息的電信網,因而在整個通信過程中的各個環節都應該對數字信號有相應的規范要求。
網同步是數字網所特有的問題，實現網同步的目標是使網中所有交換節點的時鐘頻率和相位都控制在預先確定的容差范圍內，以便使網內各交換節點的全部數字流實現正確有效的交換。
二、 網同步方式與工作模式
1． 同步方式
目前，常用的交換節點時鐘的同步有2種基本方式，即主從同步方式和相互同步方式。
⑴主從同步方式
主從同步方式使用一系列分級的時鐘，每一級都與上一級時鐘 同步。在網中最高一級時鐘稱為基準主時鐘或基準時鐘（PRC），這是一個高精度和高穩定度的時鐘，該時鐘經同步分配網分配給下面的各級時鐘。各級時鐘劃分為以下3類：
．基準主時鐘（PRC）；
．節點時鐘也稱同步供給單元（SSU）；
．網元內時鐘也稱同步設備時鐘（SEC）。
⑵相互同步方式這種方式在網中不設主時鐘，由網內各交換節點的時鐘相互控制，最后都調整到一個穩定的、統一的系統頻率上，從而實現全網的同步工作。
2．工作模式
(1) 正常工作模式
正常工作模式或稱相位鎖定模式，它是指在實際業務條件下的工作。此時，時鐘同步于輸入的基準時鐘信號。
(2)保持模式
從時鐘利用定時基準信號丟失之前所存儲的最后的頻率信息作為其定時基準而工作，同時震蕩器的固有頻率會慢慢地漂移，以保證從時鐘頻率在長時間內與基準頻率只有很小的頻率偏差，使滑動損傷仍然在允許的指標要求內。
(3)自由震蕩模式當從時鐘不僅丟失所有外部定時基準，而且也失去了定時基準記憶或者根本沒有保持模式時，從時鐘內部震蕩器工作于自由震蕩方式。
三、 SDH的引入對網同步的影響
SDH的引入對現有網同步的影響主要有以下3點：
1． SDH特有的指針調整會在SDH/PDH網邊界產生很大的相位躍變。這樣每當用來傳輸網絡定時基準的2Mbit/s信號通過SDH網時，都會遭受到8UI的指針調整影響，相當約2ms的相位變化，影響很大。
2． SDH允許不同規格的凈負荷實現混合傳輸，這對傳輸網應用十分方便，但對網同步規劃卻帶來不利之處。
3． SDH自愈環路由備用和DXC的自動配置功能帶來了網絡應用的靈活性和高生存性，但卻給網同步定時的選擇帶來了復雜性。
四、 SDH的網同步
1. SDH設備的定時工作方式
在光同步傳輸網中，隨著SDH設備在網中的配置情況，可以有不同的定時工作方式，即設備的同步方式。
⑴STM－N線路信號定時方式：所有發送的STM－N信號都將同步于從某一特定的輸入 STM－N信號中提取的定時信號，此方式適用于分插復用器。
⑵ 外部基準信號定時方式：SDH設備的內部時鐘鎖定于外部基準信號，一般分插復用器和數字交叉連接設備最適合工作在這種方式。
⑶ 環路定時方式：SDH設備的發送時鐘從相應的STM－N接收信號中提取，這種定時方式適用于不用外同步基準或沒有外同步接口的星形網配置。
⑷ 通過定時方式：SDH設備只能由同方向終結的STM－N信號中提取定時，并以此同步發送時鐘，此方式適用于SDH再生器和分插復用器。
⑸ 內部定時源：SDH設備都具備內部時鐘，可以不使用上述的4種定時方式，內部時鐘獨立運行提供時標，但時鐘性能應符合設備要求的指標。
2. SDH復用器內的時鐘功能
ITU－T的G.783建議對SDH的復用器內時鐘源的功能作出說明。SDH復用器內時鐘對下述的功能塊提供定時基準：
．LPA—低階通道適配;
．LTP—低階通道終端;
．LPC—低階通道連接;
．HPA—高階通道適配;
．HPT—高階通道終端;
．HPC—高階通道連接;
．SA—段適配;
．MSP—復用段保護;
．MST—復用段終端;
．RST—再生段終端。
MTG為復用定時源發生器，有雙套可供選用。其外同步信號有4種：
．T1: 由STM－N導出的定時信號；
．T2: 由PDH支路導出的定時信號;
．T3: 由STM－1導出的定時信號;
．OSC: 內部震蕩導出的定時信號,具有準確度為2×10－5的鎖相環震蕩器,四種定時信號可供選擇使用。輸出的定時信號為T3和T0，T0為供給再生器使用的定時信號。
3. SDH網絡中的同步信號分配
現用的SDH網中，由ADM及DXC相連接組成環形網或網孔形網，復用段的倒換保護都是以復用為基礎的。當某個復用段發生故障時，受影響的復用段的通信鏈路將倒向保護環。
SDH中的NE（網絡單元）所在的局所不可能都有BITS。因NE能使用線路信號（STM－N）定時，而且還有備用定時信號，當復用段進行保護倒換時，若無同步狀態信息，則有可能形成定時環路。
下面以圖2為例說明。圖2a為正常運行狀態，圖2b為在ADM①、②之間發生故障，ADM②收不到定時信號，自動倒換至備用的ADM4供給的定時信號，既形成如圖2b所示的定時環路。如具有同步狀態信息功能，因ADM④是從ADM⑤提取定時信號，則會對ADM②發出“不能用”信號，可避免發生定時環路。這說明如果沒有同步狀態信息功能，則應提供一個同步定時，除個別特例外，在所有情況下，采用備用同步參考定時將導致定時環路的形成。
避免定時信號產生環路的方法：
按照規定，對只連接兩個SDH網絡單元的設備，如圖3 中的ADM③、④及⑤，可以從另一個方向的STM－N線路提取備用同步信號。具體的連接方法可以由第一個用外部定時方式的ADM1開始，順序到其外定時或環路定時的ADM②、③及④選取主要定時線路，另一方向可選作備用，但ADM②則不能有備用定時路由，因ADM③、④及⑤用線路定時方式，存在產生定時環路的條件。
4. SDH系統內傳送定時信號
準同步系列（PDH）本身存在某些缺點，例如采用異步復接，用碼速調整，用插入比特解決支路信號的復接設備同步，然后復接成高次群信號，這種方式無法從高次群直接取出底次群支路信號，為了上下電路必須逐級調上調下，結構復雜，設備數量多。此外PDH系統中可供網絡管理的比特數少，不利于系統的管理。而SDH則相對地解決了上述的缺點，所以SDH將在通信網中大量應用，有可能在將來完全代替PDH系列。
全部NE都有2個路由,當主用路由中斷,則各個NE將尋求跟蹤最高等級的時鐘,為達到此目的,各從鐘及NE可以重新組合,經備用路由恢復定時,這樣各時鐘可以少進入保持或自由運行狀態,重組后仍會恢復同步運行。重組后從鐘將失去基準進入保持狀態。
SDH傳輸系統為適配在傳輸點上不同輸入信號的相位差，用指針進行調整。指針處理器對短期穩定度降低是敏感的，所以為了減少指針調整次數，就要提高節點時鐘的短期穩定度性能。
在SDH同步網中使用的節點時鐘和NE內的時鐘也不同，用于同步節點的時鐘頻率準確度要高，在保持狀態下的性能要好，而NE內的時鐘鎖相環路濾波的帶寬相對要大到100Hz，且固有的相位誤差要低。
SDH系統還有用同步控制的“同步質量標記（Synchronization quality marker）”安排在段開銷（SDH）中，在復用段傳送，此標記指出傳送的同步基準等級，以加強對同步的管理，可利用此標記控制定時轉換，可以在環形網中加以使用。在SDH傳送同步信息時，應從STM－N的線路頻率中提取同步信息，同步質量標記與基準信息一起傳送將有效的改進同步網。
