本发明专利技术涉及时间同步技术领域，具体为一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法。同步以太网和PTP都是用来解决网络同步的方法，两种同步技术都需要以太网作为载体，比较PTP和同步以太网的优缺点，发现它们的很多特性正好是互补的，所以目前在很多场景都采取了同时使用这两种同步技术的解决方案；目前还没有相应的方案来约定当上述两种技术融合应用时，如何实现对接以及如何规范网络拓扑建立的规则。该发明专利技术提出了一种利用同一个网络链路上不同层次的同步信息来达到时频同步的方案，满足了ORAN同步面比较高的精度和性能要求，既能像PTP那样同时做到时频同步，而且还能像同步以太网那样有较高的同步效率。太网那样有较高的同步效率。太网那样有较高的同步效率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法
[0001]本专利技术涉及时间同步
，具体为一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法。
技术介绍
[0002]时钟同步可以简单理解为采用一个精确的时钟作为基准，将时钟信号精确快速的传递到网络中的各个节点，从而使各个节点工作在同一个时间基准，以此实现时钟同步的目的。现代通信系统的同步需求是所有时分复用制式无线通信系统的共性要求，主要的目的是避免上下行时隙间的干扰，从而需要对基站空口时间偏差进行严格限定。5G基本业务的同步需求与4G相当，时间偏差要求不大于3us；5G系统站间协同增强技术主要包括多天线MIMO、多点协调、载波聚合等，为确保协同有效，对协同点之间的时间偏差提出了100ns量级甚至更高更苛刻的时间同步要求；在5G网络支撑的多种新业务中，典型的是基站定位服务，一般来说，定位精度与时间同步精度直接相关，例如，要实现3m的定位精度，要求基站间的空口信号同步偏差为10ns。
[0003]在新的通信网络架构中，作为基础网络的承载网己经由传统的电路交换向分组交换演进，特别是对于ORAN(开放式无线接入网络)，为了确保不同网元之间高效的互联互通，网元之间大多采用了分组交换的承载网。因此，基于分组网络来实现时间同步成为目前通信技术发展的一个热门方向。对于ORAN同步面的系统实现，准确的时钟信息尤为重要，同步后的系统可以获得精确的系统帧号，为后续用户面和控制面的实现创造良好的前提条件。
[0004]但ORAN标准本身并没有对同步的具体实现方法做限制，只是对需要支持的网络拓扑结构、同步模式以及各不同模式下需要达到的时钟精度做了相关的规定,这样给ORAN同步面的具体实现带来很大的挑战，各网元单元(如O
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DU,O
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RU)的同步模块需要根据同步场景的不同，灵活选择最合适的同步技术，并且还需要考虑时钟源的稳定性以及同步链路的抖动等因素。
[0005]在现有的技术中分组网络实现对频率和时间同步信号的传送有两类可行的技术：一是基于物理层的同步技术，如：ITU
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T G.8261的同步以太网技术；二是基于分组包的同步技术，例如IEEE 1588 V2，即精确时间同步协议,简称PTP(Precision Time Protocol)协议。同步以太网和PTP都是用来解决网络同步的方法，两种同步技术都需要以太网作为载体，其中PTP独立于物理层，通过在报文中添加时间戳传递同步信息。而同步以太网则是通过以太网物理层PHY实现同步，不受网络高层带来的影响，只需要物理连接存在就能实现。但是单独的同步以太网只能做到频率同步，PTP尽管能够同时做到频率和时间同步，但是由于采用了包交换的同步模式，需要不断解析报文的内容，提取出时间戳信息，计算频率和时间的偏差，所以该同步技术的性能又很难达到系统要求，如：响应速度和精度。
[0006]为了满足ORAN同步面比较高的精度和性能要求，需要有某种更加高效的同步技术，既能像PTP那样同时做到时频同步，而且还能像同步以太网那样有较高的同步效率。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法，ORAN同步面实现的具体方法如下：
[0009]S1
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1、在计算机上电之后，开始启动PLL，等待PLL锁定后，从接收到的数据流中提取出时钟信号，数据流中的时钟信号作为系统时钟的备选信号源；所述接收到的数据流中提取出时钟信号是指从上一级网络设备接受的以太网链路码流；如果采用RU直连DU的方式，则为DU，如果通过交换网络，则为上一级的交换机类设备。所述PLL是指锁相环。
[0010]S1
‑
2、时钟同步模块初始化；由PTP时钟同步机制可知，主从时钟每次同步之后，都会计算出一个时钟偏移量。在系统重启或者初始上电后，CPU会先从硬件模块读取此刻时间，加上时钟偏移再传输至本地时钟，完成时间的初次调整。由于数据从CPU传输到本地时钟存在一定的延迟，在这个阶段会累积一定的误差，所以初始化时只能实现时钟的粗调；所述的PTP时钟同步机制是采用了包交换的同步模式，需要不断解析报文的内容，提取出时间戳信息，计算频率和时间的偏差。所述PTP为精确时间同步协议。
[0011]S1
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3、SSM&ANNOUNCE检测模块是从网络数据中检测出符合PTP协议的ANNOUNCE报文以及SYNCE协议的ESMC报文；如果是ANNOUNCE报文，并从报文中提取出PTP时钟源的clock class，priority等属性信息。如果是SYNCE的ESMC报文，则从报文中提取出SYNCE时钟源的质量等级信息。所述SYNCE为同步以太网，所述ESMC为以太网同步消息信道。所述SSM&ANNOUNCE中SSM为Synchronous Status Message,即同步状态消息，是同步以太网中用来表示时钟质量等级的一组编码；ANNOUNE为宣告报文，是PTP协议定义的一种通用报文，被时间服务器用来向网络内其它需要获取时钟信息的客户端广播自身时钟属性.
[0012]S1
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4、根据PTP的最优GM选择算法,选出最优的PTP时钟源；
[0013]S1
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5、在SYNCE的源中，根据QL选出最优的SYNCE时钟源；
[0014]S1
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6、将最优的SYNCE时钟源的质量等级转换成PTP体系的Clock Class；
[0015]S1
‑
7、比较PTP和SYNCE时钟源的质量等级，确定这两个哪种时钟源可选为最优源，并以此确定系统的工作模式；
[0016]S1
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8、同步完成后，系统定时的检测上游各个时钟源的质量等级，发现其出现变动，重新运行S1
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2到S1
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7。
[0017]所述S1
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2中将时钟同步模块初始化的具体方法如下：
[0018]S2
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1、MASTER的高精度时钟经过PLL的倍频处理后使用千兆或万兆的PHY发送时钟TXCLK；
[0019]S2
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2、SLAVE端一方面从物理层恢复并提取发送端的时钟TXCLK，另一方面接收来自MASTER端的PTP报文以及ESMC的报文，这样就在一组PHY之间同时完成时间和频率的同步信息传输。所述SLAVE为ORAN规范中的某个网元，所述PHY为端口物理层。
[0020]S2
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3、MASTER端需要向SLAVE端发送ESMC报文，所述ESMC报文钟包含有TXCLK时钟的质量信息；主从时钟之间需要收发ESMC报文和PTP协议的ANNOUNCE、SYN本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法，其特征在于：ORAN同步面实现的具体方法如下：S1
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1、在计算机上电之后，开始启动PLL，等待PLL锁定后，从接收到的数据流中提取出时钟信号，数据流中的时钟信号作为系统时钟的备选信号源；S1
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2、将时钟同步模块初始化；S1
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3、SSM&ANNOUNCE检测模块是从网络数据中检测出符合PTP协议的ANNOUNCE报文以及SYNCE协议的ESMC报文；S1
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4、根据PTP的最优GM选择算法,选出最优的PTP时钟源；S1
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5、在SYNCE的源中，根据QL选出最优的SYNCE时钟源；S1
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6、将最优的SYNCE时钟源的质量等级转换成PTP体系的Clock Class；S1
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7、比较PTP和SYNCE时钟源的质量等级，确定这两个哪种时钟源可选为最优源，并以此确定系统的工作模式；S1
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8、同步完成后，系统定时的检测上游各个时钟源的质量等级，发现其出现变动，重新运行S1
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2到S1
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7。2.根据权利要求1所述的一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法，其特征在于：所述S1
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2中将时钟同步模块初始化的具体方法如下：S2
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1、MASTER的高精度时钟经过PLL的倍频处理后使用千兆或万兆的PHY发送时钟TXCLK；S2
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2、SLAVE端一方面从物理层恢复并提取发送端的时钟TXCLK，另一方面接收来自MASTER端的PTP报文以及ESMC的报文，使得一组PHY之间同时完成时间和频率的同步信息传输；S2
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3、MASTER端需要向SLAVE端发送ESMC报文，所述ESMC报文钟包含有TXCLK时钟的质量信息；主从时钟之间需要收发ESMC报文和PTP协议的ANNOUNCE、SYNC、DELAY_RESP、DELAY_REQ报文；在MASTER端的控制层中设置两个时间计数器，一个为ESMC报文发送的时间间隔计数，一个为PTP报文发送的时间间隔计数；MASTER时钟和SLAVE时钟之间完成PTP协议的请求和回复，实现PTP协议的时间同步；同时在间隙中MASTER发送ESMC报文，实现SYNCE的同步信息的传送。3.根据权利要求1所述的一种基于以太网多层信息的ORAN同步面实现方法，其特征在于：所述S1
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5中将SYNCE时钟源的质量等级转换成PTP体系的Clock Class的具体方法如下：为了实现同步以太网和PTP两种时钟同步技术的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，陈平，彭进，丁彦，
申请(专利权)人：南京濠暻通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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