通信网中的时间同步研究

5、通信网内采用NTP网络授时的组网方案

电信网中可以采用精度较高的有线传输方式（SDH，DCN、DDN等）来传播时间信息。运营商的DCN是省内互联电信运营管理系统的TCP/IP专用网络，比较方便在其上建立时间同步网。

采用NTP网络授时，参照中国科学院国家授时中心建的网络授时系统数据，广域网定时精度300 ms，局域网＜15 ms级。一个省电信网有8～10个本地网有Stratum 1服务器，其他地市用Stratum 2级时间服务器。本地网级的Stratum 1时间服务器之间互相联网，以symmetric方式互相校时，避免GPS时间源出故障造成中断，还可以达到更高精度。Stratum 1时间服务器对下级采用client/server方式。

Stratum 1时间服务器取得GPS时间信号和其他授时方式时间信号，比如其他导航卫星，短波，长波方式，互为备用。上下级Stratum采用DCN相连或专线相连，保持稳定相连。各级时间服务器把时间信号发到各个通信设备，如图3所示。



图3　省内电信时间同步网

参考商用产品测试指标，Stratum 1授时精度达到1～10 ms，估计Stratum 2访问Stratum 1达到10-100 ms，Stratum 3达到100 ms-1 s，整个时间网络分2-3级，达到100 ms级，满足电信网秒级精度要求。

如果要求更高时间精度，例如信令分析，在电信网中用DDN专线传输时间信号，精度达到1～10 ms。

6、时间服务器选择

Stratum 1时间精度决定于时间源和硬件接口，如果采用原子钟和高速接口可以达到10 ms内。Stratum 1时间服务器要在计算机上直接插入PCI总线定时板卡用于接收和维持时间信息，就可以直接连接并同步到标准时间源上——例如GPS或短波接收机，它们可以独立维持时间而不受主机操作的影响；板卡上的晶体振荡器有足够的精确度。精度要求较高的，例如信令分析，采用GPS与较便宜的铷原子钟配合。 WINDOWS 2000或UNIX系统作为时间服务器。根据客户端数量，校准频率和加密处理来选择服务器性能配置。

7、通信设备内部时间源

通信设备也要采取措施提高时间源精度和稳定度。选择合适振荡器级别。

表2　振荡Stratum级别



Stratum 1：国家级时钟源，GPS时间

Stratum 2：长途交换和长途传输系统

Stratum 3：本地交换和本地传输系统

Stratum 4：用户交换机

下面是个华为交换机例子：

出于成本考虑，交换机一般采用精度不高的晶振，内部时间源的质量不高，时间精度不够，要达到时间精度要求要进行升级。

在08交换机内部加装高精度时间源定时板卡——时间电路板，上有更高质量晶体振荡器，以提高时间精度。

软件升级，华为C&C08交换机高版本提高交换机时间精度。