万方数据8精确时间协议的研究与应用IEEE158andDes蜘Univers吼Beijing主时钟的时间偏差O融t为计算机工程与设计computerEngineering·网络与通信技术·王相周1，陈华婵2timeWANGNo衄al2009，30(8)(1．清华大学，北京100084；2．首都师范大学，北京100037)Researchandapplicationofprecisionprotocol(1．TsinghuaUniversi吼Beijing100084，China；2．C印妇l100037，China)con昀ller(RNC)also咖dieds”chr∞ization：bo啪daryO引言供了解决方法叫。1588基本原理摘要：为了解决TD．ScDMA系统中无线基站NodeB与无线网络控制器RNc之问的时间同步技术问题，改变全球定位系统作为惟一解决方案的现状，研究了lEEEl588vl及IEEEl588v2技术原理，综合比较了已有的网络时间协议NTP、简单网络时问协议sNTP等时间同步技术，结果表明，IEEEl588具有更高时间同步精度，符合TD．scDMA系统时间同步精度要求．根据目前电信网络体系，设计了基于现有网络并结合IEEEl588技术的组网方案。关键词：IEEEl588；精确时间协议；时间同步；边界时钟；透明时钟中图法分类号：TN911．72文献标识码：A文章编号：1000．7024(2009)08．1846一04Xiang·zhoul，Hlla—chan2be伽e朗NodeB孤dneMork矩dch锄gesystelIl(GPS)asttle衄lys”chronizeVl锄dprotocol(NTP)锄dprotocol(SNTP)areprecision锄dclock；仃锄sp盯em在对时间同步精度要求较高的领域，比如CDMA2000、TD-scDMA网络，系统中基站之间需要准确的时间同步。在软切换中，如粜BTS(基站)和BSC(基站控制器)没有时间同步，可能导致在选择器中发生指令不匹配，导致通话连接不能建立起来。CDMA2000和TD—SCDMA系统对时间同步的精度要求是3us。一般的同步协议如NTP，目前精度只能达到ms级，不适用于电信高精度时间同步领域。TD网络目前是由GPS完成同步，而GPS存在政治和安伞风险。IEEE间协议“‘21(precisiontimeprotocol，PTP)的出现，为替代GPS提供了极大的町能。PTP能达到砸微秒级的同步精度，满足通信网的精度要求。此技术的最大优点是除了提供频率同步还提供时间同步。PTP为减少网络组件的抖动延迟的影响提供了很好的解决方法。另外，IP化是大势所趋，城域以太网的同步需求是全网IP化的拦路虎。而PTP是基于包交换网的，很容易在IP嘲上实现同步，为全网IP化解决了一大难题。同时，PTP也为分布式网络化测控系统的实时性问题提1．1工作原理PTP通过主从设备间消息传递，计算时间偏差来达到主从同步。PTP系统属于自组织式的管理方式蛳。最佳主时钟算法(bestmasterclockalgorithm，BMc算法)根据各个PTP端口提供的质量信息，确定每个域内的主时钟。BMC算法利用状态决定算法确定每个端口的主从状态，称为建议状态。主时钟周期性地组播包含时间戳的消息，需要同步的从时钟向主时钟发送消息，从时钟根据收到的时间信息和自身发送消息的时间，计算出与主时钟的偏差和线路延迟。同步消息传递的机制为延时．请求响应机制(如图l所示)。主时钟周期发送包含时钟质量的Sync消息，紧接着发送Up消息通告上个消息的实际发送时间t1(本文提到的时间都是指时钟的本地时间)；从时钟记录Sync消息的到达时间t2，紧接着在t3时刻发送DeIay—Req消息；主时钟记录消息到达时间“，并发送消息DeIay—Rcsp把“告知从时钟。从时钟根据4个时间信息计算出两个时钟的偏差和传输延迟。假设主从之间的消息往返延迟是对称的，则有从时钟与1846CHENTD—SCDMA，withTD—SCDMAsystcmrequirementb猫eexistingtelecomKey1588精确时收稿日期：2008一lO．28：修订日期：2009—02．05。基金项目：国家自然科学基金项目(60773130)。作者简介：王相周(1978一)，男，山东人，硕士研究生，研究方向为无线接入网关键技术研究与计算机网络安全；陈华婵(1982一)，女，硕士研究生，研究方向为无线接入网关键技术。Bmail：kmw犯@sh峨．comAbstract：Todevelopthetechnologysynchronizeradioint11eofglobalpositionwaytime，IEEEl588IE