目录修订记录Revision record .............................................................. E rror! Bookmark not defined.同步以太技术白皮书 .. (iv)1 背景 (1)2 同步以太的同步原理 (2)3 同步以太的SSM功能 (5)3.1 同步以太的SSM质量等级定义 (5)3.2 同步以太如何传递SSM信息 (6)3.3 同步以太的SSM协议如何工作 (8)3.4 在什么情况下会成环 (10)4 同步以太的设备模型 (13)5 同步以太的组网要求 (14)6 同步以太技术的总结 (15)7 参考标准 (16)插图目录图2-1 同步以太示意图 (2)图3-1 SyncE中的SSM信息传递 (8)图3-2 SSM协议工作原理 (9)图3-3 SSM协议状态机 (10)图3-4 无SSM的场景 (11)图3-5 有SSM的场景 (11)图5-1 G.803推荐的物理层同步组网要求 (14)表格目录表2-1 以太接口的同步以太支持能力 (3)表3-1 表－ESMC报文格式 (6)表3-2 表：QL TLV格式 (7)同步以太技术白皮书同步以太技术白皮书同步以太技术白皮书关键词：同步以太,SyncE、SSM摘要：本文主要介绍同步以太和NTR技术，包括同步以太和NTR的同步原理、SSM保护倒换原理以及相关的标准体系等内容。

缩略语：同步以太技术白皮书 1 背景1 背景全IP化是未来网络和业务发展的趋势，这已被业界公认，移动网络也是如此。

在移动网络向全IP逐步推进的过程中，也对如何实现时钟同步提出了新的需求和挑战。

众所周知，分组交换网络用于突发性数据通信的传输，其中信息在源处封装成分组，这些分组通过网络节点(如交换机和路由器)以存储转发的方式传输，直至到达目的地。

因此分组网络和原来的电路交换网络有着很大不同，在本质上是异步的。

网络演进到分组网络后，原来由SDH网络承担的同步网功能，也相应地需要由分组网络来承担，这就对分组网络提出了同步的需求。

ITU-T SG15/Q13 针对分组网络的同步需求，在G.8261标准中定义了分组网络的定时和同步特征，提出了同步以太（Synchronization Ethernet，简称SyncE）的概念，并在G.8262和G.8264标准中明确定义了同步以太节点时钟（Ethernet Equipment Clock,简称EEC）的性能指标要求和保护倒换协议。

2 同步以太的同步原理同步以太和传统SDH同步类似，是一种基于物理层码流携带和恢复频率信息的同步技术。

同步以太技术从以太网线路的串行码流里提取时钟，通过选源算法后，送给设备系统时钟锁相环跟踪产生系统时钟，然后通过系统时钟把该端口的线路时钟作为其他同步以太端口的发送参考时钟，在发送的串行码流重发送出去。

接收方向，从线路串行码流中提取时钟要求码流中必须保持足够的时钟跳变信息，也就是避免连续的长1或者长0。

以太网物理层编码采用4B/5B（FE）和8B/10B（GE），平均每4个BIT就要插入一个附加比特，这样就不会出现连续4个1或者4个0，从而加便于提取时钟。

在发送方向，同样需要对发送的串行码流按照编码规则进行加扰，以避免接收侧无法提取时钟。

图2-1同步以太示意图IEEE 802.3标准定义了各种类型的以太网接口，并非所有的接口都支持同步以太，如自协商模式下，如果PHY的某一个端口被协商成Slave模式，那么该端口只能提取接收侧的线路时钟，但发送侧不能跟踪系统时钟，而是直接采用接收侧提取的线路环回作为发送时钟。

此时我们说该端口不支持全功能的同步以太，只能支持单方向的同步以太。

ITU-T G.8262标准在附录中详细说明了IEEE802.3的各种以太接口对同步以太的支持能力，详见下表：表2-1以太接口的同步以太支持能力在实际产品开发中，不会支持上述所有接口，各产品支持的同步以太接口类型，详见各产品的产品手册描述。

3 同步以太的SSM功能同步以太和传统SDH同步一样，在组建同步网时必须提供同步质量信息传递、保护倒换和防止跟踪链路成环的功能。

这就要求同步以太也必须支持ITU-T G.781标准定义的SSM协议。

3.1 同步以太的SSM质量等级定义SSM（Synchronous Status Message）是ITU-T G.781在SDH网上定义的标识时钟源质量（QL）等级的一组状态信息，用一个字节表示，高4bit保留（全部填0），低4bit表示质量等级QL。

常见的G.781定义的Option1 SDH网络的时钟源质量等级如下：上表是常见的Option1 SDH网络的时钟质量等级，按照排列顺序，质量等级从高到低，也就是说一个携带QL-PRC SSM信息的时钟源，其质量等级要高于一个携带QL-SSU－A SSM信息的时钟源，设备在选源时，会优先选择质量等级高的参考源跟踪。

各个质量等级的含义如下：QL PRC: 该同步路径传送一个由PRC(定义在G.811)生成的时钟质量，即通常说的BITS跟踪GPS或者北斗等卫星源后输出的时钟信号的质量等级；QL SSU-A: 该同步路径传送一个由类型I或类型V从时钟(定义在G.812)生成的定时质量，即通常说的BITS配置铷钟时，在丢失GPS等卫星源后进入保持或者自由振荡时输出的时钟信号的质量等级。

QL SSU-B: 该同步路径传送一个由类型VI从时钟(定义在G.812)生成的定时质量，即通常说的BITS配置晶体钟时，丢失GPS等卫星源后进入保持或者自由振荡时输出的时钟信号的质量等级。

QL SEC/EEC: 该同步路径传送一个由SEC(定义在G.813)生成的定时质量，即通常说的承载网设备（SDH设备SEC或者同步以太设备EEC）丢失参考源后进入保持或者自由振荡时输出的时钟信号的质量等级。

QL DNU: 该信号不可用作同步，表示该时钟源不可以作为参考源。

3.2 同步以太如何传递SSM信息在SDH网络中，STM-N接口通过帧开销的S1字节位置来传送SSM信息，因此经常也叫做S1字节。

E1 2Mbps接口则通过Sa Byte中的空闲比特来传递SSM值。

而在同步以太网中，ITU-T 规定通过专门的慢协议报文ESMC报文（Ethernet SynchronizationMessaging Channel）来携带和传送SSM信息，并在G.8264标准对ESMC报文做了详细的定义。

G．8264标准定义的ESMC报文符合OSSP协议，SSM质量等级包含在该报文的TLV域中。

ESMC报文的格式如下表所示：表3-1表－ESMC报文格式该报文格式支持两种报文：ESMC information PDU报文和ESMC Event PDU报文。

可以通过Event flag来区分这两种报文。

ESMC information PDU报文中包含当前QL信息，1秒钟发一个。

当QL等级发生变化时，马上发送ESMC Event PDU报文，该报文中包含的是变化后的新的QL信息。

SSM TLV信息包含在Data and Padding最开始的数据中，其他的填充数据在SSM TLV 之后。

SSM TLV的格式如下：表3-2表：QL TL V格式数据和填充：这个字段包含数据和必要的填充来获得64字节的最小帧长度。

PDU必须是一个完整的字节数。

填充特性没有被定义，接收端可以忽略。

ESMC PDU推荐的最大长度是128字节，但是允许大于这个值。

ESMC报文在发送方向和接收方向的处理流程如下：1.发送方向a.每秒产生1个ESMC information PDU报文，携带网元当前的QL信息。

b.一旦本节点的QL发生变化，则立刻发送一个包含变化后的新的QL TLV的ESMCEvent 报文，以便以最快的速度通知下游节点QL的改变。

同时Information报文的发送定时器被复位，重新以1秒钟的发包率发送携带新QL的Information报文。

2.接收方向a.如在5秒钟内收不到ESMC Information报文，则该端口的QL将被设置为DNU，触发源倒换计算，同时Information报文的接收定时器将被复位，重新侦听Information报文。

如在5秒钟内收到Information报文，也马上复位Information报文的定时器，同时认为改参考源仍然是有效的，不触发源倒换计算。

b.一旦接收到Event报文，则马上更新该端口的QL状态，并触发本节点重新进行选源计算。

同时Information报文的接收定时器将被复位，重新开始侦听Information 报文。

----结束同步以太多的ESMC报文和SSM信息的传递，可以用下图来表示：图3-1SyncE中的SSM信息传递3.3 同步以太的SSM协议如何工作通过上面的章节描述，大家看到ITU-T G.8264标准解决了同步以太网络中SSM质量等级的传递问题，接下来介绍同步以太如何利用SSM协议来进行选源、保护倒换和防止成环。

同步以太和SDH同步一样，SSM协议仍然遵循ITU-T G.781标准定义。

同步以太网络中SSM质量等级传递的几个原则：●保持或自由振荡状态下转发SSM质量等级的规则在同步以太设备时钟EEC丢失输入定时参考信号且无其它可用定时参考信号时，EEC将进入保持或自由振荡状态，所有方向的同步以太线路和外定时输出信号（直接导出的除外）均应发送EEC时钟等级的SSM信息(1011)。

●正常跟踪状态下转发SSM的规则所有方向的同步以太线路和外定时输出信号（反向发送DNU的除外和外定时输出信号直接导出的除外）应发送SSM协议选中的当前定时参考信号的SSM质量等级。

如上游传递的是PRC，则本节点向下分发的也是PRC。

●外定时输出信号直接导出的规则当外定时输出信号选择从同步以太线路导出时，外定时输出信号应发送选用的同步以太线路携带的SSM质量等级信息。

●倒换状态下转发SSM的规则当EEC选用新的定时参考信号时，所有方向的同步以太线路和外定时输出信号（反向发送DNU的除外和外定时输出信号直接导出的除外）应发送新选用的定时参考信号的SSM质量等级信息。

反向发送DNU的规则当EEC选用一个同步以太线路信号作为定时参考信号时，其对应的反向同步以太线路信号应发送QL_DNU的SSM质量等级信息，以避免上游节点跟踪本节点发送的时钟形成定时环路。

当外定时输出信号选择从同步以太线路导出，且EEC选用外定时输入信号作为定时参考信号时，而且二者的SSM质量等级相同时，其对应的反向同步以太线路信号应发送QL_DNU的SSM质量等级信息。

SSM协议的工作原理SSM协议通过在同步节点之间传递SSM信息，实现同步链路的选源和保护倒换。