PTP und SyncE: Class-C-Timing für 5G

5G NR und moderne industrielle Transportnetze verlangen eine Phasenausrichtung im Sub-Mikrosekundenbereich über das gesamte Netz. OcNOS implementiert IEEE 1588v2 PTP mit G.8273.2 Class C Boundary Clocks, ITU-T SyncE und den hybriden Modus, der beides kombiniert, mit Boundary und Transparent Clocks, verteilt über qualifizierte Cell-Site-Router.

Timing-Verteilung: Grandmaster bis zur Cell Site

Ein GPS-diszipliniertes Grandmaster injiziert die Zeit am Aggregationsstandort. Jeder Hop ist eine PTP Boundary Clock (BC) unter OcNOS, die Frequenz aus SyncE und Phase aus PTP rückgewinnt und Events bis hinunter zum Cell-Site-Router neu stempelt.

PTP-Timing-Topologie: per GPS gespeister Grandmaster verteilt G.8273.2 Class C Timing über Boundary Clocks an Cell-Site-Router und einen 5G-gNB
PTP: GPS-Grandmaster, Boundary Clocks und Cell-Site-Router, die einen 5G gNB versorgen.

Warum Timing wichtiger ist denn je

5G-TDD-Slot-Alignment, Coordinated Multipoint (CoMP) und neue Time-Sensitive-Networking-Profile (TSN) erfordern allesamt Phasengenauigkeit unter 1,5 µs Ende-zu-Ende, und die meisten modernen Funkprofile verschärfen das auf wenige hundert Nanosekunden. OcNOS kombiniert IEEE 1588v2 PTP für die Phase mit SyncE für die Frequenz in einer einzigen hybriden Clock pro Hop und hält jede Schnittstelle im Lock mit dem Grandmaster.

5G-Timing und -Synchronisation: die Clock-Rollen

Ein 5G-Netz braucht vom Transport drei Dinge: Frequenz, Phase und Uhrzeit. TDD-Funkeinheiten senden auf einer gemeinsamen Zeitbasis, daher muss die Phase jede Cell Site innerhalb von 1,5 Mikrosekunden zu einer gemeinsamen Referenz erreichen. Die ITU-T-Telekom-Profile teilen diese Aufgabe in Clock-Rollen auf, und OcNOS-SP-Router können jede davon übernehmen.

Clock-RolleWas es bewirktUnterstützung in OcNOS-SP
T-GM, Telecom GrandmasterBezieht die Zeit von einer GNSS-Antenne und startet die PTP-KetteG.8275.1 und G.8275.2, mit Kompensation der AntennenlaufzeitOcNOS-SP-Plattformen: 11
T-BC, Telecom Boundary ClockGewinnt die Zeit auf jedem Hop zurück und gibt eine neue Kopie nach unten weiterG.8275.1-Profil mit G.8273.2-Timing-EigenschaftenOcNOS-SP-Plattformen: 23
T-BC-P und T-BC-APartial Timing Support: überträgt die Zeit über IP, wo nicht jeder Knoten PTP ausführt. T-BC-A nutzt zusätzlich einen lokalen GNSS-Empfänger, mit PTP als BackupG.8275.2-Profil mit G.8273.4-Timing-EigenschaftenOcNOS-SP-Plattformen: 23
T-TC, Transparent ClockMisst, wie lange jede PTP-Nachricht im Router verbringt, und korrigiert diese ZeitEnd-to-End Transparent Clock mit G.8275.1, G.8275.2 und dem Default-ProfilOcNOS-SP-Plattformen: 23
SyncE und ESMCÜberträgt die Frequenz auf der physikalischen Ethernet-Schicht und signalisiert die Qualität der TaktquelleG.8262 und G.8264OcNOS-SP-Plattformen: 23
T-TSC, nur FrequenzGewinnt die Frequenz über ein Paketnetz für Geräte zurück, die Frequenz, aber keine Phase brauchenG.8265.1-Telekom-Profil für FrequenzOcNOS-SP-Plattformen: 22

Timing ist in den Lizenzstufen OcNOS CSR und OcNOS-SP PLUS enthalten. Timing-Unterstützung je Plattform in der OcNOS Feature Matrix ansehen

Die OcNOS PTP- & SyncE-Implementierung

G.8275.1 / G.8275.2

Profile Full-on-Path (G.8275.1) und Partial-Timing-Support (G.8275.2).

G.8261 + G.8262

SyncE-Frequenzverteilung mit ESMC-Quality-Level-Signalling und Best-Source-Selection.

G.8273.2 Class C

Boundary- und Transparent-Clock-Modi mit Hardware-Zeitstempeln; qualifizierte Plattformen erreichen die G.8273.2 Class C Spezifikationen pro Hop, die den Zeitfehler an jeder Clock auf 30 ns begrenzen.

Was Sie mit OcNOS Timing erhalten

  • In CSR und PLUS enthalten. PTP und SyncE sind in den SKUs OcNOS CSR und OcNOS-SP PLUS enthalten; die SKUs IPBASE und MPLS enthalten kein Timing.

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Häufig gestellte Fragen

Wie unterstützt OcNOS 5G-Timing und -Synchronisation?
OcNOS-SP-Router übernehmen die ITU-T-Telekom-Clock-Rollen, die der 5G-Transport nutzt: Telecom Grandmaster (T-GM) mit GNSS-Antenneneingang, Boundary Clock (T-BC) nach G.8275.1 mit G.8273.2-Timing-Eigenschaften, Partial und Assisted Partial Timing Support nach G.8275.2, Transparent Clock sowie SyncE mit ESMC. Zusammen übertragen sie Frequenz, Phase und Zeit vom Grandmaster bis zur Cell Site, wo TDD-Funkeinheiten die Phase innerhalb von 1,5 Mikrosekunden zu einer gemeinsamen Referenz brauchen. Die OcNOS Feature Matrix führt die unterstützte Rolle für jede Plattform auf.
Worin besteht der Unterschied zwischen PTP und SyncE?
PTP (IEEE 1588v2) liefert Phasen- und Uhrzeitgenauigkeit, während SyncE (ITU-T G.8261/G.8262) die Frequenz auf der physikalischen Schicht bereitstellt. OcNOS betreibt beide gemeinsam als Hybrid-Clock je Hop und gewinnt die Frequenz aus SyncE sowie die Phase aus PTP.
Welche PTP-Profile unterstützt OcNOS?
OcNOS unterstützt die Telekom-Profile G.8275.1 (Full Timing Support) und G.8275.2 (Partial Timing Support).
Welche Timing-Genauigkeit kann OcNOS erreichen?
OcNOS unterstützt Boundary- und Transparent-Clock-Modi mit Hardware-Zeitstempeln, und unterstützte Plattformen erfüllen die ITU-T G.8273.2 Class C Spezifikationen pro Hop, die den Zeitfehler an jeder Clock auf 30 ns begrenzen. Die End-to-End-Phasengenauigkeit hängt von der Anzahl der Hops und vom Netzdesign ab; die Anforderung für 5G-Transport liegt bei 1,5 Mikrosekunden End-to-End.
Welche Plattformen unterstützen PTP und SyncE in OcNOS?
PTP und SyncE laufen auf den in der OcNOS Feature Matrix aufgeführten OcNOS-SP-Cell-Site- und Aggregationsroutern, darunter UfiSpace S9500-22XST und S9510-28DC. Timing ist in den SKUs OcNOS CSR und OcNOS-SP PLUS enthalten; die SKUs IPBASE und MPLS enthalten es nicht.