PTP & SyncE: Sub-100ns Timing for 5G and AI Fabrics

5G NR、時間敏感型 AI 工作負載以及現代工業傳輸,都要求全網範圍內的亞微秒級相位對齊。OcNOS 實現了 IEEE 1588v2 PTP(Class C/D)、ITU-T SyncE 以及二者融合的混合模式,並在經過驗證的蜂窩站點路由器上分布部署邊界時鐘與透明時鐘。

定時分發:從 Grandmaster 到蜂窩站點

經 GPS 馴服的主時鐘在匯聚站點注入時間。每一跳都是一個運行 OcNOS 的 PTP 邊界時鐘(BC),從 SyncE 恢復頻率、從 PTP 恢復相位,並逐級向下重新打時間戳直至基站路由器。

PTP grandmaster 到基站定時分發 PTP 定時層級。由 GPS 饋入的主時鐘(grandmaster)將 IEEE 1588v2 Class C 與 Class D 定時通過邊界時鐘鏈路逐級分發。該鏈路終結於基站路由器,為 5G gNB 無線設備提供亞 100 ns 的相位精度。 GPS PRTC Grandmaster G.8275.1 BC · OcNOS-SP PTP + SyncE PTP CSR · OcNOS-SP C 類廣播 PTP + SyncE gNB / eNB 5G NR 無線 目標相位預算 < 100 ns IEEE 1588v2 · CLASS C/D · SYNCE G.8262 · HYBRID MODE

為什麼授時比以往任何時候都更重要

5G TDD 時隙對齊、協作多點(CoMP),以及新興的時間敏感網路(TSN)規範,均需要 端到端相位精度低於 1.5 µs,而大多數現代無線 profile 會將其收緊至數百納秒。AI 網路越來越需要亞微秒級時間戳,以追蹤 GPU 集合通信的停頓。OcNOS 在每一跳上將用於相位的 IEEE 1588v2 PTP 與用於頻率的 SyncE 融合為單一混合時鐘,使每個接口都與 grandmaster 保持鎖定。

The OcNOS PTP & SyncE implementation

Profiles

G.8275.1 / G.8275.2

提供全路徑(G.8275.1)和部分定時支持(G.8275.2)profile,外加用於傳統設備互通的 default 和 telecom-2008 profile。

SyncE

G.8261 + G.8262

採用 EEC-Option 1/2 時鐘規範的 SyncE 頻率分發、ESMC 品質等級信令,以及最優源選擇。

邊界時鐘(Boundary Clock)

Class C / Class D

支持邊界時鐘和透明時鐘模式並配備硬體時間戳;經驗證的平台可達到逐跳 Class C 和 Class D 規格。

Holdover

參考丟包容差

OCXO 與銣鍾馴服的保持功能可在參考路徑丟失時將相位在數小時內維持在預算範圍內,這對蜂窩站點的生存至關重要。

遙測

gNMI 同步狀態

逐埠的 PTP 伺服狀態、offset-from-master、mean-path-delay 以及 SyncE QL 均以流式傳感器形式暴露,用於主動式定時告警。

驗證平台

基站路由器

已在 UfiSpace S9500-22XST 和 S9510-28DC 級硬體上驗證 PTP/SyncE,包括 1PPS / 10MHz / ToD 外部定時埠。

OcNOS 時鐘為您帶來的能力

  • 單一鏡像,完整時鐘棧。 PTP 和 SyncE 是 OcNOS-SP CSR 鏡像的一部分,無需單獨的定時許可層級。
  • 開放硬體已認證。 在配備硬體時間戳 ASIC 和受控振蕩器的基站路由器上完成端到端驗證。
  • 成熟的告警機制。 相位越界、進入保持、QL 降級等事件可通過 syslog、gNMI 和 SNMP trap 上報。
  • 5G-ready. 適用於前傳(xHaul)和中傳部署的參考設計,與 ITU G.8275.1 預算表保持一致。

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