5G移動網(wǎng)絡(luò)的同步（上冊）

目　　錄
譯者序
推薦序
前言
致謝
第1章　同步和定時概要　1
1.1　時間同步的由來　1
1.2　同步的概念和必要性　2
1.2.1　頻率同步　3
1.2.2　相位同步　4
1.2.3　時間同步　6
1.3　時間的概念　6
1.3.1　國際原子時　7
1.3.2　協(xié)調(diào)世界時　8
1.4　GPS如何提供定時和同步　9
1.5　準確度、精確度與穩(wěn)定度　10
參考文獻　11
第2章　同步和定時的應(yīng)用　12
2.1　同步在電信中的應(yīng)用　12
2.1.1　傳統(tǒng)同步網(wǎng)絡(luò)　12
2.1.2　傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)的頻率同步　14
2.1.3　傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)的相位同步　16
2.1.4　電纜和無源光網(wǎng)絡(luò)　17
2.2　時間同步在金融、商業(yè)和企業(yè)中的應(yīng)用　18
2.2.1　電路仿真　20
2.2.2　視聽同步　22
2.3　定時在電力行業(yè)的應(yīng)用　23
參考文獻　24
第3章　同步網(wǎng)絡(luò)和定時分發(fā)網(wǎng)絡(luò)　25
3.1　同步網(wǎng)絡(luò)　25
3.1.1　同步網(wǎng)絡(luò)概述　26
3.1.2　定義頻率　27
3.1.3　定義相位同步　29
3.1.4　分組同步　31
3.1.5　抖動和漂移　32
3.1.6　時鐘質(zhì)量可追溯性　34
3.2　時鐘　36
3.2.1　振蕩器　37
3.2.2　時鐘模式　38
3.2.3　ANSI頻率時鐘的層級　40
3.2.4　時鐘類型　42
3.3　頻率、相位和時間源　45
3.3.1　衛(wèi)星的頻率、相位和時間源　46
3.3.2　頻率來源　52
3.3.3　頻率、相位和時間源：PRTC　54
3.4　定時分發(fā)網(wǎng)絡(luò)　57
3.4.1　時間傳輸和同步　58
3.4.2　質(zhì)量級別的傳輸和信令　62
3.5　定時和同步的終端應(yīng)用　62
參考文獻　63
第4章　標準制定組織　66
4.1　國際電信聯(lián)盟　67
4.1.1　國際電信聯(lián)盟無線電通信部門　67
4.1.2　國際電信聯(lián)盟電信標準化部門　68
4.1.3　國際電信聯(lián)盟電信發(fā)展部門　70
4.1.4　國際移動通信　71
4.2　第三代合作伙伴計劃　73
4.3　電氣和電子工程師協(xié)會　75
4.3.1　IEEE 精確時間協(xié)議　75
4.3.2　IEEE 時間敏感網(wǎng)絡(luò)　76
4.3.3　電氣和電子工程師協(xié)會與國際電工委員會　79
4.4　歐洲電信標準協(xié)會　80
4.5　互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組　81
4.6　無線接入網(wǎng)　83
4.6.1　公共無線接口　84
4.6.2　xRAN和O-RAN聯(lián)盟　85
4.6.3　TIP OpenRAN　87
4.7　MEF論壇　88
4.8　電影電視工程師協(xié)會和音頻工程學(xué)會　89
參考文獻　90
第5章　時鐘、時間誤差和噪聲　94
5.1　時鐘　94
5.1.1　振蕩器　95
5.1.2　鎖相環(huán)　96
5.1.3　低通和高通濾波器　99
5.1.4　抖動和漂移　100
5.1.5　頻率誤差　104
5.2　時間誤差　105
5.2.1　最大絕對時間誤差　107
5.2.2　時間間隔誤差　107
5.2.3　恒定與動態(tài)時間誤差　110
5.2.4　最大時間間隔誤差　110
5.2.5　時間偏差　111
5.2.6　噪聲　113
5.3　保持性能　116
5.4　瞬態(tài)響應(yīng)　118
5.5　測量時間誤差　119
參考文獻　121
第6章　物理頻率同步　122
6.1　頻率同步的演進　122
6.2　BITS和SSU　123
6.3　時鐘層級結(jié)構(gòu)　126
6.4　同步以太網(wǎng)　127
6.5　增強同步以太網(wǎng)　129
6.6　時鐘可追溯性　129
6.6.1　同步狀態(tài)信息　130
6.6.2　以太網(wǎng)同步消息信道　131
6.6.3　增強型 ESMC　133
6.7　同步網(wǎng)絡(luò)鏈　133
6.8　時鐘選擇過程　135
6.9　定時循環(huán)　136
6.10　標準化　141
參考文獻　141
第7章　精確時間協(xié)議　143
7.1　PTP概述　143
7.2　PTP與NTP　144
7.3　IEEE 1588—2008（PTPv2）　145
7.3.1　總體概述　146
7.3.2　PTP時鐘概述　147
7.3.3　PTP時鐘域　148
7.3.4　消息速率　148
7.3.5　消息類型和流　149
7.3.6　相關(guān)的數(shù)學(xué)知識　151
7.3.7　不對稱性與消息延遲　153
7.3.8　不對稱性校正　153
7.3.9　校正字段　154
7.3.10　PTP端口和端口類型　155
7.3.11　傳輸和封裝　156
7.3.12　一步時鐘和兩步時鐘　157
7.3.13　點對點與端到端延遲機制　157
7.3.14　單向與雙向PTP　158
7.3.15　時間戳和時間表　159
7.3.16　聲明消息　160
7.3.17　最佳主時鐘算法　161
7.3.18　PTP數(shù)據(jù)集　163
7.3.19　虛擬PTP端口　164
7.3.20　協(xié)商　165
7.4　PTP時鐘　167
7.4.1　GM（普通）時鐘　167
7.4.2　從（普通）時鐘　168
7.4.3　邊界時鐘　169
7.4.4　透明時鐘　170
7.4.5　管理節(jié)點　173
7.5　配置文件　174
7.5.1　默認配置文件　174
7.5.2　電信配置文件　175
7.5.3　其他行業(yè)配置文件　182
7.5.4　IEEE 802.1AS—2020：時間敏感應(yīng)用的定時和同步：廣義PTP（gPTP）　184
7.5.5　IEC 62439-3（2016）PTP行業(yè)配置文件（PIP）  186
7.5.6　IEC 61850-9-3（2016）電力設(shè)施自動化配置文件（PUP）  187
7.5.7　IEEE C37.238—2011和2017電力配置文件  188
7.5.8　SMPTE ST-2059-2和AES67媒體配置文件  189
7.5.9　PTP企業(yè)配置文件（RFC草案）  190
7.5.10　分布式同步授時技術(shù)（WR）  191
7.6　PTP安全  192
7.7　IEEE 1588—2019（PTPv2.1）  194
7.7.1　從PTPv2到PTPv2.1的更改  194
7.7.2　v2.1中的新特性  195
7.7.3　IEEE 1588的下一步工作  196
參考文獻  197
第8章　ITU-T定時建議  201
8.1　ITU概述  201
8.1.1　ITU-T研究組15和問題13  202
8.1.2　建議的產(chǎn)生  203
8.1.3　建議的說明  204
8.1.4　物理和TDM與分組建議  205
8.1.5　建議的類型  206
8.2　ITU-T物理和TDM定時建議  208
8.2.1　物理同步標準的種類  208
8.2.2　定義、架構(gòu)和要求  209
8.2.3　端到端網(wǎng)絡(luò)性能  210
8.2.4　節(jié)點和時鐘性能  212
8.2.5　其他文件  214
8.3　分組網(wǎng)絡(luò)頻率的ITU-T建議  215
8.3.1　基于分組的頻率和電路仿真  215
8.3.2　同步以太網(wǎng)  217
8.3.3　以太網(wǎng)同步消息信道（ESMC）  219
8.4　ITU-T基于分組的定時建議  220
8.4.1　基于分組的同步標準類型  220
8.4.2　定義、架構(gòu)和要求  220
8.4.3　端到端解決方案和網(wǎng)絡(luò)性能  223
8.4.4　節(jié)點與時鐘性能建議  226
8.4.5　電信配置文件  232
8.4.6　其他文件  234
8.5　定時建議未來的變化趨勢  236
參考文獻  236
第9章　PTP部署考慮因素  237
9.1　部署和使用  237
9.1.1　物理輸入和輸出信號  238
9.1.2　分組網(wǎng)絡(luò)中的頻率分發(fā)  246
9.1.3　基于分組的相位分發(fā)  253
9.1.4　完整定時支持與部分定時支持  255
9.1.5　混合模式與分組模式  255
9.1.6　PTP感知節(jié)點與PTP無感知節(jié)點  256
9.1.7　輔助部分定時支持  258
9.1.8　閏秒和時間尺度  259
9.2　影響定時性能的因素  261
9.2.1　基于分組的頻率分發(fā)性能  261
9.2.2　基于分組的相位分發(fā)性能  263
9.3　定時性能參數(shù)  263
9.3.1　最大絕對時間誤差  264
9.3.2　恒定時間誤差  264
9.3.3　動態(tài)時間誤差  265
9.3.4　不對稱性  267
9.3.5　分組延遲變化  272
9.3.6　分組選擇和延遲下限  274
9.3.7　分組/消息速率  275
9.3.8　雙向時間誤差  276
9.4　時鐘性能  277
9.4.1　PRTC和ePRTC  278
9.4.2　T-BC和T-TSC  279
9.4.3　T-TC  285
9.4.4　T-BC-A和T-TSC-A  286
9.4.5　T-BC-P和T-TSC-P  289
9.5　端到端時間誤差預(yù)算  290
9.6　網(wǎng)絡(luò)保持  292
9.7　分組網(wǎng)絡(luò)拓撲  294
9.8　分組傳輸  295
9.8.1　在傳輸系統(tǒng)中攜帶頻率  295
9.8.2　在傳輸系統(tǒng)中攜帶相位/時間  296
9.9　非移動部署  299
9.9.1　DOCSIS電纜和遠程物理層設(shè)備  299
9.9.2　電力行業(yè)和變電站自動化  301
參考文獻  302