背景

隨著中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司PTN網(wǎng)絡(luò)IEEE1588規(guī)模部署，利用IEEE1588技術(shù)取代GPS實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的工作正在積極地推進(jìn)，為PTN網(wǎng)絡(luò)提供穩(wěn)定、可靠的時(shí)間、時(shí)鐘同步源就顯得日益的重要。

PTP時(shí)間同步服務(wù)器是一套將高精度主時(shí)鐘技術(shù)和安全的網(wǎng)絡(luò)定時(shí)同步解決方案結(jié)合起來(lái)，為用戶提供功能強(qiáng)大的時(shí)間頻率基準(zhǔn)系統(tǒng)。PTP時(shí)間同步服務(wù)器質(zhì)量，時(shí)間和時(shí)鐘輸出的精度和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，為通信網(wǎng)絡(luò)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的保障。目前國(guó)內(nèi)主要提供PTP時(shí)間同步服務(wù)器的廠商有華為技術(shù)、大唐電信(600198,股吧)、北京國(guó)智恒、美國(guó)Symmetricom等公司。

XG7010 IEEE1588時(shí)間分析儀是深圳市夏光通信技術(shù)有限公司推出的中國(guó)第一款支持移動(dòng)IEEE1588時(shí)頻同步的專用儀表，集時(shí)間、時(shí)鐘測(cè)試、BITS仿真以及時(shí)鐘漂移測(cè)試等多功能于一體，可有效地對(duì)PTP時(shí)間同步服務(wù)器的時(shí)間、時(shí)鐘精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量評(píng)估。

2011年6月，深圳市夏光通信技術(shù)有限公司提供的XG7010 IEEE1588時(shí)間分析儀在工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所，對(duì)華為技術(shù)、大唐電信、北京國(guó)智恒、美國(guó)Symmetricom等公司提供的PTP時(shí)間同步服務(wù)器進(jìn)行了為期3周的全面測(cè)試，取得了較好的效果，同時(shí)與國(guó)外同類時(shí)間測(cè)試儀進(jìn)行了比對(duì)測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)合格，證明了XG7010 IEEE1588時(shí)間分析儀功能可滿足對(duì)PTP時(shí)間同步服務(wù)器的各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試。

以下，我們針對(duì)XG7010的功能特點(diǎn)并結(jié)合PTP時(shí)間同步服務(wù)器的性能，提出XG7010針對(duì)PTP時(shí)間同步服務(wù)器測(cè)試解決方案

測(cè)試項(xiàng)目及目的

PTP時(shí)間同步服務(wù)器測(cè)試評(píng)估包括以下內(nèi)容：

PTP時(shí)間同步服務(wù)器時(shí)鐘同步偏差情況；

PTP時(shí)間同步服務(wù)器時(shí)間同步偏差情況；

PTP時(shí)間同步服務(wù)器PTP同步情況；

PTP時(shí)間同步服務(wù)器時(shí)鐘、時(shí)間保持能力；

PTP時(shí)間同步服務(wù)器GPS、北斗切換時(shí)間。

目的主要是驗(yàn)證PTP時(shí)間同步服務(wù)器的時(shí)間、時(shí)鐘輸出精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，驗(yàn)證PTP時(shí)間同步服務(wù)器在出現(xiàn)異常情況下，PTP時(shí)間同步服務(wù)器性能的變化。

測(cè)試解決方案

XG7010直接與PTP時(shí)間同步服務(wù)器相應(yīng)的輸出接口連接，可有效測(cè)量PTP時(shí)間同步服務(wù)器輸出的時(shí)間、時(shí)鐘信號(hào)的偏差、PTP協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送是否正常，并可對(duì)PTP時(shí)間同步服務(wù)器的時(shí)間、時(shí)鐘信號(hào)的漂移特性（MTIE和TDEV）進(jìn)行評(píng)估。

此外，需要對(duì)PTP時(shí)間同步服務(wù)器的時(shí)間、時(shí)鐘進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試，觀察偏差；還需要將GPS授時(shí)模式改為北斗授時(shí)模式，觀察時(shí)間輸出倒換過(guò)程中的變化及倒換后的長(zhǎng)期穩(wěn)定測(cè)試。

XG7010針對(duì)PTP時(shí)間同步服務(wù)器測(cè)試解決方案主要包括時(shí)鐘的測(cè)試和時(shí)間的測(cè)試，分述如下：

時(shí)鐘測(cè)試

XG7010時(shí)鐘測(cè)試包括時(shí)鐘偏差測(cè)量及時(shí)鐘漂移測(cè)試，主要測(cè)試PTP時(shí)間同步服務(wù)器2Mb/s時(shí)鐘接口或FE接口輸出指標(biāo)，XG7010選擇時(shí)鐘測(cè)試或時(shí)鐘漂移測(cè)試功能項(xiàng)目，設(shè)置好中對(duì)應(yīng)的接口等相關(guān)參數(shù)，測(cè)試連接如圖1。

圖1 時(shí)鐘測(cè)試連接圖

時(shí)間測(cè)試

XG7010直接與1PPS或1PPS+TOD時(shí)間同步接口連接測(cè)量時(shí)間偏差，或者將XG7010設(shè)置為PTP（Slave）模式，直接從PTP時(shí)間同步服務(wù)器的以太網(wǎng)接口接收IEEE1588數(shù)據(jù)，解析出相關(guān)時(shí)間信息，計(jì)算時(shí)間偏差。

XG7010選中時(shí)間測(cè)試功能項(xiàng)，根據(jù)被測(cè)PTP時(shí)間同步服務(wù)器的接口情況，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，測(cè)試連接如圖2。

圖2 時(shí)間測(cè)試連接圖

在做1PPS測(cè)試的時(shí)候注意接口類型的選擇，一般情況下，如果是RJ45的接口是RS422的，BNC接口是TTL的。

測(cè)試1PPS+TOD的時(shí)，除接口類型等設(shè)置外，還需注意協(xié)議類型、波特率、校驗(yàn)位、停止位等設(shè)置，需與PTP時(shí)間同步服務(wù)器保持一致。

在進(jìn)行PTP測(cè)試時(shí)，如圖2所示，將PTP時(shí)間同步服務(wù)器的PTP接口與儀表PTP接口相連，在進(jìn)行PTP測(cè)試之前需與時(shí)PTP時(shí)間同步服務(wù)器廠家技術(shù)人員（或移動(dòng)公司技術(shù)人員）了解PTP時(shí)間同步服務(wù)器的一些設(shè)置，特別注意以下幾點(diǎn)：

PTP報(bào)文是二層，還是三層，如果是三層需進(jìn)行PTP網(wǎng)絡(luò)設(shè)置；

報(bào)文封裝；

是否設(shè)置了VLAN；

延時(shí)機(jī)制、延時(shí)模式、頻率同步等參數(shù)的設(shè)置需與時(shí)間服務(wù)器的設(shè)置保持一致。

時(shí)鐘、時(shí)間保持能力測(cè)試

按照?qǐng)D1或圖2方式，將XG7010與PTP時(shí)間同步服務(wù)器連接好，撥掉PTP時(shí)間同步服務(wù)器的GPS天線，測(cè)試方法與時(shí)鐘測(cè)試、時(shí)間測(cè)試及PTP測(cè)試相同。

GPS、北斗切換時(shí)間模式下測(cè)試時(shí)間服務(wù)器

該測(cè)試主要是觀察PTP時(shí)間同步服務(wù)器在做GPS、北斗切換的過(guò)程中時(shí)間是否會(huì)有跳變。測(cè)試如圖3所示。GPS與北斗之間的切換主要由PTP時(shí)間同步服務(wù)器完成，儀表只需接在時(shí)鐘或時(shí)間接口進(jìn)行測(cè)試即可。

圖3 GPS、北斗切換測(cè)試

測(cè)試過(guò)程注意事項(xiàng)

XG7010應(yīng)先設(shè)置GPS天線補(bǔ)償值，再進(jìn)行GPS定位、鎖定。

待XG7010鎖定GPS后，工作狀態(tài)正常后再進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。

測(cè)試線纜時(shí)延補(bǔ)償（待測(cè)設(shè)備測(cè)試接口與儀表測(cè)試接口之間線纜）。

測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)9999999時(shí)為測(cè)試超出測(cè)量范圍，以紅色顯示。

PTP時(shí)間同步服務(wù)器測(cè)試時(shí)間偏差應(yīng)不少于24小時(shí)，一般在驗(yàn)收環(huán)節(jié)需要72小時(shí)的測(cè)試，以便觀察PTP時(shí)間同步服務(wù)器時(shí)間輸出的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

小結(jié)

PTP時(shí)間同步服務(wù)器為通信網(wǎng)絡(luò)提供穩(wěn)定、可靠的同步源，對(duì)將來(lái)業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行起著舉足輕重的作用，PTP時(shí)間同步服務(wù)器測(cè)試需要較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試結(jié)果分析，這樣才能有效評(píng)估PTP時(shí)間同步服務(wù)器的性能。