同步乙太網是一種採用乙太網路碼流恢復時鐘的技術,簡稱SyncE。同步乙太網透過乙太網物理層晶片從串行數據碼流中恢復出發送端的時鐘,從而實現網路時鐘同步。

乙太網物理層編碼採用FE(百兆)和GE(千兆)技術,平均每4個位元就插入一個附加位元,這樣在其所傳輸的數據碼流中不會出現超過4個1或者4個0的連續碼流,可有效地包含時鐘資訊。在乙太網源端口上使用高精度的時鐘發送數據,在接收端恢復並提取這個時鐘,可以保持高精度的時鐘性能。
在上圖中,發送端設備A將高精度時鐘注入乙太網的實體層晶片(PHY),PHY晶片利用這個高精度時鐘將資料發送出去。接收端設備B的PHY晶片可以從資料碼流中提取該時鐘,在此過程中時鐘的精度不會受到損失,能夠與源端保持精確的時鐘同步。
同步乙太網設備配置有時鐘鎖相模組(PLL),PLL有三種工作模式:鎖相、保持和自由運行。
- 鎖相模式即為PLL鎖定參考基準,系統時鐘精度與參考基準的精度保持一致。參考基準是從上級局傳下來的,可以是網路中的主時鐘,也可以是從上一級節點內建的數據碼流中下發的時鐘,還可以是直接來自本地的GPS時鐘。
- 保持模式是指當鎖相迴路(PLL)失去參考基準時,根據之前的時鐘參數在一段時間內維持原有的時鐘精度。保持模式通常可以持續24小時,部分鎖相迴路甚至可以達到48小時。在保持模式結束後,PLL會進入自由運行模式。
- 在自由運行模式下,系統時鐘的精準度完全取決於本地振盪器的時鐘精準度。
同步以太網技術的特點:
- 要求網路上的每個節點都支援同步乙太,才能實現整個網路的時鐘同步。
- 實現簡單,不受高層協議的影響,也不會受到資料網路壅塞、封包遺失、延遲等影響。
- 通過以太網物理層晶片從串行數據碼流中恢復發送端的時鐘,這種方式與SDH時鐘恢復方式相同,並且可以獲得類似SDH的時鐘精度,實現網路時鐘同步。
只能支援頻率信號的傳輸,不支援時間信號的傳輸,所以單純的同步乙太網方案只適用於不需要時間同步要求的場景。
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