Россия
Цель: разработать имитационную модель процесса привязки локальной шкалы времени на узле телекоммуникационной сети с использованием протокола точного времени (Precision Time Protocol, PTP) при передаче пакетов через узлы оптической транспортной сети (Optical Transport Network, OTN). Сформировать последовательность этапов периодической подстройки локального источника времени с учетом дрейфа локальных часов. Получить вероятностно-временные характеристики процесса привязки и оценить достигаемую точность привязки. Сформулировать предложения по повышению точности с учетом выявленных характеристик и путем использования более эффективных механизмов передачи сигналов синхронизации. Методы: сравнение действующих и перспективных механизмов передачи сигналов синхронизации на уровне OTN на основании нормативной документации, анализ технической документации и экспериментальных данных с целью формирования исходных данных для моделирования, имитационное моделирование с использованием мультиагентного подхода. Результаты: разработана имитационная модель процесса привязки локальной шкалы времени с периодической подстройкой локальных часов при наличии дрейфа. Получены вероятностно-временные характеристики процесса передачи сообщений синхронизации и определены составляющие, влияющие на достигаемую точность привязки локальной шкалы времени. Сформулированы рекомендации по повышению точности привязки. Практическая значимость: результаты моделирования могут быть использованы при проектировании транспортных сетей на базе OTN, а также на этапе перевода действующих транспортных сетей на оборудование технологии OTN с целью обеспечения сетевой синхронизации на присоединяемых участках и совместного их функционирования. Также полученные вероятностно-временные характеристики могут быть использованы при моделировании сети сложной топологии, состоящей из множества узлов OTN.
сетевая синхронизация, частотно-временное обеспечение, OTN, привязка локальной шкалы времени, PTP, дрейф часов
1. Interfaces for the optical transport network, Rec. ITU-T G.709/Y.1331 Amd. 3. International Telecommunication Union, Geneva, Switzerland.
2. The control of jitter and wander within the optical transport network (OTN), Rec. ITU-T G.8251. International Telecommunication Union, Geneva, Switzerland, Nov. 2022.
3. Рыжков А. В. Частотно-временное обеспечение в сетях электросвязи: учеб. пособие для вузов. М.: Горячая линия — Телеком, 2018. 270 с.
4. IEEE standard for a precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems amendment 1: Precision time protocol (PTP) mapping for transport over the optical transport network (OTN). IEEE standard 1588b-2022, 2022.
5. Generic framing procedure, Rec. ITU-T G.7041/Y.1303 Amd. 1. International Telecommunication Union, Geneva, Switzerland.
6. An enhanced time synchronization method for a network based on Kalman filtering / Q. Li [et al] // Sci Rep. 2024. № 14. Art no. 21271. DOI:https://doi.org/10.1038/s41598- 024-71929-8
7. Minimax optimum estimators for phase synchronization in IEEE 1588 / A. Guruswamy [et al]. IEEE Transactions on Communications. Vol. 63. № 9. P. 3350–3362. DOI:https://doi.org/10.1561/2000000108
8. Karthik A. K., Blum R. S. Recent advances in Clock synchronization for packet-switched networks // Foundations and trends in signal processing. 2020. Vol. 13, No. 4. P. 360–443. DOI:https://doi.org/10.1561/2000000108
9. White paper: Timestamping and clock Synchronization in P4-Programmable Platforms / T. Martinek [et al.] // GEANT. 2022. URL: https:// resources.geant.org/wp content/uploads/2022/09/ GN4-3_White-Paper_Timestamping-and-Clock- Synchronisation-in-P4-Programmable-Platforms.pdf
10. Салифов И. И. Методика оценки сквозной задержки на оптической магистральной сети со сложной архитектурой: дисс. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2012. 253 с.
11. Богданова Е. Г. Оптическая маршрутизация в транспортной сети IMT-2020/5G // Первая миля. 2020. № 1. С. 62–70.
12. Хмелев К. Ф. Основы фотонного транспорта. Киев: Техника, 2008. 680 с.
13. WDM/OTN Latency, Shenzhen, China, Huawei. URL: https://info.support.huawei.com/network/ptmngsys/ Web/WDMkg/en/43_latency.html
14. Моделирование процесса обработки меток времени на устройствах транспортной сети / А. К. Канаев [и др.] // Труды учебных заведений связи. 2024. Т. 10. № 2. С. 34–47. DOI:https://doi.org/10.31854/1813- 324X-2024-10-2-34-47
15. Huang Y., Mehrotra S., Li J. A hybrid FECARQ protocol for low-delay lossless sequential data streaming // Proc. IEEE International Conference on Multimedia and Expo ICME 2009. P. 718–725.
