云通信中的时间同步.docx

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1、云通信中的时间同步#OpenRAN#C1oud#Time:techp1ayon/;在无线接入网络(RAN)中时间对于向移动设备(UE)传送无差错数据包及通过保持SFN、传输和接收同步来控制站点间干扰非常关键。在4G中传统的RAN通常在基带单元(BBU)或数字单元(DU)配备GPS天线端口以满足定时和同步要求，并且所有Ce11Site与GNSS保持同步。在通信迁移到OPenRAN或Virtua1RAN(VRAN)时，DU并不是更专有的硬件而是一切都在迁移到COTS硬件或云基础设施。这些基于云或基于COTS硬件通常没有本地定时和同步源(如GPS),尽管可能具有需要定期校正定时的硬件时钟(PHe)并

2、使用基于网络的定时源，例如IEEE1588PTP。PTP(精确时间协议)提供了一种在网络节点上同步时间的有效方法。该协议使用主从架构。GrandmaSterC1OCk(MaSter)是其他节点的参考时钟，这些节点使它们的时钟适应主节点。传输网络上的PTP到达NIC(网络接口)服务器，然后内核和操作系统从PTP数据包中提取时序信息，并进一步供运行在SerVeS上的不同应用程序使用。1inUX开发了PtP41、phc2sys和PmC应用程序来管理N1C上提供的PTP数据包并驱动时间戳，更新和校正硬件时钟并维护时钟状态。 ptp41:PtPfor1inUX(PtP41)在硬件节点上进行边界时钟(BC

3、)和普通时钟(OC)的软件实现 phc2syss物理硬件时钟到系统时钟(PhC2sys)hy2sys同步系统中的两个或多个时钟，通常用于将系统时钟同步到PTP/PHC时钟 pmc：管理客户端(Pmc)。它通过向PTP节点发送管理消息来允许ptp41的PtP1588基本管理访问。操作系统中PTP实现在1inUX操作系统中，PTP支持分为内核和用户空间，例如内核包括对网络驱动程序提供的PTP时钟的支持(因为硬件PTP依赖于物理网卡提供硬件时钟。协议的实际实现是称为IinUXPtp,根据IEEE1588v2标准1inUX实现PTPV2。此外，Iinuxptp软件包包括用于时钟同步的ptp41、phc

4、2sys和pmc程序。 上图中显示了端到端流程是时钟，从在网络接口卡(N1C)处接收到被用户空间中的应用程序使用。 NICDriverwithPTP是常见的1inUX网络驱动，支持硬件PTP；我们可以使用,ethtoo1-T来检查硬件网卡的PTP能力 网络堆栈是根据适用于1inux的IEEE标准1588v2的精确时间协议(PTP)的实现 ptp411inUX应用程序实现边界时钟(BC)和普通时钟(OC),它将PTP硬件时钟(PHC)同步到远程主时钟 phc2sys1inux应用程序同步系统中的两个或多个时钟，通常用于将系统时钟同步至IJPTP硬件时钟(PHC) 系统RTC是实时时钟生成C1OC

5、K_REA1TIME KVM虚拟ptp驱动程序通过使用一个支持ptp的NIC作为时间源，可以帮助同一计算节点中的所有VM实现相同的时间精度。 ptp_kvm.ko是虚拟机中的一个内核模块，使用gettime方法可以为主机提供实时时钟。这允许Chrony以高精度同步主机和来宾(VM)时钟。云环境中计时的其他注意事项电信云要复杂得多，并不总是有PTPNIC,N1C端口可以部署SR-IOV、DPDK技术，作为工程师，我们在配置和使用PtP时可能需要考虑更多。 网络定时协议(NTP)：在大多数云中NTP是默认安装的，当我们想要使用PtP时，两者必须共存，无论是将PTP源提供给NTP还是反之亦然。我们将

6、考虑对响应NTP的服务或组件的可能影响。 DPDK：PTP在内核网络驱动程序中使用PHC(PTPHardWareCIoCk)框架来获取/设置硬件时间戳和调整硬件PHC时间。启用dpdk的NIC不使用内核网络驱动程序，而内核网络驱动程序又不能用作PTP时间源。尽管dpdk库支持基本时间功能，例如get/set方法，但如果没有适当的用户空间程序或与这些dpdk方法交互的OVS,我们将无法使用它。所以用户在部署时是否应该注意这个问题或我们应该在启用dpdk和启用ptp的NIC上建立隔离。 SR-IOV：使用启用SriOV的NIC,用户可以选择PF直通以从PTP获取准确的时间，也可以使用kvm虚拟P1P驱动程序将系统时间同步到主机实时时钟。但是如果选择将启用pip的PF传递给VM,那么如果PF是唯一配置的PIP接口，则计算节点中的主机和其他VM可能会丢失PtP时间源。因此，解决方法是用户知道sriovPF(物理功能)上的PTP配置，并且不将该PF附加到任何VM,或者我们在部署期间建立隔离以避免唯一PTP时间源的潜在中断。使用sriovPF作为PTP源的另一个问题是VF(虚拟功能)不能仅仅因为没有分配给VF的硬件资源而共享PF的PHCo