内容简介
Synchronizing 5G Mobile Networks的中文翻译版分成了上册和下册。本书是上册，涵盖了同步和定时基础（第1~3章）、标准制定组织、时钟和定时协议（第4~7章），以及ITU-T定时建议和PTP部署（第8~9章）。本书是关于5G移动网络定时和同步方面的全面指南。无论是网络工程师、系统架构师、运营经理还是技术销售专业人员，本书都能够帮助其了解现代网络中定时和同步的关键作用。书中还提供了确保网络运营的可靠性和高效性的相关知识。
目录
目 录
译者序
推荐序
前言
致谢
第1章 同步和定时概要 1
1.1 时间同步的由来 1
1.2 同步的概念和必要性 2
1.2.1 频率同步 3
1.2.2 相位同步 4
1.2.3 时间同步 6
1.3 时间的概念 6
1.3.1 国际原子时 7
1.3.2 协调世界时 8
1.4 GPS如何提供定时和同步 9
1.5 准确度、精确度与稳定度 10
参考文献 11
第2章 同步和定时的应用 12
2.1 同步在电信中的应用 12
2.1.1 传统同步网络 12
2.1.2 传统移动网络的频率同步 14
2.1.3 传统移动网络的相位同步 16
2.1.4 电缆和无源光网络 17
2.2 时间同步在金融、商业和企业中的应用 18
2.2.1 电路仿真 20
2.2.2 视听同步 22
2.3 定时在电力行业的应用 23
参考文献 24
第3章 同步网络和定时分发网络 25
3.1 同步网络 25
3.1.1 同步网络概述 26
3.1.2 定义频率 27
3.1.3 定义相位同步 29
3.1.4 分组同步 31
3.1.5 抖动和漂移 32
3.1.6 时钟质量可追溯性 34
3.2 时钟 36
3.2.1 振荡器 37
3.2.2 时钟模式 38
3.2.3 ANSI频率时钟的层级 40
3.2.4 时钟类型 42
3.3 频率、相位和时间源 45
3.3.1 卫星的频率、相位和时间源 46
3.3.2 频率来源 52
3.3.3 频率、相位和时间源：PRTC 54
3.4 定时分发网络 57
3.4.1 时间传输和同步 58
3.4.2 质量级别的传输和信令 62
3.5 定时和同步的终端应用 62
参考文献 63
第4章 标准制定组织 66
4.1 国际电信联盟 67
4.1.1 国际电信联盟无线电通信部门 67
4.1.2 国际电信联盟电信标准化部门 68
4.1.3 国际电信联盟电信发展部门 70
4.1.4 国际移动通信 71
4.2 第三代合作伙伴计划 73
4.3 电气和电子工程师协会 75
4.3.1 IEEE 精确时间协议 75
4.3.2 IEEE 时间敏感网络 76
4.3.3 电气和电子工程师协会与国际电工委员会 79
4.4 欧洲电信标准协会 80
4.5 互联网工程任务组 81
4.6 无线接入网 83
4.6.1 公共无线接口 84
4.6.2 xRAN和O-RAN联盟 85
4.6.3 TIP OpenRAN 87
4.7 MEF论坛 88
4.8 电影电视工程师协会和音频工程学会 89
参考文献 90
第5章 时钟、时间误差和噪声 94
5.1 时钟 94
5.1.1 振荡器 95
5.1.2 锁相环 96
5.1.3 低通和高通滤波器 99
5.1.4 抖动和漂移 100
5.1.5 频率误差 104
5.2 时间误差 105
5.2.1 最大绝对时间误差 107
5.2.2 时间间隔误差 107
5.2.3 恒定与动态时间误差 110
5.2.4 最大时间间隔误差 110
5.2.5 时间偏差 111
5.2.6 噪声 113
5.3 保持性能 116
5.4 瞬态响应 118
5.5 测量时间误差 119
参考文献 121
第6章 物理频率同步 122
6.1 频率同步的演进 122
6.2 BITS和SSU 123
6.3 时钟层级结构 126
6.4 同步以太网 127
6.5 增强同步以太网 129
6.6 时钟可追溯性 129
6.6.1 同步状态信息 130
6.6.2 以太网同步消息信道 131
6.6.3 增强型 ESMC 133
6.7 同步网络链 133
6.8 时钟选择过程 135
6.9 定时循环 136
6.10 标准化 141
参考文献 141
第7章 精确时间协议 143
7.1 PTP概述 143
7.2 PTP与NTP 144
7.3 IEEE 1588—2008（PTPv2） 145
7.3.1 总体概述 146
7.3.2 PTP时钟概述 147
7.3.3 PTP时钟域 148
7.3.4 消息速率 148
7.3.5 消息类型和流 149
7.3.6 相关的数学知识 151
7.3.7 不对称性与消息延迟 153
7.3.8 不对称性校正 153
7.3.9 校正字段 154
7.3.10 PTP端口和端口类型 155
7.3.11 传输和封装 156
7.3.12 一步时钟和两步时钟 157
7.3.13 点对点与端到端延迟机制 157
7.3.14 单向与双向PTP 158
7.3.15 时间戳和时间表 159
7.3.16 声明消息 160
7.3.17 最佳主时钟算法 161
7.3.18 PTP数据集 163
7.3.19 虚拟PTP端口 164
7.3.20 协商 165
7.4 PTP时钟 167
7.4.1 GM（普通）时钟 167
7.4.2 从（普通）时钟 168
7.4.3 边界时钟 169
7.4.4 透明时钟 170
7.4.5 管理节点 173
7.5 配置文件
前言/序言
保持高质量的同步对于各种形式的通信都是非常重要的。对于移动网络而言，同步是良好性能一个特别关键的前提条件。如果定时分发网络的设计、部署和管理不当，同步将对网络的效率、可靠性和容量产生巨大的负面影响。
这些网络对时钟准确性和精确度有严格的要求，需要网络工程师对同步协议、同步行为和部署需求具有深刻的认识和理解。
同步标准也在不断发展，以适应广泛的实时网络技术的应用需求。同步技术应用广泛，除了4G/5G移动和无线电系统，还包括工厂自动化、音频/视频系统、同步无线传感器和物联网等。
本书不仅介绍了移动通信，还给出了当今移动运营商面临的关键技术趋势和决策要点的背景知识，更是讨论了使用同类最佳设计实践的几种部署方法、案例的实现和定时特征。
本书前面章节给出的技术术语将在后面章节给出更多的技术细节，并对这些主题进行更深入的讨论。随着细节的描述，术语的定义也变得更加精确。
例如，在开始时，本书会在某种程度上交替使用日常术语，如时钟、同步和定时。有些章节谈到了携带时间或传输同步、为无线电提供时钟或对网络设备进行定时，而事实上，有些同步方法根本不涉及实际时间。
本书并未对应该部署哪些技术给出建议，也没有为移动运营商提供过渡计划。每个移动运营商可以根据自己的标准和情况对这些技术进行评估和决策。然而，本书确实涵盖了每种方法背后的利弊细节，让工程师能够进行更明智的决策。
写作目标
随着新技术的出现，定时和同步变得越来越复杂。关于这个主题的学习资源较为分散，本书包括定时标准和协议、时钟设计、操作和测试方面、解决方案设计和部署权衡等主题，并在基础层面和高阶层面提供了有关定时和同步的信息，旨在更好地满足读者的学习需求。
虽然5G移动是本书的重点，但本书的编写也与其他行业和用例有关。这是因为在越来越多的场景中，对定时解决方案的需求变得越来越重要—移动网络只是一个非常具体的例子。许多概念和原则同样适用于其他用例。
面向读者
本书适合任何技术水平的读者阅读，包括以下人员：
希望设计和部署移动网络的传输设计工程师和无线电工程师。
准备验证时钟设备或认证生产网络中的同步解决方案的测试工程师。
有兴趣了解时间同步技术演变及其对移动服务提供商客户影响的网络顾问。
准备在移动服务提供商或私人5G网络领域工作的学生。
希望进一步了解时间同步为移动网络所赋予价值的首席技术官。
本书还包括了一些实际的例子，如工程师如何构建一个解决方案，从而提供符合准确度要求的定时。本书内容由浅入深，即使对本书主题零基础的网络工程师，也可以轻松学习和掌握。
内容组织
本书从基本概念入手，逐步构建实施定时解决方案所需的知识体系。对于那些刚进入该领域的读者来说，推荐按顺序逐章阅读本书，以获得最大收益。
如果你对某一特定领域感兴趣，可以根据你所需要的技术深度选择本书相应章节阅读。本书特色如下：
将烦琐的技术处理和数学公式限制在较少的章节中，而且只在必要时才使用。
全面涵盖了技术和产品特性层面的主题，包括设备设计、选择和测试。
覆盖了完整的移动定时领域，包括分组传输、卫星系统、无线前传网络、网络定时冗余等。
帮助网络和传输工程师、无线电工程师和管理人员了解如何验证他们对5G定时解决方案的选择和设计。
对任何选择或设计定时解决方案的人都有帮助，特别是那些使用PTP电信配置文件的人。
涵盖了标准制定组织和行业的新标准和功能。
对不同的部署方法进行了比较和对比—对供应商保持客观、中立态度。
