书籍详情
5G移动网络的同步（上册）
作者：[美]丹尼斯·哈加蒂（Dennis Hagarty），[美]沙希德·阿杰梅里（Shahid Ajmeri），[美]安舒尔·坦瓦尔（Anshul Tanwar）
出版社：机械工业出版社
出版时间：2024-07-01
ISBN：9787111758273
定价：¥99.00
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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。
作者简介
作者简介丹尼斯·哈加蒂（Dennis Hagarty）信息技术和电信领域经验丰富的技术专家。他曾在澳大利亚和欧洲为大量企业和服务提供商提供售前咨询并从事工程管理工作。之后，丹尼斯专注于移动通信领域近30年，并在过去12年专注于定时和同步领域。目前，丹尼斯在思科公司负责工程、现场销售团队和全球思科客户社区之间与5G定时和同步相关的所有事务，主管与许多大型服务提供商的交流，包括世界上大多数一线移动运营商。沙希德·阿杰梅里（Shahid Ajmeri）思科高级产品经理，负责5G传输和移动边缘架构战略。他在服务提供商行业拥有20多年的经验，专注于3G/4G/5G移动网络、移动边缘计算、电信数据中心、服务提供商安全、时间同步和端到端网络设计等各种技术。沙希德在推动网络转型项目和为全球客户设计下一代网络方面发挥了重要作用。他目前负责工程整合、标准制定和客户组织。安舒尔·坦瓦尔（Anshul Tanwar）思科首席工程师，因将研发专业知识与商业敏感性相结合而闻名。他在思科任职超过20年，设计了许多被全球大型一线移动和城域以太网服务提供商使用的路由和交换产品。他领导了思科多个接入和预聚合路由器的同步以及PTP架构的定义和实施。在近期工作中，安舒尔负责定义世界上最大的服务提供商LTE/LTE-A网络的相位定时同步的架构部署。他还是三项专利的共同发明人，其中包括一项涵盖同步技术的专利。译者简介郭宇春博士，北京交通大学电子信息工程学院教授，博导，主要研究方向包括网络科学、信息网络、人工智能、大数据处理等，在国内外学术期刊和国际会议上发表学术论文百余篇，专著、译著多部，发明专利授权十余项。承担或参与国家自然科学基金重点项目、面上项目多项。赵永祥博士，北京交通大学电子信息工程学院副教授，硕导，主要研究方向包括通信网理论、计算机网络、机器学习、大数据等，在国内外重要学术刊物和国际会议发表专业论文30余篇。承担或参与国家自然科学基金重点项目、面上项目等多项。李纯喜博士，北京交通大学电子信息工程学院副教授，博导，主要研究方向包括通信网理论、计算机网络、人工智能、大数据处理等，在国内外学术期刊和国际会议上发表学术论文30余篇，发明专利多项。承担或参与国家自然科学基金重点项目、面上项目多项。张立军博士，北京交通大学电子信息工程学院副教授，硕导，主要研究方向包括信息论、无线宽带通信、通信理论等，在国内外重要学术刊物和国际会议发表专业论文60余篇，译著1部，专著3部，获4项发明专利授权。郑宏云博士，北京交通大学电子信息工程学院副教授，硕导，主要研究方向包括通信网理论、计算机网络、网络大数据处理等，在国内外学术期刊和国际会议上发表学术论文20余篇，发明专利多项。承担或参与国家级、部级和市级项目多项。
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 174
7.5.1 默认配置文件 174
7.5.2 电信配置文件 175
7.5.3 其他行业配置文件 182
7.5.4 IEEE 802.1AS—2020：时间敏感应用的定时和同步：广义PTP（gPTP） 184
7.5.5 IEC 62439-3（2016）PTP行业配置文件（PIP） 186
7.5.6 IEC 61850-9-3（2016）电力设施自动化配置文件（PUP） 187
7.5.7 IEEE C37.238—2011和2017电力配置文件 188
7.5.8 SMPTE ST-2059-2和AES67媒体配置文件 189
7.5.9 PTP企业配置文件（RFC草案） 190
7.5.10 分布式同步授时技术（WR） 191
7.6 PTP安全 192
7.7 IEEE 1588—2019（PTPv2.1） 194
7.7.1 从PTPv2到PTPv2.1的更改 194
7.7.2 v2.1中的新特性 195
7.7.3 IEEE 1588的下一步工作 196
参考文献 197
第8章 ITU-T定时建议 201
8.1 ITU概述 201
8.1.1 ITU-T研究组15和问题13 202
8.1.2 建议的产生 203
8.1.3 建议的说明 204
8.1.4 物理和TDM与分组建议 205
8.1.5 建议的类型 206
8.2 ITU-T物理和TDM定时建议 208
8.2.1 物理同步标准的种类 208
8.2.2 定义、架构和要求 209
8.2.3 端到端网络性能 210
8.2.4 节点和时钟性能 212
8.2.5 其他文件 214
8.3 分组网络频率的ITU-T建议 215
8.3.1 基于分组的频率和电路仿真 215
8.3.2 同步以太网 217
8.3.3 以太网同步消息信道（ESMC） 219
8.4 ITU-T基于分组的定时建议 220
8.4.1 基于分组的同步标准类型 220
8.4.2 定义、架构和要求 220
8.4.3 端到端解决方案和网络性能 223
8.4.4 节点与时钟性能建议 226
8.4.5 电信配置文件 232
8.4.6 其他文件 234
8.5 定时建议未来的变化趋势 236
参考文献 236
第9章 PTP部署考虑因素 237
9.1 部署和使用 237
9.1.1 物理输入和输出信号 238
9.1.2 分组网络中的频率分发 246
9.1.3 基于分组的相位分发 253
9.1.4 完整定时支持与部分定时支持 255
9.1.5 混合模式与分组模式 255
9.1.6 PTP感知节点与PTP无感知节点 256
9.1.7 辅助部分定时支持 258
9.1.8 闰秒和时间尺度 259
9.2 影响定时性能的因素 261
9.2.1 基于分组的频率分发性能 261
9.2.2 基于分组的相位分发性能 263
9.3 定时性能参数 263
9.3.1 最大绝对时间误差 264
9.3.2 恒定时间误差 264
9.3.3 动态时间误差 265
9.3.4 不对称性 267
9.3.5 分组延迟变化 272
9.3.6 分组选择和延迟下限 274
9.3.7 分组/消息速率 275
9.3.8 双向时间误差 276
9.4 时钟性能 277
9.4.1 PRTC和ePRTC 278
9.4.2 T-BC和T-TSC 279
9.4.3 T-TC 285
9.4.4 T-BC-A和T-TSC-A 286
9.4.5 T-BC-P和T-TSC-P 289
9.5 端到端时间误差预算 290
9.6 网络保持 292
9.7 分组网络拓扑 294
9.8 分组传输 295
9.8.1 在传输系统中携带频率 295
9.8.2 在传输系统中携带相位/时间 296
9.9 非移动部署 299
9.9.1 DOCSIS电缆和远程物理层设备 299
9.9.2 电力行业和变电站自动化 301
参考文献 302
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 174
7.5.1 默认配置文件 174
7.5.2 电信配置文件 175
7.5.3 其他行业配置文件 182
7.5.4 IEEE 802.1AS—2020：时间敏感应用的定时和同步：广义PTP（gPTP） 184
7.5.5 IEC 62439-3（2016）PTP行业配置文件（PIP） 186
7.5.6 IEC 61850-9-3（2016）电力设施自动化配置文件（PUP） 187
7.5.7 IEEE C37.238—2011和2017电力配置文件 188
7.5.8 SMPTE ST-2059-2和AES67媒体配置文件 189
7.5.9 PTP企业配置文件（RFC草案） 190
7.5.10 分布式同步授时技术（WR） 191
7.6 PTP安全 192
7.7 IEEE 1588—2019（PTPv2.1） 194
7.7.1 从PTPv2到PTPv2.1的更改 194
7.7.2 v2.1中的新特性 195
7.7.3 IEEE 1588的下一步工作 196
参考文献 197
第8章 ITU-T定时建议 201
8.1 ITU概述 201
8.1.1 ITU-T研究组15和问题13 202
8.1.2 建议的产生 203
8.1.3 建议的说明 204
8.1.4 物理和TDM与分组建议 205
8.1.5 建议的类型 206
8.2 ITU-T物理和TDM定时建议 208
8.2.1 物理同步标准的种类 208
8.2.2 定义、架构和要求 209
8.2.3 端到端网络性能 210
8.2.4 节点和时钟性能 212
8.2.5 其他文件 214
8.3 分组网络频率的ITU-T建议 215
8.3.1 基于分组的频率和电路仿真 215
8.3.2 同步以太网 217
8.3.3 以太网同步消息信道（ESMC） 219
8.4 ITU-T基于分组的定时建议 220
8.4.1 基于分组的同步标准类型 220
8.4.2 定义、架构和要求 220
8.4.3 端到端解决方案和网络性能 223
8.4.4 节点与时钟性能建议 226
8.4.5 电信配置文件 232
8.4.6 其他文件 234
8.5 定时建议未来的变化趋势 236
参考文献 236
第9章 PTP部署考虑因素 237
9.1 部署和使用 237
9.1.1 物理输入和输出信号 238
9.1.2 分组网络中的频率分发 246
9.1.3 基于分组的相位分发 253
9.1.4 完整定时支持与部分定时支持 255
9.1.5 混合模式与分组模式 255
9.1.6 PTP感知节点与PTP无感知节点 256
9.1.7 辅助部分定时支持 258
9.1.8 闰秒和时间尺度 259
9.2 影响定时性能的因素 261
9.2.1 基于分组的频率分发性能 261
9.2.2 基于分组的相位分发性能 263
9.3 定时性能参数 263
9.3.1 最大绝对时间误差 264
9.3.2 恒定时间误差 264
9.3.3 动态时间误差 265
9.3.4 不对称性 267
9.3.5 分组延迟变化 272
9.3.6 分组选择和延迟下限 274
9.3.7 分组/消息速率 275
9.3.8 双向时间误差 276
9.4 时钟性能 277
9.4.1 PRTC和ePRTC 278
9.4.2 T-BC和T-TSC 279
9.4.3 T-TC 285
9.4.4 T-BC-A和T-TSC-A 286
9.4.5 T-BC-P和T-TSC-P 289
9.5 端到端时间误差预算 290
9.6 网络保持 292
9.7 分组网络拓扑 294
9.8 分组传输 295
9.8.1 在传输系统中携带频率 295
9.8.2 在传输系统中携带相位/时间 296
9.9 非移动部署 299
9.9.1 DOCSIS电缆和远程物理层设备 299
9.9.2 电力行业和变电站自动化 301
参考文献 302
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