高鐵同步及時鐘分配系統(tǒng)培訓(xùn)課件

高鐵同步及時鐘分配系統(tǒng)培訓(xùn)廣州通信段技術(shù)支持中州通信段技術(shù)支持中同步網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)州通信段技術(shù)支持中內(nèi)容的鐘同步時間同步州通信段技術(shù)支持中概述數(shù)字同步網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的一個必不可少的重要組成部分,能準確地將同步信息從基準時鐘向同步網(wǎng)各同步節(jié)點傳遞,從而調(diào)節(jié)網(wǎng)中的時鐘以建立并保持同步,滿足電信網(wǎng)傳遞業(yè)務(wù)信息所需的傳輸和交換性能要求,它是保證網(wǎng)絡(luò)定時性能的關(guān)鍵。州通信段技術(shù)支持中1.1頻率同步頻率同步是保證業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運行的基本條件。頻率同步有兩種方式種是業(yè)務(wù)同步,一種是B「TS同步。前者定時質(zhì)量較差,導(dǎo)致接通率低掉話率高、話音質(zhì)量差,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不能正常開展。后者是滿足「T∪T規(guī)范要求的通信網(wǎng)同步方式,同步質(zhì)量優(yōu)異,能極大提高業(yè)務(wù)質(zhì)量1.1.1基本概念頻率同步是指信號之間在頻率或相位上保持某種嚴格的特定關(guān)系,其相對應(yīng)的有效瞬間以同一平均速率出現(xiàn),以維持通信網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備以相同的速率運行。州通信段技術(shù)支持中1.1.2同步方式數(shù)字通信網(wǎng)的同步方式可分為以下幾種,如圖1-2所示等級主從同步州通信段技術(shù)支持中準同步方式準同步方式是指在網(wǎng)內(nèi)各個節(jié)點上,都設(shè)立高精度的獨立時鐘,這些時鐘具有統(tǒng)一的標稱頻率和頻率容差,各時鐘獨立運行,互不控制。其優(yōu)點是簡單、靈活,缺點是對時鐘性能要求高,成本高,存在周期性的滑動。采用這種同步方式的數(shù)字網(wǎng)稱為準同步網(wǎng)。主從同步方式主從同步方式是指在網(wǎng)內(nèi)設(shè)置基準時鐘和若干從鐘,以主基準時鐘控制從鐘的信號頻率。主從同步的優(yōu)點是,正常情況下不存在周期性滑動,且對從鐘性能要求低,建網(wǎng)費用低。其缺點是傳輸鏈路的不可靠會影響時鐘傳送,同時存在產(chǎn)生定時環(huán)路的可能。互同步方式互同步方式是指網(wǎng)內(nèi)不存在主基準時鐘,每個時鐘接受其他節(jié)點時鐘送來的定時信號,將自身頻率鎖定在所有接收到的定時信號頻率的加權(quán)平均值上,各時鐘相互作用互同步方式的優(yōu)點是具有較高的可靠性,且對時鐘性能要求不高。但穩(wěn)態(tài)頻率取決于網(wǎng)絡(luò)參數(shù),難以事先確定,且整個網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的反饋系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的變化容易引起系統(tǒng)性能變化甚至進入不穩(wěn)定狀態(tài)州通信段技術(shù)支持中1.13時鐘設(shè)備的等級劃分當前,網(wǎng)絡(luò)朝著扁平化趨勢發(fā)展,時鐘設(shè)備也隨之發(fā)生變化,已簡化為三級結(jié)構(gòu),即PRC/LPE基準鐘、二級節(jié)點鐘和三級節(jié)點鐘三種,分別適用于網(wǎng)絡(luò)核心層、匯聚層和接入層PRc/LPR基準鐘PRC稱為永久基準鐘(PrimaryReferenceClock),LPR稱為區(qū)域基準鐘(LocalPrimaryReference),PRC和LPR均為一級基準鐘,其性能指標滿足U-TG.811建議C是由銫鐘源或氫鐘源提供高精度基準信號,配合時鐘比對、時鐘分配系統(tǒng)構(gòu)成。限于我國工藝水平、采購難度和設(shè)備壽命三方面的影響,PRC不可能全面推廣使用,國內(nèi)運營商一般在全國選擇了1~5個重點城市建設(shè)了PRC,作為備用基準系統(tǒng),而主用基準級節(jié)點鐘二級鐘配備了基于銣鐘振蕩器的數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL),具有極優(yōu)良的跟蹤特性、過濾特性和保持特性級節(jié)點鐘三級鐘配備了基于高穩(wěn)晶體振蕩器的數(shù)字鎖相環(huán),在跟蹤特性和過濾特性上,與二級鐘幾乎一致,僅在保持特性上與二級鐘有一些差距,而價格卻比二級鐘低廉了許多,因此,三級鐘適宜在本地網(wǎng)縣局機房大量配備,可獲取極好的定時質(zhì)量。州通信段技術(shù)支持中1.2時間同步頻率同步網(wǎng)的基準信號一般來自于導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng),地面的衛(wèi)星接收機從衛(wèi)星信號中解碼出標準秒脈沖1PPS(即標準1Hz信號),為頻率同步的基準信號。秒脈沖僅僅給出了對應(yīng)于UTC秒的“刻度”,并不包含年月日時分秒信息。因此,該信號被用來做頻率同步的基準。在衛(wèi)星接收機輸出的信號中,還有一些與1PPS密切相關(guān)的信號。這些信號是在1PPS信號的基礎(chǔ)上進行編碼,表示這一秒是哪一年的第幾天的時分秒。該信號一秒一幀,幀起始與1PPS的起始嚴格對準。因此,這些信號就是時間同步的授時源,可以說,時間同步和頻率同步是同源同宗的1.2.1基本概念般所說的“時間”有兩種含義:時刻和時間間隔。前者指連續(xù)流逝的時間的某一瞬間,后者是指兩個瞬間之間的間隔長。時間同步的操作就是按照接收到的時間來調(diào)控設(shè)備內(nèi)部的時鐘和時刻。時間同步的調(diào)控原理與頻率同步對時鐘的調(diào)控原理相似,它既調(diào)控時鐘的頻率又調(diào)控時鐘的相位,同時將時鐘的相位以數(shù)值表示,即時刻。與頻率同步不同的是,時間同步接受非連續(xù)的時間信息,非連續(xù)調(diào)控設(shè)備時鐘,而設(shè)備時鐘鎖相環(huán)的調(diào)節(jié)控制是周期性的州通信段技術(shù)支持中121時間同步的實現(xiàn)方法從時間源(如全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))獲得標準時間后,需要將時間信息通過局間/局內(nèi)時間分配鏈路發(fā)送到各種需要時間同步的設(shè)備上。目前國際上比較通用的方法有RG-B、DCLS、NTP、ACTS、1PPS、串行口ASC字符串等幾種方法,下面將就這幾種方法作簡單介紹。1.IRIG-B(InterRangeInstrumentationGroup)IRlG編碼源于為磁帶記錄時間信息,帶有明顯的模擬技術(shù)色彩。由于從50年代起就作為時間傳遞標準而獲得廣泛應(yīng)用IRG-B采用1KHz的正弦波作為載頻進行幅度調(diào)制,對最近的1秒進行編碼。IR|G所以可以用普通的雙絞線在樓內(nèi)傳輸,也可在模擬電話網(wǎng)上進行遠距離橘3Hz的幀內(nèi)包括的內(nèi)容有:天、時、分、秒及控制信息等。其占用最大通道帶寬2.DCLS(DCLevelShiftDCLS是RG-B碼的另一種傳輸碼形,用直流電位來攜帶碼元信息,等效于RG-B調(diào)制碼的包絡(luò)。IRG-DCLS技術(shù)通過租用專線傳輸3.NTP(NetworkTimeProtoco在計算機網(wǎng)絡(luò)中用于時間同步的協(xié)議主要的有三種:時間協(xié)議(TimeProtoco)、日時協(xié)議(Daytime