The invention discloses a cloud synchronization method for a high-precision time service system of an optical fiber network. Compared with the existing time synchronization technology, the present invention realizes ultra-precision time-frequency transmission by two-way comparison through single-fiber transmission. The proposed cloud synchronization method can construct a four-stage cloud synchronization network for single-fiber transmission of ultra-precision time-frequency reference to support ground timing and form a high-precision ground timing system based on ground optical fiber network, thus constituting a space-based timing system. Time system is a backup and mutually supportive high-precision time service system. It provides ultra-precision time service for our national defense and military network at any place and at any time. It also provides ultra-precision time and frequency reference for civil communication network and various special communication network for regenerating UTC atomic time.
【技术实现步骤摘要】
一种光纤网络高精度授时系统的云同步方法
本专利技术涉及超精密时间频率同步系统和光纤通信
,尤其涉及一种光纤网络高精度授时系统的云同步方法。
技术介绍
卫星导航定位和授时系统是最关键的国家基础设施之一。目前世界上几个大国都在积极发展自己的高精度时间和频率统一系统,例如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO、中国的北斗卫星导航系统,但是,这些都是基于卫星导航系统的天基授时系统。由于天基授时系统存在着容易受外界干扰、受天气影响大、只能覆盖露天场所等缺陷,近年来我国非常重视研究基于地面光纤网络的地基授时系统。地基授时系统可以构成与天基授时系统互为备用、相互支撑的高精度授时系统,为我国的军用和民用系统提供授时、导航和定位服务。2003年中国科学院国家授时中心在国内率先提出了利用光纤传递高精度时间的设想并开展了相关的研究工作。2006年国网电力科学研究院与华东电网公司联合开展了《利用SDH光通信网络传递高精度标准时间项目》的研究工作,重点研究SDH光通信网络传递高精度时间的关键技术。目前国内对于光纤时间传递的研究主要利用SDH传送网进行传输,它的精度一般只能达到百纳秒(ns)级。SDH光传输设备在传递时间频率基准上存在较多的缺陷:例如目前现网中应用的光通信传输终端机设备本身时延值较大,且Ta发≠Tb发、Ta收≠Tb收;由于SDH光传输设备内没有对时间同步精度提出具体要求,使每台设备的传输实际时延值误差变化较大且无监测校正补偿手段,同时还存在光纤链路不对称误差。由于SDH光传输设备的网元时钟单元只按照G.813规范要求设计,其再现性没有要求,故 ...
【技术保护点】
1.一种光纤网络高精度授时系统的云同步方法,其特征在于:方法如下,(1)在线监测云同步网中光中继器的双向比对时间频率基准的传递时延,并且通过加装可程控零衰耗光纤时延自动锁定和均衡补偿网络进行修正;步骤(1)中,采用光纤时延在线监测技术、光纤时延自动锁定和均衡补偿技术,可以标准化、标称化地逐段将光纤时延变化牢牢地控制在≤1ns~5ns的范围内,达到在线监测传递时延的目的;再利用光纤实现双向比对检测和返回校验监测技术,完成对光纤传输时延的精准测量,以主站1PPS上升沿为Txk码帧头起始点可实现光纤时延的精准的周期性自动在线监测,剥离和分割光纤时延变化帯来的时间漂移累积的负面影响,光纤时延变化自动锁定恒定和均衡补偿修正,采用三点归一算法,二元锁相技术检测验证从站云同步1PPS的精确度,时间间隔度量尺度≤1ns;主站→从站的时间同步就是主从两个栅格节点的再生UTC原子时1PPS上升沿时刻对齐,计量它的偏差值即为时间间隔偏差,当实现主站的1PPS减去从站的1PPS≤1ns时,就达到了超精密的时间同步;步骤(1)中,由于时间同步传输总时延是由光纤的时延、设备的处理时延、输入输出接口时延组成,因此需 ...
【技术特征摘要】
1.一种光纤网络高精度授时系统的云同步方法,其特征在于:方法如下,(1)在线监测云同步网中光中继器的双向比对时间频率基准的传递时延,并且通过加装可程控零衰耗光纤时延自动锁定和均衡补偿网络进行修正;步骤(1)中,采用光纤时延在线监测技术、光纤时延自动锁定和均衡补偿技术,可以标准化、标称化地逐段将光纤时延变化牢牢地控制在≤1ns~5ns的范围内,达到在线监测传递时延的目的;再利用光纤实现双向比对检测和返回校验监测技术,完成对光纤传输时延的精准测量,以主站1PPS上升沿为Txk码帧头起始点可实现光纤时延的精准的周期性自动在线监测,剥离和分割光纤时延变化帯来的时间漂移累积的负面影响,光纤时延变化自动锁定恒定和均衡补偿修正,采用三点归一算法,二元锁相技术检测验证从站云同步1PPS的精确度,时间间隔度量尺度≤1ns;主站→从站的时间同步就是主从两个栅格节点的再生UTC原子时1PPS上升沿时刻对齐,计量它的偏差值即为时间间隔偏差,当实现主站的1PPS减去从站的1PPS≤1ns时,就达到了超精密的时间同步;步骤(1)中,由于时间同步传输总时延是由光纤的时延、设备的处理时延、输入输出接口时延组成,因此需要采用标准化自适应扩展输出接口,控制各类时间接口的误差≤1ns,在云同步网络中称为时间零ns偏差输入输出传递连接技术,电接口和光接口时延均衡将主站→从站50~1000km、1000~5000km范围内各自分段进行补偿,就能够确保主从站之间的双向传输通道的传输时延值几乎相等;(2)在具有铯原子钟的时间频率输出接口端嵌入双向比对单元,实现“零距离”松耦合锁相同步,并进行返回校验;步骤(2)所述“零距离”松耦合锁相同步,采用“零距离”松耦合鉴频鉴相过零检测锁相技术,使双向比对单元输出的Txk码的时间和频率基准与铯原子钟的完全一致,误差≤0.5ns,各类时间基准输出接口都是自适应零时延的标称化、标准化的输出接口线,确保输出的1PPS的精度;(3)采用低噪声输出系统,确保时钟短期内10~10000s的抖动噪声和时间的间隔抖动优于0.5ns;(4)采用至少六进六出的网络构建可用度达99.99996﹪的超精密时间频率基准;(5)通过地面光纤网络“一级”栅格节点参与空中北斗近百台原子钟大比对、大...
【专利技术属性】
技术研发人员:李有生,向培,丁巍,李琦,孟志才,李高峰,李忠文,彭良福,
申请(专利权)人:成都泰富通信有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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