一种时间频率传递设备制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种时间频率传递设备，包括：进行电压转换并为设备供电的电源、为核心控制器提供方波时钟信号的时钟信号器、进行信号整形和协议转换并为核心控制器提供时间参考源和频率参考源的信号输入器、进行时钟同步控制和输入/输出控制，并为信号输出器提供输出信号的核心控制器、进行信号整形和协议转换并进行信号输出的信号输出器，其中，所述时钟信号器的输出端与核心控制器的第一输入端相连，所述信号输入器的输出端与核心控制器的第二输入端相连，所述核心控制器的第一输出端与信号输出器的输入端相连。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤通信
，特别涉及一种时间频率传递设备。
技术介绍
目前在光传输网络中通过光纤传递的时间频率基准信号的精确度非常低，例如光 同步数字体系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy)通过群路信号或者支路信号提取的 时间频率基准参考信号，以及分组传送网（PTN，Packet Transport Network)通过主从站之 间的信息传递和交互提取的时间基准参考信号，这些时间频率基准参考信号的传递方式由 于受到传送网络技术瓶颈的限制，无法实现超精密时间频率基准信号的传递。 SDH网同步采用主从同步的方式，SDH网元有多种类型，包括三种网元定时方法： (1)外时钟同步，SDH设备时钟的定时基准由外部定时源提供；(2)从接收信号中提取定时， 这是SDH广泛应用的一种同步定时方式，根据SDH设备应用的不同场合，又分为由STM-N导 出的外定时方式、线路定时、环路定时、通过定时、支路定时5种方式；（3)内部定时，SDH设 备都有内部定时源，以便在外同步源丢失时可以使用设备自身的定时源。在SDH网络中，各 网元，如终端复用器、分插复用器及数字交叉连接设备，之间的频率差是靠调节指针值来修 正的，也就是使用指针调整技术来解决节点之间的时钟差异带来的问题，当前同步效果是 1E-11/天。但是，在SDH网络中，指针调整会引起相位抖动，一次指针调整所引起的抖动可 能不会超出网络接口所规定的抖动容限，但是当指针的调整速率不受控制而使抖动频繁地 出现和积累导致抖动超过了网络接口所规定的抖动容限时，会导致净负荷出现差错。在利 用SDH光传输设备传递时间频率基准参考信号时，不论是采用业务通道还是开销通道，都 会由于SDH的码速调整和指针调整引起时延和抖动，导致时间传递的精度一般只能达到百 纳秒（ns)级。目前，SDH光传输设备的网元时钟单元按照G. 813规范要求设计，对再现性 没有要求，误差达几十微秒~100微秒，可见，SDH光传输设备用来传递超精密时间频率基 准是不可能的。 PTN目前主要使用电器和电子工程师学会（IEEE，Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1588v2协议，简称精密时间协议（PTP，Precision Time Protocol) 实现不同站点之间的时间传送。PTP它采用时间戳机制和主从时钟方案，同时利用网络链 路的对称性和时延测量技术，实现主从时钟频率和时间的同步，其时间同步精度只能达到 次微秒级；另外，由于IEEE 1588V2协议本身即假设双向系统的光纤是对称的，因此，IEEE 1588v2算法要求双向时延必须一致，时延不一致将会直接影响同步精度。但是在实际应用 中，传输网络中许多光缆段用于收发的两芯光纤实际上并不是对称的，由于光接口上发送 方向和接收方向光纤长度不一致所造成的线路不对称性，将直接影响IEEE 1588v2时间同 步的精度。上下行光纤长度不对称是IEEE 1588v2很难克服的一个问题。当前基于对时间 偏差影响较大的时延分别是发送时延、访问时延、光纤时延、接收时延和接收处理时延，在 现有的几种算法中，没有哪一种算法能够将这些时延误差全部去除，这就是PTN设备时间 精度难以提高的原因。 基于以上内容，现有的时间同步信号传递技术存在如下缺陷：基于SDH的时间传 递技术时间精度不够高，难以满足3G、4G移动通信网络对时间同步精度的要求，并且随着 SDH设备级联次数的增加，时间传递精度不断降低。基于IEEE 1588V2的时间传递技术虽然 理论上时间同步精度可以达到数十纳秒，但是难以克服上下行光纤长度不对称的问题，并 且，光纤时延随温度的变化会发生极其缓慢的随机变化，以及光纤网络的老化和网络中的 不对称的随机抖动，导致实际应用中无法健壮传递高精度的时间信号。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例期望提供一种时间频率传递设备，解决现有的光传 输网络无法传递超精度时间频率基准信号的难题。 为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的： 本技术实施例提供了一种时间频率传递设备，所述设备包括：进行电压转换 并为设备供电的电源、为核心控制器提供方波时钟信号的时钟信号器、进行信号整形和协 议转换并为核心控制器提供时间参考源和频率参考源的信号输入器、进行时钟同步控制和 输入/输出控制，并为信号输出器提供输出信号的核心控制器、进行信号整形和协议转换 并进行信号输出的信号输出器； 其中，所述时钟信号器的输出端与核心控制器的第一输入端相连，所述信号输入 器的输出端与核心控制器的第二输入端相连，所述核心控制器的第一输出端与信号输出器 的输入端相连。 上述方案中，所述电源包括进行电源滤波防护的电源滤波防护部件、将初始电压 转换成第一电压并进行电压输出的第一电压转换部件以及将初始电压转换成第二电压并 进行电压输出的第二电压转换部件。 上述方案中，所述时钟信号器为铷原子钟或加强型晶体钟。 上述方案中，所述信号输入器还包括：用于输入T0D+1PPS信号的T0D+1PPS信号输 入端、用于输入IOMHz信号的IOMHz信号输入端、用于输入2MHz信号的2MHz信号输入端、 用于输入4路光信号的4路光信号输入端、用于输入备用信号的备用信号输入端、以及用于 输入GPS/BD天线信号的天线信号输入端。 上述方案中，所述核心控制器包括用于进行时钟同步控制并为信号输出器提供输 出信号的时钟同步控制部件、用于输入/输出控制的I/O控制部件。 上述方案中，核心控制器还包括用于传输时钟信号器控制信号的第二输出端、用 于传输参考源选择使能信号的第三输出端、用于传输信号输出使能信号的第四输出端，其 中， 所述第二输出端与时钟信号器相连，所述第三输出端与信号输入器相连，所述第 四输出端与信号输出器相连。 上述方案中，所述信号输出器包括：用于输出T0D+1PPS信号的T0D+1PPS信号输出 端、用于输出IOMHz信号的IOMHz信号输出端、用于输出2MHz信号的2MHz信号输出端、用 于输出4路光信号的4路光信号输出端、用于输出备用信号的备用信号输出端、以及用于输 出面板指示灯信号的面板指示灯信号输出端。 本技术实施例提供的时间频率传递设备包括：进行电压转换并为设备供电 的电源、为核心控制器提供方波时钟信号的时钟信号器、进行信号整形和协议转换并为核 心控制器提供时间参考源和频率参考源的信号输入器、进行时钟同步控制和输入/输出控 制，并为信号输出器提供输出信号的核心控制器、进行信号整形和协议转换并进行信号输 出的信号输出器，其中，所述时钟信号器的输出端与核心控制器的第一输入端相连，所述信 号输入器的输出端与核心控制器的第二输入端相连，所述核心控制器的第一输出端与信号 输出器的输入端相连。如此，解决了现有的光传输网络无法传输超精度时间频率基准信号 的问题，尤其是克服了光纤链路不对称误差，以及光纤时延受温度影响产生日波动、月漂 移、年漂移，以及光纤老化和终端设备激光器件的老化等引起时延变化对时间精度造成的 负面影响。【附图说明】 图1为本技术实施例时间频率传递设备结构不意图； 图2为本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时间频率传递设备，其特征在于，所述时间频率传递设备包括：进行电压转换并为设备供电的电源、为核心控制器提供方波时钟信号的时钟信号器、进行信号整形和协议转换并为核心控制器提供时间参考源和频率参考源的信号输入器、进行时钟同步控制和输入/输出控制，并为信号输出器提供输出信号的核心控制器、进行信号整形和协议转换并进行信号输出的信号输出器；其中，所述时钟信号器的输出端与核心控制器的第一输入端相连，所述信号输入器的输出端与核心控制器的第二输入端相连，所述核心控制器的第一输出端与信号输出器的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李有生，杨南飞，曾祥，宋晓飞，胡钉，夏身炳，马剑锋，梁开波，
申请(专利权)人：成都泰富通信有限公司，中国移动通信集团四川有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51