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      多基準同步方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法_2

      文檔序號:8365209閱讀:來源:國知局
      6] 轉(zhuǎn)換模塊,用于將所述頻率基準^轉(zhuǎn)換為時間信號t^
      [0047] 同步時間基準生成模塊,用于根據(jù)所述同步時間信息!;及時間信號億所述生成所 述同步時間基準八。
      [0048] 在一實施例中,所述的加權(quán)運算模塊包括:
      [0049] 轉(zhuǎn)換子模塊,用于將多個所述時間信息Tp轉(zhuǎn)換為多個所述本地的時頻比對裝置能 夠識別的時間信息Tp ';
      [0050] 加權(quán)運算子模塊,用于對所述本地時間信息Ts及多個所述時間信息Tp '進行加權(quán) 運算,生成同步時間信息Tw。
      [0051] 在一實施例中,所述本地時間信息Ts的信號類型為IPPS+ToD信號。
      [0052] 在一實施例中,所述本地的時頻比對裝置具有多路PTP輸入輸出接口。
      [0053] 在一實施例中,從多個相鄰基準時頻時鐘節(jié)點的時間分配裝置獲取PTP報文信 號,包括:采用0TN/WDM方式進行通信與所述多個相鄰基準時頻時鐘節(jié)點進行通信,獲取 PTP報文信號。
      【附圖說明】
      [0054] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
      [0055] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中共模共視比對法的效果示意圖;
      [0056] 圖2為本發(fā)明實施例的多基準同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖;
      [0057] 圖3為本發(fā)明實施例的1588v2同步消息交互過程示意圖;
      [0058] 圖4為本發(fā)明實施例的時頻比對裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
      [0059] 圖5為本發(fā)明實施例的多基準同步方法流程圖;
      [0060] 圖6為本發(fā)明實施例的圖5的S504的方法流程圖;
      [0061 ] 圖7為本發(fā)明實施例的圖6的S601的方法流程圖;
      [0062] 圖8為本發(fā)明實施例的多基準同步裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
      [0063] 圖9為本發(fā)明實施例中圖8的同步時間基準生成單元的結(jié)構(gòu)框圖;
      [0064] 圖10為本發(fā)明實施例中圖9的加權(quán)運算單元的結(jié)構(gòu)框圖。
      【具體實施方式】
      [0065] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
      [0066] 如圖2所示,本發(fā)明實施例提供了一種多基準同步系統(tǒng),其特征在于,該多基準同 步系統(tǒng)包括多個基準時頻時鐘(PrimaryReferenceTimeClockPRTC)節(jié)點,如圖2中的 PRTC-l、PRTC-2、PRTC-3…PRTC-N-1及PRTC-N。每個基準時頻時鐘節(jié)點分布在不同的地理 區(qū)域,一般以省級行政區(qū)域劃分地理區(qū)域,即每個省一般設(shè)置一個基準時頻時鐘節(jié)點,但是 對于區(qū)域較大的省,如新疆維吾爾自治區(qū),可以設(shè)置2個PRTC節(jié)點。
      [0067]如圖2所示,每一基準時頻時鐘節(jié)點中均包含相同的裝置,以圖2中的PRTC-1節(jié) 點為例,PRTC-1節(jié)點包括:衛(wèi)星信號處理裝置、原子鐘、時頻比對裝置、時間分配裝置、北斗 衛(wèi)星及其它衛(wèi)星系統(tǒng)(如GPS、Gl〇nass、伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)等),衛(wèi)星信號處理裝置、原子鐘及 時間分配裝置分別與時頻比對裝置連接。衛(wèi)星信號處理裝置連接至北斗衛(wèi)星及其它衛(wèi)星系 統(tǒng),北斗衛(wèi)星作為主用的衛(wèi)星系統(tǒng),其它衛(wèi)星系統(tǒng)作為備用的衛(wèi)星系統(tǒng)。
      [0068] 原子鐘的長期頻率準確度應(yīng)該優(yōu)于1E-12,各原子鐘應(yīng)具有至少1路1PPS輸入校 準接口、多路頻率基準輸出接口。原子鐘的長期頻率準確度為1E-12時,其經(jīng)過一天的時間 漂移為86ns,作為全同步網(wǎng)絡(luò)的基準源,存在這樣的漂移無法滿足時間和頻率的全同步要 求,因此需要接收來自時本地頻比對裝置的時間校準信號,來與原子鐘自身的頻率進行相 位校準,以輸出準確度更高的頻率信號。
      [0069] 衛(wèi)星信號處理裝置能夠?qū)崟r接收衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星信號,根據(jù)衛(wèi)星信號獲得本地時 間信息Ts,并將本地時間信息Ts發(fā)送給本地的時頻比對裝置。在一實施例中,該本地時間 信息Ts的信號類型為IPPS+ToD信號。
      [0070] 原子鐘可以為基準時頻時鐘節(jié)點所在的地理區(qū)域(所在省的行政區(qū)域或所在省 的部分區(qū)域)提供頻率基準源(圖1中的"頻率基準輸出"),同時向與其連接的本地的時 頻比對裝置發(fā)送頻率基準Fy作為頻率參考。
      [0071] 本地的時頻比對裝置接收衛(wèi)星信號處理裝置發(fā)來的本地時間信息1及原子鐘發(fā) 來的頻率基準Fp作為多個基準時頻時鐘節(jié)點之間時間和頻率同步的部分數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn) 同步,本地的時頻比對裝置還需要從多個相鄰基準時頻時鐘節(jié)點的時間分配裝置獲取PTP 報文信號,這些PTP報文信號中均包含各節(jié)點的時間信息Tp。
      [0072] 為保證多基準同步系統(tǒng)的時間和頻率滿足全同步的要求,相鄰PRTC節(jié)點間進行 PTP通信的過程極其重要,首先應(yīng)保證本地基準時頻時鐘節(jié)點能準確地獲取相鄰節(jié)點的時 間和頻率信息,這樣,時頻比對裝置應(yīng)具有多路PTP輸入輸出端口,以接收來自多個PRTC節(jié) 點的PTP((1588v2))報文而進行比較加權(quán)獲取更加精確的時頻信息。相鄰基準時頻時鐘節(jié) 點PTP同步消息交互的過程如圖3所示,具體如下:
      [0073] a)主時鐘向從時鐘發(fā)送一個Sync報文,并記錄此報文發(fā)送的時刻tp
      [0074] b)從時鐘接收到來自主時鐘Sync報文,并記錄接收到的時刻t2,主時鐘可以通過 以下兩種方式將時間戳&傳送到從時鐘:
      [0075] --將時間戳放在Sync報文中,這要求非常精確的底層硬件處理,這種方式稱為 one step。
      [0076] --將時間戳放在Follow_Up報文中傳送,該方式稱為two step。
      [0077] c)從時鐘向主時鐘發(fā)送Delay_Req報文,并記錄其發(fā)送時刻t3。
      [0078] d)主時鐘接收到Delay_Req報文,并記錄接收到的時刻t4。
      [0079] e)主時鐘通過Delay_Resp將1:4傳送到從時鐘。
      [0080] 這樣,從時鐘即能接收到所有的時刻信息h,t2, t3, t4,根據(jù)這些時刻信息,可計算 出其與主時鐘之間的時延Delay(假設(shè)Delay=tms= tsm)以及時間偏差Offset,并實現(xiàn)與 主時鐘的時間同步。
      [0081]本地PRTC節(jié)點的時頻比對裝置(從時鐘)與其相鄰PRTC節(jié)點的時間分配裝置 (主時鐘)、本地的時間分配裝置(主時鐘)與其相鄰PRTC節(jié)點的時頻比對裝置(從時鐘) 進行PTP通信時,必須要保證傳輸?shù)穆窂降膶ΨQ性,即保證假設(shè)Delay = tms= tsm成立,才 能保證不受傳輸不對稱性引入的時間誤差影響。為了保證傳輸?shù)穆窂降膶ΨQ性,本發(fā)明可 以采用0TN/WDM方式進行通信。
      [0082] 由上述圖3中描述可知,本地的時頻比對裝置從多個相鄰基準時頻時鐘節(jié)點的時 間分配裝置獲取PTP報文信號時,本地的時頻比對裝置作為從時鐘,多個相鄰基準時頻時 鐘節(jié)點的時間分配裝置均作為主時鐘。
      [0083] 本地的時頻比對裝置某時刻接收到本地時間信息Ts、所述頻率基準F,及多個PTP 報文信號包含的時間信息T p之后,根據(jù)本地時間信息Ts、所述頻率基準^及多個所述PTP 報文信號包含的時間信息Tp,可以生成同步時間基準I;,并將同步時間基準I;發(fā)送給本地 的時間分配裝置。
      [0084] 本地的時間分配裝置接收本地的時頻比對裝置發(fā)來的同步時間基準I;,除了為本 地提供同步時間基準I;外,還需要將包含同步時間基準的PTP報文信號發(fā)送給多個相鄰 基準時頻時鐘節(jié)點。
      [0085] 在一實施例中,如圖4所示,本地的時頻比對裝置包括:加權(quán)運算單元401,轉(zhuǎn)換單 元402及同步時間基準生成單元403。
      [0086] 加權(quán)運算單元401具體用于對本地時間信息1;及多個時間信息1\進行加權(quán)運算, 生成同步時間信息Tw;轉(zhuǎn)換單元402具體用于將所述頻率基準h轉(zhuǎn)換為時間信號t^同步 時間基準生成單元403具體用于根據(jù)所述同步時間信息Tw及時間信號%生成所述同步時 間基準I;(例如可以通過求1;與%的平均值求得)。
      [0087] 加權(quán)運算單元401對本地時間信息Ts及多個時間信息Tp進行加權(quán)運算前,需要將 多個時間信息1;轉(zhuǎn)換為多個所述本地的時頻比對裝置能夠識別的時間信息Tp'然后對本地 時間信息1及多個時間信息Tp '進行加權(quán)運算,生成同步時間信息Tw。
      [0088] 加權(quán)運算單元401的加權(quán)運算時中加權(quán)系數(shù)的選擇可以有多種方法,下面結(jié) 合具體的例子進行說明。例如,時頻比對裝置在to時刻接收到多個相鄰基準時頻時 鐘節(jié)點的時間信息Tp '分別為b、c、d,本地時間信息Ts=a,時頻比對裝置首先需要 判斷時間a、b、c、d中是否存在異常時間,如果d與
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