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同步时钟-生物时钟的奥秘
SDH同步时钟源的时钟同步分析
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发表时间:2018-08-04 15:23作者:小安来源:西安同步原创

SDH网是由数字同步体系组成的SDH同步数字传输网,一般用于长途的传输网络干线。由于同步不良将会引起网络中数字信号的频偏、抖动及漂动,?#28304;?#36755;网络而言,会引起指针调整、误码等现象。针对以上问题,本文浅要分析了SDH时钟源传输系统的时钟同步。

1、SDH同步时钟源链路体系

时钟同步网的基本功能是准确地将定时基准信号从基准时钟向同步网的各节点传递,从而调节网中的各时钟,以建立并保持同步,满足传递各类业务信息的要求。

数字同步网的服务对象是各钟业务网(这里指SDH),数字同步网是由节点时钟设备和同步(定时)链路组成的一个实体网,为各种业务网提供定时。同步链?#20998;?#29992;来传送定时信号和同步信息,一般指2个同步网节点间的物理链路。

相关术语解释(引用)

简称

全称

中文释义

备注

SEC

Sychronous equipment  clock

SDH equipment clock

同步设备时钟

SDH设备时钟

也称网元时钟,即设备的内部时钟/SETS,每个NE提供SEC

GPS

Global Positioning System

全球定位系统

提供高精度定时,可以作为时钟参考信号输入

北斗

BeiDou Navigation  Satellite SystemBDS

全球卫星导航系统

提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力

PRC

primary reference clock

主基准时钟

是对某一类时钟的定义,定义为最高级别的时钟

LPR

Local primary reference

区域基准时钟

?#20204;?#22495;内的各级时钟同步于LRP,当它有外接的参考时钟时,该参考时钟为PRC

SSU

Synchronization supply  unit

同步供给设备

SSU是数字同步网的节点从钟,具有频率基准选择、处理和定时分配功能。同步供给单元可以是独立型同步设备,?#37096;?#20197;是?#26639;?#20110;其他相关设备(例如DXC/ADM等)的一种功能单元。

BITS

Building Integrated  Timing Supply System

大楼综合定时供给系统

为数字通信设备提供高精准度时钟信号的一种设备

MS

Master-slave synchronization

主从同步

用单一基准时钟经同步分配网的同步链路控制全网同步,网中使用一系列分级时钟,每一级时钟都与上一级时钟或同一级时钟同步。使得网络中所有时钟都能最终跟踪到唯一的主基准时钟(PRC

SSM

Synchronization state  message

同步状态信息

该信息用于定义时钟参考源的级别,用于在同步定时传递链?#20998;?#30452;接?#20174;?#21516;步定时信号的等级

TNC

Transit node clock

G.812转接节点时钟信号

相当于SSU T(SSU Transit)

LNC

Local node clock

G.812本地节点时钟信号

相当于SSU L(SSU Local)

DNU

Do not use

不应用作同步

SSM级别为DNU的参考源不能用作时钟源

以上表格,所列的相关术语是数字同步网里面不同的节点设备或相关链路名词。

?#28909;?#25968;字同步网里面的节点设备(BIT/SSU,SDH设备等)可以同时有时钟输入口和时钟输出口。SSU和BITS都有多路时钟输入和多路时钟输出,提供多路时钟输入,可以在在用时钟信号丢失时,自动切换到另外备用的一路(按照优先级设置)。

而像SDH时钟源设备一般有1路或者2路时钟输入,也提供1路时钟输出(有些SDH时钟源设备没有提供时钟输出接口),当没有提供时钟输出口时,要获得这个设备的时钟信号,可通过STM-N线路来提取。

2、SDH时钟工作模式

SDH时钟源设备同步接口包括各级时钟设备的输入/输出端口(对于基准时钟PRC,只存在输出端口)及与同步链路相关的设备(如传输设备等)时钟输入输出端口。

其主要有3钟类型:2048KHz接口、2048Kbit接口和STM-N接口。

SDH时钟源时钟的工作模式也主要有以下三种:

locked/lockout(跟踪锁定模式)

SDH时钟源中跟踪锁定的时钟基准主要是指外部时钟参考源,此模式可理想地还原外基准时钟并输出,可看做接收外部时钟参考后原封不动地再输出和分配。这种工作模式相对时钟精度最高。

hold-over(保持模式)

SDH时钟源当出现第一种外部基准时钟源丢失后,进入保持模式,意思是利用原先跟踪或存储的数据,通过记忆功能提供与原定时基准较相符的定时信号,维持一段时间的输出。

这种工作模式,通常也指的是我们说的守时功能,此种工作方式提供的?#32454;?#31934;度时钟不能?#20013;?#24456;久,时钟精度仅次于正常工作模式的时钟精度,但性能相对优于自由震荡模式。

free running(自由震荡模式)

当从时钟丢失所有外部基准定时,也失去了定时基准记忆或处于保持模式时长,从时钟内部振荡器就会工作于自由振荡方式,此时钟信号不受外部参考源控制,输出时钟信号的准确度和稳定?#28909;?#20915;于震荡器本身。

3、  SDH时钟源的种类

通常所说的SDH时钟源主要是指SDH网元时钟源,其主要分为以下四类:

a. 外部时钟源:由SETPI功能块提供时钟输入接口,从提供的外接口接入时钟参考信号;

b. 线路时钟源:由SPI功能块从STM-N 线路信号中提取时钟信号,定时信号由该站点的SDH网元经过SDH传输链路送往其他站点SDH网元或者是本站其他SDH设备;

c. 支路时钟源:由PPI功能块从PDH支路信号中提取 不过该时钟一般不用;

d. 设备内置时钟源:由设备内部SETS功能块提供,即是设备内部时钟源.

同时SDH网元通过SETPI功能块向外提供时钟源输出接口,从而可以向外输出时钟参考信号。

4、SDH时钟源的同步方式

关于SDH时钟源设备时钟同步,主要包括主从同步,伪同步方式两种,而够不的方式又包含了不同的时间基准注入,下面我们做相对详细的介绍。

1)SDH时钟源的主从同步方式

网络中一个设计为主钟的时钟作为参考标准并向其他时钟分配该参考信号。网络中其他时钟为从钟,受主钟控制,所有时钟都跟踪到一个基准上,网络中的从钟是分级的,可分为主从两级,?#37096;?#20998;为多级。

主要同步方式,如下图所示:

SDH时钟源1.jpg

简单理解即为每一级时钟都与其上一级同步,在网中最高一级的时钟为基准参考时钟(PRC)也称主钟。可以这样理解,主钟是一个信号发生器,去控制其他?#31995;?#31561;级的节点时钟。

2)SDH时钟源的伪同步方式

网络中包括多个分网络,分别控制各自网络的同步,分网络中的各级从时钟以等级主从同步方式分别同步于各分网络中的PRC

伪同步方式,如下图所示:

SDH时钟源2.jpg

因此各分网络的时钟相互独立但不完全相同,批次误差极小接近同步。各国家网络之间的工作方式是伪同步工作方式。

5、SDH时钟源

前面我们提到了SDH时钟网的同步方式,这里我们就要提到SDH时钟源。

SDH时钟源常见时钟类型有铯原子钟、铷原子钟、晶体振荡器及GPS,北斗等,而GPS北斗是作为外部输入。从SDH时钟源的等级?#36884;?#30830;度而言,铯钟高于铷钟,而铷钟高于晶体钟。

BITS提供的同步定时基准信号有两种模式,即2Mbit/s和2MHZ,这两?#20013;?#21495;不能实现互通。2Mbit/s信号是数字信号,2MHZ是模拟信号,2Mbit/s信号支持SSM功能。目前电力SDH设备基本使用2MHZ,而国内SDH设备基本用2Mbit/s

而SDH时钟源设备对应的基准时钟,一种是指是含铯原子钟的全国基准时钟(PRC),另一种是在同步供给单元上或者BITS配置全球定位系统GPS或北斗组成的区域基准时钟(LPR),它?#37096;?#25509;受PRC的同步

6、SDH时钟源时钟同步小结

SDH时钟源设备时钟同步网的服务对象是各种业务网,基本功能是准确地将同步信息从基准时钟向同步网的各下级或同级节点传递,从而建立并保持同步。它能满足电信电力网传递业务信息所需的传输和?#25442;?#24615;能要求,保证网络定时性能。

SDH同步网建设目的是通过链路及时钟信号分配设备达到各个SDH设备同步的目的,主要包括外界时钟和内部设备同步两种方式。

西安同步专业做同步时钟设备,目前应用于电信电力的同步时钟案例在逐年增多。针对于SDH网同步设备可选择我公司自主研发生产的SYN4104型数字网同步时钟设备,或其他高精度时间频率传输设备。

为了提高安全可靠性,楼内设备最好是接受来自同步供给单元上两路定时基准信号的同步(即采用一主一备的外定时信号方式)。关于这一块的具体应用需求,可咨询我公司业务人?#20445;?/span>

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