趙瑞英
摘要:定時(shí)與同步作為傳輸網(wǎng)絡(luò)的“神經(jīng)中樞系統(tǒng)”,其同步性能對網(wǎng)絡(luò)能否正常工作至關(guān)重要,本文從弄清同步機(jī)理著手,詳細(xì)分析大樓綜合定時(shí)(供給)系統(tǒng)(BITS)特點(diǎn)及其應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:BITS;定時(shí);同步1時(shí)鐘原理
時(shí)鐘是產(chǎn)生盡可能高的頻率準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定度的振蕩源,提供時(shí)間或頻率的基準(zhǔn)。目前所用的振蕩源主要由以下幾種:
1.1 原子鐘
原子鐘是世界上具有最高穩(wěn)定度的振蕩源,常用于最高級別時(shí)鐘基準(zhǔn)源,而且沒有老化現(xiàn)象。依使用原子種類的不同,而有氫鐘、銫鐘、銣鐘等類別,商用主要是銫鐘與銣鐘。
1.2 晶體鐘
石英諧振器簡稱晶體,是晶體振蕩器的核心元件。晶體種體積小、重量輕、耗電少,短期穩(wěn)定度好,價(jià)格也比較便宜。但長期穩(wěn)定度和老化率比原子鐘差。
1.3 GPS鐘
GPS(全球定位系統(tǒng))是全天候的、基于高頻無線電的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),定時(shí)信號穩(wěn)定可靠。GPS可以提供三維信息:經(jīng)度、緯度及海拔高度,還可提供速度與時(shí)間信息等。整個(gè)GPS系統(tǒng)包括三大部分:空間部分、地面部分與用戶部分。
空間部分:有一群高度為20183KM的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)周期為12小時(shí)的衛(wèi)星組成,共有24顆衛(wèi)星,運(yùn)行在6個(gè)環(huán)球軌道上;地面部分:包括一個(gè)主控中心與一些廣泛分散的調(diào)節(jié)點(diǎn)。地面控制網(wǎng)跟蹤這些衛(wèi)星,精確地控制它們的軌道,并且間斷性地校正天文數(shù)據(jù)及其它系統(tǒng)數(shù)據(jù),通過衛(wèi)星傳送給用戶;用戶部分:GPS接收機(jī)及其支撐設(shè)備。
2大樓綜合定時(shí)(供給)系統(tǒng)
BITS是大樓綜合定時(shí)(供給)系統(tǒng)(Building Integrated Timing Supply)是為現(xiàn)代通信網(wǎng)上各種數(shù)字通信設(shè)備提供統(tǒng)一高質(zhì)量時(shí)鐘基準(zhǔn)信號的設(shè)備。以BITS為核心的現(xiàn)代數(shù)字同步網(wǎng),成為整個(gè)通信樓內(nèi)或通信區(qū)域內(nèi)的專用定時(shí)供給發(fā)生器,它能接受源自基準(zhǔn)時(shí)鐘信號的同步,并濾除由于傳輸所帶來的各種損傷,重新產(chǎn)生高質(zhì)量的定時(shí)信號并向樓內(nèi)或區(qū)域內(nèi)的所有被同步的數(shù)字設(shè)備提供各種定時(shí)信號。因其是專門設(shè)置的時(shí)鐘系統(tǒng),從而能在各個(gè)通信樓內(nèi)或通信區(qū)域內(nèi),用一個(gè)時(shí)鐘統(tǒng)一控制各種網(wǎng)的時(shí)鐘(傳輸、交換、接入等)使得同步網(wǎng)成為脫離了各種網(wǎng)的一種支撐網(wǎng),解決了各種網(wǎng)的同步問題,同時(shí)也有利于同步的監(jiān)測、和管理。
3大樓綜合定時(shí)(供給)系統(tǒng)的性能特點(diǎn)
3.1 靈活配置,適應(yīng)不同級別
時(shí)鐘單元即可為銣原子鐘、又可為高穩(wěn)晶體種,能夠靈活地進(jìn)行不同時(shí)鐘級別地配置,還可以配置GPS接受系統(tǒng),用GPS信號做為基準(zhǔn)時(shí)鐘信號。適合不同級別地交換局用作專用定時(shí)供給系統(tǒng)。
3.2 采用GPS技術(shù),大大提高時(shí)鐘源性能
GPS信號為實(shí)現(xiàn)精密的全球衛(wèi)星同步提供了基礎(chǔ),利用GPS接受系統(tǒng)可獲取長期穩(wěn)定度優(yōu)良的信號;同時(shí)采用高性能的銣原子振蕩器或優(yōu)質(zhì)高穩(wěn)恒溫晶體振蕩器作為本地振蕩器,從本質(zhì)上保證了輸出頻率的短期穩(wěn)定度。將GPS信號的長期穩(wěn)定度與銣原子鐘和恒溫晶體振蕩器的短期穩(wěn)定性相結(jié)合,使銣原子鐘擁有銫原子鐘的指標(biāo),使晶體種擁有銣原子鐘的指標(biāo)。GPS技術(shù)和銣原子鐘的結(jié)合獲得了最完美的時(shí)鐘。
3.3 外基準(zhǔn)源輸入豐富
即可跟蹤GPS,又可跟蹤外部的2048kbit/s等時(shí)鐘信號,當(dāng)多輸入源存在時(shí),智能選擇最高精度的輸入源使用。擁有可靠的防雷接口,可以使輸入端口不受雷擊、高壓和短路的影響。
3.4 靈活豐富的輸出端口
既有2048KHz、2048kbit/s輸出,又可提供10MHz、5MHz、1MHz、64KHz、16KHz、8KHz等同步時(shí)鐘信號輸出。端口數(shù)量達(dá)480個(gè),適用于不同的負(fù)載。輸出電路具有智能識別功能,能自動判斷輸出接口的線路狀態(tài)。
3.5 同步狀態(tài)信息SSM
具備同步狀態(tài)信息(SSM)功能,通過同步狀態(tài)信息字(SSMB)獲取上游節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘質(zhì)量,選擇質(zhì)量最好的時(shí)鐘源,并向下游節(jié)點(diǎn)輸出同步狀態(tài)信息,從而改善了同步網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性。
4BITS設(shè)備在本地網(wǎng)的應(yīng)用
本地同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖,全網(wǎng)共有6套BITS設(shè)備,其中局站1跟蹤省際的長途干線的基準(zhǔn)時(shí)鐘(級別為LPR),也可以通過GPS板接收衛(wèi)星信號與內(nèi)部的銣鐘板形成定時(shí)信號;局站2跟蹤省際長途干線的基準(zhǔn)時(shí)鐘LPR,也可以跟蹤局站A的定時(shí)信號。其余各局站BITS跟蹤局站1與2的定時(shí)信號。這樣,每個(gè)局站都可保證主備兩路時(shí)鐘,正常情況下,BITS設(shè)備先以本身的GPS為參考,PRC和鄰近LPR信號僅為緊急情況下的參考。
每個(gè)局站的BITS設(shè)備,TOE(E1信號輸出板)、TOG板(2048KHz模擬信號輸出板)、TOA(混合模擬信號輸出板)每塊板可輸出20路定時(shí)信號,整機(jī)滿配置擁有480個(gè)輸出端口。而且三種輸出板的槽位兼容,可靈活配置,以滿足各種數(shù)字設(shè)備的要求。這樣為網(wǎng)絡(luò)的定時(shí)同步提供了充分保證。各個(gè)通信網(wǎng)元通過一定的時(shí)鐘同步路徑一級一級地跟蹤到同一個(gè)時(shí)鐘基準(zhǔn)源,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)的同步。