[发明专利]光纤时间传递传输时间延迟的后置补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息科学中时间频率传输技术领域，具体涉及光纤时间传递传输时间延迟的补偿方法。

背景技术

在电子信息科学中的时间频率传递应用领域，光纤时间传递采用传输延迟补偿方法消除传输路径的时间延迟及环境因素引起的漂移，实时实现高精度的时间同步。光纤传输延迟的补偿是基于成一个闭环的光纤时间传输路径，在时间传递发送端，测量闭环路径的传输时延，并认为往返传输路径的延迟是相同的，因此取闭环路径的传输时延的一半，就是从时间传递发送端到用户接收端的单向传输延迟。再根据这个单向传输延迟，对传输到用户接收端的时间信号进行补偿，实现远距离光纤时间的同步。

目前传输时间延迟的补偿方法是采用传输延迟前置补偿方法。其具体办法是：在时间传递发送端，根据测量计算的单向传输延迟，移动传递的时间信号中的秒脉冲信号一个提前量，这个提前量是根据测量计算的单向传输延迟来决定。经过前置补偿的时间信号，当传递到用户接收端时，就会得到一个与传输前同步的秒脉冲信号。实际上，时间信号在前置补偿实施过程中，将秒脉冲信号向后移动，移动量为秒脉冲的一个周期减去单向传输延迟。这样，在用户端接收到的经前置补偿的时间信号，实际上是延迟了周期的时间信号。对于时间信号中的秒脉冲信号来讲，用户接收端接收到的秒脉冲信号与发送端的秒脉冲信号同步，但对于时间编码信号中的时间信息，仍然保留原来的时间信息。例如，参看图2，被发送的时间信息为2011年3月24日星期四9:35:47，图2中年、月、日、星期被省略。前置补偿后传递到用户端，仍然是9:35:47，实际上时间是9:35:48。用户端接收到的时间，被比实际的时间迟后了一秒。这种情况对于点对点来说，可以在前置补偿时将传输的时间信息提前一秒。即在发送端，将时间设置为9:35:48，就可保证用户端接收到的时间信息与发送端同步。但对于多级联网来讲，就构成了困难。如果有N级联接，根据不同级别，要设置不同的时间信息提前量，就需要不同级别的前置补偿装置，用户接收端只能接收本级别的时间信号。这样，运行起来很麻烦，很繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述传输时间延迟的补偿方法的缺点，提供一种可随意进行级联、实现远距离光纤时间同步的光纤时间传递传输时间延迟的后置补偿方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：

1、测量光纤时间传递双向闭环传输延迟ΔT

在时间传递控制端，将原子钟来的参考时间信号和1pps信号，经编码调制器调制成射频信号，射频信号经波长为λ1激光器1调制成光信号，波长为λ1光信号经波分复用器1馈入光纤，经光纤传输到用户接收端。在用户接收端，波长λ1光信号经波分复用器2，再经光电转换器2解调为射频信号，射频信号再由波长为λ2的激光器2重新调制为光信号。为了提高精度，降低传输延迟的非对称性，波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号采用波长小于1nm的密波分复用方法进行传输。波长为λ2的光信号再经波分复用器2和光纤回传到时间传递控制端。在时间传递控制端，由光纤和波分复用器1回传的波长为λ2光信号，由光电转换器1解调出射频信号，射频信号再经解调解码器1解调出光纤闭环回传的1pps信号；将参考1pps信号与回传1pps信号同时送给时间间隔计数器，进行时差测量，时间间隔计数器输出数据为光纤闭环传输延迟ΔT。

上述的波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号的波长范围是1550nm或1331nm通用光纤通信波段。

2、计算光纤时间传递单向传输延迟

在时间传递控制端，时间间隔计数器输出的光纤闭环传输延迟数据ΔT到编码调制器1，闭环传输延迟数据ΔT包含有时间传递控制端的设备延迟Δt_T和用户接收端的设备延迟Δt_R，这种设备延迟需要在时间传递前进行定标测定。为了提高传输延迟的测量计算精度，波长为λ1的光信号和波长为λ2的光信号采用密波分复用方法，可以认为两个波长的传输延迟相同。编码调制器1按下式进行计算：