[实用新型]一种海底观测网岸基站时间同步装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海底观测网岸基站时间同步装置。 

背景技术

将通讯网上各种通信设备或者计算机设备的时间信息基于UTC时间（协调世界时）偏差限定在足够小的范围内，这种同步过程叫做时间同步。对于海底观测网而言，海底设备采集到的数据需要包含有一定精度的时间信号，以便于与海底其他地方发生的事情和地面发生的事件用来进行分析和对比，从而提供更精确的信息。尤其是在对海底的物理调查和研究如海洋地壳和地幔的速度结构、板块俯冲带的演化动力学特征中更是不可或缺。高精度海底观测网时间同步系统的实现，将从多个方面对海洋观测产生重要的作用：有利于海底现状的实时观测、管理和监控；有利于深海设备的网络通信同步，对设备的管理更加方便；有利于对多方面的数据进行联合分析，对远程监测各种突发事件将有着更重要的意义。 

由于处在深海区域的设备无法安装外接天线，因此无法直接接收北斗卫星信号或者GPS卫星信号，岸基站时间同步装置的设计就显得尤为重要。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于NTP和PTP技术的海底观测网岸基站时间同步装置，为海底观测网岸基站提供可靠、稳定、精确的时间同步信号。 

为达到上述目的，本实用新型的海底观测网岸基站时间同步装置包括：内置晶振的两台PTP主时钟，第一PTP主时钟的一个输入端与接收GPS卫星信号的第一GPS天馈线相连，另一个输入端经由第一北斗模块与接收北斗卫星信号的第一北斗天馈线相连，第二PTP主时钟的一个输入端与接收GPS卫星信号的第二GPS天馈线相连，另一个输入端经由第二北斗模块与接收北斗卫星信号的第二北斗天馈线相连，两台PTP主时钟的输出端分别和核心交换机的二个输入端相连，核心交换机的第三输入端和岸基站数据服务器相连，核心交换机的第四输入端和岸基站网页服务器相连，核心交换机的输出端与PTN设备相连，PTN设备的输出端与传输海底观测网供电和通信信号的深海光电复合缆相连。 

上述的两台PTP主时钟内置的晶振是HQ-OCXO恒温晶振，守时频率稳定度达±1×10^-12 。两台PTP主时钟是支持NTP协议和IEEE1588 v2协议的IEEE1588基准时钟，可同时输出NTP同步信号和PTP同步信号。例如可采用德国Meinberg公司生产的TimeCenter M612。 

本实用新型中的第一北斗模块和第二北斗模块均可采用TimeDA1000系列产品。 

本实用新型中，所说的核心交换机是支持IEEE1588v2协议的网管型三层交换机，例如可采用MOXA公司生产的EDS-828的24+4G口模块化千兆网管型冗余三层交换机。 

本实用新型中，所说的PTN设备是支持IEEE1588v2协议、工作在边界时钟模式的网络传输设备，例如可用阿尔卡特朗讯公司的1850 TSS-5C型号的分组传输交换机。 

本实用新型中，所说的第一、第二北斗天馈线均是BD-7711北斗/GPS双模接收天线；第一、第二GPS天馈线均是TimeCenter M612高精度IEEE1588基准时钟自带天线。 

本装置的工作原理如下： 

采用两台PTP主时钟接收GPS卫星信号或北斗卫星信号作为时间源；两台PTP主时钟优先选择GPS卫星信号作为时间源，当GPS失效时，自动切换至北斗卫星信号作为时间源，当GPS卫星信号和北斗卫星信号都失效时，两台PTP主时钟选择主时钟内置的晶振进行守时； 

选择第一台PTP主时钟作为岸基站主时钟，当第一台PTP主时钟失效时，选择第二台PTP主时作为岸基站主时钟直到第一台PTP主时钟恢复；

岸基站主时钟对接收到的时间源进行处理并输出PTP同步信号和NTP同步信号；NTP同步信号是由RFC1305协议定义的时间同步信号；PTP同步信号是由IEEE1588 v2协议定义的时间同步信号；

将岸基站主时钟输出的NTP同步信号和PTP同步信号连同岸基站数据服务器输出的以太网信号和岸基站网页服务器输出的以太网信号传输至核心交换机，由核心交换机将输入信号整合为一路以太网信号并通过PTN设备将电信号转换成光信号后，由深海光电复合缆传输至海底观测网。