[实用新型]一种时间频率传递设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种时间频率传递设备。

背景技术

目前在光传输网络中通过光纤传递的时间频率基准信号的精确度非常低，例如光同步数字体系(SDH，SynchronousDigitalHierarchy)通过群路信号或者支路信号提取的时间频率基准参考信号，以及分组传送网(PTN，PacketTransportNetwork)通过主从站之间的信息传递和交互提取的时间基准参考信号，这些时间频率基准参考信号的传递方式由于受到传送网络技术瓶颈的限制，无法实现超精密时间频率基准信号的传递。

SDH网同步采用主从同步的方式，SDH网元有多种类型，包括三种网元定时方法：(1)外时钟同步，SDH设备时钟的定时基准由外部定时源提供；(2)从接收信号中提取定时，这是SDH广泛应用的一种同步定时方式，根据SDH设备应用的不同场合，又分为由STM-N导出的外定时方式、线路定时、环路定时、通过定时、支路定时5种方式；(3)内部定时，SDH设备都有内部定时源，以便在外同步源丢失时可以使用设备自身的定时源。在SDH网络中，各网元，如终端复用器、分插复用器及数字交叉连接设备，之间的频率差是靠调节指针值来修正的，也就是使用指针调整技术来解决节点之间的时钟差异带来的问题，当前同步效果是1E-11/天。但是，在SDH网络中，指针调整会引起相位抖动，一次指针调整所引起的抖动可能不会超出网络接口所规定的抖动容限，但是当指针的调整速率不受控制而使抖动频繁地出现和积累导致抖动超过了网络接口所规定的抖动容限时，会导致净负荷出现差错。在利用SDH光传输设备传递时间频率基准参考信号时，不论是采用业务通道还是开销通道，都会由于SDH的码速调整和指针调整引起时延和抖动，导致时间传递的精度一般只能达到百纳秒(ns)级。目前，SDH光传输设备的网元时钟单元按照G.813规范要求设计，对再现性没有要求，误差达几十微秒～100微秒，可见，SDH光传输设备用来传递超精密时间频率基准是不可能的。

PTN目前主要使用电器和电子工程师学会(IEEE，InstituteofElectricalandElectronicEngineers)1588v2协议，简称精密时间协议(PTP，PrecisionTimeProtocol)实现不同站点之间的时间传送。PTP它采用时间戳机制和主从时钟方案，同时利用网络链路的对称性和时延测量技术，实现主从时钟频率和时间的同步，其时间同步精度只能达到次微秒级；另外，由于IEEE1588v2协议本身即假设双向系统的光纤是对称的，因此，IEEE1588v2算法要求双向时延必须一致，时延不一致将会直接影响同步精度。但是在实际应用中，传输网络中许多光缆段用于收发的两芯光纤实际上并不是对称的，由于光接口上发送方向和接收方向光纤长度不一致所造成的线路不对称性，将直接影响IEEE1588v2时间同步的精度。上下行光纤长度不对称是IEEE1588v2很难克服的一个问题。当前基于对时间偏差影响较大的时延分别是发送时延、访问时延、光纤时延、接收时延和接收处理时延，在现有的几种算法中，没有哪一种算法能够将这些时延误差全部去除，这就是PTN设备时间精度难以提高的原因。

基于以上内容，现有的时间同步信号传递技术存在如下缺陷：基于SDH的时间传递技术时间精度不够高，难以满足3G、4G移动通信网络对时间同步精度的要求，并且随着SDH设备级联次数的增加，时间传递精度不断降低。基于IEEE1588V2的时间传递技术虽然理论上时间同步精度可以达到数十纳秒，但是难以克服上下行光纤长度不对称的问题，并且，光纤时延随温度的变化会发生极其缓慢的随机变化，以及光纤网络的老化和网络中的不对称的随机抖动，导致实际应用中无法健壮传递高精度的时间信号。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种时间频率传递设备，解决现有的光传输网络无法传递超精度时间频率基准信号的难题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种时间频率传递设备，所述设备包括：进行电压转换并为设备供电的电源、为核心控制器提供方波时钟信号的时钟信号器、进行信号整形和协议转换并为核心控制器提供时间参考源和频率参考源的信号输入器、进行时钟同步控制和输入/输出控制，并为信号输出器提供输出信号的核心控制器、进行信号整形和协议转换并进行信号输出的信号输出器；