一種可驗證可校準的全同步通信網及其實現方法
【專利摘要】本發明公開了一種可驗證可校準的全同步通信網及其實現方法，包括：設置時間頻率標準系統和性能監測評估系統；將全網所有PRC和LPR等分別通過共視衛星方式與時間頻率標準系統進行比對；根據PRC、LPR與時間頻率標準系統共視比對后得到的時鐘誤差，在性能監測評估系統中計算處理并評估技術性能；通過時鐘誤差調整各PRC、LPR的時鐘，并進而實現通信同步網全同步。本發明實施例的方案，是一種基于衛星共視的通信同步網全同步方法，建立高精度時頻測量系統、同步性能評估系統和同步校準系統，實現同步性能質量的可信任驗證及校準，并在此基礎上實現整個通信同步網的全同步運行。
【專利說明】
一種可驗證可校準的全同步通信網及其實現方法
技術領域
[0001]本發明涉及通信網技術領域，特別涉及一種可驗證可校準的全同步通信網及其實現方法。
【背景技術】
[0002]數字同步網是通信網絡中重要的基礎支撐網。目前通信同步網普遍采用分布式多基準時鐘(混合同步)方式運用，在通信行業標準《數字同步網的規劃方法與組織原則》(YDN-177-1999)中，明確提出今后要以“可驗證的全同步網為規劃目標”。進入本世紀以來，盡管通信技術發展很快，但是該目標一直未能在全國性電信網真正實現。
[0003]針對通信同步網組網，ITU-T建議G.810提出了 3類同步方式，即全同步、全準同步和混合同步，類似定義，在我國通信行業標準(YDN-177-1999)中，也有明確規范。
[0004]全同步方式下，網內所有設備的時鐘頻率同步受一個或多個基準時鐘控制。在受一個基準時鐘控制的條件下，全網采用多級主從同步架構；在多個基準時鐘條件下，所有基準時鐘應同步運行，即在正常條件下具有相同的長期頻率準確度。在這種方式下運行的同步網，可以保證全網通信可控滑動指標達到較高水平。
[0005]在全準同步方式下，網內各時鐘元獨立運行，互不控制。這種方式要求時鐘具有較高的準確度和穩定度，以保證相對頻率偏差引起的滑動可以達到相關指標的要求。
[0006]在混合同步組網方式下，一般將數字網分為若干子網，各子網數字設備的時鐘受屬于該子網的基準時鐘(符合G.811)控制，在各子網內部采用全同步，而各子網基準時鐘之間采用準同步方式運行。
[0007]我國電信運營商普遍依據現行通信行業標準來規劃、建設及運用時鐘同步網，頻率同步與時間同步目前獨立建設發展，頻率同步網采用混合同步方式組網，實現分布式多基準同步。
[0008]以某電信運營的頻率同步網為例。將其在全國的頻率同步網劃分為31個同步區，并且按照三級時鐘結構組網，如圖1所示。各同步區內采用全同步方式運行，而省級區域基準時鐘之間采用準同步方式。在全網設置5個全國基準時鐘PRC(銫原子鐘組+GPS+BITS)，在31個省(直轄市、自制區)分別設置區域基準時鐘LPR(GPS+BITS)，BITS內設雙銣原子鐘。
[0009]在一個同步區內，原則上網內所有數字通信設備的時鐘都應最終溯源到一個基準時鐘上。因此，該基準時鐘必須保證具有滿足標準要求的性能，方可保證全網的同步質量。然而，如何經濟有效地實現這種基準源及其被同步對象的高精度、高穩定性能的監測及評價，就是此類技術的關鍵。
[0010]目前，在用同步網主要依靠網管系統的性能自動檢測功能來完成運行性能質量的監測，相當于多臺高精度的儀表在同時檢測；為了提高系統的可靠性，同步的節點設備(BITS)往往設置4個以上的時鐘基準源或參考源，BITS系統采用多數表決技術，對于多個時鐘基準源進行比對選擇，其中包括同步性能(主要含4項指標)、同步狀態信息SSM、傳輸性能(7項指標)、時鐘優先級等。盡管采用了較多的檢測技術，但是與通信技術的發展和其對于同步的高精度要求，還是有較大的差距。各運營單位普遍缺少專用的此類高精度檢測手段。時鐘同步網高精度頻率檢測和運行性能指標的有效驗證，不僅是未來同步網的發展方向，也是目前通信行業的突出薄弱環節之一。
[0011]近年來，通信技術一直在快速發展，但是行業標準十幾年前就提出的同步網規劃目標卻未能在我國實現，表明其技術上還是有較高的難度，特別是難在如何實現高精度頻率同步性能的“可驗證”。現有技術中，難以實現可驗證全同步網主要包括如下原因:
[0012]ITU-T-G.811規范，在所有可應用運行條件下，對于彡7天的連續觀察時間，頻率準確度應優于±1E_11。中國幅員遼闊，為了保證通信全網的滑動性能，我國通信行業標準《一級時鐘設備及其測試方法》提出了更高的要求，即優于±3E-12。
[0013]一級時鐘基準時鐘的穩定度和準確度都很高，為了保證同步性能，行業標準《數字同步網的規劃方法與組織原則》(YDN-177-1999)規定:“一級基準時鐘應定期與世界協調時(UTC)進行時間和頻率比對，比對周期小于30天”。但是，經調查多個單位的實際情況是，由于認識、費用和技術上等因素，該規定并未有效落實。
[0014]如此頻率同步性能的要求，對于檢測方法和儀表的要求極高。以至于在現有的各大運營商都難以實現。國內有資質的通信檢測單位多數也不具備相關的條件。有少數單位利用銫原子鐘等作為參考基準，采用頻率計數或時間間隔(TIE)方法做類似測試。嚴格來講，這種測試精度與被測對象的精度級別是相當或較低(相對衛星信號)，對于ps(N*E-12S)級別的測試結果的可信度值得商榷，頂多是具有參考價值。
[0015]從事通信維護的人員目前基本是依賴于同步網的網管系統，來監測同步網的同步性能指標，盡管較好的BITS網管系統可以監測相對頻偏、MTIE、TDEV, SSM和傳輸等性能質量，采用多數表決技術等，但是受現有設備的技術條件和成本的限制，特別是受測試參考源精度的限制，甚至無專用的滿足要求的參考源，普遍存在“自己檢測自己”的現象，其實際作用當然也無法達到有效“可驗證”的要求，甚至在某種程度上存在誤導的問題，使維護者過高地相信其作用，誤認為網管不告警，監測模板不超限就是性能指標合格。
[0016]因此，在高精度時間和頻率性能檢測方面，在通信業內普遍存在專業認識的誤區和測試手段的盲區，誤以為目前的方式精度很高，可以滿足使用要求，這也在某種程度上導致遲遲未能實現“可驗證的全同步”目標。
[0017]因而，通信行業的發展，亟需要一種可實現可驗證的全同步網絡，以提高對更為豐富的通信業務的高性能支撐能力。
【發明內容】
[0018]本發明提供一種可驗證可校準的全同步通信網及其實現方法，用以解決現有技術中尚沒有實現可驗證全同步網絡的問題。
[0019]本發明提供一種可驗證可校準的全同步通信網實現方法，所述方法包括:
[0020]設置時間頻率標準系統和性能監測評估系統；
[0021]將通信同步網所有主基準時鐘PRC和區域基準時鐘LPR分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行長基線的時間偏差、頻率準確度性能等指標比對；
[0022]根據所述PRC、LPR與時間頻率標準系統性能指標比對后得到的時鐘誤差，在所述性能監測評估系統中分析處理得到評估數據；實現PRC與所述時間頻率標準之間同步技術性能的有效驗證，實時比對；
[0023]通過所述時鐘誤差和評估數據調整各PRC、LPR的時鐘，實現PRC與所述時間頻率標準之間的可校準或跟蹤鎖定；實現通信同步網的可驗證、可校準全同步。
[0024]所述方法還包括:
[0025]所述衛星共視方式采用全球衛星導航系統GNSS衛星共視接收機，I: I成對使用或1:N多點同時使用；
[0026]一共視衛星接收機設置于時間頻率標準系統所在的共視主站；每一個PRC或LPR設置一共視衛星接收機作為副站；所有參與共視比對的共視衛星接收機在運行時需跟蹤鎖定同一顆GNSS衛星。
[0027]所述方法還包括:
[0028]通過所述比對誤差調整各PRC、LPR的時鐘頻率或時間，使各時鐘之間的頻率偏差達到預定的要求；優選為優于±1E_13。
[0029]所述方法還包括:
[0030]所述PRC和LPR與時間頻率標準系統之間的時鐘誤差數據通過數據通信系統傳輸到性能監測評估系統；
[0031]所述共視方式是利用GNSS衛星作為媒體，完成PRC、LPR與時間頻率標準系統之間的相距較遠的長基線頻率或時間比對，此時共視接收機必須工作于共視跟蹤狀態，跟蹤同一顆衛星。
[0032]所述方法還包括:
[0033]以時間頻率標準系統為比對基準，先得到主基準時鐘PRC或區域基準時鐘LPR與時間頻率標準系統之間的時間(頻率)偏差，再由同步性能監測評估系統分析處理，根據相對誤差及評估結果來調控PRC和LPR，減小比對對象之間的頻率偏差以達到同步的目的。
[0034]一種可驗證全同步網絡系統，包括:
[0035]主基準時鐘PRC，用于將全網所有主基準時鐘PRC時鐘分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行長基線的時間偏差、頻率準確度等性能指標比對，并將比對結果發送性能監測評估系統；
[0036]時間頻率標準系統，用于產生標準時間和頻率信號；
[0037]性能監測評估系統，用于根據所述PRC與時間頻率標準系統比對后得到的時鐘誤差，經計算處理得到性能數據；通過所述時鐘誤差調整各PRC和LPR的時間和頻率，實現通信同步網的全同步。
[0038]所述系統還包括:
[0039]在共視主站設置時間頻率標準系統、共視接收機和性能監測評估系統、數據通信終端；
[0040]每一個所述主基準時鐘PRC或區域基準時鐘LPR設置一共視接收機和通信終端，作為共視副站。
[0041 ] 所有的共視接收機跟蹤同一個定位衛星。
[0042]所述系統還包括:
[0043]主基準時鐘PRC、區域基準時鐘LPR與時間頻率標準系統之間測量數據的通過數據通信電路及相應的數據通信終端與性能監測評估系統通信。
[0044]—種可驗證可校準的全同步網，包括一臺共視基準主站及若干臺共視副站，其中:
[0045]所述共視基準主站，設置時間頻率標準系統、共視接收機和性能監測評估系統；
[0046]所述時間頻率標準系統用于產生標準時間或頻率信號；
[0047]所述共視接收機用于與所述共視副站以衛星共視方式同步；
[0048]所述性能監測評估系統，用于根據所述共視副站與時間頻率標準系統比對后的時鐘誤差數據，依據相關標準計算處理得到同步性能評價數據，實現高精度同步技術性能指標的可驗證；
[0049]所述共視副站，用于分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行比對，并將比對結果發送到同步性能監測評估系統；通過所述偏差和評估結果調整本地被測時鐘，實現時鐘信號的可校準，并在此基礎上實現通信同步網的全同步。
[0050]所述網絡還包括不少于一個普通同步基站，用于與一臺或多臺所述共視副站同步，實現通信同步網的全同步。
[0051]本發明實施例設置性能監測評估系統和時間頻率標準系統；將全網所有主基準時鐘PRC和區域基準時鐘LPR時鐘分別通過共視方式與所述時間頻率標準系統進行比對；根據所述PRC、LPR與時間頻率標準系統比較后得到的誤差，在所述性能監測評估系統中計算處理得到相對誤差；通過所述相對誤差調整各PRC、LPR的時鐘，實現通信同步網的全同步。本發明實施例的方案，基于衛星共視測量技術(CV)的通信同步網全同步方法，建立網絡化、集中的時頻測量系統和高精度時頻分配系統，通過性能監測評估系統和一個高精度的時頻基準系統，實現同步性能質量的可信任驗證，并在此基礎上實現整個同步網的全同步運行。
[0052]本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
[0053]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0054]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0055]圖1為現有技術中三級時鐘結構組網示意圖；
[0056]圖2為本發明實施例1提供的一種數據中間層實現方法原理流程圖；
[0057]圖3為本發明實施例2提供的一種可驗證可校準的全同步通信網絡系統結構示意圖；
[0058]圖4為本發明實施例3提供的可驗證可校準的全同步通信網結構示意圖。
【具體實施方式】
[0059]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0060]本發明各個實施例中，既然網絡規劃目標是“可驗證的全同步”，則實施的關鍵問題可以歸納為兩個:一是如何實現性能指標的有效可驗證，二是如何實現可驗證的全同步運行。
[0061]實現共視GNSS(GlobalNavigat1n Satellite System，全球衛星導航系統)遠程檢測的必要條件包括:1、高精度的鐘源(原子鐘組)；2、滿足要求的共視接收機；3、性能監測評估系統(含測量終端)；4、遠距離數據傳送系統。
[0062]基于GNSS衛星共視比對技術，可以便捷地實現遠距離(長基線)、高精度的時頻性能檢測及同步。以甲乙兩地分設主站和副站為例，利用主站的高精度頻率和時間源作為基準，在主站和副站分別設置共視接收機及測量終端，通過兩站接收機共視同一衛星或多個衛星來獲得其與待比對信號的差值(星站差)，再通過數據傳送鏈路將兩地的測量結果集中到性能監測評估系統進行比對，計算出兩地的偏差(站站差)，實現高精度檢測、時頻溯源；并可據此偏差調整從站的時間和頻率，達到遠程高精度的時頻同步或測量。
[0063]如圖2所示，為本發明實施例1提供的一種可驗證可校準的全同步通信網實現方法原理流程圖，其中，
[0064]步驟11，設置時間頻率標準系統和性能監測評估系統。
[0065]這里的性能監測評估系統實際上類似于現有時鐘網管系統，通過檢測單元和專用軟件等來管理時鐘系統性能監測、比對和分析，實現同步性能具體驗證。時間頻率標準系統是一個高精度的時間頻率產生系統，作為時鐘基準源，產生高精度的時鐘信號。例如，可以利用銫原子鐘組+GPS或者北斗系統授時等。
[0066]對于性能監測評估系統的設定，目的在于監測、計算、比對和管理全網絡的時間頻率信息，而對于時間頻率標準系統的設定，目的在于得到一個基準時鐘源。
[0067]步驟12，將全網所有主基準時鐘PRC時鐘和區域基準時鐘LPR等分別通過GNSS衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行比對。
[0068]全網中設置有多個主基準時鐘(PRC，Primary Reference Clock)和區域基準時鐘(LPR，Local Primary Reference)等，具體PRC和LPR的數量可以根據實際的需要進行設定。PRC和LPR需要分別通過衛星共視的方式與時間頻率標準系統進行比對，比對的過程依賴于共視(CV，Common View)及測量技術。
[0069]CV時間比對和傳遞原理是指地球上任何兩地A和B，在同一時刻接收同一顆GPS或北斗衛星SV的時間信號進行時間頻率比對，從而獲取兩個本地鐘之間的時間差(鐘差)。
[0070]設A地的時鐘時間為tA，B地的時鐘時間為tB，衛星時間表示為tSv，A、B兩地與衛星的時間差分別表示為
[0071]AtAsv = tA-tSv-dA
[0072]Δ tBsv = tB-tSv-dB
[0073]式中:dA和dB為路徑延遲。
[0074]A、B兩地的數據通過通信網傳遞給對方，然后進行共視比對后，兩個差值相減可得兩臺鐘之間的時間差:
[0075]Δ tAB = Δ tAsv- Δ tBsv = (tA_tB) - (dA_dB)
[0076]可設16min為一個測試時間段，其中用13min進行共視觀測，采樣率Ι/s，信號類型lpps，然后3min用以分析處理測量數據；亦可以1min為一個測試時間段，采樣率1/s，信號類型lpps，連續進行共視觀測，同時分析處理測量數據。
[0077]GNSS共視技術具有如下突出優勢和特點；
[0078]經濟有效地解決同步性能可驗證的業內難題。采用共視比對技術，將原來各個獨立的鐘組進行聯合實時比對和校對，利用主站超高精度的、經過國際上比對認可的、可以信任的時頻基準來標定待測信號，從而實現比傳統方式更高的時標和頻標精度等級，大幅度提升了全網的時間和頻率基準精度水平，實現通信行業標準要求的同步性能可驗證目標。而且這種可驗證方式是經濟、有效、遠程、長期和便捷的。
[0079]實現超尚精度的授時，提供超尚精度的頻率基準。利用衛星共視比對和尚性能馴服鐘技術還可以實現各個區域的高精度時間、頻率同步，達到授時的作用。
[0080]靜態條件下長期觀測，可以實現千公里相對偏差小于5ns的比對精度，動態條件下可實現小于20ns的精度。以分布式同步網為例，提高了全網的綜合時間頻率精度和保持能力，主節點設備以及各個時頻用戶單元采用高穩馴服鐘的方案，從而實現了如下幾個方面的能力:
[0081]實現網絡化的時間和頻率同步功能，滿足更多類型通信設備的頻率基準及同步需求；
[0082]提尚了時間/頻率同步精度；
[0083]提升現有網絡同步節點的獨立授時和守時能力；
[0084]可實時監控全網時頻單元及相關設備的工作狀態。
[0085]本步驟中，每一對待比對對象配一對衛星共視接收機，一個放在主基準時鐘PRC或LPR側，一個放在時間頻率標準系統側，所有的共視接收機跟蹤同一個GPS或北斗衛星等。
[0086]步驟13，根據所述PRC、LPR與時間頻率標準系統共視比對后得到的時鐘誤差，在所述性能監測評估系統中計算處理并評估技術性能，實現同步網高精度性能的可驗證。
[0087]主基準時鐘PRC和LPR與時間頻率標準系統之間的絕對誤差通過數據通信電路傳輸到性能監測評估系統；共視方式是利用定位衛星作為媒體，完成相距較遠的主基準時鐘PRC(或區域基準時鐘LPR)與時間頻率標準系統之間的頻率或時間比對，共視接收機須工作于共視跟蹤狀態，跟蹤同一顆衛星。
[0088]采用了控制網絡運行頻率(時間)偏差的方法，即新建時間頻率標準系統，與PRC主基準時鐘比對，不僅提高比對的精度，還將比對的結果通過通信鏈路送入自建的性能監測評估系統，通過監控系統的監測調控功能，監控比對各PRC和LPR之間的頻率(時間)偏差，根據此偏差調整PRC和LPR，使其頻率偏差，時間偏差在可控范圍內。
[0089]步驟14，通過所述時鐘誤差調整各PRC、LPR的時鐘或跟蹤鎖定共視輸出時鐘，實現通信同步網基準時鐘可校準，并在此基礎上實現通信同步網全同步。
[0090]時鐘比對調控方案是采用GNSS衛星共視測量技術，由集中測量系統加調控系統構成，集中測量系統包括PRC和LPR側的GNSS衛星共視接收機以及集中調控系統側的GNSS衛星共視接收機和高精度時間頻率標準系統，集中調控系統包括調控軟、硬件，集中測量系統完成對異地的每個PRC和LPR的在線時鐘性能測量，測量基準為集中調控系統側的高精度時間頻率標準系統，所述高精度時間頻率標準系統的精度應優于± 1E-13，然后由集中調控系統實時收集其測量數據并進行分析處理，同時對每個主基準時鐘PRC的銫鐘進行實時調控。
[0091]在此基礎上，實現PRC、LPR與轉接時鐘SSU-T、本地時鐘SSU-L直至通信設備的網元時鐘的同步運行，即實現通信同步網的可驗證、可校準全同步。
[0092]以時間頻率標準系統為比對基準，先得到主基準時鐘PRC、LPR與時間頻率標準系統之間的頻率誤差，再由性能監測評估系統處理得到相對誤差，根據相對誤差來調控PRC和LPR，減小之間的頻率偏差以達到全同步的目的。通過所述相對誤差調整各PRC和LPR的時鐘，使各時鐘之間的頻率偏差滿足要求。
[0093]本實施例中，衛星共視方式采用全球衛星導航系統GNSS衛星共視接收機，I: I成對使用或1: N多點同時使用；一共視衛星接收機設置于時間頻率標準系統所在的共視主站；每一個PRC或LPR設置一共視衛星接收機作為副站，；所有參與共視比對的共視衛星接收機在運行時需跟蹤鎖定同一顆GNSS衛星。
[0094]本實施例中，基于衛星共視測量技術(CV)的通信同步網全同步方法，建立網絡化、集中的時頻測量系統和高精度時頻分配系統，通過性能監測評估系統和一個高精度的時頻基準系統，實現同步性能質量的可信任驗證，并在此基礎上實現整個同步網的全同步運行。新型同步網絡應該按照統一規劃、分步實施的原則，有條件的運營商也可以一步到位。
[0095]本實施例中，根據具體應用的不同，可以考慮如下方案:
[0096]方案一:改變傳統同步網的三級結構(三級改為一級)。以上述電信運營商為例，需建設一基準主站和三百多套共視副站，直接將共視比對校準后的基準布置到地市級BITS0這種方式的優點是網絡結構簡潔，同步精度高，網絡規劃設計相對簡單。問題是改造初期工作量和投資較大，對于既有網絡的調整影響大；
[0097]方案二:維持同步網三級傳統結構不變，僅在PRC處新設衛星共視副站，電信運營商一般只需一共視主站和5套共視副站系統。此種方式改造容易，投資最少，對于既有網絡影響最小；
[0098]方案三:在同步網LPR處新設CMCV，需一主基準站和數十套共視副站。省內同步網基本結構不變，也可以考慮增加授時能力，實現時間頻率同步網的融合，同時改造原性能監測評估系統。
[0099]如圖3所示，為本發明實施例2提供的一種可驗證可校準的全同步通信網絡系統結構示意圖，其中，
[0100]主基準時鐘PRC21，用于將全網所有主基準時鐘PRC(區域基準時鐘LPR)分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統22進行長基線的時間偏差、頻率準確度性能指標比對，并將比對結果發送到性能監測評估系統23 ;
[0101]時間頻率標準系統22，用于產生標準時間和頻率信號；
[0102]性能監測評估系統23，用于根據所述PRC或LPR與時間頻率標準系統比對后得到的時鐘誤差，經計算處理得到性能數據；通過所述時鐘誤差調整各PRC和LPR的時間和頻率，實現通信同步網的全同步。
[0103]進一步的，所述系統還包括:
[0104]在共視主站設置時間頻率標準系統、共視接收機和性能監測評估系統、數據通信終端；
[0105]每一個所述主基準時鐘PRC 21或區域基準時鐘LPR設置一共視接收機和通信終端，作為共視副站。
[0106]所有的共視接收機跟蹤同一個定位衛星。
[0107]進一步的，所述系統還包括:
[0108]主基準時鐘PRC 21、區域基準時鐘LPR與時間頻率標準系統22之間的絕對誤差通過數據通信電路傳輸到性能監測評估系統23。
[0109]實際應用中，設主基準站共視設備一套，包括時間(頻率)基準源，CV接收機，遠程性能監測評估系統和數據通信系統。目前可以共享公共時頻中心的資源，也可以在應用單位的全網中心設置自用系統，為全網提供服務。
[0110]在現有的PRC和LPR，每處配一共視接收系統，原有的GPS天饋可以利舊，共視接收機與己有BITS測試接口連接，實現與共視中心實時比對，連續監測區域基準時頻的性能質量。
[0111]為了簡化初期實施難度，對于同步網LPR以下的SSU，采用現有頻率同步方式及結構不變，主要在PRC(LPR)層面通過衛星共視方式實現時鐘同步網的可驗證的全同步運行。
[0112]對于共視基準原子鐘組，由于其投資較大，且目前購置受制于國外，可以自建，亦可利用外部資源來實現。
[0113]下一步目標是實現頻率與時間同步網融合，實現時間頻率的校準，達到比可驗證更高的要求，需要改進BITS網管監測系統，需要新型的同步節點設備，將普通衛星信號接收設備直接配以CV，直接在同步基準節點設備處(目前的一級時鐘)實現共視校準，保證全同步運行的性能，這是更加優化，更經濟有效的方案。
[0114]如圖4所示，為本發明實施例3所提供的一種可驗證可校準的全同步通信網結構示意圖，包括一臺共視基準主站31及若干臺共視副站32，其中:
[0115]所述共視基準主站31，設置時間頻率標準系統、共視接收機、數據通信終端和性能監測評估系統；
[0116]所述時間頻率標準系統用于產生標準時間和頻率信號；
[0117]所述共視接收機用于與所述共視副站32以衛星共視方式同步；
[0118]所述數據通信終端用于與性能檢測評估系統數據通信；
[0119]所述性能監測評估系統，用于根據所述共視副站32與時間頻率標準系統比對后的時鐘誤差數據，依據相關標準計算處理得到同步性能評價數據，實現高精度同步技術性能指標的可驗證；
[0120]所述共視副站32，用于分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行比對，并將比對結果發送到同步性能監測評估系統；通過所述偏差和評估結果調整本地被測時鐘，實現時鐘信號的可校準，并在此基礎上實現通信同步網的全同步。
[0121]進一步的，所述網絡還包括若干普通同步基站33，用于與一臺或多臺所述共視副站32同步，實現通信同步網的全同步。
[0122]綜上所述，本發明實施例設置性能監測評估系統和時間頻率標準系統；將全網所有主基準時鐘PRC時鐘分別通過共視方式與所述時間頻率標準系統進行比對；根據所述PRC與時間頻率標準系統比較后得到的絕對誤差，在所述性能監測評估系統中計算處理得到相對誤差；通過所述相對誤差調整各PRC的時鐘，實現通信同步網的全同步。本發明實施例的方案，基于GNSS共視測量技術的通信同步網全同步方法，建立網絡化、集中的時頻測量系統和高精度時頻分配系統，通過性能監測評估系統和一個高精度的時頻基準系統，實現同步性能質量的可信任驗證，并在此基礎上實現整個同步網的全同步運行。
[0123]本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
[0124]本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0125]這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0126]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0127]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種可驗證可校準的全同步通信網實現方法，其特征在于，所述方法包括: 設置時間頻率標準系統和性能監測評估系統； 將通信同步網所有主基準時鐘PRC和區域基準時鐘LPR分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行長基線的時間偏差、頻率準確度性能指標比對； 根據所述PRC、LPR與時間頻率標準系統性能指標比對后得到的時鐘誤差，在所述性能監測評估系統中分析處理得到評估數據；實現PRC與所述時間頻率標準之間同步技術性能的有效驗證，實時比對； 通過所述時鐘誤差和評估數據調整各PRC、LPR的時鐘，實現PRC與所述時間頻率標準之間的可校準；實現通信同步網的可驗證、可校準及全同步。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 所述衛星共視方式采用全球衛星導航系統GNSS衛星共視接收機，I: I成對使用或I:N多點同時使用； 一衛星共視接收機設置于時間頻率標準系統所在的共視主站；每一個PRC或LPR設置一共視衛星接收機作為副站；所有參與共視比對的共視衛星接收機在運行時需跟蹤鎖定同一顆GNSS衛星。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 通過所述比對誤差調整各PRC、LPR的時鐘頻率或時間，使各時鐘之間的頻率偏差達到預定的要求；優選為優于±1E-13。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 所述PRC和LPR與時間頻率標準系統之間的時鐘誤差數據通過數據通信系統傳輸到性能監測評估系統； 所述共視方式是利用GNSS衛星作為媒體，完成PRC、LPR與時間頻率標準系統之間的相距較遠的長基線頻率或時間比對，此時共視接收機必須工作于共視跟蹤狀態，跟蹤同一顆衛星。5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 以時間頻率標準系統為比對基準，先得到主基準時鐘PRC或區域基準時鐘LPR與時間頻率標準系統之間的時間(頻率)偏差，再由同步性能監測評估系統分析處理，根據相對誤差及評估結果來調控PRC和LPR，減小比對對象之間的頻率偏差以達到同步的目的。6.一種可驗證可校準的全同步網絡系統，其特征在于，包括: 主基準時鐘PRC，用于將全網所有主基準時鐘PRC時鐘分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行長基線的時間偏差性能指標比對，并將比對結果發送到性能監測評估系統； 時間頻率標準系統，用于產生標準時間和頻率信號； 性能監測評估系統，用于根據所述PRC、LPR及其他待測對象與時間頻率標準系統比對后得到的時鐘誤差，經計算處理得到性能數據；通過所述時鐘誤差調整各PRC、LPR等的時間和頻率，實現通信同步網的全同步。7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述系統還包括: 在共視主站設置時間頻率標準系統、共視接收機和性能監測評估系統、數據通信終端; 每一個所述主基準時鐘PRC或區域基準時鐘LPR設置一共視接收機和通信終端，作為共視副站。 所有的共視接收機在工作時跟蹤同一顆GNSS衛星。8.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述系統還包括: 主基準時鐘PRC、區域基準時鐘LPR等與時間頻率標準系統之間測量數據的通過數據通信電路及相應的數據通信終端與性能監測評估系統通信。9.一種可驗證可校準的全同步網，其特征在于，包括一臺共視基準主站及若干臺共視副站，其中: 所述共視基準主站，設置時間頻率標準系統、共視接收機和性能監測評估系統； 所述時間頻率標準系統用于產生標準時間或頻率信號； 所述共視接收機用于與所述共視副站以衛星共視方式工作； 所述性能監測評估系統，既是一時間間隔檢測儀表，也是一專用性能評估軟件，用于根據所述共視副站與時間頻率標準系統比對后的時鐘誤差數據，依據相關標準計算處理得到同步性能評價數據，實現高精度同步技術性能指標的可驗證； 所述共視副站，用于分別通過衛星共視方式與所述時間頻率標準系統進行比對，并將比對結果發送到同步性能監測評估系統；通過所述偏差和評估結果調整本地被測時鐘，實現時鐘信號的可校準，并在此基礎上實現通信同步網的全同步。10.如權利要求9所述的可驗證全同步網，其特征在于，所述網絡還包括不少于一個普通同步站，用于與一臺或多臺所述共視副站同步，實現通信同步網的全同步。
【文檔編號】H04J3/06GK105991205SQ201510059337
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月5日
【發明人】于天澤
【申請人】于天澤