电力通信同步网

1、同同 步步 网网一、同步网概念一、同步网概念二、同步网结构二、同步网结构三、三、时钟组织方案时钟组织方案四、四、SDH同步网定时链路组织同步网定时链路组织 通通 信信 网网 一、同步网概念一、同步网概念 同步网概念同步网概念 同步网同步网:由各节点时钟和传递同步定时信号的同步链由各节点时钟和传递同步定时信号的同步链路构成。路构成。 时钟同步时钟同步：使通信网内所有节点的时钟频率和相位都：使通信网内所有节点的时钟频率和相位都控制在预先确定的容差范围内，确保网内各传输或交换节控制在预先确定的容差范围内，确保网内各传输或交换节点的全部数字流正确有效的传输或交换，减少滑动。点的全部数字流正确有效的传输

2、或交换，减少滑动。 同步方式同步方式可分为准同步、主从同步、互同步、混合同可分为准同步、主从同步、互同步、混合同步等。步等。根据我国国家标准根据我国国家标准GB1204889数字网内时钟数字网内时钟同步设备的进网要求，同步设备的进网要求，省级同步网作为一个同步区，在省级同步网作为一个同步区，在同步区内采用等级主从同步方式同步区内采用等级主从同步方式。 同步方式一同步方式一准同步方式准同步方式 CLK1CLK2NENEData准同步方式准同步方式 各节点设高精度独立时钟各节点设高精度独立时钟，具有统一的标称频率和，具有统一的标称频率和频率容差，各时钟频率不是绝对相等，但精度足够高，频率容差，各时

3、钟频率不是绝对相等，但精度足够高，产生的滑动可以满足指标。产生的滑动可以满足指标。 常用于国际数字网中，即一个国家和另一个国家的数常用于国际数字网中，即一个国家和另一个国家的数字网之间。对时钟性能要求高。字网之间。对时钟性能要求高。铯原子钟铯原子钟同步方式二同步方式二主从同步方式主从同步方式CLK1NEMasterNESlaveData+Clock主从同步方式主从同步方式 定时信号从基准时钟向下级从钟定时信号从基准时钟向下级从钟逐级逐级传送传送，从钟使用锁相环技术将输出信号的，从钟使用锁相环技术将输出信号的相位锁定到输入信号的相位上。相位锁定到输入信号的相位上。 常用于一个国家、一个地区的数字

4、网内部。常用于一个国家、一个地区的数字网内部。 对从钟性对从钟性能要求低，但传输链路不可靠会影响时钟传输，存在能要求低，但传输链路不可靠会影响时钟传输，存在定时环路可能。定时环路可能。同步方式三同步方式三互同步方式互同步方式CLK1NENEData+Clock互同步方式互同步方式 网内没有主基准时钟，各时钟将自身频率锁定网内没有主基准时钟，各时钟将自身频率锁定在所有接收到的定时信号的加权平均值上，各在所有接收到的定时信号的加权平均值上，各时钟时钟相互作用相互作用，实现网内时钟同步。，实现网内时钟同步。 CLK2具有较高的可靠性，对时钟性能要求不高，但网络参具有较高的可靠性，对时钟性能要求不高，

5、但网络参数的变化容易引起系统性能变化，进入不稳定状态。数的变化容易引起系统性能变化，进入不稳定状态。实现复杂，用在结构简单、规模较小的网络中。实现复杂，用在结构简单、规模较小的网络中。同步方式四同步方式四混合同步方式混合同步方式AtomicCLKNetworkNetworkData混合同步方式混合同步方式 当定时传输距离很长时，将全网划分为若干个同步区，区当定时传输距离很长时，将全网划分为若干个同步区，区内为内为主从同步主从同步网，区间为网，区间为准同步准同步方式，可以减少时钟级数，缩方式，可以减少时钟级数，缩短定时信号传输距离。短定时信号传输距离。 Atomic CLK时钟频率基本一致，能被

6、任何业务所接受。时钟频率基本一致，能被任何业务所接受。同步网概念同步网概念 什么是同步网、什么是时钟同步什么是同步网、什么是时钟同步 几种同步数字网方式的特点几种同步数字网方式的特点 什么是什么是准同步、准同步、什么是什么是主从同步主从同步 同步网作用同步网作用是是什么什么 二二 、同步网结构、同步网结构 基准时钟基准时钟n PRC( Primary Reference Clock 基准参考时钟基准参考时钟) 由由铯钟、卫星授时接收机单元和双铷钟铯钟、卫星授时接收机单元和双铷钟BITS单元组成，只单元组成，只输出频率信号的自输出频率信号的自主基准时钟主基准时钟。（Q GDW Z 11394.2

7、-2015 国家电网公司频率同步网技术基础，全网基准时钟）国家电网公司频率同步网技术基础，全网基准时钟） 铯原子钟铯原子钟：长期频率稳定度高，精度好，作为全网等级最高长期频率稳定度高，精度好，作为全网等级最高的主基准时钟。的主基准时钟。符合符合G.811标准（标准（1.010-11 ）。）。n LPR（Local Primary Reference 区域基准区域基准时钟源时钟源） 由由GPS接收机单元、双接收机单元、双铷钟铷钟BITS单元组成，只输出频率信单元组成，只输出频率信号的非自主基准时钟号的非自主基准时钟，失去，失去GPS则降为则降为G.812（410-7 ）。 1、以、以全球定位系统

8、信号为主，全球定位系统信号为主，可接受可接受PRC的同步，卫的同步，卫星信号不满足要求时，通过地面链路直接星信号不满足要求时，通过地面链路直接或间接跟踪或间接跟踪PRC。 2、LPR之间采用准同步方式，区内等级主从数字同步。之间采用准同步方式，区内等级主从数字同步。 四大卫星定位系统四大卫星定位系统1、中国北斗卫星导航系统、中国北斗卫星导航系统 （BeiDou Navigation Satellite System，BDS）2014年年11月月23日取得面向海事应用的国际合日取得面向海事应用的国际合法地位。法地位。2、全球定位系统、全球定位系统 GPS（Navigation Satellite

9、 Timing and Ranging / Global Positioning System）1994运营。运营。 3、俄罗斯格洛纳斯（、俄罗斯格洛纳斯（GLONASS） 2011年正式运营。年正式运营。4、欧洲伽利略、欧洲伽利略 （Galileo）2014年初步建成。年初步建成。 从从 钟钟n从钟包括从钟包括2 2级节点时钟和级节点时钟和3 3级节点时钟，输出信号锁定来自更级节点时钟，输出信号锁定来自更高等级时钟参考信号的时钟，高等级时钟参考信号的时钟，。n2 2级节点时钟单元（转接同步供给单元），由输入功能、级节点时钟单元（转接同步供给单元），由输入功能、2 2级级时钟功能、输出功能和通

10、信管理功能模块构成。时钟功能、输出功能和通信管理功能模块构成。只输出频率信只输出频率信号的节点时钟单元。号的节点时钟单元。精度精度1.610-8n3 3级节点钟（本地同步供给单元级节点钟（本地同步供给单元SSU(Synchronous Supply SSU(Synchronous Supply Unit) Unit) ）, ,结构相同。结构相同。精度精度4.610-6n从时钟的正常工作状态从时钟的正常工作状态：锁定、保持、自由运行：锁定、保持、自由运行 SDH网络同步时钟源网络同步时钟源n ITU-T G.811建议建议: :基准主时钟基准主时钟, ,具有长期的频率稳定度，具有长期的频率稳定度

11、，精确度高于精确度高于1.010-11，可分为主基准参考钟（，可分为主基准参考钟（PRC）和本地参考时钟（和本地参考时钟（LPR）。）。n ITU-T G.812建议建议: :转接局时钟和终端局从时钟，精确度转接局时钟和终端局从时钟，精确度高于高于4.010-7。n ITU-T G.813建议建议: :SDH网元时钟网元时钟,对于可跟踪对于可跟踪G.811的时的时钟基准来说在自由运行状态下其精度应高于钟基准来说在自由运行状态下其精度应高于4.610-6。 BITS大楼综合定时供给设备大楼综合定时供给设备 只输出频率信号的独立型节点从钟单元。在每个通信只输出频率信号的独立型节点从钟单元。在每个通

12、信大楼内，设有一个主钟，它受控于来自上级的同步基准大楼内，设有一个主钟，它受控于来自上级的同步基准（或卫星信号），楼内所有其他时钟受该主钟同步。（或卫星信号），楼内所有其他时钟受该主钟同步。 BITS由五部分组成：参考信号入点、定时供给发生器、由五部分组成：参考信号入点、定时供给发生器、定时信号输出、性能检测及告警。定时信号输出、性能检测及告警。 基本功能：基本功能：n跟踪上一级定时参考信号；跟踪上一级定时参考信号；n过滤输入抖动和漂动；过滤输入抖动和漂动；n为通信楼内设备提供定时信号；为通信楼内设备提供定时信号；n向下一级同步设备传递定时信号。向下一级同步设备传递定时信号。 国网公司时钟同步

13、方案国网公司时钟同步方案 n 国网公司数字同步网分为三级：一级节点、二级节点、国网公司数字同步网分为三级：一级节点、二级节点、三级节点，节点时钟分别为三级节点，节点时钟分别为1级基准时钟、级基准时钟、2级节点时级节点时钟、钟、3级节点时钟。级节点时钟。n 全网全网基准时钟基准时钟PRC设备由设备由铯钟、卫星授时接收机单元铯钟、卫星授时接收机单元和双铷钟和双铷钟BITS单元构成，其中卫星授时接收机单元可单元构成，其中卫星授时接收机单元可以是北斗卫星授时接收机单元或其他卫星授时接收机单以是北斗卫星授时接收机单元或其他卫星授时接收机单元（至少一个为北斗），铯钟为主时钟源。元（至少一个为北斗），铯钟为

14、主时钟源。n 省电力通信中心设立区域基准时钟（省电力通信中心设立区域基准时钟（LPR），采用双铷），采用双铷钟钟+双卫星授时接收机单元（至少一个为北斗），双卫星授时接收机单元（至少一个为北斗），平时平时跟踪卫星信号跟踪卫星信号，卫星信号不可用时，跟踪定时平台上的，卫星信号不可用时，跟踪定时平台上的PRC信号。信号。 其它全部时钟相位锁定在其它全部时钟相位锁定在LPR上。上。西北网公司BIT时钟系统（铯钟）PRC全省三级主干光传输网全省三级主干 光传输网省公司BIT时钟系统（双铷钟双GPS）LPR线路提取时钟作为LPR备用同步基准源（待建）PRC时钟信号输出（待建）地区局BIT时钟系统（单铷钟单

15、GPS）SSUGPS时钟作为LPR主用同步基准源LPR时钟信号输出GPS时钟作为SSU主用同步基准源线路提取时钟作为SSU备用同步基准源DDF数字配线架BIT时钟 2 Mb/ sBIT时钟 2 MHz1 U网络交换机网络交换机网线网线网线UTC标准时间输出4 U录音系统录音系统（主主）网线4 U录音系统录音系统（备备）局本部局本部行政交换机行政交换机局本部局本部调度交换机调度交换机本局其它外围本局其它外围交换机交换机BIT时钟为第三时钟源电信交换机电信交换机省公司省公司行政交换机行政交换机电信交换机时钟为第一时钟源省公司行政交换机时钟为第二时钟源地区局地区局光传输设备光传输设备BIT时钟作为第

16、一时钟源本振作为第三时钟源预留线路提取时钟作为第二时钟源信息其它省公司华为省公司华为光传输设备光传输设备同步网结构同步网结构 什么是基准时钟（什么是基准时钟（PRC基准参考时钟、基准参考时钟、LPR区域基区域基准时钟源）准时钟源） 几种几种卫星定位系统卫星定位系统 什么什么铯原子钟、铷原子钟、本地同步供给单元铯原子钟、铷原子钟、本地同步供给单元SSU、主钟、主钟、从钟从钟 什么是什么是BITS（大楼综合定时供给设备（大楼综合定时供给设备) 时钟同步方案时钟同步方案（1）外同步定时 （2）STM-N 线路信号中提取 （3）内部定时保持模式自由振荡模式External in(from BITS)1

17、2External out(to BITS)12Line1line2Tributary 12STM-NSTM-NSTM-Nline3holdoverfree run三、时钟组织方案三、时钟组织方案 SDHSDH设设备备时时钟钟源源n 第一时钟源跟踪本地区第一时钟源跟踪本地区BITS设备。设备。n 第二时钟源跟踪上级主干光传输网线路时钟（从第二时钟源跟踪上级主干光传输网线路时钟（从省级省级光设备节点的光设备节点的SDH光设备时钟输出，或从上级光设备时钟输出，或从上级STMN线路码提取线路码提取2 048kbits或或2 048 k Hz定时信号，优定时信号，优先选择符合先选择符合G.703和和G

18、.704建议的建议的2048 kbits数字信数字信号号) 。n 第三时钟源选择该设备本振时钟。其它光传输设备采第三时钟源选择该设备本振时钟。其它光传输设备采用主从同步方式保持全网时钟一致。用主从同步方式保持全网时钟一致。SDHSDH核心节点设备时钟源核心节点设备时钟源n 内部自由振荡模式内部自由振荡模式: :丢丢失所有外部定时基准失所有外部定时基准时钟号，失去定时基时钟号，失去定时基准记忆或没有保持模准记忆或没有保持模式式(如再生中继器如再生中继器)，内部振荡器自由振荡。内部振荡器自由振荡。 三种工作模式：三种工作模式：跟踪工作模式跟踪工作模式、同步保持模式、内部自由振荡模式。、同步保持模式

19、、内部自由振荡模式。n 跟踪工作模式跟踪工作模式: :正常工作模式。正常工作模式。n 同步保持模式同步保持模式: :丢失丢失所有定时基准，利用定时基准信号丢失前所存储的所有定时基准，利用定时基准信号丢失前所存储的最后的频率信息作为定时基准而工作。其时钟精度接近于外部时钟精最后的频率信息作为定时基准而工作。其时钟精度接近于外部时钟精度，但只能保持度，但只能保持24小时，过后将逐渐劣化为自由振荡状态。小时，过后将逐渐劣化为自由振荡状态。设备时钟工作模式设备时钟工作模式 传输网典型时钟设置传输网典型时钟设置 BITS时钟信号通过网元时钟信号通过网元1和网元和网元4的外时钟接入口接入，互为的外时钟接入

20、口接入，互为主备，满足主备，满足G.812本地时钟基准源质量要求。正常工作的时候，整本地时钟基准源质量要求。正常工作的时候，整个传输网的时钟同步于网元个传输网的时钟同步于网元1的外接的外接BITS时钟基准源。时钟基准源。 各网元同步源及时钟源级别配置各网元同步源及时钟源级别配置网元网元同步源同步源时钟源级别时钟源级别NE1NE1外部时钟源外部时钟源外部时钟源、西向时钟源、东向时钟源、外部时钟源、西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源内置时钟源NE2NE2西向时钟源西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE3NE3西向时钟源西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、内

21、置时钟源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE4NE4西向时钟源西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、外部时钟源、西向时钟源、东向时钟源、外部时钟源、内置时钟源内置时钟源NE5NE5东向时钟源东向时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源NE6NE6东向时钟源东向时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源网元网元2和网元和网元3间光纤中断倒换后的时钟系统间光纤中断倒换后的时钟系统BITS时钟故障后的时钟系统时钟故障后的时钟系统n行政交换机第一时钟跟踪电信交换机、第二时钟跟踪行政交换机第一时钟跟踪电信交换机、第二时钟跟踪与之互联的省公司

22、行政交换机，第三时钟跟踪本局与之互联的省公司行政交换机，第三时钟跟踪本局BIT设备。设备。n调度交换机、其它外围交换机时钟原则上跟踪所在本调度交换机、其它外围交换机时钟原则上跟踪所在本部行政交换机时钟。即：将本部行政交换机提供的时部行政交换机时钟。即：将本部行政交换机提供的时钟作为主用时钟。钟作为主用时钟。n时钟设备提供标准时间信号接口，接入调度录音系统，时钟设备提供标准时间信号接口，接入调度录音系统，解决录音系统时间不同步、时偏过大等问题。其它需解决录音系统时间不同步、时偏过大等问题。其它需要要UTC标准时间的计算机设备也可接入。标准时间的计算机设备也可接入。 交换及录音设备时钟获取方案交换及录音设备时钟获取方案 时钟组织方案时钟组织方案 SDH设备时钟源设备时钟源 设备时钟工作模式设备时钟工作模式 各类设备的时钟获取方案各类设备的时钟获取方案四、四、SDH同步网定时链路组织同步网定时链路组织Q- quality level 质量等级质量等级Q S1 含义30100 G.812 转接局（QL-SSU-A）51011SETS（ SDH设备时钟） 不用作定时（DNU）20010 G.811（QL-PRC）41000 G.812 本地局（QL-SSU-B）61111（2）（4）（8）（11）（15）n 抖动抖动是数字信号的某个特