一种可验证可校准的全同步通信网及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种可验证可校准的全同步通信网及其实现方法，包括：设置时间频率标准系统和性能监测评估系统；将全网所有PRC和LPR等分别通过共视卫星方式与时间频率标准系统进行比对；根据PRC、LPR与时间频率标准系统共视比对后得到的时钟误差，在性能监测评估系统中计算处理并评估技术性能；通过时钟误差调整各PRC、LPR的时钟，并进而实现通信同步网全同步。本发明实施例的方案，是一种基于卫星共视的通信同步网全同步方法，建立高精度时频测量系统、同步性能评估系统和同步校准系统，实现同步性能质量的可信任验证及校准，并在此基础上实现整个通信同步网的全同步运行。
【专利说明】
一种可验证可校准的全同步通信网及其实现方法
技术领域
[0001]本发明涉及通信网技术领域，特别涉及一种可验证可校准的全同步通信网及其实现方法。
【背景技术】
[0002]数字同步网是通信网络中重要的基础支撑网。目前通信同步网普遍采用分布式多基准时钟(混合同步)方式运用，在通信行业标准《数字同步网的规划方法与组织原则》(YDN-177-1999)中，明确提出今后要以“可验证的全同步网为规划目标”。进入本世纪以来，尽管通信技术发展很快，但是该目标一直未能在全国性电信网真正实现。
[0003]针对通信同步网组网，ITU-T建议G.810提出了 3类同步方式，即全同步、全准同步和混合同步，类似定义，在我国通信行业标准(YDN-177-1999)中，也有明确规范。
[0004]全同步方式下，网内所有设备的时钟频率同步受一个或多个基准时钟控制。在受一个基准时钟控制的条件下，全网采用多级主从同步架构；在多个基准时钟条件下，所有基准时钟应同步运行，即在正常条件下具有相同的长期频率准确度。在这种方式下运行的同步网，可以保证全网通信可控滑动指标达到较高水平。
[0005]在全准同步方式下，网内各时钟元独立运行，互不控制。这种方式要求时钟具有较高的准确度和稳定度，以保证相对频率偏差引起的滑动可以达到相关指标的要求。
[0006]在混合同步组网方式下，一般将数字网分为若干子网，各子网数字设备的时钟受属于该子网的基准时钟(符合G.811)控制，在各子网内部采用全同步，而各子网基准时钟之间采用准同步方式运行。
[0007]我国电信运营商普遍依据现行通信行业标准来规划、建设及运用时钟同步网，频率同步与时间同步目前独立建设发展，频率同步网采用混合同步方式组网，实现分布式多基准同步。
[0008]以某电信运营的频率同步网为例。将其在全国的频率同步网划分为31个同步区，并且按照三级时钟结构组网，如图1所示。各同步区内采用全同步方式运行，而省级区域基准时钟之间采用准同步方式。在全网设置5个全国基准时钟PRC(铯原子钟组+GPS+BITS)，在31个省(直辖市、自制区)分别设置区域基准时钟LPR(GPS+BITS)，BITS内设双铷原子钟。
[0009]在一个同步区内，原则上网内所有数字通信设备的时钟都应最终溯源到一个基准时钟上。因此，该基准时钟必须保证具有满足标准要求的性能，方可保证全网的同步质量。然而，如何经济有效地实现这种基准源及其被同步对象的高精度、高稳定性能的监测及评价，就是此类技术的关键。
[0010]目前，在用同步网主要依靠网管系统的性能自动检测功能来完成运行性能质量的监测，相当于多台高精度的仪表在同时检测；为了提高系统的可靠性，同步的节点设备(BITS)往往设置4个以上的时钟基准源或参考源，BITS系统采用多数表决技术，对于多个时钟基准源进行比对选择，其中包括同步性能(主要含4项指标)、同步状态信息SSM、传输性能(7项指标)、时钟优先级等。尽管采用了较多的检测技术，但是与通信技术的发展和其对于同步的高精度要求，还是有较大的差距。各运营单位普遍缺少专用的此类高精度检测手段。时钟同步网高精度频率检测和运行性能指标的有效验证，不仅是未来同步网的发展方向，也是目前通信行业的突出薄弱环节之一。
[0011]近年来，通信技术一直在快速发展，但是行业标准十几年前就提出的同步网规划目标却未能在我国实现，表明其技术上还是有较高的难度，特别是难在如何实现高精度频率同步性能的“可验证”。现有技术中，难以实现可验证全同步网主要包括如下原因:
[0012]ITU-T-G.811规范，在所有可应用运行条件下，对于彡7天的连续观察时间，频率准确度应优于±1E_11。中国幅员辽阔，为了保证通信全网的滑动性能，我国通信行业标准《一级时钟设备及其测试方法》提出了更高的要求，即优于±3E-12。
[0013]一级时钟基准时钟的稳定度和准确度都很高，为了保证同步性能，行业标准《数字同步网的规划方法与组织原则》(YDN-177-1999)规定:“一级基准时钟应定期与世界协调时(UTC)进行时间和频率比对，比对周期小于30天”。但是，经调查多个单位的实际情况是，由于认识、费用和技术上等因素，该规定并未有效落实。
[0014]如此频率同步性能的要求，对于检测方法和仪表的要求极高。以至于在现有的各大运营商都难以实现。国内有资质的通信检测单位多数也不具备相关的条件。有少数单位利用铯原子钟等作为参考基准，采用频率计数或时间间隔(TIE)方法做类似测试。严格来讲，这种测试精度与被测对象的精度级别是相当或较低(相对卫星信号)，对于ps(N*E-12S)级别的测试结果的可信度值得商榷，顶多是具有参考价值。
[0015]从事通信维护的人员目前基本是依赖于同步网的网管系统，来监测同步网的同步性能指标，尽管较好的BITS网管系统可以监测相对频偏、MTIE、TDEV, SSM和传输等性能质量，采用多数表决技术等，但是受现有设备的技术条件和成本的限制，特别是受测试参考源精度的限制，甚至无专用的满足要求的参考源，普遍存在“自己检测自己”的现象，其实际作用当然也无法达到有效“可验证”的要求，甚至在某种程度上存在误导的问题，使维护者过高地相信其作用，误认为网管不告警，监测模板不超限就是性能指标合格。
[0016]因此，在高精度时间和频率性能检测方面，在通信业内普遍存在专业认识的误区和测试手段的盲区，误以为目前的方式精度很高，可以满足使用要求，这也在某种程度上导致迟迟未能实现“可验证的全同步”目标。
[0017]因而，通信行业的发展，亟需要一种可实现可验证的全同步网络，以提高对更为丰富的通信业务的高性能支撑能力。
【发明内容】
[0018]本发明提供一种可验证可校准的全同步通信网及其实现方法，用以解决现有技术中尚没有实现可验证全同步网络的问题。
[0019]本发明提供一种可验证可校准的全同步通信网实现方法，所述方法包括:
[0020]设置时间频率标准系统和性能监测评估系统；
[0021]将通信同步网所有主基准时钟PRC和区域基准时钟LPR分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行长基线的时间偏差、频率准确度性能等指标比对；
[0022]根据所述PRC、LPR与时间频率标准系统性能指标比对后得到的时钟误差，在所述性能监测评估系统中分析处理得到评估数据；实现PRC与所述时间频率标准之间同步技术性能的有效验证，实时比对；
[0023]通过所述时钟误差和评估数据调整各PRC、LPR的时钟，实现PRC与所述时间频率标准之间的可校准或跟踪锁定；实现通信同步网的可验证、可校准全同步。
[0024]所述方法还包括:
[0025]所述卫星共视方式采用全球卫星导航系统GNSS卫星共视接收机，I: I成对使用或1:N多点同时使用；
[0026]一共视卫星接收机设置于时间频率标准系统所在的共视主站；每一个PRC或LPR设置一共视卫星接收机作为副站；所有参与共视比对的共视卫星接收机在运行时需跟踪锁定同一颗GNSS卫星。
[0027]所述方法还包括:
[0028]通过所述比对误差调整各PRC、LPR的时钟频率或时间，使各时钟之间的频率偏差达到预定的要求；优选为优于±1E_13。
[0029]所述方法还包括:
[0030]所述PRC和LPR与时间频率标准系统之间的时钟误差数据通过数据通信系统传输到性能监测评估系统；
[0031]所述共视方式是利用GNSS卫星作为媒体，完成PRC、LPR与时间频率标准系统之间的相距较远的长基线频率或时间比对，此时共视接收机必须工作于共视跟踪状态，跟踪同一颗卫星。
[0032]所述方法还包括:
[0033]以时间频率标准系统为比对基准，先得到主基准时钟PRC或区域基准时钟LPR与时间频率标准系统之间的时间(频率)偏差，再由同步性能监测评估系统分析处理，根据相对误差及评估结果来调控PRC和LPR，减小比对对象之间的频率偏差以达到同步的目的。
[0034]一种可验证全同步网络系统，包括:
[0035]主基准时钟PRC，用于将全网所有主基准时钟PRC时钟分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行长基线的时间偏差、频率准确度等性能指标比对，并将比对结果发送性能监测评估系统；
[0036]时间频率标准系统，用于产生标准时间和频率信号；
[0037]性能监测评估系统，用于根据所述PRC与时间频率标准系统比对后得到的时钟误差，经计算处理得到性能数据；通过所述时钟误差调整各PRC和LPR的时间和频率，实现通信同步网的全同步。
[0038]所述系统还包括:
[0039]在共视主站设置时间频率标准系统、共视接收机和性能监测评估系统、数据通信终端；
[0040]每一个所述主基准时钟PRC或区域基准时钟LPR设置一共视接收机和通信终端，作为共视副站。
[0041 ] 所有的共视接收机跟踪同一个定位卫星。
[0042]所述系统还包括:
[0043]主基准时钟PRC、区域基准时钟LPR与时间频率标准系统之间测量数据的通过数据通信电路及相应的数据通信终端与性能监测评估系统通信。
[0044]—种可验证可校准的全同步网，包括一台共视基准主站及若干台共视副站，其中:
[0045]所述共视基准主站，设置时间频率标准系统、共视接收机和性能监测评估系统；
[0046]所述时间频率标准系统用于产生标准时间或频率信号；
[0047]所述共视接收机用于与所述共视副站以卫星共视方式同步；
[0048]所述性能监测评估系统，用于根据所述共视副站与时间频率标准系统比对后的时钟误差数据，依据相关标准计算处理得到同步性能评价数据，实现高精度同步技术性能指标的可验证；
[0049]所述共视副站，用于分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行比对，并将比对结果发送到同步性能监测评估系统；通过所述偏差和评估结果调整本地被测时钟，实现时钟信号的可校准，并在此基础上实现通信同步网的全同步。
[0050]所述网络还包括不少于一个普通同步基站，用于与一台或多台所述共视副站同步，实现通信同步网的全同步。
[0051]本发明实施例设置性能监测评估系统和时间频率标准系统；将全网所有主基准时钟PRC和区域基准时钟LPR时钟分别通过共视方式与所述时间频率标准系统进行比对；根据所述PRC、LPR与时间频率标准系统比较后得到的误差，在所述性能监测评估系统中计算处理得到相对误差；通过所述相对误差调整各PRC、LPR的时钟，实现通信同步网的全同步。本发明实施例的方案，基于卫星共视测量技术(CV)的通信同步网全同步方法，建立网络化、集中的时频测量系统和高精度时频分配系统，通过性能监测评估系统和一个高精度的时频基准系统，实现同步性能质量的可信任验证，并在此基础上实现整个同步网的全同步运行。
[0052]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0053]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0054]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0055]图1为现有技术中三级时钟结构组网示意图；
[0056]图2为本发明实施例1提供的一种数据中间层实现方法原理流程图；
[0057]图3为本发明实施例2提供的一种可验证可校准的全同步通信网络系统结构示意图；
[0058]图4为本发明实施例3提供的可验证可校准的全同步通信网结构示意图。
【具体实施方式】
[0059]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0060]本发明各个实施例中，既然网络规划目标是“可验证的全同步”，则实施的关键问题可以归纳为两个:一是如何实现性能指标的有效可验证，二是如何实现可验证的全同步运行。
[0061]实现共视GNSS(GlobalNavigat1n Satellite System，全球卫星导航系统)远程检测的必要条件包括:1、高精度的钟源(原子钟组)；2、满足要求的共视接收机；3、性能监测评估系统(含测量终端)；4、远距离数据传送系统。
[0062]基于GNSS卫星共视比对技术，可以便捷地实现远距离(长基线)、高精度的时频性能检测及同步。以甲乙两地分设主站和副站为例，利用主站的高精度频率和时间源作为基准，在主站和副站分别设置共视接收机及测量终端，通过两站接收机共视同一卫星或多个卫星来获得其与待比对信号的差值(星站差)，再通过数据传送链路将两地的测量结果集中到性能监测评估系统进行比对，计算出两地的偏差(站站差)，实现高精度检测、时频溯源；并可据此偏差调整从站的时间和频率，达到远程高精度的时频同步或测量。
[0063]如图2所示，为本发明实施例1提供的一种可验证可校准的全同步通信网实现方法原理流程图，其中，
[0064]步骤11，设置时间频率标准系统和性能监测评估系统。
[0065]这里的性能监测评估系统实际上类似于现有时钟网管系统，通过检测单元和专用软件等来管理时钟系统性能监测、比对和分析，实现同步性能具体验证。时间频率标准系统是一个高精度的时间频率产生系统，作为时钟基准源，产生高精度的时钟信号。例如，可以利用铯原子钟组+GPS或者北斗系统授时等。
[0066]对于性能监测评估系统的设定，目的在于监测、计算、比对和管理全网络的时间频率信息，而对于时间频率标准系统的设定，目的在于得到一个基准时钟源。
[0067]步骤12，将全网所有主基准时钟PRC时钟和区域基准时钟LPR等分别通过GNSS卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行比对。
[0068]全网中设置有多个主基准时钟(PRC，Primary Reference Clock)和区域基准时钟(LPR，Local Primary Reference)等，具体PRC和LPR的数量可以根据实际的需要进行设定。PRC和LPR需要分别通过卫星共视的方式与时间频率标准系统进行比对，比对的过程依赖于共视(CV，Common View)及测量技术。
[0069]CV时间比对和传递原理是指地球上任何两地A和B，在同一时刻接收同一颗GPS或北斗卫星SV的时间信号进行时间频率比对，从而获取两个本地钟之间的时间差(钟差)。
[0070]设A地的时钟时间为tA，B地的时钟时间为tB，卫星时间表示为tSv，A、B两地与卫星的时间差分别表示为
[0071]AtAsv = tA-tSv-dA
[0072]Δ tBsv = tB-tSv-dB
[0073]式中:dA和dB为路径延迟。
[0074]A、B两地的数据通过通信网传递给对方，然后进行共视比对后，两个差值相减可得两台钟之间的时间差:
[0075]Δ tAB = Δ tAsv- Δ tBsv = (tA_tB) - (dA_dB)
[0076]可设16min为一个测试时间段，其中用13min进行共视观测，采样率Ι/s，信号类型lpps，然后3min用以分析处理测量数据；亦可以1min为一个测试时间段，采样率1/s，信号类型lpps，连续进行共视观测，同时分析处理测量数据。
[0077]GNSS共视技术具有如下突出优势和特点；
[0078]经济有效地解决同步性能可验证的业内难题。采用共视比对技术，将原来各个独立的钟组进行联合实时比对和校对，利用主站超高精度的、经过国际上比对认可的、可以信任的时频基准来标定待测信号，从而实现比传统方式更高的时标和频标精度等级，大幅度提升了全网的时间和频率基准精度水平，实现通信行业标准要求的同步性能可验证目标。而且这种可验证方式是经济、有效、远程、长期和便捷的。
[0079]实现超尚精度的授时，提供超尚精度的频率基准。利用卫星共视比对和尚性能驯服钟技术还可以实现各个区域的高精度时间、频率同步，达到授时的作用。
[0080]静态条件下长期观测，可以实现千公里相对偏差小于5ns的比对精度，动态条件下可实现小于20ns的精度。以分布式同步网为例，提高了全网的综合时间频率精度和保持能力，主节点设备以及各个时频用户单元采用高稳驯服钟的方案，从而实现了如下几个方面的能力:
[0081]实现网络化的时间和频率同步功能，满足更多类型通信设备的频率基准及同步需求；
[0082]提尚了时间/频率同步精度；
[0083]提升现有网络同步节点的独立授时和守时能力；
[0084]可实时监控全网时频单元及相关设备的工作状态。
[0085]本步骤中，每一对待比对对象配一对卫星共视接收机，一个放在主基准时钟PRC或LPR侧，一个放在时间频率标准系统侧，所有的共视接收机跟踪同一个GPS或北斗卫星等。
[0086]步骤13，根据所述PRC、LPR与时间频率标准系统共视比对后得到的时钟误差，在所述性能监测评估系统中计算处理并评估技术性能，实现同步网高精度性能的可验证。
[0087]主基准时钟PRC和LPR与时间频率标准系统之间的绝对误差通过数据通信电路传输到性能监测评估系统；共视方式是利用定位卫星作为媒体，完成相距较远的主基准时钟PRC(或区域基准时钟LPR)与时间频率标准系统之间的频率或时间比对，共视接收机须工作于共视跟踪状态，跟踪同一颗卫星。
[0088]采用了控制网络运行频率(时间)偏差的方法，即新建时间频率标准系统，与PRC主基准时钟比对，不仅提高比对的精度，还将比对的结果通过通信链路送入自建的性能监测评估系统，通过监控系统的监测调控功能，监控比对各PRC和LPR之间的频率(时间)偏差，根据此偏差调整PRC和LPR，使其频率偏差，时间偏差在可控范围内。
[0089]步骤14，通过所述时钟误差调整各PRC、LPR的时钟或跟踪锁定共视输出时钟，实现通信同步网基准时钟可校准，并在此基础上实现通信同步网全同步。
[0090]时钟比对调控方案是采用GNSS卫星共视测量技术，由集中测量系统加调控系统构成，集中测量系统包括PRC和LPR侧的GNSS卫星共视接收机以及集中调控系统侧的GNSS卫星共视接收机和高精度时间频率标准系统，集中调控系统包括调控软、硬件，集中测量系统完成对异地的每个PRC和LPR的在线时钟性能测量，测量基准为集中调控系统侧的高精度时间频率标准系统，所述高精度时间频率标准系统的精度应优于± 1E-13，然后由集中调控系统实时收集其测量数据并进行分析处理，同时对每个主基准时钟PRC的铯钟进行实时调控。
[0091]在此基础上，实现PRC、LPR与转接时钟SSU-T、本地时钟SSU-L直至通信设备的网元时钟的同步运行，即实现通信同步网的可验证、可校准全同步。
[0092]以时间频率标准系统为比对基准，先得到主基准时钟PRC、LPR与时间频率标准系统之间的频率误差，再由性能监测评估系统处理得到相对误差，根据相对误差来调控PRC和LPR，减小之间的频率偏差以达到全同步的目的。通过所述相对误差调整各PRC和LPR的时钟，使各时钟之间的频率偏差满足要求。
[0093]本实施例中，卫星共视方式采用全球卫星导航系统GNSS卫星共视接收机，I: I成对使用或1: N多点同时使用；一共视卫星接收机设置于时间频率标准系统所在的共视主站；每一个PRC或LPR设置一共视卫星接收机作为副站，；所有参与共视比对的共视卫星接收机在运行时需跟踪锁定同一颗GNSS卫星。
[0094]本实施例中，基于卫星共视测量技术(CV)的通信同步网全同步方法，建立网络化、集中的时频测量系统和高精度时频分配系统，通过性能监测评估系统和一个高精度的时频基准系统，实现同步性能质量的可信任验证，并在此基础上实现整个同步网的全同步运行。新型同步网络应该按照统一规划、分步实施的原则，有条件的运营商也可以一步到位。
[0095]本实施例中，根据具体应用的不同，可以考虑如下方案:
[0096]方案一:改变传统同步网的三级结构(三级改为一级)。以上述电信运营商为例，需建设一基准主站和三百多套共视副站，直接将共视比对校准后的基准布置到地市级BITS0这种方式的优点是网络结构简洁，同步精度高，网络规划设计相对简单。问题是改造初期工作量和投资较大，对于既有网络的调整影响大；
[0097]方案二:维持同步网三级传统结构不变，仅在PRC处新设卫星共视副站，电信运营商一般只需一共视主站和5套共视副站系统。此种方式改造容易，投资最少，对于既有网络影响最小；
[0098]方案三:在同步网LPR处新设CMCV，需一主基准站和数十套共视副站。省内同步网基本结构不变，也可以考虑增加授时能力，实现时间频率同步网的融合，同时改造原性能监测评估系统。
[0099]如图3所示，为本发明实施例2提供的一种可验证可校准的全同步通信网络系统结构示意图，其中，
[0100]主基准时钟PRC21，用于将全网所有主基准时钟PRC(区域基准时钟LPR)分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统22进行长基线的时间偏差、频率准确度性能指标比对，并将比对结果发送到性能监测评估系统23 ;
[0101]时间频率标准系统22，用于产生标准时间和频率信号；
[0102]性能监测评估系统23，用于根据所述PRC或LPR与时间频率标准系统比对后得到的时钟误差，经计算处理得到性能数据；通过所述时钟误差调整各PRC和LPR的时间和频率，实现通信同步网的全同步。
[0103]进一步的，所述系统还包括:
[0104]在共视主站设置时间频率标准系统、共视接收机和性能监测评估系统、数据通信终端；
[0105]每一个所述主基准时钟PRC 21或区域基准时钟LPR设置一共视接收机和通信终端，作为共视副站。
[0106]所有的共视接收机跟踪同一个定位卫星。
[0107]进一步的，所述系统还包括:
[0108]主基准时钟PRC 21、区域基准时钟LPR与时间频率标准系统22之间的绝对误差通过数据通信电路传输到性能监测评估系统23。
[0109]实际应用中，设主基准站共视设备一套，包括时间(频率)基准源，CV接收机，远程性能监测评估系统和数据通信系统。目前可以共享公共时频中心的资源，也可以在应用单位的全网中心设置自用系统，为全网提供服务。
[0110]在现有的PRC和LPR，每处配一共视接收系统，原有的GPS天馈可以利旧，共视接收机与己有BITS测试接口连接，实现与共视中心实时比对，连续监测区域基准时频的性能质量。
[0111]为了简化初期实施难度，对于同步网LPR以下的SSU，采用现有频率同步方式及结构不变，主要在PRC(LPR)层面通过卫星共视方式实现时钟同步网的可验证的全同步运行。
[0112]对于共视基准原子钟组，由于其投资较大，且目前购置受制于国外，可以自建，亦可利用外部资源来实现。
[0113]下一步目标是实现频率与时间同步网融合，实现时间频率的校准，达到比可验证更高的要求，需要改进BITS网管监测系统，需要新型的同步节点设备，将普通卫星信号接收设备直接配以CV，直接在同步基准节点设备处(目前的一级时钟)实现共视校准，保证全同步运行的性能，这是更加优化，更经济有效的方案。
[0114]如图4所示，为本发明实施例3所提供的一种可验证可校准的全同步通信网结构示意图，包括一台共视基准主站31及若干台共视副站32，其中:
[0115]所述共视基准主站31，设置时间频率标准系统、共视接收机、数据通信终端和性能监测评估系统；
[0116]所述时间频率标准系统用于产生标准时间和频率信号；
[0117]所述共视接收机用于与所述共视副站32以卫星共视方式同步；
[0118]所述数据通信终端用于与性能检测评估系统数据通信；
[0119]所述性能监测评估系统，用于根据所述共视副站32与时间频率标准系统比对后的时钟误差数据，依据相关标准计算处理得到同步性能评价数据，实现高精度同步技术性能指标的可验证；
[0120]所述共视副站32，用于分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行比对，并将比对结果发送到同步性能监测评估系统；通过所述偏差和评估结果调整本地被测时钟，实现时钟信号的可校准，并在此基础上实现通信同步网的全同步。
[0121]进一步的，所述网络还包括若干普通同步基站33，用于与一台或多台所述共视副站32同步，实现通信同步网的全同步。
[0122]综上所述，本发明实施例设置性能监测评估系统和时间频率标准系统；将全网所有主基准时钟PRC时钟分别通过共视方式与所述时间频率标准系统进行比对；根据所述PRC与时间频率标准系统比较后得到的绝对误差，在所述性能监测评估系统中计算处理得到相对误差；通过所述相对误差调整各PRC的时钟，实现通信同步网的全同步。本发明实施例的方案，基于GNSS共视测量技术的通信同步网全同步方法，建立网络化、集中的时频测量系统和高精度时频分配系统，通过性能监测评估系统和一个高精度的时频基准系统，实现同步性能质量的可信任验证，并在此基础上实现整个同步网的全同步运行。
[0123]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0124]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0125]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0126]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0127]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种可验证可校准的全同步通信网实现方法，其特征在于，所述方法包括: 设置时间频率标准系统和性能监测评估系统； 将通信同步网所有主基准时钟PRC和区域基准时钟LPR分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行长基线的时间偏差、频率准确度性能指标比对； 根据所述PRC、LPR与时间频率标准系统性能指标比对后得到的时钟误差，在所述性能监测评估系统中分析处理得到评估数据；实现PRC与所述时间频率标准之间同步技术性能的有效验证，实时比对； 通过所述时钟误差和评估数据调整各PRC、LPR的时钟，实现PRC与所述时间频率标准之间的可校准；实现通信同步网的可验证、可校准及全同步。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述卫星共视方式采用全球卫星导航系统GNSS卫星共视接收机，I: I成对使用或I:N多点同时使用； 一卫星共视接收机设置于时间频率标准系统所在的共视主站；每一个PRC或LPR设置一共视卫星接收机作为副站；所有参与共视比对的共视卫星接收机在运行时需跟踪锁定同一颗GNSS卫星。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 通过所述比对误差调整各PRC、LPR的时钟频率或时间，使各时钟之间的频率偏差达到预定的要求；优选为优于±1E-13。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述PRC和LPR与时间频率标准系统之间的时钟误差数据通过数据通信系统传输到性能监测评估系统； 所述共视方式是利用GNSS卫星作为媒体，完成PRC、LPR与时间频率标准系统之间的相距较远的长基线频率或时间比对，此时共视接收机必须工作于共视跟踪状态，跟踪同一颗卫星。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 以时间频率标准系统为比对基准，先得到主基准时钟PRC或区域基准时钟LPR与时间频率标准系统之间的时间(频率)偏差，再由同步性能监测评估系统分析处理，根据相对误差及评估结果来调控PRC和LPR，减小比对对象之间的频率偏差以达到同步的目的。6.一种可验证可校准的全同步网络系统，其特征在于，包括: 主基准时钟PRC，用于将全网所有主基准时钟PRC时钟分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行长基线的时间偏差性能指标比对，并将比对结果发送到性能监测评估系统； 时间频率标准系统，用于产生标准时间和频率信号； 性能监测评估系统，用于根据所述PRC、LPR及其他待测对象与时间频率标准系统比对后得到的时钟误差，经计算处理得到性能数据；通过所述时钟误差调整各PRC、LPR等的时间和频率，实现通信同步网的全同步。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 在共视主站设置时间频率标准系统、共视接收机和性能监测评估系统、数据通信终端; 每一个所述主基准时钟PRC或区域基准时钟LPR设置一共视接收机和通信终端，作为共视副站。 所有的共视接收机在工作时跟踪同一颗GNSS卫星。8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括: 主基准时钟PRC、区域基准时钟LPR等与时间频率标准系统之间测量数据的通过数据通信电路及相应的数据通信终端与性能监测评估系统通信。9.一种可验证可校准的全同步网，其特征在于，包括一台共视基准主站及若干台共视副站，其中: 所述共视基准主站，设置时间频率标准系统、共视接收机和性能监测评估系统； 所述时间频率标准系统用于产生标准时间或频率信号； 所述共视接收机用于与所述共视副站以卫星共视方式工作； 所述性能监测评估系统，既是一时间间隔检测仪表，也是一专用性能评估软件，用于根据所述共视副站与时间频率标准系统比对后的时钟误差数据，依据相关标准计算处理得到同步性能评价数据，实现高精度同步技术性能指标的可验证； 所述共视副站，用于分别通过卫星共视方式与所述时间频率标准系统进行比对，并将比对结果发送到同步性能监测评估系统；通过所述偏差和评估结果调整本地被测时钟，实现时钟信号的可校准，并在此基础上实现通信同步网的全同步。10.如权利要求9所述的可验证全同步网，其特征在于，所述网络还包括不少于一个普通同步站，用于与一台或多台所述共视副站同步，实现通信同步网的全同步。
【文档编号】H04J3/06GK105991205SQ201510059337
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月5日
【发明人】于天泽
【申请人】于天泽