MG002301 時(shí)鐘同步系統(tǒng)原理及故障處理專題

1、課程 MG002301時(shí)鐘同步系統(tǒng)原理及故障處理專題ISSUE 1.0MG002301 時(shí)鐘同步系統(tǒng)原理及故障處理專題ISSUE 1.0目錄目錄課程說(shuō)明1課程介紹1課程目標(biāo)1相關(guān)資料1第1章 同步的基本概念和同步網(wǎng)的介紹21.1 同步的基本概念21.1.1 時(shí)鐘原理21.1.1 同步的含義41.1.2 滑動(dòng)(slip)41.1.3 同步質(zhì)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響51.1.4 數(shù)字網(wǎng)同步系統(tǒng)的發(fā)展51.2 數(shù)字同步網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)71.2.1 同步方式71.2.2 我國(guó)數(shù)字同步網(wǎng)的等級(jí)結(jié)構(gòu)81.2.3 我國(guó)交換機(jī)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘等級(jí)91.3 同步信息傳送101.3.1 PDH網(wǎng)同步101.3.2 SDH網(wǎng)同步101

2、.4 BITS簡(jiǎn)介131.5 同步原則141.6 同步參考源信號(hào)的介紹15第2章 MSC60 時(shí)鐘同步系統(tǒng)172.1 MSC60 同步系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn)172.1.1 技術(shù)指標(biāo)172.1.2 MSC60 同步系統(tǒng)特點(diǎn)：182.2 MSC60交換機(jī)的時(shí)鐘同步系統(tǒng)的構(gòu)成202.2.1 時(shí)鐘模塊配置202.2.2 時(shí)鐘同步板GGCKS的原理介紹202.2.3 GGCKS的工作過(guò)程212.2.4 GGCKS 的指示燈的含義222.2.5 時(shí)鐘系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)232.2.6 時(shí)鐘系統(tǒng)信號(hào)分配242.3 MSC60 的時(shí)鐘分配282.3.1 AM的時(shí)鐘分配282.3.2 SM模塊的時(shí)鐘分配29第3章 時(shí)鐘系統(tǒng)

3、故障處理指導(dǎo)303.1 定位方法303.1.1 了解本節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)位置303.1.2 了解時(shí)鐘參考源的來(lái)源以及傳輸途徑303.1.3 檢查GCKS的狀態(tài)以及通過(guò)后臺(tái)手段檢查參考源質(zhì)量303.1.4 檢查參考源的連線、以及中繼板等的相關(guān)配置333.1.5 查看歷史告警信息，統(tǒng)計(jì)告警類型以及相關(guān)的傳輸、中繼告警343.1.6 示波器測(cè)試同步方法353.2 時(shí)鐘系統(tǒng)的告警處理建議403.2.1 單板故障告警及通訊故障告警處理建議403.2.2 參考源告警處理建議413.3 案例423.3.1 2MBit/s參考源質(zhì)量問(wèn)題案例423.3.2 個(gè)別局向滑碼的案例433.3.3 設(shè)備間同步源獨(dú)立的案例453

4、.3.4 傳輸設(shè)備與交換設(shè)備不同步引起滑碼的案例453.3.5 全局出現(xiàn)滑碼的案例463.3.6 參考源接口接錯(cuò)的案例47總結(jié)48習(xí)題49附錄1 時(shí)鐘指標(biāo)及概念51附錄2 同步質(zhì)量規(guī)范55縮略詞表57iiMG002301 時(shí)鐘同步系統(tǒng)原理及故障處理專題ISSUE 1.0課程說(shuō)明課程說(shuō)明課程介紹本教材對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品版本為：MSC60。本課程主要介紹同步網(wǎng)的概述、同步的原理、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘系統(tǒng)介紹以及故障處理方法等。課程目標(biāo)完成本課程學(xué)習(xí)，學(xué)員能夠掌握： l 了解同步的基本概念和原理l 同步網(wǎng)的介紹l 了解MSC60 的時(shí)鐘系統(tǒng)l 掌握時(shí)鐘系統(tǒng)故障的定位方法相關(guān)資料MSC60 移動(dòng)交換中心 技術(shù)手冊(cè)同

5、步的相關(guān)國(guó)標(biāo)1MG002301 時(shí)鐘同步系統(tǒng)原理及故障處理專題ISSUE 1.0第3章 時(shí)鐘系統(tǒng)故障處理指導(dǎo)第1章 同步的基本概念和同步網(wǎng)的介紹& 知識(shí)點(diǎn)1. 同步的基本概念2. 同步規(guī)范3. 同步網(wǎng)介紹1.1 同步的基本概念1.1.1 時(shí)鐘原理1. 時(shí)鐘和時(shí)間首先我們要區(qū)分兩個(gè)概念，時(shí)鐘和時(shí)間。時(shí)鐘只關(guān)心信號(hào)的頻率和相位，而時(shí)間則是一個(gè)絕對(duì)時(shí)刻的概念。存在兩種同步，一種為時(shí)鐘同步，一種為時(shí)間同步。時(shí)鐘同步一般是指頻率的同步，指信號(hào)的頻率跟蹤到基準(zhǔn)頻率上，但不要求起始時(shí)刻保持一致。時(shí)間同步又稱時(shí)刻同步，是指絕對(duì)時(shí)間的同步，要求信號(hào)的起始時(shí)刻與UTC時(shí)間保持一致。下面我們先看一下一些基本

6、的術(shù)語(yǔ)。2. 時(shí)間原子時(shí)：秒：1963年，第13屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定，以銫原子Cs-133 基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射的9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間。國(guó)際原子時(shí)：1971年10月，國(guó)際時(shí)間局定義了國(guó)際原子時(shí)（TAI），以世界上大約100臺(tái)銫原子鐘進(jìn)行對(duì)比，再由國(guó)際時(shí)間局進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，求出統(tǒng)一的原子時(shí)。我國(guó)位于陜西天文臺(tái)的國(guó)家授時(shí)中心代表我國(guó)參加國(guó)際原子時(shí)合作。3. 天文時(shí)以天體運(yùn)動(dòng)的周期現(xiàn)象為標(biāo)準(zhǔn)源的時(shí)標(biāo)統(tǒng)稱為天文時(shí)。1820年法國(guó)科學(xué)院正式提出：一個(gè)平太陽(yáng)日的1/86400為一個(gè)平太陽(yáng)秒，稱為世界時(shí)秒長(zhǎng)。零類世界時(shí)（UT0）：國(guó)際上將英國(guó)格林威治所在的子午線的平均太陽(yáng)時(shí)，

7、定義為零類世界時(shí)。第一類世界時(shí)（UT1）：由于地球自轉(zhuǎn)軸的擺動(dòng)，使得UT0存在一定的差異。對(duì)地球自轉(zhuǎn)軸微小移動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行修正后，得到第一類世界時(shí)。4. 協(xié)調(diào)世界時(shí)由于天文時(shí)和原子時(shí)存在差異，為了折衷，提出了協(xié)調(diào)世界時(shí)，即UTC時(shí)間（Coordinated Universal Time）。UTC時(shí)間采用國(guó)際原子時(shí)，但是通過(guò)閏秒調(diào)整的方法使得原子時(shí)與UT1時(shí)間的差距小于0.9秒。閏秒調(diào)整在6月30日或者12月31日通過(guò)加1秒或者減1秒的方式，來(lái)進(jìn)行調(diào)整。 一個(gè)正閏秒在23h 59 m 60s 結(jié)束后才是下一月的第一天的0h 0m 0s ，而一個(gè)負(fù)閏秒則在23h 59m 58s 以后接下來(lái)的1s就是下

8、月的第一天的0h 0m 0s 。 最近的一次跳秒日是1999年1月1日。 國(guó)際時(shí)間局決定并通知跳秒，該通知至少要提前8周發(fā)出。5. 時(shí)鐘l 頻率頻率為周期的倒數(shù)，根據(jù)秒的定義，頻率可以定義為銫原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射的頻率為9192631770Hz。以此為基準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x器稱為銫頻率基準(zhǔn)或銫頻標(biāo)。l 時(shí)延（time delay）時(shí)延是指時(shí)鐘信號(hào)與理想信號(hào)在相對(duì)應(yīng)的有效瞬間（一般指上升沿或者下降沿）的延遲時(shí)間，也稱為相位時(shí)間（phase time），或簡(jiǎn)稱為“相位”。l 抖動(dòng)（jitter）抖動(dòng)指時(shí)鐘信號(hào)的各個(gè)有效瞬間相對(duì)于理想信號(hào)的時(shí)間位置快速的往復(fù)變化，其變化的頻率超過(guò)10Hz稱

9、為抖動(dòng)。抖動(dòng)的大小用ns、ps或者UI來(lái)表示。l 飄動(dòng)（wander）飄動(dòng)指時(shí)鐘信號(hào)的各個(gè)有效瞬間相對(duì)于理想信號(hào)的時(shí)間位置快速的往復(fù)變化，其變化的頻率小于10Hz稱為飄動(dòng)。1.1.1 同步的含義同步的含義是使通信網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行的所有數(shù)字設(shè)備工作在一個(gè)相同的平均速率上。存在兩種同步層：比特同步和幀同步。比特同步是指發(fā)端和鏈路最末的收端應(yīng)工作在相同的時(shí)鐘頻率上，以防誤讀比特。收端可以從輸入鏈路提取定時(shí)，以獲得比特同步。幀同步是指發(fā)送器和接收器的相位需要對(duì)齊，以便確認(rèn)一幀的開(kāi)始。我們通常所說(shuō)的同步是指比特同步。同步的網(wǎng)，是指在這樣的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)中，所有的時(shí)鐘在正常運(yùn)行條件下具有相同的長(zhǎng)期準(zhǔn)確度。同步

10、網(wǎng)是用于提供定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)，一般而言同步網(wǎng)是由同步鏈路連接的同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。1.1.2 滑動(dòng)(slip)滑動(dòng)（slip）：在同步傳輸或準(zhǔn)同步傳輸?shù)谋忍亓髦杏捎诰彌_存儲(chǔ)器的讀寫速率不一致造成一組比特丟失或重復(fù)插入的現(xiàn)象，稱為滑動(dòng)。滑動(dòng)分為受控滑動(dòng)和非受控滑動(dòng)。下面我們以E1芯片為例，看看滑動(dòng)產(chǎn)生的原因。圖1-1 滑動(dòng)產(chǎn)生的原理E1接收芯片從輸入信號(hào)中提取時(shí)鐘，做為緩沖存儲(chǔ)器的寫時(shí)鐘，而系統(tǒng)時(shí)鐘做為緩沖存儲(chǔ)器的讀時(shí)鐘。緩沖存儲(chǔ)器的容量至少為一幀。當(dāng)寫入和讀出的速率一致時(shí)，緩沖存儲(chǔ)器不會(huì)發(fā)生溢出，任何小于緩沖存儲(chǔ)器長(zhǎng)度的讀/寫時(shí)鐘相位差的變化都會(huì)被吸收，不影響通信。過(guò)大的相位變化，或者讀、寫時(shí)鐘

11、頻率不一致，則會(huì)導(dǎo)致緩沖存儲(chǔ)器的上溢或者下溢。當(dāng)讀出速率小于寫入速率時(shí)，會(huì)發(fā)生漏讀，丟失一幀信息，當(dāng)讀出速率大于寫入速率時(shí)，會(huì)發(fā)生重讀?；瑒?dòng)發(fā)生的兩個(gè)基本原因：第一、鏈路中時(shí)鐘間的頻率同步不好，導(dǎo)致時(shí)鐘頻率的差別；第二、鏈路中的相位移動(dòng)（抖動(dòng)和漂移）或主鐘和從鐘間的相位移動(dòng)。1.1.3 同步質(zhì)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響同步質(zhì)量不好的影響：l 話音，無(wú)明顯影響，偶爾有咯嚓聲l 傳真，丟失46掃行（對(duì)于無(wú)差錯(cuò)校驗(yàn)）l 數(shù)據(jù)，丟失，通常導(dǎo)致1秒延遲l 可視電話，圖像失真l 圖像通信，可造成圖像長(zhǎng)達(dá)6秒的定格，聲音尖嘯l 保密通信，序列中斷，重發(fā)密鑰l 7號(hào)信令網(wǎng)，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤嚴(yán)格的同步性能和規(guī)劃是需要的，這不僅僅是

12、為避免不可接受的性能，也是為了減少潛在的、代價(jià)高的、難于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，降低不同網(wǎng)絡(luò)管理者之間細(xì)微的相互依賴性。1.1.4 數(shù)字網(wǎng)同步系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)而言，從網(wǎng)絡(luò)的功能可以大致分解為應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層和傳輸層。就通信業(yè)而言，隨著網(wǎng)絡(luò)由模擬到數(shù)字，由PDH到SDH的不斷發(fā)展和進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的同步也正變得越來(lái)越重要，每一種主要網(wǎng)絡(luò)在其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中都提高了同步的要求，這些網(wǎng)絡(luò)的要求能確保數(shù)字交換機(jī)、數(shù)字交叉設(shè)備、SDH復(fù)用機(jī)、ADM等網(wǎng)絡(luò)單元在其工作頻率上能被同步到符合ITU、ETSI及ANSI對(duì)傳輸所提出的要求。一、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展：對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的同步，正是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)（DDS）使網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者發(fā)展了同步

13、計(jì)劃，特別是由于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的連接而直接產(chǎn)生了對(duì)同步的要求。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)者們發(fā)現(xiàn)為了提供可靠的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，在連接時(shí)就需要一個(gè)精確的時(shí)鐘源，綜合數(shù)字服務(wù)和信息交換網(wǎng)絡(luò)，則對(duì)網(wǎng)絡(luò)的同步提出了進(jìn)一步的要求。圖1-2 信息網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)同步在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中變得越來(lái)越重要，其中一個(gè)例子就是七號(hào)信令網(wǎng)。七號(hào)信令網(wǎng)非常類似于DDS網(wǎng)，因而也要求有一個(gè)很高質(zhì)量的同步?，F(xiàn)今，已經(jīng)并非只有DDS這類特殊用戶要依靠高質(zhì)量的同步，而是網(wǎng)絡(luò)中每一次交換連接都如此，也就是說(shuō)每使用一次電話都可能用到同步。二、傳輸網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展：另一個(gè)需要同步的例子就是新興的SDH網(wǎng)，其運(yùn)行完全依靠一個(gè)高穩(wěn)定的定時(shí)，正如其名稱那樣，同步數(shù)字系列（S

14、DH）的工作需要同步，正如低速的PDH設(shè)備以56KHz/s的速率和DDS聯(lián)接，SDH會(huì)以51MHz/s甚至數(shù)GHz/s的速率將數(shù)據(jù)管道與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。以往的網(wǎng)同步系統(tǒng)是僅限于交換機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)同步系統(tǒng)，是數(shù)字交換機(jī)自身同步上級(jí)及為自身提供時(shí)間基準(zhǔn)的設(shè)備，郵電部規(guī)定了相應(yīng)級(jí)別時(shí)鐘系統(tǒng)的入網(wǎng)要求，按級(jí)別有一級(jí)到四級(jí)時(shí)鐘之分，分別用于不同級(jí)別的交換局，對(duì)于傳統(tǒng)的PDH網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，這種中心局之間定時(shí)分配的等級(jí)制定時(shí)結(jié)構(gòu)已被證明非常有效。隨著網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展及傳輸技術(shù)更加成熟，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的定時(shí)傳輸也變得越來(lái)越復(fù)雜。比如，一些在PDH網(wǎng)中無(wú)關(guān)緊要的東西在SDH網(wǎng)中產(chǎn)生了新的定時(shí)問(wèn)題。結(jié)果，就會(huì)產(chǎn)生一些更加隱秘的定時(shí)

15、問(wèn)題，如抖動(dòng)積累、漂移、指針調(diào)整、相位移動(dòng)、噪聲等。 隨著電信向多業(yè)務(wù)網(wǎng)發(fā)展，出現(xiàn)了分組交換網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、幀中繼網(wǎng)絡(luò)和ATM寬帶交換網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)。這些業(yè)務(wù)網(wǎng)都要有各自的同步問(wèn)題，為了使業(yè)務(wù)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)能方便地獲得高準(zhǔn)確度 地定時(shí)基準(zhǔn)，需要建立數(shù)字同步網(wǎng)的支撐網(wǎng)因此隨著傳輸網(wǎng)絡(luò)越來(lái)以SDH網(wǎng)絡(luò)為主，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，同步問(wèn)題則顯得更加突出起來(lái)。各種業(yè)務(wù)和應(yīng)用對(duì)同步的要求也越來(lái)越高。因此就有了與信息網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)的同步網(wǎng)的獨(dú)立。當(dāng)然同步網(wǎng)離不開(kāi)傳輸網(wǎng)絡(luò)和同步節(jié)點(diǎn)。使用“獨(dú)立同步設(shè)備”（SASE）或“大樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)”（BITS）及等級(jí)制定時(shí)分配來(lái)建立同步網(wǎng)是近幾年發(fā)展起來(lái)的定時(shí)分配系統(tǒng)

16、的標(biāo)準(zhǔn)，也是未來(lái)的發(fā)展方向。1.2 數(shù)字同步網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)1.2.1 同步方式同步分為主從同步、準(zhǔn)同步和互同步三種方式。主從同步以主基準(zhǔn)時(shí)鐘的頻率控制從鐘的信號(hào)頻率，數(shù)字網(wǎng)中的同步節(jié)點(diǎn)及數(shù)字設(shè)備的時(shí)鐘都受控于主基準(zhǔn)時(shí)鐘的同步信息，此信息從一個(gè)時(shí)鐘按規(guī)定順序傳遞至另一個(gè)時(shí)鐘。同步信息可以包含在傳遞業(yè)務(wù)的數(shù)字信號(hào)中的時(shí)標(biāo)中提取，也可以用指定鏈路專門傳送；還可以通過(guò)同步節(jié)點(diǎn)將收到的基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理向外轉(zhuǎn)發(fā)。這時(shí)存在時(shí)鐘等級(jí)，低級(jí)別的時(shí)鐘從高級(jí)別的時(shí)鐘中提取定時(shí)基準(zhǔn)信息并按規(guī)定順序傳給更低級(jí)別的時(shí)鐘?；ネ街笖?shù)字網(wǎng)中不單設(shè)主基準(zhǔn)時(shí)鐘，沒(méi)有等級(jí)之分，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各時(shí)鐘相互控制，達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)頻率。準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)

17、內(nèi)各時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)獨(dú)立運(yùn)行，互不控制，雖然時(shí)鐘頻率不能絕對(duì)相等，但頻差較小，產(chǎn)生的滑動(dòng)可以滿足指標(biāo)要求。我國(guó)的同步網(wǎng)絡(luò)采用等級(jí)主從同步方式。圖1-3 數(shù)字通信網(wǎng)同步方式1.2.2 我國(guó)數(shù)字同步網(wǎng)的等級(jí)結(jié)構(gòu)根據(jù)最新頒布的YDN117-1999數(shù)字同步網(wǎng)的規(guī)劃方法與組織原則，我國(guó)數(shù)字同步網(wǎng)劃分為三個(gè)級(jí)別，即一級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘、二級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘和三級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘。一級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘全國(guó)基準(zhǔn)時(shí)鐘（PRC）和區(qū)域基準(zhǔn)時(shí)鐘（LPR）。PRC為銫原子鐘組構(gòu)成，我國(guó)在北京和武漢各有一個(gè)PRC，做為全國(guó)最高級(jí)別的時(shí)鐘基準(zhǔn)。LPR由配置了GPS的SSU構(gòu)成，SSU既能接受GPS的同步，也能接受PRC的同步。二級(jí)和三級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘由SSU構(gòu)成，

18、（SSU：Synchonization Supply Unit，同步供給單元），SSU可以是獨(dú)立型同步設(shè)備（SASE，Stand Alone Synchronization Equipment，即BITS設(shè)備），也可以是依附于其他相關(guān)設(shè)備的一種功能單元，如數(shù)字程控交換設(shè)備、SDH交叉連接設(shè)備SDXC、分插復(fù)用設(shè)備ADM等。圖1-4 SDH 同步網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)規(guī)劃1.2.3 我國(guó)交換機(jī)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘等級(jí)我國(guó)交換機(jī)設(shè)備總技術(shù)規(guī)范書（YDN0651997）中對(duì)交換機(jī)的時(shí)鐘等級(jí)也作了規(guī)定YDN065199712.1規(guī)定：同步方式選擇主從方式Y(jié)DN065199712.2規(guī)定各級(jí)交換中心配置的時(shí)鐘等級(jí)為:時(shí)鐘交換中

19、心第二級(jí)A類一級(jí)和二級(jí)長(zhǎng)途交換中心時(shí)鐘，國(guó)際局時(shí)鐘B類關(guān)口局時(shí)鐘，三級(jí)和四級(jí)長(zhǎng)途交換中心時(shí)鐘第三級(jí)端局時(shí)鐘第四級(jí)遠(yuǎn)端模塊、數(shù)字用戶交換設(shè)備、數(shù)字終端設(shè)備時(shí)鐘注：若本地網(wǎng)中的匯接局相當(dāng)與第四級(jí)長(zhǎng)途交換中心C4時(shí)，該匯接局時(shí)鐘等級(jí)為二級(jí)（B類）時(shí)鐘等級(jí)最低準(zhǔn)確度1)牽引范圍2)最大頻率偏移3)初始頻率偏差4)二級(jí)A/B 類±4×107能夠同步到準(zhǔn)確度為±4×107的時(shí)鐘A:5×1010/天 5)B:1×109/天5×1010/天三級(jí)±4.6×10-6能夠同步到準(zhǔn)確度為±4.6×10-6的時(shí)

20、鐘2×108/天1×108/天四級(jí)±50×106能夠同步到準(zhǔn)確度為±50×10-6的時(shí)鐘表1-1 各級(jí)時(shí)鐘指標(biāo)注：(1) 最低準(zhǔn)確度是指交換機(jī)時(shí)鐘頻率相對(duì)標(biāo)稱頻率的最大長(zhǎng)期偏離。(2) 牽引范圍是指交換機(jī)時(shí)鐘能受其他時(shí)鐘同步的最大輸入頻率偏離(與標(biāo)稱頻率相比)。(3) 最大頻率偏移表示交換局時(shí)鐘在失去頻率基準(zhǔn)的情況下時(shí)鐘頻率的單向最大變化率。(4) 表示交換局時(shí)鐘在失去輸入頻率基準(zhǔn)后的最大頻率偏差。(5) 在國(guó)際局，一級(jí)和二級(jí)長(zhǎng)途交換中心設(shè)置的時(shí)鐘。時(shí)鐘的指標(biāo)還有較多參數(shù)：輸入輸出抖動(dòng)漂移容限、理想狀態(tài)以及保持狀態(tài)下的相位漂移和抖動(dòng)、

21、相位不連續(xù)性、傳遞參數(shù)等。詳細(xì)資料可以參見(jiàn)YDN0651997、YDN1121999、G.812等規(guī)范。1.3 同步信息傳送數(shù)字同步網(wǎng)的同步信息主要通過(guò)兩種方式傳遞：PDH和SDH。1.3.1 PDH網(wǎng)同步PDH的傳送是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳送方式。PDH采用準(zhǔn)同步，各網(wǎng)元的時(shí)鐘是相互獨(dú)立的。PDH的復(fù)用是逐級(jí)進(jìn)行的，因?yàn)楸粡?fù)接的支路信號(hào)可能來(lái)自不同方向，各支路信號(hào)的碼率和到達(dá)時(shí)間不可能完全相同，因此在復(fù)接之前各支路信號(hào)的碼率和幀同步碼都要對(duì)齊。為此，PDH采用了碼速調(diào)整技術(shù)，通過(guò)在支路信號(hào)中插入比特，提高其碼速率，使參與復(fù)接的各路支路信號(hào)達(dá)到同步。復(fù)接后的高次群信號(hào)在收信端分接，分接后的支路信號(hào)再經(jīng)過(guò)碼

22、速恢復(fù)，使碼速率達(dá)到與原輸入碼相同。因此，PDH對(duì)時(shí)鐘傳遞是透明的，即收信端和發(fā)信端的信號(hào)碼率相等，但是在比特插入和恢復(fù)過(guò)程中引入了抖動(dòng)，導(dǎo)致定時(shí)損傷。這種抖動(dòng)是高頻、低幅度的。PDH系統(tǒng)引入的抖動(dòng)可以被BITS設(shè)備或同步設(shè)備濾除，BITS設(shè)備或同步設(shè)備利用本身高穩(wěn)定度的恒溫晶振（BITS還使用銣原子鐘）對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行濾波，濾除高頻抖動(dòng)影響。因此，PDH系統(tǒng)適合用于傳遞時(shí)鐘。我國(guó)PDH傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用較為普及，由于其設(shè)計(jì)本身的特點(diǎn)，PDH滿足同步方面要求。1.3.2 SDH網(wǎng)同步SDH是傳送網(wǎng)的概念。SDH使用指針調(diào)整技術(shù)來(lái)解決節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘差異帶來(lái)的問(wèn)題。一次TU-12指針調(diào)整會(huì)在VC-12

23、支路信號(hào)上造成一個(gè)字節(jié)，即8UI，約3565ns的相位跳變，一次AU-4指針調(diào)整最大會(huì)在VC-4信號(hào)上產(chǎn)生最大3字節(jié)，即24UI，約154ns的相位跳變。圖1-6 SDH同步復(fù)用結(jié)構(gòu)一次指針調(diào)整引起的抖動(dòng)可能不超過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口（例如2048kbit/s支路信號(hào)）所規(guī)定的指標(biāo)，但是當(dāng)指針調(diào)整的速率不能受到控制而使抖動(dòng)頻繁地出現(xiàn)和積累并超過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口抖動(dòng)的規(guī)定指標(biāo)時(shí)，將引起凈荷出現(xiàn)錯(cuò)誤。SDH設(shè)備有五種定時(shí)工作方式：(1) STM-N線路信號(hào)定時(shí)方式：所有發(fā)送的STM-N信號(hào)都將同步于從某一特定的輸入STM-N信號(hào)中提取定時(shí)信號(hào)。此方式適用于ADM。(2) 外部基準(zhǔn)信號(hào)定時(shí)方式：SDH設(shè)備的內(nèi)部時(shí)鐘鎖定

24、于外部基準(zhǔn)信號(hào)，ADM、DACS適合于這種方式。 (3) 環(huán)路定時(shí)方式：SDH設(shè)備的發(fā)送時(shí)鐘從相應(yīng)的STM-N接收信號(hào)中提取，這種定時(shí)方式適用于終端復(fù)用器。(4) 通過(guò)定時(shí)方式：SDH設(shè)備只能由同方向終結(jié)的STM-N信號(hào)中提取定時(shí)，并以此同步發(fā)送時(shí)鐘，此方法適用于SDH再生器和ADM。(5) 內(nèi)部定時(shí)源：SDH設(shè)備都具有內(nèi)部時(shí)鐘，可以不使用上述種方法，內(nèi)部時(shí)鐘獨(dú)立運(yùn)行，但時(shí)鐘性能應(yīng)符合設(shè)備要求。圖1-7 SDH設(shè)備定時(shí)方式由于SDH的支路信號(hào)存在指針調(diào)整，因此ITU-T不建議使用SDH傳輸系統(tǒng)載運(yùn)的2048kbit/s信號(hào)傳輸定時(shí)信號(hào)。使用SDH傳遞定時(shí)，必須使用STM-N線路時(shí)鐘。在發(fā)端的S

25、DH網(wǎng)元采用外部基準(zhǔn)信號(hào)定時(shí)方式，從外同步接口或者2048kbit/s支路信號(hào)接口接受來(lái)自BITS的時(shí)鐘信號(hào)，做為STM-N線路的時(shí)鐘。SDH鏈路上的網(wǎng)元必須采用通過(guò)定時(shí)方式或者STM-N線路信號(hào)定時(shí)方式，將定時(shí)信號(hào)傳遞至下一個(gè)網(wǎng)元。從SDH的結(jié)構(gòu)來(lái)看：SDH傳送網(wǎng)要正常工作必須考慮和規(guī)劃以下三個(gè)方面的因素：(1) SDH設(shè)備在工作 時(shí)必須以一個(gè)時(shí)鐘作為其時(shí)鐘基準(zhǔn)；(2) SDH的網(wǎng)元之間存在同步基準(zhǔn)設(shè)定的問(wèn)題；(3) SDH的支路信號(hào)中有指針調(diào)整的設(shè)計(jì)因素。因此ITU對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)的同步有專門的規(guī)范建議，我國(guó)也制定了一些規(guī)范。以正確的指導(dǎo)SDH網(wǎng)絡(luò)的同步規(guī)劃。從傳送網(wǎng)的容量、技術(shù)、管理、成本來(lái)

26、講，SDH具有各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。然而從同步信息的傳遞來(lái)講，PDH還是具有穩(wěn)定、透明的特點(diǎn)。1.4 BITS簡(jiǎn)介數(shù)字同步網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的一個(gè)必不可少的重要組成部分，能準(zhǔn)確地將同步信息從基準(zhǔn)時(shí)鐘向同步網(wǎng)各同步節(jié)點(diǎn)傳遞，從而調(diào)節(jié)網(wǎng)中的時(shí)鐘以建立并保持同步，滿足電信網(wǎng)傳遞業(yè)務(wù)信息所需的傳輸和交換性能要求，它是保證網(wǎng)絡(luò)定時(shí)性能的關(guān)鍵。隨著各種數(shù)字業(yè)務(wù)和通信方式的發(fā)展，要求整個(gè)數(shù)字網(wǎng)的時(shí)鐘性能有所提高。以往我國(guó)電信網(wǎng)的同步方式采用自上而下的主從同步方式，以交換機(jī)作為同步中心。而今，多種數(shù)字設(shè)備日益增加，所需要的基準(zhǔn)定時(shí)信號(hào)的數(shù)量和類型也增多，因而引出了時(shí)鐘設(shè)備和定時(shí)信號(hào)的供給問(wèn)題。目前，主要存在以下問(wèn)題：(

27、1) 現(xiàn)裝用的數(shù)字交換機(jī)內(nèi)，時(shí)鐘的部分性能與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和ITU-T的建議不符，達(dá)不到相應(yīng)的時(shí)鐘等級(jí)要求。(2) 新型數(shù)字設(shè)備的應(yīng)用，如同步數(shù)字系列(SDH)、No.7信令系統(tǒng)(SS7)、數(shù)字交叉連接設(shè)備（DACS）、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）、智能網(wǎng)（IN）等，都對(duì)時(shí)鐘的性能提出了更為嚴(yán)格的要求。而現(xiàn)有時(shí)鐘不能滿足新增設(shè)備的要求。(3) 同步網(wǎng)的運(yùn)行受通信業(yè)務(wù)操作的影響，因節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘是通信設(shè)備（主要是交換設(shè)備）的一部分，當(dāng)進(jìn)行涉及時(shí)鐘的操作時(shí)，有可能影響同步網(wǎng)的運(yùn)行。因此，有必要在同步節(jié)點(diǎn)或通信設(shè)備較多的情況下，以及通信網(wǎng)的重要樞紐上，單獨(dú)設(shè)置時(shí)鐘系統(tǒng)，承上啟下，溝通整個(gè)同步網(wǎng)，對(duì)所在的通信樓的

28、設(shè)備提供滿意的同步基準(zhǔn)信號(hào)。這種設(shè)備稱為“通信樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)”，英文簡(jiǎn)稱BITS（Building Integated Timing Supply）。以我司的BITS設(shè)備為例來(lái)看BITS的一些特點(diǎn)。 SYNLOCK硬件整體采用了多重備份技術(shù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)重要單元，如GPS（Globe Positioning System）、輸入接口、銣原子時(shí)鐘源等均為雙重備份結(jié)構(gòu)。內(nèi)部分配總線亦采用了多重信號(hào)源備份結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)如下：(1) 靈活配置，適應(yīng)不同級(jí)別時(shí)鐘源既可為銣原子鐘、又可為高穩(wěn)晶體鐘，能夠靈活地進(jìn)行不同時(shí)鐘級(jí)別的配置，適合C1C5不同級(jí)別的交換局用作專用定時(shí)供給設(shè)備

29、。(2) 采用GPS技術(shù)，大大提高時(shí)鐘源性能GPS信號(hào)為實(shí)現(xiàn)精密的全球衛(wèi)星同步提供了基礎(chǔ)，采用高性能的銣原子振蕩器或優(yōu)質(zhì)高穩(wěn)晶體振蕩器，從本質(zhì)上保證了輸出頻率的短期穩(wěn)定度，加上當(dāng)今GPS新技術(shù)，更能大大提高時(shí)鐘源的長(zhǎng)期穩(wěn)定性能，使銣原子鐘擁有銫原子鐘的指標(biāo)，使晶體鐘擁有銣鐘的指標(biāo)。GPS技術(shù)和銣原子鐘技術(shù)的結(jié)合獲得了最完美的時(shí)鐘。(3) 先進(jìn)的DDS技術(shù)采用先進(jìn)的DDS技術(shù)，使得智能軟件鎖相電路擁有強(qiáng)大的抗輸入漂移、抖動(dòng)、相位瞬變等干擾能力，和無(wú)基準(zhǔn)源時(shí)的長(zhǎng)久高精度保持能力。加上基準(zhǔn)源的多重參考控制和靈活配置輸入?yún)⒖嫉募?jí)別模式，使得時(shí)鐘性能穩(wěn)定可靠。(4) 時(shí)鐘終身免維護(hù)采用智能軟件和DDS技

30、術(shù)，不但使系統(tǒng)擁有很強(qiáng)的抗輸入干擾的能力，而且使時(shí)鐘長(zhǎng)期相位漂移得到補(bǔ)償，終身免校正，免維護(hù)。(5) 外基準(zhǔn)源輸入豐富既可跟蹤GPS，又可跟蹤外部的 2048kHz、2048kbit/s、10MHz 、8kHz等時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)多輸入源存在時(shí)，智能選擇最高精度的輸入源使用。擁有可靠的防雷接口，可以使輸入、輸出端口不受雷擊。(6) 靈活豐富的輸出端口既有2048kHz、2048kbit/s輸出，又可提供10MHz、5MHz、1544kHz、64kHz、16kHz、8kHz等同步時(shí)鐘信號(hào)輸出。端口數(shù)量多達(dá)400個(gè)，適用于75/120不同負(fù)載。輸出電路具有智能識(shí)別功能，能自動(dòng)判斷輸出接口的線路狀態(tài)。(7

31、) 擁有精密同步信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)除能測(cè)量定性指標(biāo)信號(hào)丟失(LOS)、幀失步(OOF)、傳輸系統(tǒng)告警指示(AIS)、循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)、雙極性破壞(BPV)外，還能提供高精度的最大時(shí)間間隔誤差（MTIE）、時(shí)間偏差TDEV、f/f定量指標(biāo)數(shù)據(jù)，并以曲線方式顯示，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比。(8) 擁有中文WINDOWS98終端維管臺(tái)采用基于中文WINDOWS98平臺(tái)的頁(yè)面和菜單系統(tǒng)，醒目、直觀、方便的完成與系統(tǒng)的各種交流。包括模式、參數(shù)、口令設(shè)定，系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)視、維護(hù)操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)打印等。(9) 提供集中網(wǎng)管接口提供接受省級(jí)或全國(guó)同步網(wǎng)管中心統(tǒng)一集中監(jiān)控，采用TL1語(yǔ)言（一種通信語(yǔ)言）進(jìn)行對(duì)話。1.5 同

32、步原則網(wǎng)絡(luò)同步的目標(biāo)是控制滑動(dòng)的發(fā)生，然而同步不好不僅僅造成滑動(dòng)這一個(gè) 損傷，在SDH網(wǎng)絡(luò)中，同步不完善將導(dǎo)致傳輸信號(hào)中大量的抖動(dòng)和幀失步。因此所有與基于時(shí)隙交換的設(shè)備相連的設(shè)備，都必須保持網(wǎng)絡(luò)同步。即交換設(shè)備、傳輸設(shè)備之間保持同步。(1) 當(dāng)本地同步網(wǎng)有BITS設(shè)備時(shí)，優(yōu)選BITS輸出作為交換設(shè)備的參考源。(2) 至少保證主備兩路同步參考源。(3) 兩路參考源建議選擇高級(jí)別的不同路由、不同方向的定時(shí)信息。 (4) YDN1231999（同步網(wǎng)的規(guī)范方法和組織原則）中建議以下同步原則：當(dāng)同級(jí)別路由傳輸網(wǎng)絡(luò)是以PDH和SDH傳輸路徑共存時(shí)，首選PDH鏈路作為定時(shí)同步。l SDH是用STMN線路信

33、號(hào)來(lái)傳送定時(shí)信息，SDH設(shè)備應(yīng)提供一個(gè)和STMN時(shí)鐘相關(guān)的專用2048KHz（Kbits）通道，這個(gè)通道只提供定時(shí)信息，不傳送業(yè)務(wù)信息。下端設(shè)備應(yīng)從此通道中提取定時(shí)。l SDH設(shè)備中的PDH支路不能傳送定時(shí)基準(zhǔn)。由于SDH的各個(gè)等級(jí)VCn所支持的PDH通道中，業(yè)務(wù)信息和定時(shí)信息是同時(shí)傳送的，但有指針調(diào)整等原因匯引入較大的抖動(dòng)和漂移，因此不建議從SDH的支路業(yè)務(wù)碼流中提取時(shí)鐘。l SDH網(wǎng)元的末端設(shè)備不能提供專用定時(shí)接口的，以及末端設(shè)備（交換機(jī)設(shè)備、基站等）不便于提供專用定時(shí)接口的，而必須從SDH的業(yè)務(wù)碼流中提取同步定時(shí)的，應(yīng)保證SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)與上級(jí)交換設(shè)備處于同步。1.6 同步參考源信號(hào)的介紹

34、2048Kbits：其幀結(jié)構(gòu)符合ITUT建議的G.704中的要求。為HDB3碼。 其物理特性符合G.703相關(guān)要求。75歐姆和120歐姆兩者阻抗方式。即我們通常所說(shuō)的E1信號(hào)。信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)2048kbit/s，波形應(yīng)符合IUT-T G.703建議，幀結(jié)構(gòu)符合ITU-T G.704建議，抖動(dòng)應(yīng)符合ITU-T G.823建議信號(hào)碼形HDB3每個(gè)傳輸方向的線對(duì)一個(gè)同軸線對(duì)一個(gè)對(duì)稱線對(duì)測(cè)試負(fù)載阻抗75電阻性120電阻性脈沖(傳號(hào))的標(biāo)稱峰值電壓2.37V3V無(wú)脈沖(空號(hào))的峰值電壓0±0.237V±0.3V標(biāo)稱脈沖寬度244ns脈沖寬度中點(diǎn)處正負(fù)脈沖幅度比應(yīng)優(yōu)于 0.951.05標(biāo)稱脈

35、沖半幅度處正負(fù)脈沖寬度比應(yīng)優(yōu)于 0.951.05表1-2 2048Kbit/s接口輸出口一般要求2.048MHz：是無(wú)幀格式的時(shí)鐘信號(hào)，其物理特性符合G.703相關(guān)要求。75歐姆和120歐姆兩種阻抗方式。接口形式SMA同軸電纜輸入或?qū)ΨQ電纜輸入輸入信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)2048kHz，波形應(yīng)符合ITU-T G.703建議，抖動(dòng)應(yīng)符合ITU-T G.823建議信號(hào)碼形雙極性脈沖波形輸入信號(hào)阻抗75W（同軸電纜輸入）/120W（對(duì)稱電纜輸入）表1-3 2048KHz/s接口輸出口一般要求59第2章 MSC60 時(shí)鐘同步系統(tǒng)& 知識(shí)點(diǎn)1. MSC60 的時(shí)鐘體系的技術(shù)指標(biāo)、特點(diǎn)2. 時(shí)鐘同步系統(tǒng)的構(gòu)成3.

36、 128AM和SM系統(tǒng)的時(shí)鐘分配2.1 MSC60 同步系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn)MSC60 同步系統(tǒng)采用數(shù)字鎖相環(huán)及可靠的軟件鎖相方式， 使MSC60 移動(dòng)交換中心整機(jī)時(shí)鐘可靠地跟隨上級(jí)局時(shí)鐘。由于其二級(jí)A類時(shí)鐘的高準(zhǔn)確度， 還可以以準(zhǔn)同步方式接入長(zhǎng)途匯接局使用。2.1.1 技術(shù)指標(biāo)同步系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)如表四所示，MSC60的同步系統(tǒng)滿足并高于國(guó)標(biāo)要求。序號(hào)項(xiàng)目名稱指標(biāo)與功能1時(shí)鐘進(jìn)網(wǎng)參數(shù)最低準(zhǔn)確度二級(jí)時(shí)鐘：±4×10-7 三級(jí)時(shí)鐘：±4.6×10-6牽引范圍二級(jí)時(shí)鐘：能夠同步到準(zhǔn)確度為±4×10-7時(shí)鐘三級(jí)時(shí)鐘：能夠同步到準(zhǔn)確度為±

37、;4.6×10-6最大頻率偏移二級(jí)時(shí)鐘： 5×10-10/天 三級(jí)時(shí)鐘：2×10-8/天初始最大頻率偏差二級(jí)時(shí)鐘： 5×10-10 三級(jí)時(shí)鐘：1×10-82長(zhǎng)期相位變化理想工作狀態(tài)MRTIE1ms保持工作狀態(tài)MRTIE as+（1/2）bs2+cns二級(jí)時(shí)鐘： a=0.5 b=1.16×10-5 c=1000 三級(jí)時(shí)鐘： a=10 b=2.3×10-4 c=1000 3時(shí)鐘工作方式應(yīng)具有快捕、跟蹤、保持和自由運(yùn)行四種方式。4時(shí)鐘備用冗余度具有二個(gè)性能相同的獨(dú)立時(shí)鐘，一個(gè)時(shí)鐘出故障時(shí)另一個(gè)時(shí)鐘能立即正常工 作5時(shí)鐘的可維護(hù)性各

38、級(jí)時(shí)鐘應(yīng)具有頻率粗調(diào)、微調(diào)功能生產(chǎn)廠家提供維護(hù)方法，應(yīng)盡可能在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)步率。6頻率基準(zhǔn)的保護(hù)倒換二級(jí)時(shí)鐘或三級(jí)時(shí)鐘的交換設(shè)備應(yīng)至少有兩條同步鏈路的輸入口即主用和備用，當(dāng)推動(dòng)輸入主用頻率基準(zhǔn)后，對(duì)于二級(jí)時(shí)鐘的交換設(shè)備，時(shí)鐘自動(dòng)轉(zhuǎn)入保持工作狀態(tài)；對(duì)于三級(jí)時(shí)鐘的交換設(shè)備應(yīng)自動(dòng)倒換到備用頻率基準(zhǔn)，如果備用頻率基準(zhǔn)也發(fā)生故障，則應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入保持工作狀態(tài)。7告警功能對(duì)下述情況應(yīng)能從控制中心和本局自動(dòng)檢測(cè)并發(fā)出告警：1) 對(duì)任何輸入下的2048kbit/s數(shù)字信號(hào)，每24小時(shí)發(fā)生四次滑動(dòng)，產(chǎn)生一般性告警。2) 對(duì)任何輸入的2048kbit/s數(shù)字信號(hào)，每24小時(shí)發(fā)生滑動(dòng)次數(shù)等于或多于255次產(chǎn)生嚴(yán)重告警。3)

39、 二級(jí)節(jié)點(diǎn)或三級(jí)節(jié)點(diǎn)失去輸入頻率基準(zhǔn)十分鐘或連續(xù)錯(cuò)幀十分鐘產(chǎn)生一般性告警。4) 二級(jí)節(jié)點(diǎn)或三級(jí)節(jié)點(diǎn)失去頻率基準(zhǔn)24小時(shí)或連續(xù)錯(cuò)幀24小時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重告警。5) 鎖相環(huán)路頻率調(diào)節(jié)范圍的監(jiān)界告警。由于進(jìn)鐘晶體的老化而導(dǎo)致固有的時(shí)鐘頻率偏離鎖相環(huán)的控制范圍（控制信號(hào)超出時(shí)鐘調(diào)節(jié)范圍的四分之三）時(shí)發(fā)生一般性告警。6) 時(shí)鐘本身發(fā)生故障，例如恒溫槽故障、時(shí)鐘停止工作等發(fā)出嚴(yán)重告警。8顯示功能能顯示時(shí)鐘的工作方式（快捕、跟蹤、保持和自由運(yùn)行），能顯示正在使用的頻率基準(zhǔn)、時(shí)鐘、上一次頻率基準(zhǔn)的倒換時(shí)間以及人為強(qiáng)制狀態(tài)。9控制功能可選擇時(shí)鐘工作狀態(tài)，可倒換頻率基準(zhǔn)和時(shí)鐘。表2-1 時(shí)鐘系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)2.1.2 MS

40、C60 同步系統(tǒng)特點(diǎn)：(1) 擁有國(guó)標(biāo)三級(jí)和二級(jí)（包括A和B類）時(shí)鐘， 可滿足移動(dòng)端局、關(guān)口局、匯接局等各種交換中心局的不同要求；做端局時(shí)還可以為BSC提供參考時(shí)鐘。(2) MSC60各級(jí)別時(shí)鐘系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到并優(yōu)于國(guó)標(biāo)的相應(yīng)要求， 其中GGCKS采用國(guó)外晶體經(jīng)測(cè)試達(dá)到2級(jí)A類的指標(biāo)。(3) 結(jié)構(gòu)選配靈活，三級(jí)和二級(jí)時(shí)鐘可以通過(guò)終端進(jìn)行配置選擇。(4) GGCKS時(shí)鐘系統(tǒng)可以檢測(cè)參考源的頻率和MRTIE值，并提供參考源降質(zhì)倒換功能。實(shí)現(xiàn)硬件失鎖檢測(cè)，時(shí)鐘板故障時(shí)硬件能自動(dòng)進(jìn)行倒換。(5) 軟件功能強(qiáng)大。在維護(hù)界面能方便的控制時(shí)鐘的參考源基準(zhǔn)、鎖相方式等工作方式，擁有完備的，完全符合國(guó)標(biāo)要求

41、的告警功能。(6) MSC60同步系統(tǒng)可以接收交換機(jī)中繼板DTM、E16、STU板從中繼線路中提取并分頻后的8K時(shí)鐘，另外，提供2.048MHz，2.048Mbit/s等接口可以直接與BITS設(shè)備相連，同步系統(tǒng)“凈化”提取的時(shí)鐘后，合成交換網(wǎng)所需的時(shí)間信號(hào)。(7) MSC60時(shí)鐘系統(tǒng)具有強(qiáng)大的鎖相能力，適應(yīng)各種時(shí)鐘傳輸情況。在PDH和SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)共存時(shí)期，數(shù)字同步網(wǎng)的局間定時(shí)傳輸鏈路是以PDH傳輸系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以SDH系統(tǒng)為輔助，某些數(shù)字同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在不得已的情況下可能要選用SDH傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)亩〞r(shí)信號(hào)作為備用定時(shí)信號(hào)或主用定時(shí)信號(hào)。目前的電信網(wǎng)絡(luò)上，SDH相對(duì)PDH有許多優(yōu)點(diǎn)，大量的本地電信網(wǎng)

42、的新增傳輸系統(tǒng)都采用SDH，這就造成大量末端設(shè)備和上游設(shè)備只用SDH傳輸系統(tǒng)連接。SDH傳輸定時(shí)信號(hào)時(shí)會(huì)串入SDH設(shè)備時(shí)鐘（SEC）而不具有透明性，對(duì)載運(yùn)碼流的指針調(diào)整會(huì)對(duì)載運(yùn)碼流造成較大的漂移損傷，這就導(dǎo)致了大量SDH系統(tǒng)連接的末端設(shè)備的同步問(wèn)題。這些末端設(shè)備又是數(shù)字同步網(wǎng)現(xiàn)在鞭長(zhǎng)莫及的地方。MSC60 時(shí)鐘系統(tǒng)鎖相模式有PDH模式和SDH模式兩種。在SDH模式下，時(shí)鐘系統(tǒng)能可靠鎖定以SDH傳輸系統(tǒng)作為局間定時(shí)傳輸鏈路而傳輸?shù)暮兄羔樥{(diào)整達(dá)15的定時(shí)信號(hào)，凈化時(shí)鐘信號(hào)，徹底保證業(yè)務(wù)質(zhì)量。在局間傳輸?shù)亩〞r(shí)信號(hào)比較好時(shí)，可選用PDH模式。(8) 提供高精度的實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)（年月日時(shí)分秒）。GGCK

43、S可以軟件設(shè)置并提供 硬件保護(hù)來(lái)選取參考源，參考源信號(hào)和本板的鎖相后的時(shí)鐘由數(shù)字鑒相電路進(jìn)行鑒相，CPU讀取鑒相的結(jié)果后調(diào)整數(shù)字時(shí)鐘調(diào)整器件輸出的時(shí)鐘，以達(dá)到與上級(jí)時(shí)鐘同步的狀態(tài)。同步后的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻后，產(chǎn)生RTC需要的時(shí)鐘， CPU讀取RTC的時(shí)間參數(shù)，通過(guò)串口與主控設(shè)備通訊。按照理論計(jì)算：在本局時(shí)鐘級(jí)別為二級(jí)時(shí)鐘時(shí)，每月最大時(shí)間偏差為30x24x3600x0.4ppm1.036s。在本局時(shí)鐘級(jí)別為三級(jí)時(shí)鐘時(shí)，每月最大時(shí)間偏差為30x24x3600x4.6ppm11.923s。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于50ppm精度的計(jì)算機(jī)時(shí)間。正常情況下，時(shí)鐘板與上級(jí)局時(shí)鐘同步，RTC的時(shí)鐘源是采用與上級(jí)局同步的時(shí)鐘信

44、號(hào)，最終同步到一級(jí)時(shí)鐘，偏差很?。s小于0.2ppm）,且輸出頻率在標(biāo)稱值上下來(lái)回?cái)[動(dòng)，實(shí)際的每月最大時(shí)間偏差小于30x24x3600x0.2ppm0.518s。在異常情況下，如交換機(jī)時(shí)鐘加入自由振蕩狀態(tài)，由于GGCKS時(shí)鐘板采用高于數(shù)字程控交換設(shè)備2A 級(jí)恒溫晶體，在10年內(nèi)的偏差小于0.4ppm，每天最大時(shí)間偏差為24x3600x0.4ppm0.03456s（由于交換設(shè)備不可能長(zhǎng)期處于自由振蕩狀態(tài)，我們只計(jì)算每天最大偏差）。因此，MSC60 可提供高準(zhǔn)確度的時(shí)間參數(shù)。2.2 MSC60交換機(jī)的時(shí)鐘同步系統(tǒng)的構(gòu)成MSC60的時(shí)鐘同步系統(tǒng)包含時(shí)鐘同步模塊和中繼模塊，時(shí)鐘同步模塊完成主要的同步處

45、理功能和交換機(jī)系統(tǒng)工作時(shí)鐘供給功能，中繼模塊則完成線路接口和線路時(shí)鐘的提取功能。中繼模塊在這里我們不多介紹。2.2.1 時(shí)鐘模塊配置如圖2-2所示，MSC60 移動(dòng)交換中心的時(shí)鐘框CKM框由PWC(電源板)、GGCKS(時(shí)鐘源板)、GCKD(時(shí)鐘輸出驅(qū)動(dòng)板)、及CKB(時(shí)鐘框母板)組成。該框只占標(biāo)準(zhǔn)機(jī)框的一半。012345678910111213141516171819202122232425PWCGCKSGCKSGCKDGCKDPWC圖2-2 MSC60時(shí)鐘框配置時(shí)鐘框可由7塊單板組成：l PWC為二次電源板，占2個(gè)槽位，2塊PWC板互為熱備份。l GGCKS為二、三級(jí)時(shí)鐘合一板，占2個(gè)槽位

46、，2塊GGCKS板互為主備用，可提供兩種輸入標(biāo)準(zhǔn)源信號(hào)接口和MSC60 中繼提取的線路時(shí)鐘接口。l GCKD 為時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)板，占2個(gè)槽位，2塊GCKD板為時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)雙備份，功能是為各個(gè)功能框提供時(shí)鐘信號(hào)。僅在128模塊AM中配置?？梢蕴峁?2路8KFRAME和2MHz差分信號(hào)。2.2.2 時(shí)鐘同步板GGCKS的原理介紹GGCKS是交換機(jī)同步系統(tǒng)的核心。GGCKS的功能：提供三種參考源接口，通過(guò)本板的數(shù)字鑒相器、軟件濾波和鎖相，利用先進(jìn)的DDS技術(shù)輸出與參考源同步的高質(zhì)量的時(shí)鐘信號(hào)，供交換機(jī)系統(tǒng)使用，同時(shí)提供高精度的實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)。GGCKS提供一個(gè)差分串口，可以和主機(jī)通訊， 通報(bào)本板狀態(tài)、上報(bào)時(shí)間參

47、數(shù)和執(zhí)行主機(jī)的配置命令。圖2-3 GGCKS 的工作原理框圖2.2.3 GGCKS的工作過(guò)程圖2-4 GGCKS 的工作過(guò)程GGCKS在上電后會(huì)進(jìn)行內(nèi)部器件等的自檢，若自檢不過(guò)，則會(huì)復(fù)位自己，重新自檢，直到自檢通過(guò)。自檢通過(guò)后才可以進(jìn)入主程序中。由于恒溫晶振工作需要工作在相對(duì)恒定的溫度環(huán)境中，因此主程序保留200秒的時(shí)間以便恒溫晶體的加熱，在此階段，GGCKS處于自由狀態(tài)下。GGCKS的輸出時(shí)鐘的頻率隨著時(shí)間有一個(gè)變化，直到穩(wěn)定下來(lái)。此間大約有200秒的時(shí)長(zhǎng)。在此過(guò)程中，GGCKS 通過(guò)串口與主機(jī)通訊，請(qǐng)求主機(jī)配置參數(shù)（時(shí)鐘級(jí)別、參考源級(jí)別、實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)等）。GGCKS 隨后開(kāi)始對(duì)參考源進(jìn)行判

48、斷，如果沒(méi)有可用參考源，GGCKS 繼續(xù)保持自由時(shí)鐘狀態(tài)。當(dāng)有可用時(shí)鐘，則進(jìn)入快捕狀態(tài)，此間GGCKS對(duì)參考源進(jìn)行同步鎖相處理，并以大步長(zhǎng)調(diào)節(jié)GGCKS的輸出，以便盡快與輸入?yún)⒖荚催_(dá)到同步。此時(shí)GGCKS的輸出的短期相位變化較大。快捕時(shí)間一般為750秒，對(duì)于一般的參考源都可以到達(dá)同步的穩(wěn)定。此時(shí)GGCKS 進(jìn)入跟蹤狀態(tài)。跟蹤狀態(tài)下，GGCKS的輸出指標(biāo)滿足G.812以及國(guó)標(biāo)的參數(shù)要求。在跟蹤狀態(tài)下，如果參考源丟失，GGCKS進(jìn)入保持狀態(tài)，以跟蹤時(shí)的數(shù)據(jù)流作為調(diào)節(jié)參數(shù)，繼續(xù)保持輸出與跟蹤前時(shí)刻（時(shí)間段）的時(shí)鐘特性。直到參考源恢復(fù)。2.2.4 GGCKS 的指示燈的含義GGCKS板采用標(biāo)準(zhǔn)單板結(jié)構(gòu)

49、，面板上有17個(gè)指示燈。名稱顏色狀態(tài)描述RUN紅色 通訊正常時(shí)，該燈每秒閃爍1次；不正常時(shí)，則0.25秒閃爍1次。ACT綠色常亮：本板主用指示；常滅：本板備用指示。F0綠色所選/外參考源狀態(tài)指示：常亮：參考源異常時(shí)；常滅：參考源好；閃爍：輸出與外部參考源失鎖時(shí)F1綠色系統(tǒng)全部正常時(shí)滅(包括恒溫晶振、DDS、硬件倍頻電路等屬綜合信息)。LOF綠色亮：硬件倍頻電路失鎖； 滅：硬件倍頻電路鎖相正常DDS綠色亮：DDS輸出異常； 滅：DDS輸出正常LOCK綠色亮：軟件鎖相異常； 滅：軟件鎖相正常CLK綠色滅： 主機(jī)配置時(shí)間完成且時(shí)間芯片工作正常；否則閃爍.R8K0綠色亮： 選中外參考源8K0； 滅：

50、沒(méi)選中外參考源8K0R8K1綠色亮： 選中外參考源8K1； 滅： 沒(méi)選中外參考源8K12MB0綠色亮： 選中外參考源2MBit/s0； 滅： 沒(méi)選中外參考源2MBit/s02MB1綠色亮： 選中外參考源2MBit/s1； 滅： 沒(méi)選中外參考源2MBit/s1R2M0綠色亮： 選中外參考源2MHz0； 滅： 沒(méi)選中外參考源2MHz0R2M1綠色亮： 選中外參考源2MHz1； 滅： 沒(méi)選中外參考源2MHz1REFA綠色亮：選中外參考頻偏太大(二級(jí)時(shí)鐘超過(guò)0.4ppm，三級(jí)時(shí)鐘超過(guò) 4.6ppm)；滅：正常范圍。MOD綠色同步工作方式指示燈：滅：自由振蕩； 快閃：快捕； 慢閃：跟蹤； 常亮：記憶（保

51、持）+12V綠色指示12V電源，正常時(shí)常亮； 滅：表示由48V轉(zhuǎn)換給恒溫晶振用的12V電源出現(xiàn)故障。表2-2 GGCKS指示燈的定義2.2.5 時(shí)鐘系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)時(shí)鐘系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。 操作維護(hù)臺(tái)與主處理機(jī)之間通過(guò)10M/100M的以太網(wǎng)口通信，交換機(jī)主處理機(jī)與GGCKS 直接通信或通過(guò)GALM 板(B 模塊獨(dú)立成局時(shí))通信。圖2-6 GGCKS 時(shí)鐘系統(tǒng)整體控制結(jié)構(gòu)由于GGCKS設(shè)計(jì)兼容了原時(shí)鐘板CK3、CK2 等單板，因此在不同的系統(tǒng)中，有不同的通訊速率。因此對(duì)應(yīng)GGCKS的單板的撥碼開(kāi)關(guān)和CKB母板的撥碼開(kāi)關(guān)也有不同的選擇。不同的系統(tǒng)也對(duì)應(yīng)不同的通訊線的接口。B獨(dú)立局時(shí)鐘框(僅有

52、GGCKS)配置SLTGGCKS 的時(shí)鐘框(B獨(dú)立局)配置SLT+GGCKS的時(shí)鐘框(32模塊)32模塊中GGCKS與MCC直接通訊128模塊中GGCKS與AMP直接通訊GGCKS的通訊速率低波特率低波特率低波特率高波特率高波特率GGCKS的通訊方式與ALM是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)與SLT是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)與SLT是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主從節(jié)點(diǎn)主從節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘框與主機(jī)的通訊方式GGCKS通過(guò)ALM板與主機(jī)通訊GGCKS通過(guò)SLT板與主機(jī)通訊GGCKS通過(guò)SLT板與主機(jī)通訊GGCKS與MCC直接GGCKS與AMP直接GGCKS的S51ONONONOFFOFFCKB母板的S4撥碼開(kāi)關(guān)OFFOFFOFFONON表2-3 GGCKS 撥碼開(kāi)關(guān)的

53、設(shè)置2.2.6 時(shí)鐘系統(tǒng)信號(hào)分配GGCKS 提供三種時(shí)鐘參考源（六路信號(hào)）輸入接口：信號(hào)種類信號(hào)特征DT8k信號(hào)：DTM板、E16或STU板從中繼的線路碼流中提取的時(shí)鐘信號(hào)，分為8k0，8k1兩路，差分信號(hào)2MHz信號(hào)：是符合G.703接口的2MHz方波信號(hào)。頻率為2.048MHz，連續(xù)方波。有75歐姆接口和120歐姆接口兩種，由其他設(shè)備（如BITS）提供。2MBit/s信號(hào)；是符合G.703 接口的E1信號(hào)，HDB3碼。有75歐姆和120歐姆兩種接口。由其他設(shè)備（如BITS）提供表2-4 MSC60 GGCKS板的時(shí)鐘參考源圖2-8 GGCKS 板的輸入輸出時(shí)鐘信號(hào)邏輯圖GGCKS 可以檢測(cè)

54、各參考源的接入及質(zhì)量。并通過(guò)數(shù)管臺(tái)配置選擇參考源或通過(guò)維護(hù)臺(tái)設(shè)置GGCKS自動(dòng)選擇一路參考源為時(shí)鐘基準(zhǔn)。通過(guò)軟件鎖相實(shí)現(xiàn)對(duì)參考源的捕捉和跟蹤，使GGCKS單板輸出的時(shí)鐘信號(hào)與參考源具有同樣的頻率和相位特性。鑒相精度可達(dá)16ns。時(shí)鐘性能滿足ITUT G812和G823相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。并提供直接鎖定SDH業(yè)務(wù)碼時(shí)鐘的能力。圖2-9 時(shí)鐘框母板的參考源接口位置圖75歐姆阻抗信號(hào)是以同軸電纜的形式，而120 歐姆是以雙絞線的形式。CKB母板上，75歐姆阻抗的2MBit/s信號(hào)的接口是在標(biāo)記為J1、J2的兩個(gè)同軸頭，位于CKB母板的上半部分，接近的位置有“2MBit/s_IN”絲印字樣。75歐姆阻抗的2MH

55、z信號(hào)的接口是CKB母板下部分的兩個(gè)同軸頭，標(biāo)記為J3、J4，有“2MHZ_IN”字樣。120 歐姆的接口位于CKB母板上GGCKS后面的HEADER頭上2MBits信號(hào)的120 歐姆接口位于CKB母板JB5的411排插針上2MHz信號(hào)的120歐姆接口位于CKB母板JB6的18排插針上S1、S2開(kāi)關(guān)的位置120歐姆75歐姆1OFFON2OFFON3ONOFF4ONOFF表2-5 GGCKS的S1撥碼開(kāi)關(guān)的含義對(duì)于120 匹配連線，可以通過(guò)多芯插頭接雙絞電纜的方式輸入到GGCKS單板。具體連線關(guān)系如圖2-10所示。圖2-10 2048kbit/s 120 連線接法S3開(kāi)關(guān)的位置121歐姆75歐姆1ONOFF2OFFON3ONOFF4OFFON表2-6 2048KHz輸入阻抗選擇開(kāi)關(guān)S3對(duì)于120匹配連線，可以通過(guò)多芯插頭接雙絞電纜的方式輸入到GGCKS單板。具體連線關(guān)系如圖2