于佳亮

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關(guān)于通信同步網(wǎng)體系架構(gòu)的探討

于佳亮

（中移鐵通有限公司，北京 100033）

針對(duì)我國(guó)通信同步網(wǎng)的現(xiàn)狀，分析未來(lái)通信對(duì)于時(shí)間/頻率同步的技術(shù)要求,對(duì)比既有國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研究探討新型同步網(wǎng)的體系架構(gòu)、時(shí)間溯源、信號(hào)傳送及同步網(wǎng)元等，并提出具體的發(fā)展規(guī)劃建議。

通信同步網(wǎng)；時(shí)間；頻率

0 引言

通信同步網(wǎng)是通信大系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)支撐網(wǎng)，它為通信網(wǎng)內(nèi)的所有數(shù)字設(shè)備提供同步定時(shí)，是保證網(wǎng)絡(luò)高性能可靠運(yùn)行的關(guān)鍵要素。目前，通信同步網(wǎng)分為頻率同步和時(shí)間同步兩大類，隨著通信技術(shù)和新業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，如5G、量子通信、協(xié)同定位等對(duì)通信網(wǎng)時(shí)間同步性能提出了更高的要求，現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)同步性能需要對(duì)此提供有效支撐。因此，需要研究更高性能的時(shí)間同步技術(shù)，需要研究新型同步網(wǎng)的架構(gòu)體系、性能指標(biāo)、傳送技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)等。

1 中國(guó)通信行業(yè)同步網(wǎng)的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商都分別制定了同步網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（企標(biāo)），現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)不一，各具特點(diǎn)，主要采用頻率、時(shí)間同步網(wǎng)分別建設(shè)，相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行的方式。

在通信行業(yè)，傳統(tǒng)頻率同步技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大部分是十幾年前發(fā)布的（其中有的已經(jīng)修訂），而同步以太和時(shí)間同步技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是近幾年才發(fā)布的。由于頻率同步網(wǎng)技術(shù)相對(duì)成熟，以下主要針對(duì)時(shí)間同步網(wǎng)進(jìn)行分析討論。

我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高精度時(shí)間同步技術(shù)要求》YD/T2375—2011規(guī)范了高精度時(shí)間同步網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)最多為三級(jí)[1]，如圖1所示。

圖1 《高精度時(shí)間同步技術(shù)要求》規(guī)范的時(shí)間同步網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)

三級(jí)時(shí)間同步節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是結(jié)合我國(guó)目前傳送網(wǎng)的實(shí)際情況（分為省際骨干傳送網(wǎng)層、省內(nèi)骨干傳送網(wǎng)層和本地傳送網(wǎng)層）而規(guī)定的。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定：一級(jí)時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)由兩個(gè)銫鐘和兩個(gè)衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)等組成，可通過(guò)專用的比對(duì)手段，溯源到國(guó)內(nèi)更高等級(jí)的時(shí)間守時(shí)基準(zhǔn)；二級(jí)時(shí)間同步設(shè)備由兩個(gè)銣鐘和兩個(gè)衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)組成，應(yīng)支持通過(guò)地面手段將時(shí)間溯源至一級(jí)時(shí)間同步設(shè)備，支持地面頻率信號(hào)守時(shí)功能，并應(yīng)能可靠地溯源到我國(guó)的頻率同步網(wǎng)；三級(jí)時(shí)間同步設(shè)備由兩個(gè)高穩(wěn)晶振和至少一個(gè)衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)組成，應(yīng)支持通過(guò)地面手段將時(shí)間溯源至二級(jí)時(shí)間同步設(shè)備或一級(jí)時(shí)間同步設(shè)備，支持地面頻率信號(hào)守時(shí)功能，并應(yīng)能可靠地溯源到我國(guó)的頻率同步網(wǎng)。

盡管通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已有上述規(guī)定，但是因技術(shù)、條件和認(rèn)識(shí)等原因，各相關(guān)企業(yè)并沒(méi)有完全按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如時(shí)間溯源、銫鐘配置、鏈路組織、頻率守時(shí)等，導(dǎo)致規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)，有的企標(biāo)還明確規(guī)定在本地構(gòu)建時(shí)間同步網(wǎng)并通過(guò)全國(guó)性的頻率同步網(wǎng)守時(shí)；有的運(yùn)營(yíng)商盡管執(zhí)行該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是同步網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行也存在一定的問(wèn)題，如時(shí)間地面鏈路缺失、過(guò)多依賴于衛(wèi)星授時(shí)、檢測(cè)手段薄弱、性能指標(biāo)不高、高低等級(jí)時(shí)間同步網(wǎng)并存等。特別是由于我國(guó)時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)早于國(guó)際電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)組織 ITU—T相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)本身也有待于改進(jìn)完善。對(duì)此，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)做出了很大努力，穩(wěn)步推進(jìn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂，且在國(guó)際上影響越來(lái)越大。

2 國(guó)際時(shí)間同步技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）在2008年發(fā)布網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議1588v2規(guī)范，能夠在廣域范圍實(shí)現(xiàn)微秒量級(jí)的時(shí)間同步。目前IEEE正在研究1588v3技術(shù)規(guī)范，以期能夠?qū)崿F(xiàn)更高準(zhǔn)確度的時(shí)間同步，預(yù)計(jì)在明年可完成標(biāo)準(zhǔn)草案。此外，ITU—T G.827x的系列標(biāo)準(zhǔn)大部分已經(jīng)發(fā)布并獲得應(yīng)用。ITU—T J.211規(guī)范了DTI技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微秒量級(jí)的時(shí)間同步，用于局內(nèi)分配使用。

對(duì)于基于分組網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步網(wǎng)體系架構(gòu)，ITU/T G.8271明確了兩種方式[2]，見(jiàn)圖2。兩種方式的差別在于時(shí)間鏈路末端C點(diǎn)的具體位置（T-TSC是否集成在應(yīng)用端）。

圖2 ITU/T G.8271規(guī)范的時(shí)間同步體系架構(gòu)[2]

對(duì)于此種應(yīng)用環(huán)境（側(cè)重于本地層面），對(duì)比國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在時(shí)間同步網(wǎng)體系架構(gòu)方面的主要差別在于ITU標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有界定我國(guó)傳統(tǒng)的時(shí)鐘等級(jí)，但是明確定義了A，B，C，D 四個(gè)參考點(diǎn)，并基于各參考點(diǎn)做出性能指標(biāo)規(guī)范。如果不計(jì)末端應(yīng)用段（C~D）鏈路，從同步網(wǎng)的范疇來(lái)看，這種時(shí)間同步網(wǎng)架構(gòu)更加簡(jiǎn)潔且扁平化。主參考時(shí)間源（PRTC）和時(shí)間主鐘（T-GM）的組合相當(dāng)于時(shí)間服務(wù)器，從B點(diǎn)開(kāi)始到C點(diǎn)是由多個(gè)邊界時(shí)鐘（T-BC）承載于分組網(wǎng)絡(luò)，C點(diǎn)可直接向應(yīng)用端傳送時(shí)間信號(hào)。

ITU/T G.8261規(guī)范了頻率同步的業(yè)務(wù)流的網(wǎng)絡(luò)模型和時(shí)鐘漂動(dòng)累積[3]，如圖3所示。

圖3 G.8261建議的業(yè)務(wù)流的網(wǎng)絡(luò)模型和時(shí)鐘漂動(dòng)累積[3]

3 關(guān)于時(shí)間同步網(wǎng)體系架構(gòu)的討論

通過(guò)以上對(duì)比，可以看出我國(guó)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的時(shí)間同步網(wǎng)體系架構(gòu)與國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的主要差異。對(duì)此，我們需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究。

3.1 時(shí)間信號(hào)地面?zhèn)魉秃托l(wèi)星授時(shí)的關(guān)系

鑒于我國(guó)通信行業(yè)現(xiàn)行時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)中明確：各級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)都配衛(wèi)星接收機(jī)，且直接接受衛(wèi)星授時(shí)，導(dǎo)致地面時(shí)間傳送顯得“可有可無(wú)”。而且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中提到：“一級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)與二級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)間的地面?zhèn)魉图夹g(shù)待研究”，如此表述等同于允許一、二級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)暫時(shí)不需要地面互聯(lián)。因此，目前主要電信運(yùn)營(yíng)商的時(shí)間同步網(wǎng)基本上是在本地網(wǎng)層面上組網(wǎng)，即時(shí)間同步網(wǎng)還是分散的（沒(méi)有做到全國(guó)統(tǒng)一在地面成網(wǎng)）。即使是在本地層面，如4G（TD-LTE）的室外基站同步，由于BBU已經(jīng)內(nèi)置了衛(wèi)星接收模塊，基本是通過(guò)GNSS直接授時(shí)，現(xiàn)實(shí)情況是LTE室外基站對(duì)于地面時(shí)間同步并不依賴。盡管有的電信運(yùn)營(yíng)商大規(guī)模建設(shè)了時(shí)間同步網(wǎng)（1588v2），但是它對(duì)于目前的無(wú)線接入網(wǎng)同步而言，實(shí)際上還是處于輔助和備選的地位（可用于室內(nèi)基站同步）。各本地網(wǎng)甚至業(yè)務(wù)終端直接接收衛(wèi)星授時(shí)是比較普遍的現(xiàn)狀（或可稱為常態(tài)），這似乎既增加了建設(shè)和維護(hù)成本，也不便于維護(hù)管理，更為關(guān)鍵的問(wèn)題是系統(tǒng)的安全性可靠性較低，一旦衛(wèi)星信號(hào)失效，將導(dǎo)致通信系統(tǒng)受到不利影響。因此，需要改變過(guò)度依賴衛(wèi)星單向授時(shí)的現(xiàn)狀。

3.2 是否需要分級(jí)規(guī)劃和設(shè)計(jì)

我國(guó)通信時(shí)間同步網(wǎng)按照三個(gè)等級(jí)的原則設(shè)置，而ITU—T在分組網(wǎng)絡(luò)中規(guī)范了扁平化的同步網(wǎng)體系架構(gòu)。特別是在規(guī)定的時(shí)間等級(jí)與頻率質(zhì)量等級(jí)對(duì)應(yīng)關(guān)系方面，我國(guó)通信行標(biāo)要求與國(guó)外主張存在一定差別，ITU—T考慮到我國(guó)的實(shí)際需求，在G.8275.1標(biāo)準(zhǔn)中增加了附件IV，給出與我國(guó)要求基本一致的時(shí)鐘質(zhì)量等級(jí)對(duì)應(yīng)列表。

結(jié)合實(shí)際運(yùn)用的情況來(lái)分析，按照目前國(guó)內(nèi)時(shí)間同步網(wǎng)等級(jí)的規(guī)定，所謂的三個(gè)等級(jí)的時(shí)間同步節(jié)點(diǎn)，在衛(wèi)星信號(hào)可用的情況下，已經(jīng)沒(méi)有實(shí)際意義。理由有3點(diǎn)：一是三個(gè)等級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)輸出時(shí)間性能指標(biāo)相同，即相對(duì)于UTC偏差均為±150 ns；二是目前常態(tài)下三級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間并沒(méi)有直接的信號(hào)傳送關(guān)系；三是這種分等級(jí)的意義只是在衛(wèi)星授時(shí)信號(hào)不可用時(shí)才體現(xiàn)出來(lái)，而在常態(tài)情況下，并不需要區(qū)分時(shí)間同步網(wǎng)的等級(jí)。因此，即使劃分了三個(gè)等級(jí)，在通常情況下，實(shí)際意義并不大，特別是一級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求配置銫鐘等，更顯得不必要。因?yàn)槌B(tài)下不需要，特殊情況下（衛(wèi)星信號(hào)不可用時(shí)）完全可以通過(guò)頻率同步網(wǎng)獲取守時(shí)信號(hào)，如果是時(shí)間頻率合一的同步體系就更容易實(shí)現(xiàn)守時(shí)。

類似情況，在我國(guó)的頻率同步標(biāo)準(zhǔn)體系中也有體現(xiàn)。通信行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一、二、三級(jí)時(shí)鐘等級(jí)，而ITU—T規(guī)范的是PRC，LPR，SSU—T，SSU—R和SEC等，兩套規(guī)定或名稱同時(shí)運(yùn)用，出現(xiàn)很多不便，特別是我們的制造企業(yè)、設(shè)計(jì)單位和運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越多的走向世界，需要與國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。因此，盡管已經(jīng)實(shí)際運(yùn)用多年，三級(jí)時(shí)鐘的規(guī)定是否繼續(xù)保留下去是值得商榷的。

3.3 時(shí)間同步網(wǎng)與頻率同步網(wǎng)的關(guān)系

我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定：時(shí)間同步網(wǎng)與頻率同步網(wǎng)原則上在定時(shí)鏈路組織、選源機(jī)制等方面邏輯上應(yīng)該相互獨(dú)立，時(shí)間同步網(wǎng)內(nèi)承載設(shè)備的頻率同步規(guī)劃應(yīng)遵循頻率同步網(wǎng)的組網(wǎng)原則。在衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)失效的情況下，時(shí)間同步網(wǎng)內(nèi)二級(jí)和三級(jí)時(shí)間同步設(shè)備的時(shí)間同步信號(hào)應(yīng)來(lái)自上級(jí)時(shí)間同步設(shè)備，當(dāng)來(lái)自上級(jí)時(shí)間同步設(shè)備的時(shí)間同步信號(hào)不可用時(shí)，時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)能利用源自頻率同步網(wǎng)的頻率同步信號(hào)進(jìn)行守時(shí)。

這種組網(wǎng)方式考慮得比較全面，但是相對(duì)比較復(fù)雜，實(shí)際落實(shí)的情況并不好，如有的企業(yè)就沒(méi)有執(zhí)行通信行標(biāo)的該體制。筆者認(rèn)為：既然時(shí)間和頻率是緊密聯(lián)系的，且時(shí)間信號(hào)中包含了頻率的成分，就沒(méi)有必要在物理網(wǎng)絡(luò)層面將兩者人為割裂開(kāi)來(lái)。主流設(shè)備廠家已經(jīng)可以提供高性能的時(shí)間/頻率綜合一體化的設(shè)備，應(yīng)該統(tǒng)一規(guī)劃并設(shè)計(jì)新型同步網(wǎng)運(yùn)用體系，同時(shí)滿足整個(gè)通信同步網(wǎng)的需求。

從發(fā)展歷程來(lái)看，通信行業(yè)的頻率同步網(wǎng)建設(shè)運(yùn)用在前，時(shí)間同步網(wǎng)出現(xiàn)在后，而且時(shí)間同步需求在近十年變化較大，導(dǎo)致目前這種局面是有客觀原因的。但是，希望在我國(guó)“十三五”規(guī)劃期間，統(tǒng)一的時(shí)頻同步網(wǎng)應(yīng)該有所突破，尤其是在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面應(yīng)該做出相應(yīng)修訂，建議大力推行時(shí)間和頻率同步網(wǎng)的物理合一、邏輯分設(shè)，乃至完全融合。

3.4 同步區(qū)域劃分

我國(guó)地域相對(duì)較廣，受現(xiàn)有技術(shù)限制，通信同步網(wǎng)難以用一個(gè)全同步區(qū)覆蓋全國(guó)（實(shí)際也無(wú)必要）。因此，統(tǒng)一基準(zhǔn)的分布式同步網(wǎng)體系架構(gòu)可能是相對(duì)合適的，核心難點(diǎn)是如何經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一時(shí)頻基準(zhǔn)和同步區(qū)域劃到多大合適。

對(duì)于同步區(qū)基本單元是繼續(xù)以行政省（目前中國(guó)的實(shí)際情況）劃分，還是以地級(jí)市（或更小區(qū)域）為單元來(lái)規(guī)劃，需要深入研究論證，筆者建議明確在地級(jí)市（本地網(wǎng)）層面布設(shè)EPRTC，組織統(tǒng)一的通信同步網(wǎng)，基本要點(diǎn)是統(tǒng)一溯源（如溯源到中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心）、分布式混合同步（同步區(qū)之間準(zhǔn)同步、同步區(qū)內(nèi)主從同步、時(shí)間頻率一體化、性能指標(biāo)可驗(yàn)證、可校準(zhǔn)）。構(gòu)建高性能的分布式體系，能大大提高整個(gè)通信同步體系的可靠性和可用性，還可以節(jié)省大量的建設(shè)及維護(hù)費(fèi)用。

中國(guó)聯(lián)通采用頻率同步網(wǎng)覆蓋全國(guó)，時(shí)間同步網(wǎng)僅在本地組網(wǎng)運(yùn)用，頻率同步網(wǎng)為時(shí)間同步網(wǎng)提供守時(shí)支持，并在企標(biāo)中明確：PRTC+GM可以是獨(dú)立設(shè)備，也可以與LPR/RRU合并為一個(gè)混合設(shè)備，在邏輯層面區(qū)分頻率和時(shí)間應(yīng)用，是一行之有效的方式，其他企業(yè)也有類似實(shí)際應(yīng)用。

3.5 基準(zhǔn)時(shí)間溯源

由于現(xiàn)有的通信基準(zhǔn)時(shí)間同步性能指標(biāo)主要是相對(duì)于UTC而規(guī)定的，且根據(jù)目前的時(shí)間準(zhǔn)確度的要求，基準(zhǔn)時(shí)間溯源方式通常是采用GNSS衛(wèi)星單向授時(shí)，同步網(wǎng)時(shí)間源頭準(zhǔn)確度可達(dá)數(shù)十納秒級(jí)別。如果要求進(jìn)一步提高授時(shí)準(zhǔn)確度，需要采用衛(wèi)星共視方式（優(yōu)于5ns）或精密單點(diǎn)定位、衛(wèi)星雙向（1ns）、光纖授時(shí)等方式溯源。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)間基準(zhǔn)的統(tǒng)一，通過(guò)衛(wèi)星共視方式溯源到國(guó)家授時(shí)中心（或者是行業(yè)的授時(shí)中心），不僅可以實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的時(shí)間信號(hào)獲取，而且可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)時(shí)間偏差性能，便于集中維護(hù)管理同步網(wǎng)，應(yīng)該成為今后重點(diǎn)推廣的方式之一。

我國(guó)正在規(guī)劃建設(shè)時(shí)空基準(zhǔn)平臺(tái)（類似美國(guó)的PNT）和地基授時(shí)系統(tǒng)等，它們建成后也可以為電信運(yùn)營(yíng)商同步授時(shí)提供新的選擇途徑。如果能跨行業(yè)共享國(guó)家時(shí)頻基礎(chǔ)資源、有利于簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次，節(jié)省建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，提升系統(tǒng)安全性。將來(lái)要從通信系統(tǒng)外的國(guó)家授時(shí)中心溯源，還可以就近引入北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)等，直接部署到地級(jí)市（甚至用戶端），這是對(duì)于國(guó)家和企業(yè)都有利的方案。

4 時(shí)間同步網(wǎng)元設(shè)備

時(shí)間同步網(wǎng)是由基準(zhǔn)時(shí)間源、同步網(wǎng)元設(shè)備和相應(yīng)的傳送鏈路等構(gòu)成，其中網(wǎng)元設(shè)備是關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)。

4.1 衛(wèi)星共視系統(tǒng)

ITU—T/G.8271明確要求：采用衛(wèi)星共視方式進(jìn)行遠(yuǎn)程時(shí)頻比對(duì)和高準(zhǔn)確度測(cè)試[2]，也提出時(shí)間基準(zhǔn)可溯源到國(guó)家級(jí)時(shí)頻實(shí)驗(yàn)室。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一級(jí)時(shí)間同步設(shè)備可通過(guò)專用的比對(duì)手段，采用共模共視法（CMCV，common mode common view method）進(jìn)行異地同步溯源（如溯源至國(guó)家授時(shí)中心的國(guó)家時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)）。衛(wèi)星共視作為時(shí)鐘比對(duì)和異地溯源的重要技術(shù)，已有成熟產(chǎn)品用于遠(yuǎn)程時(shí)頻比對(duì)或授時(shí)，但是在我國(guó)通信領(lǐng)域應(yīng)用極少，缺少具體的運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，需要大力推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，改變目前檢測(cè)手段薄弱的現(xiàn)狀。

4.2 原子鐘

我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一級(jí)時(shí)間同步設(shè)備應(yīng)由兩個(gè)銫鐘和兩個(gè)衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)等組成。目前通信用銫鐘基本是采用美國(guó)Microsemi 5071A，近幾年OSA的銫鐘等進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)商品銫鐘和氫鐘也已有運(yùn)用，既提高了鐘源的性能，也使用戶增加了選擇性。國(guó)家正在規(guī)劃建設(shè)時(shí)空基準(zhǔn)平臺(tái)，結(jié)合引入國(guó)家授時(shí)中心資源，如果能共享公共時(shí)頻基礎(chǔ)設(shè)施，不僅能提高整個(gè)同步體系的可靠性和可用性，且可以節(jié)省昂貴的銫鐘等建設(shè)及維護(hù)費(fèi)用。因此，現(xiàn)實(shí)和今后應(yīng)該重點(diǎn)考慮新的規(guī)劃思路，摒棄自成體系的傳統(tǒng)規(guī)劃理念。

超高精度同步源頭技術(shù)需要加強(qiáng)研究，比如采用本地多源進(jìn)行加權(quán)同步技術(shù)，高準(zhǔn)確度時(shí)間頻率信號(hào)地面?zhèn)魉头绞?、提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用指標(biāo)要求（30ns乃至亞納秒級(jí)）等，對(duì)于現(xiàn)有的同步設(shè)備提出更高的要求，原子鐘需要更高性能的，國(guó)外廠家已經(jīng)研制出可以運(yùn)用的成套裝置。此外，銣鐘和高穩(wěn)晶振技術(shù)性能均在穩(wěn)步提升，加之從鐘增強(qiáng)技術(shù)、DTI技術(shù)等，可以支持通信同步網(wǎng)性能指標(biāo)的進(jìn)一步提高。

4.3 時(shí)間同步設(shè)備

同步時(shí)鐘綜合分配系統(tǒng)（BITS，building integrated timing system），目前主要是華為、大唐、迅騰等公司產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)通信網(wǎng)內(nèi)運(yùn)用，瑞士OSA的BITS也將進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。時(shí)間同步設(shè)備生產(chǎn)廠家相對(duì)較多，目前國(guó)內(nèi)通信行業(yè)較多采用華為、大唐、煙臺(tái)持久等公司的產(chǎn)品。目前時(shí)頻同步設(shè)備的主要問(wèn)題是缺少可信任的同步性能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)手段和方法，該問(wèn)題成為突出的薄弱環(huán)節(jié)[4]，需要盡快解決。

ITU—TG.8273.2標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)時(shí)間誤差進(jìn)行了嚴(yán)格的要求，適應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)相鄰基站之間不超過(guò) 500ns的時(shí)間誤差。ITU—TG.8273.2為兩類同步設(shè)備制定了具體的標(biāo)準(zhǔn)，包括A類設(shè)備最大時(shí)間誤差為50ns；B類設(shè)備最大時(shí)間誤差為20ns。由于符合G.8273.2標(biāo)準(zhǔn)的部件已經(jīng)面市，一些設(shè)備制造商已經(jīng)開(kāi)始供應(yīng)能夠支持G.8273.2的設(shè)備，并努力研制單節(jié)點(diǎn)時(shí)延小于5ns的設(shè)備，將更有利于同步網(wǎng)性能的提升。有關(guān)同步網(wǎng)技術(shù)性能方面的具體內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]。

5 結(jié)論

本文針對(duì)通信高性能時(shí)間同步的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)比了國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差別，針對(duì)滿足5G等通信發(fā)展要求，探討了同步組網(wǎng)方案、基準(zhǔn)源、同步傳送、性能監(jiān)測(cè)技術(shù)等并提出相應(yīng)建議，概括起來(lái)，需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題如下：

①高精度同步組網(wǎng)方案，包括同步組網(wǎng)模型，時(shí)間/頻率網(wǎng)統(tǒng)一等；

②端到端同步指標(biāo)分配模型等，時(shí)間偏差值確定等；

③滿足要求的高準(zhǔn)確度同步設(shè)備，超高精度時(shí)間同步分配技術(shù)；

④高準(zhǔn)確度時(shí)間同步傳送技術(shù)研究，涉及CMCV，1588v3技術(shù)，光纖傳送技術(shù)等；

⑤高準(zhǔn)確度時(shí)間同步性能監(jiān)測(cè)技術(shù)。

以上的部分內(nèi)容受篇幅限制，將另文介紹。拋磚引玉，期望得到批評(píng)指正。

[1] YD/T2375─2011, 中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高精度時(shí)間同步技術(shù)要求》[S].

[2] ITU/T─G.8271, 分組交換網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間與相位同步總體要求[S].

[3] ITU/T─G.8261, 以太網(wǎng)時(shí)鐘同步標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 于天澤, 于佳亮. 關(guān)于同步網(wǎng)性能在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范性及有效性的研究[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化, 2016, 29(229): 48-53.

[5] 于佳亮. 關(guān)于通信時(shí)間同步網(wǎng)技術(shù)性能標(biāo)準(zhǔn)的探討[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化, 2016, 29(7): 31-35.

Discussion on the communication synchronization network architecture

YU jia-liang

(China Mobile Tietong, Beijing 100033, China)

According to the current situation of China,s telecommunication synchronization network, the future communication technical requirement for time and frequency synchronization is analyzed. Comparing the relevant existing technical standards both at home and abroad, the new synchronization network’s architecture, time traceability, signal transmission and synchronization NE are studied and discussed, and practical development proposals are presented in this paper.

communications synchronization network; time; frequency

TN929.5

A

1674-0637(2017)03-0193-06

10.13875/j.issn.1674-0637.2017-03-0193-06

2017-01-18

于佳亮，男，高級(jí)工程師，主要從事通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和時(shí)頻同步技術(shù)研究。