相關(guān)數(shù)字同步網(wǎng)的常用術(shù)語通常是由ITU-T G.810給予定義與解釋的,我國(guó)相關(guān)數(shù)字同步網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)中依據(jù)G.810也給出了相同的解釋,往往是在標(biāo)準(zhǔn)的附錄中提供的。下述是依據(jù)通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出的數(shù)字同步網(wǎng)技術(shù)的常用術(shù)語的定義匯集,以供通信人查詢。
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一、基本概念
1、同步網(wǎng)(Synchronization Network)是一個(gè)用于提供定定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)。是通過同步鏈路將同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接起來而形成的物理網(wǎng)。同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)由各級(jí)時(shí)鐘構(gòu)成。
2、網(wǎng)同步(Network Synchronization)是一個(gè)廣義上的概念,用來描述在網(wǎng)絡(luò)中將公共頻率信號(hào)或時(shí)間信號(hào)傳送到所有網(wǎng)元的方法。
3、同步的網(wǎng)(Synchronous Network)指這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò),它的所有時(shí)鐘在正常工作狀態(tài)下,都具有相同的長(zhǎng)期頻率準(zhǔn)確度。
4、同步單元(Synchronization Element):指為所連接的網(wǎng)絡(luò)單元提供定時(shí)服務(wù)的時(shí)鐘。包括符合G.811、G.812、G.813建議的時(shí)鐘。這是一種廣義上的定義,包括:基準(zhǔn)時(shí)鐘,即性能滿足G.811建議的時(shí)鐘。定時(shí)供給單元,即性能滿足G.812建議的時(shí)鐘,包括獨(dú)立型和混合型定時(shí)供給單元。設(shè)備時(shí)鐘,即各種設(shè)備中的時(shí)鐘或同步單元,其性能滿足G.812建議或G.813建議,例如交換機(jī)時(shí)鐘和SDH設(shè)備時(shí)鐘。
5、定時(shí)供給單元(SSU,Synchronization Supply Unit):一個(gè)邏輯功能單元,能夠?qū)⒖夹盘?hào)進(jìn)行選擇、處理和分配,并且符合建議G.812規(guī)定的性能。定時(shí)供給單元可分為獨(dú)立型定時(shí)供給單元和混合型定時(shí)供給單元。
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6、獨(dú)立型定時(shí)供給單元(SASE,Stand Alone Synchronization Equipment):是指能夠完成對(duì)定時(shí)信號(hào)選擇、處理和分配,并且具有自己的管理功能的獨(dú)立設(shè)備。在北美,獨(dú)立型定時(shí)供給單元又被稱為通信樓定時(shí)供給系統(tǒng)(BITS,Building Integrated Timing System)。目前人們常說的同步網(wǎng)設(shè)備一般指SASE(即BITS)。由于我國(guó)同步網(wǎng)起步時(shí)主要參照北美標(biāo)準(zhǔn),因此一直簡(jiǎn)稱同步網(wǎng)設(shè)備為BITS。
7、混合型定時(shí)供給單元:是指能夠完成對(duì)定時(shí)信號(hào)選擇、處理和分配等功能,但是這些功能與其他功能結(jié)合在一套設(shè)備中。例如DXC設(shè)備時(shí)鐘,具有G.812功能,但不是一套獨(dú)立設(shè)備。但它可以做同步網(wǎng)設(shè)備使用。
8、同步網(wǎng)設(shè)備時(shí)鐘:一般包括基準(zhǔn)時(shí)鐘和定時(shí)供給單元。其中,多數(shù)定時(shí)供給單元是獨(dú)立型的,但有些定時(shí)供給單元是由設(shè)備時(shí)鐘構(gòu)成的,即混合型定時(shí)供給單元。
9、SDH設(shè)備時(shí)鐘(SEC,SDH Equipment Clock):一般由晶體鐘構(gòu)成,其性能由G.813規(guī)范規(guī)定。當(dāng)SDH設(shè)備處在通信樞紐或承載的業(yè)務(wù)量較大時(shí),也可能采用G.812時(shí)鐘。G.813規(guī)定了兩類時(shí)鐘,即I類為2.048Mbit/s系列(我國(guó)選用此類)和II類為1.544Mbit/s系列。G.783中規(guī)定了SDH設(shè)備的時(shí)鐘功能,G.803中規(guī)定了SDH網(wǎng)定時(shí)參考鏈模型。
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10、同步鏈路(Synchronization Link)是指連接兩個(gè)同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的物理鏈路,用來承載定時(shí)信號(hào)和同步信息。
11、同步鏈(Synchronization Chain)是指由同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和同步鏈路組成的物理路由,用來承載定時(shí)信號(hào)和同步信息。例如,為了將基準(zhǔn)定時(shí)信號(hào)傳遞到末端網(wǎng)元,需要經(jīng)過各級(jí)同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和同步鏈路,形成一條承載定時(shí)信號(hào)和同步信息的路由,即一條同步鏈。
12、同步參考鏈(Synchronization Reference Chain)是一個(gè)假設(shè)的同步鏈,用來模擬計(jì)算同步網(wǎng)中的抖動(dòng)和漂動(dòng)。
13、同步狀態(tài)信息(SSM,Synchronization Statue Message)或稱定時(shí)質(zhì)量標(biāo)記(Timing Markers),用于在同步定時(shí)鏈路中傳遞定時(shí)信號(hào)的質(zhì)量等級(jí),使得同步網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘通過對(duì)SSM的讀解獲取上游時(shí)鐘的信息,對(duì)本節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘進(jìn)行相應(yīng)操作(如跟蹤、倒換或轉(zhuǎn)入保持),并將該節(jié)點(diǎn)同步信息傳遞給下游。
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14、時(shí)鐘質(zhì)量等級(jí)(Clock Source Quality-Level):SEC或SASE的質(zhì)量等級(jí)指該時(shí)鐘最終跟蹤的時(shí)鐘的等級(jí),即經(jīng)過一串SDH時(shí)鐘SEC和同步網(wǎng)時(shí)鐘SASE最終跟蹤的時(shí)鐘的質(zhì)量等級(jí)。它可以是符合G.811的PRC,也可以是G.812鐘或G.813時(shí)鐘的保持運(yùn)行狀態(tài)和自由運(yùn)行狀態(tài)。
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二、網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)
1、異步狀態(tài)(Asynchronous Mode)指網(wǎng)絡(luò)中的所有時(shí)鐘都工作在自由運(yùn)行狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各時(shí)鐘間可以存在較大頻率偏差。
2、準(zhǔn)同步狀態(tài)(Plesiochronous Mode):指網(wǎng)絡(luò)中所有時(shí)標(biāo)或信號(hào)都工作在幾乎相同的速率上,任何變化都不能超過規(guī)定的范圍。在國(guó)與國(guó)之間或不同的運(yùn)營(yíng)者之間的同步網(wǎng)一般采用準(zhǔn)同步狀態(tài),而國(guó)內(nèi)網(wǎng)間和網(wǎng)內(nèi)采用同步狀態(tài)。處于準(zhǔn)同步狀態(tài)運(yùn)行的時(shí)鐘有很高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度,使它們之間的頻率變化很小。
3、偽同步狀態(tài)(Pseudo-synchronous Mode):是這樣一個(gè)狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)中的所有時(shí)鐘在正常工作狀態(tài)下與一個(gè)符合建議G.811的基準(zhǔn)時(shí)鐘的長(zhǎng)期頻率準(zhǔn)確度相同。但不是所有時(shí)鐘都跟蹤到同一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘上。網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘可能跟蹤到不同的基準(zhǔn)鐘上。但時(shí)鐘運(yùn)行時(shí)的準(zhǔn)確度很高,時(shí)鐘間頻率偏差很小。
4、同步狀態(tài)(Synchronous Mode):是這樣一種狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)中的所有時(shí)鐘都跟蹤到同一個(gè)或一組基準(zhǔn)源上。正常情況下,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)鐘間沒有頻率偏差。
三、網(wǎng)絡(luò)中時(shí)鐘地位和時(shí)鐘間同步方式
1、主鐘(Master Clock):是一個(gè)信號(hào)發(fā)生器,它可以產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)確的頻率信號(hào)去控制其他信號(hào)發(fā)生器。
2、從鐘(Slave Clock):是一個(gè)時(shí)鐘,它的輸出信號(hào)相位鎖定到一個(gè)高質(zhì)量的時(shí)鐘上。
3、基準(zhǔn)鐘(PRC,Primary Reference Clock)簡(jiǎn)稱PRC,是一個(gè)參考頻率基準(zhǔn),它可以提供一個(gè)符合G.811規(guī)范的頻率參考信號(hào)。PRC一般指能夠自主運(yùn)行的原子鐘組,一般由銫鐘組成。
4、基準(zhǔn)源(PRS,Primary Reference Source)簡(jiǎn)稱PRS,是一個(gè)參考頻率基準(zhǔn),它可以提供一個(gè)符合G.811規(guī)范的頻率參考信號(hào)。一般由GPS配置銣鐘或精選高級(jí)晶振組成。在失去GPS信號(hào)后,它將降質(zhì)為二級(jí)時(shí)鐘。在國(guó)內(nèi)又稱PRS為區(qū)域基準(zhǔn),即LPR。
5、區(qū)域基準(zhǔn)(LPR,Local Reference Source):在我國(guó)把PRS稱為LRP,以區(qū)別于由銫鐘構(gòu)成的全國(guó)基準(zhǔn)。國(guó)際時(shí)鐘基準(zhǔn)中無此等級(jí)。
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6、主從同步狀態(tài)(Master Slave Mode):是這樣一個(gè)狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)被設(shè)計(jì)為主鐘的時(shí)鐘作為參考標(biāo)準(zhǔn),并向其他時(shí)鐘分配該參考信號(hào),網(wǎng)絡(luò)中其他時(shí)鐘作為從鐘,受主鐘控制。網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘是分級(jí)的,可以分為主從兩級(jí),也可以分為多級(jí)。
7、互同步狀態(tài)(Mutually Synchronized Mode):是這樣一個(gè)狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)中的所有時(shí)鐘都在一定程度上接受其他時(shí)鐘的控制。網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘是不分級(jí)別的。互同步要求時(shí)鐘具有很高的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。因?yàn)橐獙?shí)時(shí)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù),根據(jù)該參數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,這種方式一般僅適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò),因此,很少被采用。
8、全球定位系統(tǒng)(GPS,Global Position System):簡(jiǎn)稱GPS,是由美國(guó)軍方開發(fā)研制的一套衛(wèi)星系統(tǒng),可以向全球范圍內(nèi)提供定時(shí)和定位的功能。它由24顆衛(wèi)星組成。全球各地通過GPS接受機(jī)接受衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào),調(diào)整本地時(shí)鐘的準(zhǔn)確度,使其跟蹤UTC。
9、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLObal NAvigation Satellite System):簡(jiǎn)稱GLONASS,是前蘇聯(lián)緊跟美國(guó)GPS研究發(fā)展的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。也由24顆衛(wèi)星組成,工作原理與GPS相似。
四、時(shí)鐘的工作狀態(tài)
下面的定義主要針對(duì)通信網(wǎng)中的從鐘。不包括自主運(yùn)行的基準(zhǔn)鐘。
1、自由運(yùn)行狀態(tài)(Free Running Mode)是時(shí)鐘的一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí),時(shí)鐘的輸出信號(hào)取決于內(nèi)部的振蕩源,并且不受伺服鎖相環(huán)系統(tǒng)的控制。在這種狀態(tài)下,時(shí)鐘從來沒有網(wǎng)絡(luò)參考輸入信號(hào),或者已經(jīng)丟失了參考輸入信號(hào)并且沒有與外參考信號(hào)相關(guān)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),可供捕獲外參考信息。當(dāng)時(shí)鐘的輸出信號(hào)不受外參考信號(hào)的直接控制或間接影響時(shí),時(shí)鐘進(jìn)入自由運(yùn)行工作狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘的輸出信號(hào)鎖定到外參考信號(hào)時(shí),自由運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束。
2、保持工作狀態(tài)(Hold Over):是時(shí)鐘的一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí),時(shí)鐘丟失其外參考信號(hào),使用在鎖定狀態(tài)下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來控制時(shí)鐘的輸出信號(hào)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用來控制相位和頻率變化,使時(shí)鐘在指標(biāo)范圍內(nèi)重建鎖定狀態(tài)的性能。當(dāng)時(shí)鐘的輸出信號(hào)不受外參考信號(hào)的直接或間接控制時(shí),時(shí)鐘進(jìn)入保持工作狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘的輸出信號(hào)鎖定到外參考信號(hào)時(shí),保持狀態(tài)結(jié)束。
3、鎖定狀態(tài)(Locked Mode):也稱為跟蹤狀態(tài),是時(shí)鐘的一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí),時(shí)鐘的輸出信號(hào)受外參考信號(hào)的控制,這樣時(shí)鐘的輸出信號(hào)的長(zhǎng)期平均頻率與輸入?yún)⒖夹盘?hào)一致,并且輸出信號(hào)和輸入信號(hào)間的定時(shí)錯(cuò)誤是相關(guān)聯(lián)的,即當(dāng)主鐘信號(hào)在從鐘的牽引范圍內(nèi)劣化時(shí),從鐘也隨之劣化。鎖定狀態(tài)是從鐘的正常工作狀態(tài)。
4、定時(shí)環(huán)(Timing Loop)從鐘跟蹤到自己提供的網(wǎng)同步信號(hào)的現(xiàn)象,稱為定時(shí)環(huán)。當(dāng)從鐘輸出或經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)間接環(huán)回到輸入時(shí),發(fā)生定時(shí)環(huán)。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)要注意避免定時(shí)環(huán)。
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