通信系统同步网的发展及应用

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DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2023.04.013
通信系统同步网的发展及应用
［邓建珍］
时钟同步网是通信网络的关键基础设施，为移动、语音、客户组网型专线等各类
业务提供频率和时间地面同步服务，起着重要的支撑作用。

介绍了同步网技术及网络
发展演进，阐述了通信系统同步网演进的必要性，结合现有同步网的现状详细分析同
步网的应用，主要是研究网络结构的组建、设备部署、设备连接方案、同步源选择方
案等。

邓建珍
毕业于大连海事大学，福建省邮电规划设计院有限公司，高级工程师，研究方向：
长期从事传输网络规划、可行性研究、设计工作。

关键词：同步网 BDS GPS PRC MPR BITS
摘要
1 引言
中国北斗卫星导航系统（英文名称：B e i D o u
Navigation Satellite System，简称BDS）是中国自行研制
的全球卫星导航系统，经过近20年的发展，已成为继
GPS、GLONASS 之后的第3个成熟的卫星导航系统。

北
斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、
欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供
应商。

运营商原有同步网、基站等均以GPS作为主用时钟
源，为进一步保障业务安全性，确保GPS 失效时网络的
正常运行，需要重新部署同步网设备和地面同步链路，支
持 BDS授时，“时间+频率”统一提供，为基站、语音
核心网、传输网、IT支撑系统等提供地面同步源。

2 同步网的演进
2.1 技术发展
同步网作为各种承载网、业务网的支撑网络，需求变
化较小，满足即可，发展相对比较缓慢。

以某运营商为例，
九十年代建设的时间同步网、频率同步网至今还在应用，
均以GPS为主用同步源。

随着中国北斗卫星导航系统成
熟及广泛应用，同步网的时钟源应将由GPS更新为BDS
授时，避免受国外卫星控制。

频率同步网和时间同步网具有相同点，也有不同之处。

具体如表1所示。

原有两张同步网存在是因厂家设备功能问题，时钟同
步设备只支持频率同步功能，时间服务器只提供时间同步
功能。

因两网存在诸多共同特性，厂家对设备技术不断更
图1 频率同步网现状结构示意图
时间同步网原采用 NTP 时间同步技术，由一级服务器和二级服务器构成。

在重要城市设置一级服务器，在各省会城市设置二级服务器。

时间服务器以GPS为主用同步源，通过数据网络进行地面频率同步传递，向各节点的语音核心网、IT支撑系统传递NTP时间同步信息；同时
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地基光网络授时组网技术研究
（4）充分考虑色散、温度和Sagnac 效应对时频基准传递的影响，予以精确补偿；
（5）采用PTP 同步改进算法，优化RTC （Real Time Clock ，实时时钟）的时间调整粒度，降低时间同步的动态抖动误差。

4 结束语
目前，军民各行业领域的时间同步应用快速增长，地基光网络授时因具有抗干扰、高精度、多路由抗毁、低成本等优势，逐步演变为一种常规授时手段。

但由于同步需求各不相同，其授时场景呈现出较大差异化：覆盖范围既有广域端到端授时，也有区域多节点授时；精度上既有微秒级粗同步，也有十皮秒级的超高精度同步；传输网络既有单体制承载，也有多体制混合承载。

如何通过现有地基光网络无缝承载授时业务，最大化满足各类用户的差异化需求，将成为未来业界应着重研究的重点。

可预见的是，未来地基光网络授时覆盖能力和同步性能将逐步提升，并推进与网络的无缝融合承载，演变为一种“TaaS （Timing as a Service ，授时即服务）”应用服务，为构建安全弹性的综合授时体系赋能。

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（收稿日期：2023-02-10）
（上接第60页）
机房设备间通过GE 接口连接，不同机房设备间通过本WDM/OTN 系统连接,通过OSC 通道进行SyncE 传递。

现有时钟同步网设备若利旧，通过MPR 授时获取BDS 信号，同机房设备间通过2 M 跳线连接，不同机房设备间通过现有SDH 系统连接。

（3）PRC 间
时钟同步网设置BDS+铯钟作为主备同步源，考虑到2个同步源同时失效或故障场景，可考虑通过互联互通方式获取其他运营商的频率源，或PRC 间互连方式提供第三同步源。

4.4 同步源选择方案
卫星系统正常运行，PRC 和MPR 的BITS 进行BDS 接收，作为地面“时间+频率”同步源；BDS 失效时，铯钟提供地面频率基准，PRC 和MPR 的BITS 守时作为地面“时间+频率”同步源；BDS 失效且铯钟故障时，
其他运营商铯钟（或通信系统邻省铯钟）提供地面频率基准+BITS 守时作为地面“时间+频率”同步源。

5 结束语
同步网作为通信网络的支撑网络不可或缺。

随着通信网络发展，同步需求也发生变化，同步网也将随之改变。

通过新型同步网设备组网建设，支持BDS 引入，设备集成度高，达到节能降效，设备采用网管统一管理，提高维护效率；同步网建设更好服务于通信网络，达到网络同步性能要求。

参考文献
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（收稿日期：2023-04-07）。