高精度时间自动溯源器--泰富新品介绍五
广域原子钟组时钟互同步
广域原子钟组对高精度时间频率互同步的需求
互同步方式的同步网，网络中的A→←B→←C→←A时钟为相同等级原子时鈡（或原子时鈡组），其他各节点的时钟均以A、B、C主站时鈡做主用（或备用）时鈡源实现主→从同步，如果A、B、C三个原子时鈡组，可与GPS或GNSS或其他方法获得与UTC世界協调时的UTC绝对时刻误差≤xns/天的时间精度，x可在50ns内或更小一些，A、B、C三个鈡组通过二根光纤用TFT3000设备节联实现互同步，则A、B、C区域内的所有时钟具有几乎相同的频率准确度与稳定度。它们的与主站时鈡比对相对频率偏差≤5E-14/天，与主站时鈡比对相对时间精度≤±5ns/天。每个节点还可与相邻节点同等级时钟比对校验验证，也可返回自己对应的高等级时鈡比对校验验证同时。各相同等级时钟间进行频率的比对计算获得一个网络参数实现多元比对多数判别修正，如果网络参数合适，网中所有节点时钟在经过短暂的瞬态过程之后，将达到一个稳定的系统时钟频率，从而实现全网络的时钟同步。
干线光网络采用互同步方式的优点是当某些传输链路或节点时钟发生故障时，网络仍可处于同步工作状态，无须重组网络，简化了管理与成本。
根据客户提供的需求信息，要将地面距离远隔几百甚至上千公里的三个站点的原子钟组相互连接。以下可实行主→从同步，因此，我们建议采用高精度光纤时间频率传递设备，通过光纤将三个站点的原子钟组进行连接，实现互同步网络＋主从同步来完成这个区域内到基站的全同步方式。
方案设计
采用高精度光纤时间频率传递设备（TFT型号）将三个站点的原子钟组进行连接，形成互同步网络的组网连接示意图如图1所示。
图1 原子钟组远距离（2000km）光纤连接互同步方案示意图
组网方案说明
网络连接方式
本方案中，假设原子钟组A与原子钟组B的距离为600km，原子钟组A与原子钟组C的距离为1400公里，原子钟组A与原子钟组B的距离为900km。通过多台TFT高精度光纤时间频率传递设备级联的方式将三个站点的原子钟组连接起来。级联距离一般为100km，也可以根据实际距离灵活更换不同功率的光发射模块，实现远近不同的级联距离。最大级联距离可以达到2000km。
性能指标
采用TFT高精度时间频率传递设备将三个站点的原子钟组通过光纤连接起来后，每个站点可以达到的技术指标为：相比UTC钟源，时间精确度每站均达到≤±10ns，频率精度每站均达到≤5E10-14。
设备性能
TFT高精度时间频率传递设备主要包含以下功能：
使用时钟源再生技术实现对高精度时频参考源的溯源；
使用高精度时钟传递技术完成光纤级联组网传递；
可通过TOD，PTP，E1等通用时频同步接口进行时频信号输出；
支持星形、链形等组网模式，同时具备成环保护和参考源自动倒换功能；
支持GPS/BD，1PPS+TOD，IRIG-B，PTP，TOD，10MHz，2M等主要时间频率格式；
统一的网管平台，丰富的OAM功能设计，包括配置、告警、性能监控、故障隔离和安全管理等；
部署简便，加电自动开局，自动维护，不需要全天候监测，完善的网络保护功能让您后顾无忧。
图2 TFT高精度时间频率传递设备
表1 TFT高精度光纤时间频率传递设备性能指标
项目 | 参数 | |
性能指标 | 相对频率准确度 | ≤±5×10-14/天 |
相对时间准确度 | ≤±10ns/天 | |
物理指标 | 外形尺寸 | TFT3001：435.8mmx176.7mmx305mm(WxHx D) TFT1001：434.8mmx45.14mmx380mm(WxHx D) TFT1002：240.0mmx44.9mmx164.5mm(WxHx D) |
重量 | TFT3001：8.5Kg TFT1001：5Kg TFT1002：2Kg | |
电源指标 | 工作电压 | -48V DC (-57V DC to -37V DC)or 220V AC (130 V AC to 300 V AC) |
功耗指标 | 峰值 | TFT3001：120W TFT1001：80W TFT1002：15W |
环境指标 | 温度 | 5℃~40℃ |
相对湿度 | 2% ~100% | |
散热方式 | TFT3001：主动散热 TFT1001：主动散热 TFT1002：被动散热 | |
地阻 | ≤10 Ω | |
存储环境 | 室内存储 Temperature: -55°C ~70°C Relative Humidity: 10% to 100% | |
MTBF | ≥20万小时 | |
MTTR | 60分钟 | |
可用性 | 99.9995% | |
系统中断服务时间 | <2.62分钟/年 |
光纤种类
本组网连接方案适用于G.652型号的单纤或者双纤。
组网规则
TFT 授时设备除支持星形、链形等组网模式，同时具备成环保护和参考源自动倒换功能。星形和链形组网示意图如下：
图3 TFT设备星形组网示意图
图4 TFT设备链形组网示意图
网管和监测功能
TFT高精度光纤时间频率传递设备配置了网管软件，可以对各台设备的运行状态进行远程监控。网管系统采用C/S体系架构风格，运行环境windowsXP/windows7操作系统，以图形化的界面实现对各个节点授时设备的管理。通过TCP/IP协议进行信息交互，实现配置、告警、性能、维护、安全等管理功能，对外提供标准的CORBA接口。
图5 TFT设备网管软件界面一
图6 TFT网管软件界面二
工程建设和维护
TFT高精度光纤时间频率传递设备具有自适应功能，工程开通和工程维护非常方便，可以做到“傻瓜开局、傻瓜维护”。只需要将光纤连接到设备的光纤接口上，加电后，设备即可自行运行。如果光纤中断后，可以自动切换到备用光路由上，实现自动保护倒换。
