一种基于光传输网络的UTC高精度时间同步方法

摘要

本发明公开了一种基于光传输网络的UTC高精度时间同步方法，主站和从站之间通过光传输网络传递时间基准信号，主站首先将时间基准传递给从站，从站再根据时间基准和当地时钟的时间计算时间间隔偏差；然后从站根据时间间隔偏差修正从站时钟并将校验时间基准返回给主站；主站根据校验时间基准和主站当地时钟的时间修正向从站发送的时间基准，并再次向从站发送修正后的时间基准，本发明在主站和从站进行时间基准传递时，主站与从站之间进行双向比对，对传输承载网络的传输延迟不对称性进行精确的测量，准确的判别和规范从站的时间和频率同步范围，为3G或4G通信网络提供基于时间和频率“融合”的高精度时间同步方法，实现了更高精度的时间和频率同步。

主权项

1.一种基于光传输网络的UTC高精度时间同步方法，其特征在于，主站和从站之间通过光传输网络传递时间基准信号，所述主站与从站时间同步采用双向比对方式，所述双向比对按照以下步骤：1）主站首先将时间基准传递给从站；2）从站根据由主站发来的时间基准和从站当地时钟的时间计算主站与从站的时间间隔偏差；3）从站根据主站与从站的时间间隔偏差修正从站时钟并将修正后的从站时钟的时间作为校验时间基准返回给主站；4）主站根据由从站发来的校验时间基准和主站当地时钟的时间修正向从站发送的时间基准，并再次向从站发送修正后的时间基准；所述主站与从站之间进行双向比对时，主站与从站之间的时间基准传递称为主-从同步；从站将校验时间基准返回主站称为从-主返回；当主站与从站进行双向比对时，首先根据以下公式计算主站和从站的时间间隔偏差：上式中，E_i(t)为主站时钟与从站时钟的时间间隔偏差；E₀为初始相位偏差；f为频率；为主站时钟与从站时钟比对锁相同步后的相对剩余频率偏差；a为从站经过主-从同步后，从站时钟相对主站时钟老化变化的残余偏差；是光传输网络传递时间和频率基准参考信息中引入的抖动和噪声；t为时间；主站和从站分别根据式（A）计算得到主站时钟与从站时钟的时间间隔偏差E_i(t)；设主-从同步的传输延迟时间为T_x；从-主返回的传输延迟时间为T_y；C＝T_x+T_y，其中C为环回值；把|T_x-T_y|称为不对称差值ΔT_xy，是由主-从同步到从-主返回的传输延迟时间的差值；在从站根据式（A）得到的时间间隔偏差E_i(t)为T_x；在主站根据式（A）得到的时间间隔偏差E_i(t)为T_y；当T_x＝T_y时，即ΔT_xy=0，主站和从站双向比对传递和返回的传输延迟时间相等，求传输延迟平均值后，把该传输延迟平均值（MPD）作为修正值，从主站以1PPS原点为基点，发送时间基准信息到从站，从站在收到的时间基准上加上传输延迟平均值（MPD）后就是需要的1PPS原点；或者主站的1PPS原点基础上超前一个传输延迟平均值（MPD）作为发给从站的时间基准，此时从站接受到的时间基准就是需要的1PPS原点；当T_x≠T_y时，即ΔT_xy≠0，原点存在的误差，在进行主-从同步时，从主站以1PPS原点为基点，发送时间基准信息到从站，从站在收到的时间基准上加上传输延迟平均值后就是需要的1PPS原点；或者主站的1PPS原点基础上超前一个传输延迟平均值（MPD）作为发给从站的时间基准，此时从站接受到的时间基准就是需要的1PPS原点。