多基準(zhǔn)同步方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于電力網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)，特別是關(guān)于一種多基準(zhǔn)同步方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)外數(shù)字同步網(wǎng)起步早、研宄充分，經(jīng)過多年的建設(shè)已經(jīng)比較完善。歐洲各國(guó)及 美國(guó)的同步網(wǎng)已經(jīng)形成了全同步或理論全同步，比如，歐洲國(guó)家小，同步網(wǎng)規(guī)模也小，只建 有地面銫鐘基準(zhǔn)源，不適用GPS組網(wǎng)，全網(wǎng)一個(gè)基準(zhǔn)鐘，采用主從同步方式，正常情況下無 頻偏，即實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)同步；美國(guó)雖為多個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘源，但其使用GPS技術(shù)組網(wǎng)結(jié)合同步網(wǎng)監(jiān) 控系統(tǒng)，控制和提高基準(zhǔn)時(shí)鐘源之間的頻率偏差，使其基準(zhǔn)時(shí)鐘源的長(zhǎng)期頻率準(zhǔn)確度優(yōu)于 ±1E-13,以達(dá)到全網(wǎng)同步。
[0003] 國(guó)內(nèi)電力頻率同步網(wǎng)發(fā)展到今天，在組網(wǎng)方面，采用了以省為同步區(qū)、主從同步方 法、三級(jí)樹形結(jié)構(gòu)和混合同步方式的組網(wǎng)技術(shù)；這樣，各大同步區(qū)之間的性能不同，跨越多 個(gè)同步區(qū)的定時(shí)鏈路，鏈路上的時(shí)鐘設(shè)備分段進(jìn)行同步，各個(gè)子同步區(qū)的時(shí)鐘沒有追溯到 統(tǒng)一的基準(zhǔn)時(shí)鐘源，一旦個(gè)別時(shí)鐘設(shè)備性能劣化將影響整條鏈路的傳輸質(zhì)量，因此有必要 實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)同步來解決各同步區(qū)不同源的問題。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中多基準(zhǔn)同步運(yùn)行實(shí)現(xiàn)方法一般采取共模共視測(cè)量技術(shù)的全同步方法。 如圖1所示，共模共視CMCV(CommonModeCommonView)測(cè)量方法通過使用兩個(gè)CMCV接收 機(jī)，可以異地利用不能攜帶的時(shí)間/頻率標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)確地測(cè)出本地待測(cè)GPS接收機(jī)的輸出 性能。即在某一時(shí)刻，CMCV接收機(jī)A和CMCV接收機(jī)B的信號(hào)的接收路徑均經(jīng)過電離層和 對(duì)流層，而且它們都同時(shí)跟蹤某一顆特定的GPS衛(wèi)星，此時(shí)可近似認(rèn)為兩個(gè)GPS接收機(jī)具有 相同的接收條件，以它們?yōu)榛鶞?zhǔn)同時(shí)開始的測(cè)試可認(rèn)為是以相同基準(zhǔn)進(jìn)行的測(cè)試，另外為 消除測(cè)量誤差，兩個(gè)CMCV接收機(jī)必須對(duì)內(nèi)部定時(shí)參考進(jìn)行相同的操作，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)作相 同的處理，在這種情況下測(cè)得的結(jié)果可以消除電離層等介入的干擾。
[0005] 共模共視法還需在同一位置建立集中監(jiān)控系統(tǒng)和頻率標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，以標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)為比 對(duì)基準(zhǔn)，先得到主基準(zhǔn)時(shí)鐘PRC與標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)之間的頻率絕對(duì)誤差，再由集中監(jiān)控系統(tǒng)處理 得到相對(duì)誤差，根據(jù)相對(duì)誤差來調(diào)控PRC，減小之間的頻率偏差以達(dá)到全同步的目的。
[0006] 發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的共模共視比對(duì)法雖然能保證多基 準(zhǔn)間的同步運(yùn)行，但具有以下幾點(diǎn)缺陷：
[0007] 1、CMCV接收機(jī)需要跟蹤GPS信號(hào)來比對(duì)本地的時(shí)頻系統(tǒng)，而由于天氣、大氣層以 及地域空間等因素，很難保證各基準(zhǔn)間的CMCV接收機(jī)都能同時(shí)跟蹤某一顆特定的GPS衛(wèi) 星，這樣無法消除衛(wèi)星位置誤差（這是因?yàn)樾l(wèi)星到兩站的位置不同，而在不同方向上，衛(wèi)星 的星歷誤差是不同的）和對(duì)流層與電離層的附加時(shí)延誤差。
[0008] 2、CMCV接收機(jī)價(jià)格較高，采用該方法，每個(gè)基準(zhǔn)至少應(yīng)配置一端CMCV接收機(jī)，這 極大地增加了經(jīng)濟(jì)投資。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多基準(zhǔn)同步方法、裝置及系統(tǒng)，以結(jié)合空中北斗衛(wèi)星和 地面有線傳輸解決電力網(wǎng)絡(luò)的多基準(zhǔn)頻率和時(shí)間全同步運(yùn)行問題，提高電力通信網(wǎng)的性 能，保障電力網(wǎng)更安全、更可靠的運(yùn)行。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多基準(zhǔn)同步系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括 多個(gè)基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)，分布在不同的地理區(qū)域；每一基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)包括：衛(wèi)星信號(hào) 處理裝置、原子鐘、本地的時(shí)頻比對(duì)裝置及本地的時(shí)間分配裝置，所述的衛(wèi)星信號(hào)處理裝 置、原子鐘及本地的時(shí)間分配裝置分別與所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置連接；
[0011] 所述的衛(wèi)星信號(hào)處理裝置連接至衛(wèi)星系統(tǒng)，接收所述衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)，根據(jù) 所述的衛(wèi)星信號(hào)生成本地時(shí)間信息Ts，并將所述的本地時(shí)間信息1；發(fā)送給所述本地的時(shí)頻 比對(duì)裝置；
[0012] 所述的原子鐘為所述基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)所在的地理區(qū)域提供頻率基準(zhǔn)源，同時(shí)向 所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置發(fā)送頻率基準(zhǔn)Fy
[0013] 所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置從多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的時(shí)間分配裝置獲取PTP 報(bào)文信號(hào)，根據(jù)所述的本地時(shí)間信息Ts、所述頻率基準(zhǔn)^及多個(gè)所述PTP報(bào)文信號(hào)包含的 時(shí)間信息Tp生成同步時(shí)間基準(zhǔn)，并將所述同步時(shí)間基準(zhǔn)I；發(fā)送給所述本地的時(shí)間分配裝 置；
[0014] 所述本地的時(shí)間分配裝置，接收所述同步時(shí)間基準(zhǔn)I；，為本地提供所述同步時(shí)間 基準(zhǔn)I；并將包含所述同步時(shí)間基準(zhǔn)1\的PTP報(bào)文信號(hào)發(fā)送給多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)。
[0015] 在一實(shí)施例中，所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置包括：
[0016] 加權(quán)運(yùn)算單元，用于對(duì)所述本地時(shí)間信息Ts及多個(gè)所述時(shí)間信息Tp進(jìn)行加權(quán)運(yùn) 算，生成同步時(shí)間彳目息Tw;
[0017] 轉(zhuǎn)換單元，用于將所述頻率基準(zhǔn)^轉(zhuǎn)換為時(shí)間信號(hào)％;
[0018] 同步時(shí)間基準(zhǔn)生成單元，用于根據(jù)所述同步時(shí)間信息!；及時(shí)間信號(hào)億所述生成所 述同步時(shí)間基準(zhǔn)八。
[0019] 在一實(shí)施例中，所述的加權(quán)運(yùn)算單元具體用于，將多個(gè)所述時(shí)間信息1；轉(zhuǎn)換為多 個(gè)所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置能夠識(shí)別的時(shí)間信息Tp ';對(duì)所述本地時(shí)間信息Ts及多個(gè)所述 時(shí)間信息Tp '進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，生成同步時(shí)間信息Tw。
[0020] 在一實(shí)施例中，所述本地時(shí)間信息Ts的信號(hào)類型為IPPS+ToD信號(hào)。
[0021] 在一實(shí)施例中，所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置具有多路PTP輸入輸出接口。
[0022] 在一實(shí)施例中，所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置與所述多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的時(shí) 間分配裝置之間采用0TN/WDM方式進(jìn)行通信。
[0023] 在一實(shí)施例中，所述的衛(wèi)星系統(tǒng)包括：北斗衛(wèi)星系統(tǒng)、GPS、Glonass及伽利略衛(wèi)星 系統(tǒng)；所述GPS、Glonass及伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)作為所述北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的備用。
[0024] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多基準(zhǔn)同步方法，所述的多基準(zhǔn)同 步方法包括：
[0025] 接收本地基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的衛(wèi)星信號(hào)處理裝置發(fā)送的本地時(shí)間信息Ts;
[0026] 接收本地基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的原子鐘發(fā)送的頻率基準(zhǔn)Fy
[0027] 從多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的時(shí)間分配裝置獲取PTP報(bào)文信號(hào)；
[0028] 根據(jù)所述的本地時(shí)間信息Ts、所述頻率基準(zhǔn)F,及多個(gè)所述PTP報(bào)文信號(hào)包含的時(shí) 間信息Tp生成同步時(shí)間基準(zhǔn)，并將所述同步時(shí)間基準(zhǔn)I；發(fā)送給所述本地的時(shí)間分配裝 置，以使所述本地的時(shí)間分配裝置將包含所述同步時(shí)間基準(zhǔn)I；的PTP報(bào)文信號(hào)發(fā)送給多個(gè) 相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)。
[0029] 在一實(shí)施例中，根據(jù)所述的本地時(shí)間信息Ts、所述頻率基準(zhǔn)^及多個(gè)所述PTP報(bào) 文信號(hào)包含的時(shí)間信息Tp生成同步時(shí)間基準(zhǔn)，包括：
[0030] 對(duì)所述本地時(shí)間信息Ts及多個(gè)所述時(shí)間信息Tp進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，生成同步時(shí)間信息 Tw;
[0031] 將所述頻率基準(zhǔn)^轉(zhuǎn)換為時(shí)間信號(hào)t^
[0032] 根據(jù)所述同步時(shí)間信息Tw及時(shí)間信號(hào)％所述生成所述同步時(shí)間基準(zhǔn)1\。
[0033] 在一實(shí)施例中，對(duì)所述本地時(shí)間信息Ts及多個(gè)所述時(shí)間信息Tp進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，生 成同步時(shí)間信息??；，包括：
[0034] 將多個(gè)所述時(shí)間信息Tp轉(zhuǎn)換為多個(gè)所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置能夠識(shí)別的時(shí)間信 息Tp ' ；
[0035] 對(duì)所述本地時(shí)間信息Ts及多個(gè)所述時(shí)間信息Tp '進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，生成同步時(shí)間信 息Tw。
[0036] 在一實(shí)施例中，所述本地時(shí)間信息Ts的信號(hào)類型為IPPS+ToD信號(hào)。
[0037] 在一實(shí)施例中，所述本地的時(shí)頻比對(duì)裝置具有多路PTP輸入輸出接口。
[0038] 在一實(shí)施例中，從多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的時(shí)間分配裝置獲取PTP報(bào)文信 號(hào)，包括：采用0TN/WDM方式進(jìn)行通信與所述多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，獲取 PTP報(bào)文信號(hào)。
[0039] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種多基準(zhǔn)同步裝置，所述的多基準(zhǔn) 同步裝置包括：
[0040] 本地時(shí)間信息接收單元，用于接收本地基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的衛(wèi)星信號(hào)處理裝置發(fā) 送的本地時(shí)間信息Ts;
[0041] 頻率基準(zhǔn)接收單元，用于接收本地基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的原子鐘發(fā)送的頻率基準(zhǔn) Fr;
[0042] 報(bào)文信號(hào)獲取單元，用于從多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)的時(shí)間分配裝置獲取PTP 報(bào)文信號(hào)；
[0043] 同步時(shí)間基準(zhǔn)生成單元，用于根據(jù)所述的本地時(shí)間信息Ts、所述頻率基準(zhǔn)^及多 個(gè)所述PTP報(bào)文信號(hào)包含的時(shí)間信息Tp生成同步時(shí)間基準(zhǔn)，并將所述同步時(shí)間基準(zhǔn)I；發(fā) 送給所述本地的時(shí)間分配裝置，以使所述本地的時(shí)間分配裝置將包含所述同步時(shí)間基準(zhǔn)I； 的PTP報(bào)文信號(hào)發(fā)送給多個(gè)相鄰基準(zhǔn)時(shí)頻時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)。
[0044] 在一實(shí)施例中，所述的同步時(shí)間基準(zhǔn)生成單元，包括：
[0045] 加權(quán)運(yùn)算模塊，用于對(duì)所述本地時(shí)間信息Ts及多個(gè)所述時(shí)間信息Tp進(jìn)行加權(quán)運(yùn) 算，生成同步時(shí)間彳目息Tw;
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