CN212785375U - 一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成 - Google Patents

Abstract

本专利公开一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成。该系统嵌入在授时专用的光纤传输系统中，传送时钟和时间基准。无线传输工作于任何频段。无线传输网内传输路径可以多于一个、系统在各个路径之间进行切换。支撑和管理与光系统采用同一个。以光纤为媒介的授时系统是卫星授时的补充。由于传输线路所在的条件的限制该光纤传输途中个别段不利于光纤布局，本专利公开的系统解决了此困境。

Description

一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成

技术领域

通信和电子技术。

也涉及定位、电力调度、标准时间服务、船舶、移动通信、低轨卫星移动通信等。

背景技术

在一个系统同时进行数字通信的时钟基准信号（称为时钟）和作为标准的时间基准信号（称为时基）的传送被称为授时。时钟是通信运营商的数字传输系统为保证传输接口指标的必要的支撑条件。时间基准在通信运营商是提供高质量的定位的必要基础条件。

目前使用卫星是授时的主要手段。作为卫星的补充，近年来提出了由光纤的通信传输支撑系统承载和管理的地面光纤时钟时基传输。该系统在陆地部署专用于光纤和时钟时基的光传输网。

在以下情况下，需要一种以无线为传输手段的系统无缝嵌入陆地的光纤系统：

——在没有光纤可用或不便于部署光纤的地域需要实施光纤高精度时间同步授时系统的远地延伸，

——与光纤高精度时间同步授时的光路由并联部署，以提高系统的可靠性，

——将高精度时间分配到使用时间基准的用户设施、而用户只可能接受无线接入，

——利用卫星转发设备来组网，例如利用目前正在发展的多颗低轨卫星组成的移动通信，

——5G等各种移动通信设备需要的高精度时间和时基，支撑高精度单位等业务的需要，

——其它需要以无线为传输手段的系统的情况。

由于这个无线传输系统传输的信息内容的特殊性、重要性，以及与专用于授时的光传输系统的特殊性和与本无线系统的无缝衔接的特殊要求，授时光纤时钟时基传输中的无线传输装置必须有其特殊性。但是，后述的授时光纤时钟时基传输中的无线传输装置提出之前还没有装置能满足上述需要。

授时光纤时钟时基传输中的无线传输装置提出以后，接下来还需要提出技术措施解决这个系统的特殊要求，诸如保证网络可靠运行，根据用户业务的时间分布来决定无线设备开通的时间段，为提供高质量的时钟和时基而在设备内部采用的技术等。

发明内容

本发明的目的是提出以授时为专门用途的光纤时钟时基传输中需要嵌入无线传输系统时所需要的装置和适应该装置进行组网的方式，组网以后所需要的管理、调度、保护倒换等问题的解决途径。是这样解决的：

一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是：

在所述的光纤时钟时基传输中，无线高精度同步授时传输设备（4）嵌入在光纤高精度同步授时设备（1）组成的授时专用的光纤传输系统中，共同传送时钟和时间基准;

工作的频段属于无线传输的任何频段;

该无线传输子系统的无线高精度同步授时传输设备（4）通过光接口与光纤高精度同步授时设备（1）连接，无线高精度同步授时传输设备（4）之间通过无线接口连接、且两个无线高精度同步授时传输设备（4）之间可以有无线中继设备或通信卫星设备;

N个在上游的无线高精度同步授时传输设备（4）与M个在下游的无线高精度同步授时传输设备（4）连接，且实施切换策略，以上N、M都是大于或等于1的整数;

M个无线高精度同步授时传输设备（4）与m个无线高精度同步授时分配设备（3）连接、其间可以有无线中继设备或通信卫星设备，且实施切换策略，以上M、m都是大于或等于1的整数;

可以被统一的支撑管理系统管理，亦可被单独的网管系统管理。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是实现连接时无线高精度同步授时传输设备（4）与光纤高精度同步授时设备（1）之间至少1对且每对是双方向的光通道连接，在两者之间有多于1对光通道连接时各对光通道之间被互相切换。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是无线传输子系统的无线高精度同步授时传输设备（4），

具有无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）和无线高精度同步授时传输设备接收侧（42），N个无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）与M个无线高精度同步授时传输设备接收侧（42）以无线信号连接，形成多个路径，以上N、M都是大于或等于1的整数，

选择收到的一个路径发来的时钟时基信号，通过无线高精度同步授时分配设备（3）传到用户。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是在无线高精度同步授时传输设备（4）上设置与时钟或时间基准相适应的专用接口，其中

在光纤高精度同步授时设备（1）与无线高精度同步授时传输设备（4）设置光接口，具有授时电信号与对应的光信号转换的能力，

在无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）、授时专用的卫星通信发接口（61）具有发送时钟和时基的接口功能和与对应的下一设备接口的能力，对应地，无线高精度同步授时传输设备接收侧（42）、授时专用的卫星通信收接口（62）具有接收、识别时钟和时基信号的功能和与前级信道匹配的能力，

时钟时基信号经过以上各接口传输时的延时时间数值保持稳定。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是每个无线高精度同步授时传输设备(4)的无线高精度同步授时传输设备接收侧（42）或授时专用的卫星通信收接口（62）将收到的转化成的有线信号送入对应的设备提取时钟时基信号，无线高精度同步授时传输设备（4）内部各功能单元都做到信号流所需要的时间延迟为固定值。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是可以被统一的支撑管理系统管理，支撑管理系统可以管理光纤部分和无线部分的网络设备，管理中心服务器、维护员的手持终端、无线高精度同步授时传输设备（4）属下的管理单元之间互通信息,互通信息可以通过数据通信网直通、可以通过数据通信网与云端联通且管理中心的部分功能利用云的功能实现、可以调制在传输时钟时基的无线信号。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是传送的时钟和时间基准可以提供多种途径分配到用户，其中包括：

从无线高精度同步授时传输设备（4）的无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）经过无线传输到达无线高精度同步授时分配设备（3），

或从无线高精度同步授时传输设备（4）的无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）经过光传输到达无线高精度同步授时分配设备（3），

或从无线高精度同步授时传输设备（4）的无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）经过设备内部连接、到达与其一体的无线高精度同步授时分配设备（3）。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是在下游的每一个无线高精度同步授时传输设备（4）选择一个接收到的信号的路径的依据，一是可以根据支撑管理系统发出的指令，该指令是系统软件进行运算以后自动发出的、也可以是被授权的操作人的指令干预，二是可以依靠自身具有的输出质量检测功能进行择优，三是受时间序列控制。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是：

接收侧的每一个无线高精度同步授时传输设备（4）长时间地分别同时接收来自N个路径、或接收来自其中的一部分路径，

或将时间划分为相等的或不相等长度的时间段，在每一个时间段N个发送设备中只有一部分发送设备发送时钟时基无线信号。

所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是采用受时间序列控制，

可以集中控制，支撑管理系统发出指令到上游的发送设备和对应的接受设备，在被划分为相等的或不相等长度的各个时间段，每一个时间段内形成只一个或多个路径畅通而其它的路径不通、从而部分设备收发信号，

或采用去中心化的控制，将被划分为相等的或不相等长度的各个时间段组成一个序列，对应于序列的每一段只有被序列指定的设备可以发或收、从而对应路径通畅，通过支撑管理或网管系统使每一个发送和接收设备都预先存储该序列、且使得同步进行路径的切换。

达到的技术效果：采用以上组网可以无缝地将专用光传输系统传输的时钟和时基传输到用户设备(7)。同样的原理，以上组网也可以用于在地面授时光传输的中间一段插入无线传输，或用于地面授时光传输的中间一段并接一段无线传输。

附图说明

图1 授时光纤时钟时基传输中的无线传输装置的设备和组成举例示意图；

图2无线传输系统的设备的构成多点发送和接收的无线连接组网举例示意图；

图3授时光纤时钟时基传输中的无线传输装置通过光传输到达用户示意图；

图中：1——光纤高精度同步授时设备 2——无线传输区域 3——无线高精度同步授时分配设备 4——无线高精度同步授时传输设备 41——无线高精度同步授时传输设备发送侧 42——无线高精度同步授时传输设备接收侧 6——卫星转发设备 61——授时专用的卫星通信发接口 62——授时专用的卫星通信收接口 7——用户设备

具体实施方式

以下结合附图举出一个具体的实施例对本发明进一步说明。举例是为了对技术的进一步说明以便理解。应当理解，此处的举例不用于任何对本发明限制。电路图中有些众所周知的部分如电源没有列出，是为了突出需要说明的部分，但不构成对本发明的限制。

见图1，授时光纤时钟时基传输中的无线传输装置的设备和组成举例，本专利提出了几种设备，或称功能块：

——光纤高精度同步授时设备（1 ），

——卫星转发设备（6），

——无线高精度同步授时传输设备（4），含有：

——无线高精度同步授时传输设备发送侧（41），

——无线高精度同步授时传输设备接收侧（42），

对外的除光接口外无线接口有：

——授时专用的卫星通信发接口（61），

——授时专用的卫星通信收接口（62），

——无线高精度同步授时分配设备（3），

——用户设备（7），

光纤高精度同步授时设备（1）是光纤时钟时基传输系统的节点设备，与无线高精度同步授时传输设备（4）的光口两两互联。无线高精度同步授时传输设备（4）是一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成中的网络节点设备、其间可以有无线中继设备或通信卫星设备，还将光纤系统的时钟时基通过无线接口传送到无线高精度同步授时分配设备（3）。无线高精度同步授时分配设备（3）将时钟时基传送到用户。两个无线高精度同步授时传输设备（4）之间可以有无线中继设备或通信卫星设备，图1和图2的卫星转发设备（6）是各种转发设备的举例，代表设备之间可能有转发的情况。图中只有一个卫星，仍然代表实际情况中有多个卫星的可能。各图中的无线传输区域（2）指在该区域上空进行无线传输。

在上述传输路径，相对而言接近源的方向称为上游，接近用户的方向称为下游。

上述设备的组成是典型实施例。在某些实施方式中将一些功能块集中在一个设备、或一个功能块分散在多个设备、或与其他功能块混合在一起、所述的无线高精度同步授时传输设备可能被包含在某些实际的产品中等等组合方式，都属于本专利的保护范围。

以下以附图为例进一步说明，

一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是：

在所述的光纤时钟时基传输中，无线高精度同步授时传输设备（4）嵌入在光纤高精度同步授时设备（1）组成的授时专用的光纤传输系统中，共同传送时钟和时间基准;

工作的频段属于无线传输的任何频段;

该无线传输子系统的无线高精度同步授时传输设备（4）通过光接口与光纤高精度同步授时设备（1）连接，无线高精度同步授时传输设备（4）之间通过无线接口连接、且两个无线高精度同步授时传输设备（4）之间可以有无线中继设备或通信卫星设备;

N个在上游的无线高精度同步授时传输设备（4）与M个在下游的无线高精度同步授时传输设备（4）连接，且实施切换策略，以上N、M都是大于或等于1的整数;

M个无线高精度同步授时传输设备（4）与m个无线高精度同步授时分配设备（3）连接、其间可以有无线中继设备或通信卫星设备，且实施切换策略，以上M、m都是大于或等于1的整数;

可以被统一的支撑管理系统管理，亦可被单独的网管系统管理。

时钟时基无线传输嵌入光时钟时基专用系统的方式：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是实现连接时，实现连接时无线高精度同步授时传输设备（4）与光纤高精度同步授时设备（1）之间至少1对且每对是双方向的光通道连接，在两者之间有多于1对光通道连接时各对光通道之间被互相切换。

时钟时基无线传输设备支持多点对多点的组网连接，如图2：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是无线传输子系统的无线高精度同步授时传输设备（4），

具有无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）和无线高精度同步授时传输设备接收侧（42），N个无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）与M个无线高精度同步授时传输设备接收侧（42）以无线信号连接，形成多个路径。以上N、M都是大于或等于1的整数。

选择收到的一个路径发来的时钟时基信号，通过无线高精度同步授时分配设备（3）传到用户。

时钟时基无线传输的接口必须传输时的延时稳定：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是在是在无线高精度同步授时传输设备（4）上设置与时钟或时间基准相适应的专用接口，其中：

在光纤高精度同步授时设备（1）与无线高精度同步授时传输设备（4）设置光接口，具有授时电信号与对应的光信号转换的能力，

在无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）、授时专用的卫星通信发接口（61）具有发送时钟和时基的接口功能和与对应的下一设备接口的能力，对应地，无线高精度同步授时传输设备接收侧（42）、授时专用的卫星通信收接口（62）具有接收、识别时钟和时基信号的功能和与前级信道匹配的能力，

时钟时基信号经过以上各接口传输时的延时时间数值保持稳定。

时钟时基无线传输设备内部的功能单元信号流所需要的时间延迟固定：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是每个无线高精度同步授时传输设备接收侧（42）或授时专用的卫星通信收接口（62）将收到的转化成的有线信号被送入对应的设备提取时钟时基信号，无线高精度同步授时传输设备（4）内部各功能单元都做到信号流所需要的时间延迟为固定值。以上是为保持发到无线高精度同步授时分配设备（3）提供的时钟时基的质量不受到电路的随机性的影响。

时钟时基无线传输的支撑管理：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是可以被统一的支撑管理系统管理，支撑管理系统可以管理光纤部分和无线部分的网络设备，管理中心服务器、维护员的手持终端、无线高精度同步授时传输设备（4）属下的管理单元之间互通信息,互通信息可以通过数据通信网直通、可以通过数据通信网与云端联通且管理中心的部分功能利用云的功能实现、可以调制在传输时钟时基的无线信号。

到用户的分配系统的连接方式，参见图3：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是传送的时钟和时间基准可以提供多种途径分配到用户，其中包括：

从无线高精度同步授时传输设备（4）的无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）经过无线传输到达无线高精度同步授时分配设备（3），

或从无线高精度同步授时传输设备（4）的无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）经过光传输到达无线高精度同步授时分配设备（3），

或从无线高精度同步授时传输设备（4）的无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）经过设备内部连接、到达与其一体的无线高精度同步授时分配设备（3）。

时钟时基无线传输的切换控制：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是在下游的每一个无线高精度同步授时传输设备（4）选择一个接收到的信号的路径的依据，一是可以根据支撑管理系统发出的指令，该指令是系统软件进行运算以后自动发出的、也可以是被授权的操作人的指令干预，二是可以依靠自身具有的输出质量检测功能进行择优，三是受时间序列控制。

时钟时基无线传输的交替工作策略：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是：

接收侧的每一个无线高精度同步授时传输设备（4）长时间地分别同时接收来自N个路径、或接收来自其中的一部分路径，

或将时间划分为相等的或不相等长度的时间段，在每一个时间段N个发送设备中只有一部分发送设备发送时钟时基无线信号。

时钟时基无线传输交替工作分布式控制：所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是采用受时间序列控制，

可以集中控制，支撑管理系统发出指令到上游的发送设备和对应的接受设备，在被划分为相等的或不相等长度的各个时间段，每一个时间段内形成只一个或多个路径畅通而其它的路径不通、从而部分设备收发信号，

或采用去中心化的控制，将被划分为相等的或不相等长度的各个时间段组成一个序列，对应于序列的每一段只有被序列指定的设备可以发或收、从而对应路径通畅，通过支撑管理或网管系统使每一个发送和接收设备都预先存储该序列、且使得同步进行路径的切换。

以上为本发明的较佳的实施例之一。任何修改、等同替换和改进凡在本发明的原则和精神之内者，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是

在所述的光纤时钟时基传输中，无线高精度同步授时传输设备（4）嵌入在光纤高精度同步授时设备（1）组成的授时专用的光纤传输系统中，共同传送时钟和时间基准;

工作的频段属于无线传输的任何频段;

该无线传输子系统的无线高精度同步授时传输设备（4）通过光接口与光纤高精度同步授时设备（1）连接，无线高精度同步授时传输设备（4）之间通过无线接口连接、且两个无线高精度同步授时传输设备（4）之间可以有无线中继设备或通信卫星设备;

N个在上游的无线高精度同步授时传输设备（4）与M个在下游的无线高精度同步授时传输设备（4）连接，且实施切换策略，以上N、M都是大于或等于1的整数;

M个无线高精度同步授时传输设备（4）与m个无线高精度同步授时分配设备（3）连接、其间可以有无线中继设备或通信卫星设备，且实施切换策略，以上M、m都是大于或等于1的整数;

可以被统一的支撑管理系统管理，亦可被单独的网管系统管理。

2.根据权利要求1所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是实现连接时无线高精度同步授时传输设备（4）与光纤高精度同步授时设备（1）之间至少1对且每对是双方向的光通道连接，在两者之间有多于1对光通道连接时各对光通道之间被互相切换。

3.根据权利要求1所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是无线传输子系统的无线高精度同步授时传输设备（4）

具有无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）和无线高精度同步授时传输设备接收侧（42），N个发送侧（41）与M个接收侧（42）以无线信号连接，形成多个路径，以上N、M都是大于或等于1的整数，

选择收到的一个路径发来的时钟时基信号，通过无线高精度同步授时分配设备（3）传到用户。

4.根据权利要求1所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是在无线高精度同步授时传输设备（4）上设置与时钟或时间基准相适应的专用接口，其中

在光纤高精度同步授时设备（1）与无线高精度同步授时传输设备（4）设置光接口，具有授时电信号与对应的光信号转换的能力，

在无线高精度同步授时传输设备发送侧（41）、授时专用的卫星通信发接口（61）具有发送时钟和时基的接口功能和与对应的下一设备接口的能力，对应地，无线高精度同步授时传输设备接收侧（42）、授时专用的卫星通信收接口（62）具有接收、识别时钟和时基信号的功能和与前级信道匹配的能力，

时钟时基信号经过以上各接口传输时的延时时间数值保持稳定。

5.根据权利要求1所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是每个无线高精度同步授时传输设备(4)的接收侧（42）或授时专用的卫星通信收接口（62）将收到的转化成的有线信号送入对应的设备提取时钟时基信号，无线高精度同步授时传输设备（4）内部各功能单元都做到信号流所需要的时间延迟为固定值。

6.根据权利要求1所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是可以被统一的支撑管理系统管理，支撑管理系统可以管理光纤部分和无线部分的网络设备，管理中心服务器、维护员的手持终端、无线高精度同步授时传输设备（4）属下的管理单元之间互通信息,互通信息可以通过数据通信网直通、可以通过数据通信网与云端联通且管理中心的部分功能利用云的功能实现、可以调制在传输时钟时基的无线信号。

7.根据权利要求1所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是传送的时钟和时间基准可以提供多种途径分配到用户，其中包括

从无线高精度同步授时传输设备（4）的发送侧（41）经过无线传输到达无线高精度同步授时分配设备（3），

或从无线高精度同步授时传输设备（4）的发送侧（41）经过光传输到达无线高精度同步授时分配设备（3），

或从无线高精度同步授时传输设备（4）的发送侧（41）经过设备内部连接、到达与其一体的无线高精度同步授时分配设备（3）。

8.根据权利要求3所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是在下游的每一个无线高精度同步授时传输设备（4）选择一个接收到的信号的路径的依据，一是可以根据支撑管理系统发出的指令，该指令是系统软件进行运算以后自动发出的、也可以是被授权的操作人的指令干预，二是可以依靠自身具有的输出质量检测功能进行择优，三是受时间序列控制。

9.根据权利要求3所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是

接收侧的每一个无线高精度同步授时传输设备（4）长时间地分别同时接收来自N个路径、或接收来自其中的一部分路径，

或将时间划分为相等的或不相等长度的时间段，在每一个时间段N个发送设备中只有一部分发送设备发送时钟时基无线信号。

10.根据权利要求8所述的一种授时光纤时钟时基传输中无线传输的组成，其特征是采用受时间序列控制，

可以集中控制，支撑管理系统发出指令到上游的发送设备和对应的接受设备，在被划分为相等的或不相等长度的各个时间段，每一个时间段内形成只一个或多个路径畅通而其它的路径不通、从而部分设备收发信号，

或采用去中心化的控制，将被划分为相等的或不相等长度的各个时间段组成一个序列，对应于序列的每一段只有被序列指定的设备可以发或收、从而对应路径通畅，通过支撑管理或网管系统使每一个发送和接收设备都预先存储该序列、且使得同步进行路径的切换。

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