RU2199178C1 - Method for network clock synchronization of generators - Google Patents
Method for network clock synchronization of generators Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199178C1 RU2199178C1 RU2001116508A RU2001116508A RU2199178C1 RU 2199178 C1 RU2199178 C1 RU 2199178C1 RU 2001116508 A RU2001116508 A RU 2001116508A RU 2001116508 A RU2001116508 A RU 2001116508A RU 2199178 C1 RU2199178 C1 RU 2199178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- synchronization
- transmission system
- generators
- stations
- network
- Prior art date
Links
Landscapes
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для передачи цифровой информации в системах связи и приемниками цифрового сигнала, не согласованными по частоте и фазе, а также в системах передачи дискретных сообщений при работе в пакетном режиме многостанционного доступа, в частности цифровой сети оперативно-технологической связи железных дорог. The invention relates to radio engineering and can be used to transmit digital information in communication systems and digital signal receivers that are not matched in frequency and phase, as well as in discrete message transmission systems when operating in batch mode of multiple access, in particular a digital network of operational technological communication railways.
Известен способ фазирования электрических сигналов заданной частоты в пространственно разнесенном центральном и оконечном пунктах и устройство для его осуществления. В оконечном пункте устройство содержит фазовый детектор, образованный входным трансформатором, нелинейным элементом и фильтром нижних частот, усилитель, элемент согласования, трансформаторный элемент связи, задающий генератор частоты и линию связи. В центральном пункте устройство содержит управляемый элемент задержки, трансформаторный элемент связи, элемент согласования и фазовый детектор (см., например, описание изобретения к патенту РФ 2057394, кл. Н 03 L 7/00, опубл. 1996). A known method of phasing electrical signals of a given frequency in a spatially separated central and end points and a device for its implementation. At the end point, the device comprises a phase detector formed by an input transformer, a nonlinear element and a low-pass filter, an amplifier, a matching element, a transformer communication element, a frequency generator and a communication line. At a central point, the device comprises a controlled delay element, a transformer communication element, a matching element, and a phase detector (see, for example, the description of the invention to RF patent 2057394, class H 03 L 7/00, publ. 1996).
Недостаток способа состоит в неудовлетворительной интенсивности проскальзываний и повышенном дрожании фазы сигнала синхронизации. The disadvantage of this method is the unsatisfactory intensity of slippage and increased jitter of the phase of the synchronization signal.
Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа способ тактовой сетевой синхронизации генераторов, включающий формирование опорного сигнала синхронизации и передачу его к синхронизируемым генераторам по цепям синхронизации, состоящим из систем передачи и вторичных задающих генераторов (см. , например, описание изобретения к патенту РФ 2154895, кл. H 03 L 7/08, опубл. 2000). The closest known from its technical essence and the achieved result is the selected as a prototype method of clock network synchronization of generators, including the formation of a reference synchronization signal and its transmission to synchronized generators through synchronization circuits consisting of transmission systems and secondary master generators (see, for example , description of the invention to the patent of the Russian Federation 2154895, CL H 03 L 7/08, publ. 2000).
Недостаток способа заключается в нестабильности переходных режимов, что делает его недостаточно эффективным. The disadvantage of this method is the instability of transient conditions, which makes it insufficiently effective.
Сущность заявляемого изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата, выражающегося в повышении надежности, в том числе и переходных процессов, а также информативности. The essence of the claimed invention is expressed in the aggregate of essential features sufficient to achieve the technical result provided by the invention, expressed in increasing reliability, including transients, as well as information content.
Заявленная совокупность существенных признаков находится в прямой причинно-следственной связи к достигаемому результату. The claimed combination of essential features is in direct causal relationship to the achieved result.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники. Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty", since it is not known from the prior art.
Предложенный способ является промышленно применимым существующими техническими средствами и соответствует критерию "изобретательский уровень", т. к. он явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено каких-либо преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата. The proposed method is industrially applicable by existing technical means and meets the criterion of "inventive step", because it does not explicitly follow from the prior art, while the latter does not reveal any transformations characterized by significant features distinguishing from the prototype to achieve this technical result.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности изобретения. Thus, the proposed technical solution meets the established conditions of patentability of the invention.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено. The other known technical solutions for a similar purpose with similar significant features by the applicant was not found.
На чертеже представлена структурная схема основной модели участка сети синхронизации, поясняющая реализацию заявленного способа. The drawing shows a structural diagram of the main model of the site network synchronization, explaining the implementation of the claimed method.
Способ тактовой сетевой синхронизации генераторов, преимущественно цифровой сети оперативно-технологической связи железных дорог, осуществляют следующим образом. The method of clock network synchronization of generators, mainly a digital network of operational-technological communication of railways, is as follows.
Посредством ведомого задающего генератора (ВЗГ) осуществляют формирование опорного сигнала синхронизации и передачу его к синхронизируемым генераторам по цепям синхронизации, состоящим из систем передачи и вторичных задающих генераторов, причем цепи синхронизации формируют из двух параллельно подключенных систем передачи первого и второго уровней, которые образуют из элементов синхронной цифровой иерархии (СЦИ), к системе передачи первого уровня подключают коммутационные станции, состоящие из мостовой станции (МС) и станций промежуточного пункта (ПС), разделяют цепи синхронизации на локальные участки, которые формируют из элементов системы передачи второго уровня с последующим подключением элементов системы передачи первого уровня и синхронизируют от соответствующего вторичного задающего генератора (ВЗГ), а передачу сигнала синхронизации к генераторам станций промежуточных пунктов осуществляют синхронно по локальным участкам цепей синхронизации от системы передачи второго уровня через соответствующие генераторы мостовых станций к системе передачи первого уровня. Using a slave master oscillator (VZG), the synchronization reference signal is generated and transmitted to synchronized generators via synchronization circuits consisting of transmission systems and secondary master generators, the synchronization circuits being formed of two parallel connected first and second level transmission systems, which are made up of elements synchronous digital hierarchy (SDH), switching stations consisting of a bridge station (MS) and intermediate stations are connected to the first-level transmission system full-time point (PS), the synchronization circuits are divided into local sections, which are formed from the elements of the second-level transmission system with the subsequent connection of the elements of the first-level transmission system and synchronized from the corresponding secondary master oscillator (VZG), and the synchronization signal is transmitted to the generators of the stations of the intermediate points synchronously in the local sections of the synchronization circuits from the second-level transmission system through the corresponding generators of the bridge stations to the transmission system of the first ovnya.
Кроме того, входы вторичных задающих генераторов подключают к элементам синхронной цифровой иерархии транспортной цифровой сети. In addition, the inputs of the secondary master generators are connected to the elements of the synchronous digital hierarchy of the transport digital network.
Устанавливают три режима работы системы тактовой сетевой синхронизации (ТСС), обеспечивающие взаимодействие цифрового оборудования в сетях оперативно-технологической связи (ОТС) железных дорог:
- синхронный принудительный;
- псевдосинхронный;
- плезиохронный.Install three modes of operation of the system clock network synchronization (TSS), ensuring the interaction of digital equipment in networks of operational-technological communication (OTC) of railways:
- synchronous forced;
- pseudo-synchronous;
- plesiochronous.
Синхронный режим взаимодействия цифрового оборудования связи является основным режимом системы ТСС, который должен поддерживаться на сети ОТС железной дороги при отсутствии неисправностей в цепях синхронизации. The synchronous mode of interaction of digital communication equipment is the main mode of the TSS system, which should be supported on the OTC network of the railway in the absence of malfunctions in the synchronization circuits.
В соответствии с режимом синхронного взаимодействия каждое цифровое оборудование ОТС в цепях синхронизации синхронизируется по принципу принудительной синхронизации от другого оборудования, находящегося на более высоком уровне иерархической структуры сети синхронизации. In accordance with the synchronous interaction mode, each OTC digital equipment in the synchronization circuits is synchronized according to the principle of forced synchronization from other equipment located at a higher level of the hierarchical structure of the synchronization network.
Режим псевдосинхронного взаимодействия на сети ОТС допускается в случаях установления соединений цифрового оборудования ОТС на стыках двух участков, каждый из которых синхронизируется независимым источником (генератором) синхронизации. При этом среднее значение частоты независимых генераторов должно отличаться не более чем на 1х10-11 от номинального.The pseudo-synchronous interaction mode on the OTC network is allowed in cases of establishing connections of digital OTC equipment at the junctions of two sections, each of which is synchronized by an independent synchronization source (generator). In this case, the average frequency of independent generators should differ by no more than 1x10 -11 from the nominal.
Режим плезиохронного взаимодействия цифрового оборудования допускается на сети ОТС на время проведения ремонтно-восстановительных работ по устранению неисправности в цепи синхронизации. При этом в каждом оборудовании связи информационные сигналы, принимаемые от другого оборудования связи, и синхросигналы, поступающие от собственного генератора, имеют средние значения частот, отличающиеся более чем на 1х10-11 от номинального.The mode of plesiochronous interaction of digital equipment is allowed on the OTC network for the duration of the repair work to eliminate the malfunction in the synchronization circuit. At the same time, in each communication equipment, information signals received from other communication equipment, and clock signals coming from its own generator, have average frequencies that differ by more than 1x10 -11 from the nominal.
В случае одиночной неисправности участка сети синхронизации допускается иметь не более одного плезиохронного звена в одной цепи синхронизации. Каждый участок сети синхронизации реализует режим синхронного взаимодействия цифрового оборудования ОТС. In the event of a single malfunction of the synchronization network section, it is allowed to have no more than one plesiochronous link in one synchronization circuit. Each section of the synchronization network implements the synchronous interaction mode of the OTC digital equipment.
При появлении одиночных неисправностей в цепях синхронизации отдельных участков часть оборудования последних переходит в режим плезиохронного взаимодействия с остальной частью оборудования на время проведения ремонтно-восстановительных работ. When single faults occur in the synchronization circuits of individual sections, part of the equipment of the latter goes into plesiochronous interaction with the rest of the equipment during the repair and restoration work.
Оборудование участков сети ОТС, синхронизируемых от двух независимых ведомых задающих генераторов первого типа ВЗГ-1, взаимодействует в псевдосинхронном режиме. The equipment of the OTS network sections synchronized from two independent slave master oscillators of the first type VZG-1 interacts in a pseudo-synchronous mode.
По предложенному способу устанавливаются две базовые модели участка сети синхронизации системы ОТС - основная и дополнительная. According to the proposed method, two basic models of the OTS system synchronization network section are installed - the primary and secondary.
Основная модель участка сети синхронизации системы ОТС применяется при наличии на сети ОТС двух систем передачи технологической цифровой сети - 1-го и 2-го уровней. The main model of the OTS system synchronization network section is used when there are two transmission systems of the technological digital network on the OTN network - 1st and 2nd levels.
Реализация основной модели участка сети синхронизации выполняется с учетом соответствия 2-уровневой модели цифровой сети ОТС и группирования коммутационных станций ОТС в кольца нижнего уровня. The implementation of the main model of the synchronization network section is carried out taking into account the correspondence of the 2-level model of the OTC digital network and the grouping of OTS switching stations in lower-level rings.
Стрелками показаны направления передачи сигналов ТСС в цепях синхронизации. The arrows indicate the direction of transmission of the TCC signals in the synchronization circuits.
Топологически основная модель представляет собой древовидную структуру, "корнем" которой является ВЗГ-1, а каждая цепь синхронизации оканчивается генератором конкретного оборудования связи. Topologically, the main model is a tree structure, the "root" of which is VZG-1, and each synchronization circuit ends with a generator of specific communication equipment.
Ответвление линейных фрагментов цепей синхронизации производится от сетевых элементов (СЭ) системы передачи 2-го уровня, от генераторов которых осуществляется синхронизация генераторов мостовых станций. Синхронизация станций промежуточных пунктов в кольце нижнего уровня осуществляется от генератора мостовой станции соответствующего кольца через цепь синхронизации с использованием системы передачи 1-го уровня. The branching of linear fragments of synchronization circuits is carried out from network elements (SC) of the second-level transmission system, from the generators of which the generators of the bridge stations are synchronized. The synchronization of stations of intermediate points in the ring of the lower level is carried out from the generator of the bridge station of the corresponding ring through the synchronization circuit using the transmission system of the 1st level.
Для синхронизации станций в кольце нижнего уровня вместо генератора мостовой станции допускается использование генератора станции промежуточного пункта, включенного в цепь синхронизации по схеме, аналогичной включению генератора мостовой станции. To synchronize stations in the lower level ring, instead of the bridge station generator, it is allowed to use the station generator of the intermediate point included in the synchronization circuit according to a scheme similar to switching on the bridge station generator.
Дополнительная модель участка сети синхронизации системы ОТС применяется при наличии на направлениях сети ОТС одной системы передачи технологической цифровой сети. An additional model of the OTS system synchronization network section is used if there is one transmission system for the technological digital network in the OTS network directions.
Дополнительная модель участка сети синхронизации строится без учета структуры цифровой сети ОТС. An additional model of the synchronization network section is built without taking into account the structure of the OTC digital network.
При реализации основной и/или дополнительной моделей синхронизация ВЗГ-1 осуществляется по принципу принудительной синхронизации:
- непосредственно от приемника спутниковых навигационных частот;
- от первичного эталонного генератора (ПЭГ) непосредственно или с использованием системы передачи транспортной цифровой сети STM-N.When implementing the main and / or additional models, VZG-1 synchronization is carried out according to the principle of forced synchronization:
- directly from the receiver of satellite navigation frequencies;
- from the primary reference generator (PEG) directly or using the transmission system of the transport digital network STM-N.
Максимальное количество сетевых элементов (СЭ) в одной цепи синхронизации (в соответствии с ограничениями, установленными международными требованиями) должно быть не более 60. The maximum number of network elements (SE) in one synchronization circuit (in accordance with the restrictions established by international requirements) should be no more than 60.
Для частичного подавления дрожаний, накапливаемых в последовательной цепи генераторов СЭ, требуется не реже чем через каждые 10 сетевых элементов, образующих звено в цепи синхронизации, устанавливать ведомые задающие генераторы. В сети ОТС для названных генераторов устанавливается наименование ВЗГ-2. In order to partially suppress jitter accumulated in the serial circuit of SC generators, it is required to install slave master generators at least every 10 network elements forming a link in the synchronization circuit. In the OTC network for the named generators, the name VZG-2 is established.
Количество ВЗГ-2, установленных в одной (любой) цепи синхронизации, не должно превышать 10. The number of VZG-2 installed in one (any) synchronization circuit should not exceed 10.
В случаях, когда параметры блоков сетевой синхронизации (БСС) коммутационных станций не соответствуют требованиям их использования в качестве ВЗГ-2, допускается устанавливать в качестве ВЗГ-2 дополнительные внешние генераторы (не показаны). In cases where the parameters of the network synchronization units (BSS) of switching stations do not meet the requirements for their use as a VZG-2, it is allowed to install additional external generators (not shown) as a VZG-2.
Генераторы СЭ должны работать в режиме принудительной синхронизации. Сигналами синхронизации для генераторов СЭ должны служить сигналы: (1) выделяемые из информационного потока СЦИ (STM-N) или (2) от генераторов типа ВЗГ. SC generators must operate in forced synchronization mode. The synchronization signals for SC generators should be signals: (1) extracted from the SDH information stream (STM-N) or (2) from VZG-type generators.
Ограничения длин цепей синхронизации от ВЗГ-1 до генератора коммутационной станции определяются: (1) количеством сетевых элементов в цепи синхронизации и (2) способом прокладки волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) - на опорах или под землей. Limitations on the length of synchronization circuits from VZG-1 to the switching station generator are determined by: (1) the number of network elements in the synchronization circuit and (2) the method of laying fiber-optic communication lines (FOCL) - on poles or underground.
В технологической цифровой сети ОТС передача сигналов ТСС в цепях синхронизации должна осуществляться в одном направлении - от ВЗГ-1, как это показано стрелками. Установленный способ однонаправленной передачи синхросигналов должен гарантировать невозможность образования "петель" и разрушения сети ТСС при появлении неисправностей. In the OTS technological digital network, the transmission of TSS signals in synchronization circuits should be carried out in one direction - from VZG-1, as shown by arrows. The established method of unidirectional transmission of clock signals should guarantee the impossibility of the formation of "loops" and the destruction of the TSS network in the event of malfunctions.
В случае возникновения неисправности, приводящей к отсутствию сигнала синхронизации от ведущего генератора на входе генератора СЭ, для синхронизации последнего должен использоваться сигнал от БСС ближайшей коммутационной станции. In the event of a malfunction leading to the absence of a synchronization signal from the lead generator at the input of the SC generator, the signal from the BSN of the nearest switching station should be used to synchronize the latter.
Направление дальнейшего распространения синхросигнала по генераторам СЭ системы передачи должно оставаться при этом неизменным. The direction of further propagation of the clock signal to the generators of the transmission system SE should remain unchanged.
БСС коммутационной станции, ближайшей к месту аварии, должен переводиться в режим удержания. Погрешность запоминания частоты и суточный дрейф частоты БСС должны обеспечивать требования по интенсивности проскальзываний и по величине блужданий фазы сигнала синхронизации на входе генератора СЭ системы передачи в течение всего времени ремонтно-восстановительных работ. The FSU of the switching station closest to the accident site should be put on hold. The error of frequency storage and the daily drift of the FSU frequency should provide requirements for the intensity of slippage and the magnitude of the phase wander of the synchronization signal at the input of the generator of the transmission system SE during the entire time of repair and restoration work.
Заявляемый способ для оценки качества синхронизации устанавливает три категории качества: "а", "b" и "с". The inventive method for assessing the quality of synchronization establishes three quality categories: "a", "b" and "c".
Категория качества "а" соответствует качеству работы сети ОТС при нормальных условиях в режиме синхронного взаимодействия цифрового оборудования сети ОТС при отсутствии неисправности в цепях синхронизации. Категория "а" допускает появление проскальзываний при сохранении синхронизации в сети ОТС. Quality category "a" corresponds to the quality of the OTC network under normal conditions in the mode of synchronous interaction of digital equipment of the OTC network in the absence of a malfunction in the synchronization circuits. Category "a" allows slippage while maintaining synchronization in the OTC network.
Категория качества " b " соответствует качеству работы сети ОТС при появлении неисправности в цепях синхронизации. Эта категория качества соответствует режиму плезиохронного взаимодействия оборудования. За время работы с этой категорией качества проводится диагностика и устранение повреждений. Интенсивность проскальзываний в этом режиме определяется, в основном, параметрами режима удержания БСС коммутационной станции, которая в этих условиях обеспечивает синхронизацию части сети. Quality category "b" corresponds to the quality of the OTS network when a malfunction occurs in the synchronization circuits. This category of quality corresponds to the mode of plesiochronous interaction of equipment. During the work with this category of quality, diagnostics and elimination of damage are carried out. The rate of slippage in this mode is determined mainly by the parameters of the FSU hold mode of the switching station, which under these conditions ensures synchronization of a part of the network.
Категория качества "с" допускается на время проведения работ по монтажу и перестройке цепей синхронизации. Работа с категорией качества "с" должна быть согласована всеми службами пользователей системы ОТС. Quality category "c" is allowed for the duration of the installation and reconstruction of synchronization circuits. Work with the quality category "c" should be coordinated by all services of users of the OTC system.
Применение предложенного способа с использованием заявляемой компоновки технологического оборудования обеспечивает повышение точности передаваемых сигналов без искажений, а также эксплуатационной надежности. The application of the proposed method using the claimed arrangement of technological equipment provides improved accuracy of the transmitted signals without distortion, as well as operational reliability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116508A RU2199178C1 (en) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | Method for network clock synchronization of generators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116508A RU2199178C1 (en) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | Method for network clock synchronization of generators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2199178C1 true RU2199178C1 (en) | 2003-02-20 |
Family
ID=20250792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001116508A RU2199178C1 (en) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | Method for network clock synchronization of generators |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2199178C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2770459C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-04-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации | Slave generator synchronization system |
| RU2771086C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-04-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации | Slave generators synchronization method |
-
2001
- 2001-06-19 RU RU2001116508A patent/RU2199178C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2770459C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-04-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации | Slave generator synchronization system |
| RU2771086C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-04-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации | Slave generators synchronization method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100361434C (en) | Optical clock signal distribution system in WDM network | |
| US5886996A (en) | Synchronous digital communication system with a hierarchical synchronization network | |
| US7020401B2 (en) | Transponder and wavelength division-multiplexing optical transmission equipment | |
| JP3000551B2 (en) | Photoelectric frequency divider circuit and method of operating the same | |
| JP2007243796A (en) | Multi-rate pon system and terminal device used therefor | |
| US8194704B2 (en) | Network equipment | |
| JPH01235431A (en) | Intermediate repeater station for digital communication system | |
| JPH0290827A (en) | Branching and inserting type multiple conversion device | |
| RU2199178C1 (en) | Method for network clock synchronization of generators | |
| US6792101B2 (en) | Method to transport a reference clock signal | |
| JPH08139642A (en) | Radio equipment | |
| US7301896B2 (en) | Redundant changeover apparatus | |
| JPH02246442A (en) | Phase compensation system for optical repeater | |
| JP2007201842A (en) | Pon system | |
| JP4181867B2 (en) | Synchronous network establishment method and apparatus | |
| JP2007300445A (en) | Station side apparatus to be used for multi-rate pon system, terminal apparatus, and network synchronizing method in the system | |
| US6728493B1 (en) | Method and arrangement for clock and data recovery | |
| CN100358274C (en) | Synchronized network timing signal transmitting method based on wave division multicomplexing | |
| RU19979U1 (en) | GENERATOR TACT NETWORK SYNCHRONIZATION DEVICE | |
| Luetchford et al. | Synchronization of a digital network | |
| RU2270518C2 (en) | System for synchronizing primary standard generators | |
| EP0910189A2 (en) | Network synchronization for SDH/SONET | |
| KR100221499B1 (en) | Stm-64 data multiplexer in 10gb/s optical transmission system | |
| RU2237373C1 (en) | Method for organizing clocking system for digital signal transfer in network communication center | |
| Grimes et al. | Synchronization in intelligent digital networks |