RU2485704C1 - Four-port backup device for coupling of circular networks of communication network - Google Patents

Four-port backup device for coupling of circular networks of communication network Download PDF

Info

Publication number
RU2485704C1
RU2485704C1 RU2012114464/08A RU2012114464A RU2485704C1 RU 2485704 C1 RU2485704 C1 RU 2485704C1 RU 2012114464/08 A RU2012114464/08 A RU 2012114464/08A RU 2012114464 A RU2012114464 A RU 2012114464A RU 2485704 C1 RU2485704 C1 RU 2485704C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receivers
clock
transmitters
signal
receiver
Prior art date
Application number
RU2012114464/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Власов
Александр Сергеевич Кириллов
Андрей Владиславович Климов
Сергей Александрович Перегудов
Алексей Александрович Сердцев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы"
Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы"
Закрытое акционерное общество "Инженерно-технический центр "Континуум"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы", Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы", Закрытое акционерное общество "Инженерно-технический центр "Континуум" filed Critical Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы"
Priority to RU2012114464/08A priority Critical patent/RU2485704C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485704C1 publication Critical patent/RU2485704C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communications.SUBSTANCE: four-port backup device (FPBD), comprises two switchboards (2) of data packets, every of which is connected to the other switchboard (2) and with two ports (3 and 4), designed for connection into the first and second circular communications networks, and a clock synchronisation unit (5). To the unit (5) the outlets of two receivers (6) and (7) are connected, as well as inlets of two transmitters (8) and (9), designed for the first circular network, outlets of two receivers (10 and 11), inlets of two transmitters (12 and 13), designed for the second circular network, and the outlet of the receiver (14) of the external synchronisation signal. The unit (5) is made as capable of generation of a clock signal synchronised with output signals of receivers with introduction of a fixed delay of an output signal for each receiver, issue of a generated signal to inlets of transmitters, and as capable of translation of output signals of receivers to inlets of transmitters designed for the identical network. The device is equipped with a configuration interface (15) as capable of setting the receivers and transmitters of the synchronising signal, delay values of output signals of receivers and permit or prohibition of transmission of output signals of receivers to inlets of transmitters.EFFECT: improved accuracy of clock synchronisation.2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области построения коммуникационных сетей передачи данных с кольцевым резервированием и может найти применение в системах автоматизации энергообъектов, построенных по международному стандарту IEC61850 [IEC 61850-5 «Системы и сети связи на подстанциях. Часть 5. Требования к связи для выполнения функций и эквивалентным схемам (электронных) приборов». 2003 г. (Электронный ресурс). Режим доступа http://www.standards.ru/document/3643715.aspx] с повышенными требованиями к точности временной синхронизации.The invention relates to the field of construction of communication networks of data transmission with ring redundancy and can find application in automation systems of power facilities built according to the international standard IEC61850 [IEC 61850-5 “Communication systems and networks in substations. Part 5. Communication requirements for the performance of functions and equivalent circuits of (electronic) devices. ” 2003 (electronic resource). Access mode http://www.standards.ru/document/3643715.aspx] with increased requirements for the accuracy of time synchronization.

В частности, предлагаемое четырехпортовое устройство может быть применено для сопряжения пары кольцевых сетей в общую коммуникационную сеть, работающую по протоколу HSR международного стандарта IEC 62439-3 [IEC 62439-3 «Промышленные сети связи. Сети с высокой готовностью к автоматической обработке. Часть 3. Протокол параллельной избыточности (PRP) и бесшовная избыточность с высокой готовностью (HSR)». 2010 г. (Электронный ресурс). Режим доступа: http://www.standards.ru/document/4561443.aspx].In particular, the proposed four-port device can be used to pair a pair of ring networks into a common communication network operating according to the HSR protocol of the international standard IEC 62439-3 [IEC 62439-3 “Industrial communication networks. Networks with high readiness for automatic processing. Part 3. Parallel Redundancy Protocol (PRP) and High Availability Seamless Redundancy (HSR). ” 2010 (electronic resource). Access mode: http://www.standards.ru/document/4561443.aspx].

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

В стандарте IEC 62439-3 описано устройство «QuadBox», представляющее собой четырехпортовое устройство для сопряжения двух кольцевых сетей в единую коммуникационную сеть с кольцевым резервированием передачи данных.The IEC 62439-3 standard describes the QuadBox device, which is a four-port device for connecting two ring networks into a single communication network with ring redundant data transmission.

Синхронизации передачи данных в объединенной сети, использующей известное устройство, осуществляется благодаря применению специфического регламента передачи пакетов данных, что не позволяет обеспечить повышенные требования к точности синхронизации, предъявляемые стандартом IEC61850 (например, в соответствии с классами Т4 или Т5 указанного стандарта, точность синхронизации должна быть не хуже ±4 мкс или ±1 мкс соответственно).Synchronization of data transmission in an integrated network using a known device is carried out through the use of specific rules for the transmission of data packets, which does not allow for the increased requirements for synchronization accuracy imposed by the IEC61850 standard (for example, in accordance with classes T4 or T5 of the specified standard, the synchronization accuracy should be not worse than ± 4 μs or ± 1 μs, respectively).

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Техническим результатом изобретения является повышение точности тактовой синхронизации при передаче данных в коммуникационной сети с резервированием, образованной сопряжением, по меньшей мере, двух кольцевых сетей. В случае использования изобретения в системе автоматизации энергообъекта, построенной в соответствии со стандартом IEC 61850, обеспечивается точность синхронизации в соответствии с классом Т5.The technical result of the invention is to improve the accuracy of clock synchronization during data transmission in a communication network with redundancy, formed by pairing at least two ring networks. In the case of using the invention in an automation system of an energy facility built in accordance with IEC 61850, the accuracy of synchronization is ensured in accordance with class T5.

Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что в четырехпортовом устройстве резервирования (далее - ЧУР), содержащем два соединенных между собой коммутатора пакетов данных, каждый из которых связан с двумя портами передачи данных, и блок тактовой синхронизации, дополнительно введены четыре приемника, четыре передатчика тактовых сигналов и приемник сигнала внешней синхронизации, выходы приемников и входы передатчиков подключены к блоку тактовой синхронизации, который выполнен с возможностью генерации тактового сигнала, синхронизированного выходными сигналами приемников с введением фиксированной задержки для каждого из приемников, выдачи сгенерированного сигнала на входы передатчиков, и с возможностью трансляции выходных сигналов, по меньшей мере, двух приемников тактовых сигналов на входы соответствующих передатчиков, при этом устройство снабжено интерфейсом конфигурирования с возможностью задания режимов приемников и передатчиков тактовых сигналов, величин задержки сигналов приемников и разрешения или запрета трансляции тактовых сигналов.The above technical result is achieved due to the fact that four receivers and four transmitters are additionally introduced in the four-port redundancy device (hereinafter - CHUR), which contains two connected data packet switches, each of which is connected to two data transmission ports, and a clock synchronization unit the clock signals and the receiver of the external synchronization signal, the outputs of the receivers and the inputs of the transmitters are connected to the clock synchronization unit, which is configured to generate a clock signal ala synchronized with the output signals of the receivers with the introduction of a fixed delay for each of the receivers, issuing the generated signal to the inputs of the transmitters, and with the possibility of broadcasting the output signals of at least two receivers of clock signals to the inputs of the respective transmitters, the device is equipped with a configuration interface with the ability to setting the modes of receivers and transmitters of clock signals, delay values of signals of receivers and enable or disable broadcast of clock signals .

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг.1 приведена схема предлагаемого ЧУР.Figure 1 shows a diagram of the proposed CHUR.

На фиг.2 приведена примерная схема коммуникационной сети с двумя кольцевыми сетями, связанными предлагаемым ЧУР.Figure 2 shows an exemplary diagram of a communication network with two ring networks connected by the proposed CHUR.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

ЧУР 1 содержит (см. фиг.1):CHUR 1 contains (see figure 1):

- два коммутатора 2 пакетов данных, связанные между собой;- two switches 2 data packets interconnected;

- два коммуникационных порта 3, связанные между собой коммутатором 2 и предназначенные для первой кольцевой сети;- two communication ports 3, interconnected by a switch 2 and intended for the first ring network;

- два коммуникационных порта 4, связанные между собой другим коммутатором 2 и предназначенных для второй кольцевой сети;- two communication ports 4, interconnected by another switch 2 and intended for the second ring network;

- блок 5 тактовой синхронизации;- block 5 clock synchronization;

- первый 6 и второй 7 приемники тактовых сигналов, предназначенные для первой кольцевой сети;- the first 6 and second 7 clock receivers designed for the first ring network;

- первый 8 и второй 9 передатчики тактовых сигналов, предназначенные для первой кольцевой сети;- the first 8 and second 9 clock transmitters for the first ring network;

- первый 10 и второй 11 приемники тактовых сигналов, предназначенные для второй кольцевой сети;- the first 10 and second 11 clock receivers for the second ring network;

- первый 12 и второй 13 передатчики тактовых сигналов, предназначенные для второй кольцевой сети;- the first 12 and second 13 transmitters of clock signals for the second ring network;

- приемник 14 внешней синхронизации;- receiver 14 external synchronization;

- интерфейс 15 конфигурирования.- configuration interface 15.

Часть ЧУР 1, включающая в себя пару коммуникационных портов 3, пару коммуникационных портов 4 и два связанных между собой коммутатора 2 пакетов данных, функционирует аналогично устройствам «QuadBox», описанным в стандарте IEC 62439-3. Работа остальной части ЧУР, включающей в себя блок 5, приемники 6, 7, 10, 11 и 14, передатчики 8, 9, 12 и 13, описана ниже.Part of CHUR 1, which includes a pair of communication ports 3, a pair of communication ports 4 and two connected data packet switches 2, functions similarly to the QuadBox devices described in the IEC 62439-3 standard. The work of the rest of the CHUR, including unit 5, receivers 6, 7, 10, 11 and 14, transmitters 8, 9, 12 and 13, is described below.

Приемники 6, 7, 10, 11 и 14 осуществляют прием сигналов тактовой синхронизации из внешних каналов связи и трансляцию полученных сигналов блоку 5. Передатчики 8, 9, 12 и 13 транслируют полученный от блока 5 сигнал тактовой синхронизации в соответствующие кольцевые сети. При этом как приемники 6, 7, 10, 11 и 14, так и передатчики 8, 9, 12 и 13 обеспечивают практически детерминированное время выполнения операции трансляции тактового сигнала с величиной неопределенности времени выполнения операции не более ±0,01 мкс.Receivers 6, 7, 10, 11, and 14 receive clock signals from external communication channels and transmit the received signals to block 5. Transmitters 8, 9, 12, and 13 transmit the clock synchronization signal received from block 5 to the corresponding ring networks. Moreover, both receivers 6, 7, 10, 11, and 14, and transmitters 8, 9, 12, and 13 provide an almost deterministic time for the execution of the clock signal translation operation with an uncertainty of the operation time of not more than ± 0.01 μs.

Функционирование блока 5 тактовой синхронизации зависит от выбранного режима работы ЧУР, которое допускает работу в одном из двух режимов: режим источника и режим ретранслятора сигналов тактовой синхронизации.The operation of block 5 clock synchronization depends on the selected operating mode CHUR, which allows you to work in one of two modes: source mode and repeater mode of clock synchronization signals.

При работе ЧУР в режиме источника сигналов тактовой синхронизации блок 5 в составе устройства 1 выполняет следующие функции:When the CHUR is in the source mode of clock synchronization, block 5 as part of device 1 performs the following functions:

- принимает внешний сигнал приемником 14 и вводит фиксированную задержку выходного сигнала для этого приемника;- receives the external signal by the receiver 14 and introduces a fixed delay of the output signal for this receiver;

- генерирует тактовый сигнал, синхронизированный задержанным выходным сигналом приемника 14;- generates a clock signal synchronized by the delayed output signal of the receiver 14;

- выдает сгенерированный сигнал на передатчики 8, 9, 12 и 13.- gives the generated signal to the transmitters 8, 9, 12 and 13.

При этом обеспечивается непрерывное формирование внутренней шкалы времени, ее коррекция за счет синхронизации задержанным сигналом приемника 14, формирование и трансляция выходного сигнала тактовой синхронизации на передатчики 8, 9, 12 и 13.This ensures the continuous formation of the internal time scale, its correction due to synchronization by the delayed signal of the receiver 14, the formation and transmission of the output signal of clock synchronization to transmitters 8, 9, 12 and 13.

Введение фиксированной задержки обеспечивает компенсацию времени доставки тактового сигнала от внешнего источника синхронизации по каналу связи до устройства ЧУР. Величина указанной задержки может составлять от нуля до нескольких микросекунд и должна задаваться с дискретностью не более 0,25 мкс.The introduction of a fixed delay compensates for the time of delivery of the clock signal from an external synchronization source over the communication channel to the CHUR device. The value of the specified delay can be from zero to several microseconds and must be set with a resolution of not more than 0.25 μs.

При работе ЧУР в режиме ретранслятора сигналов тактовой синхронизации функционирование блока 5 тактовой синхронизации зависит от местоположения источника тактовой синхронизации, который может находиться как в первой, так и во второй кольцевой коммуникационной сети, к которым данное устройство ЧУР подключено.When the CHUR is operating in the repeater mode of the clock synchronization signals, the operation of the clock synchronization unit 5 depends on the location of the clock synchronization source, which can be located in both the first and second ring communication networks to which this CHUR device is connected.

При нахождении источника тактовой синхронизации в первой кольцевой коммуникационной сети блок 5 осуществляет прием тактовых сигналов от приемников 6 и 7, при нахождении источника тактовой синхронизации во второй кольцевой коммуникационной сети - соответственно от приемников 10 и 11.When the source of clock synchronization is located in the first ring communication network, block 5 receives the clock signals from receivers 6 and 7, and when the source of clock synchronization is in the second ring communication network, respectively, from receivers 10 and 11.

При нахождении источника тактовой синхронизации в первой кольцевой коммуникационной сети тактовый сигнал, полученный от приемника 6, транслируется на передатчик 9, а тактовый сигнал, полученный от приемника 7, - на передатчик 8. При нахождении источника тактовой синхронизации во второй кольцевой коммуникационной сети производится трансляция тактового сигнала, полученного от приемника 10, на передатчик 13, и сигнала, полученного от приемника 11, на передатчик 12.When the source of clock synchronization is located in the first ring communication network, the clock signal received from receiver 6 is transmitted to the transmitter 9, and the clock signal received from receiver 7 is transmitted to the transmitter 8. When the source of clock synchronization is found in the second ring communication network, the clock is transmitted the signal received from the receiver 10 to the transmitter 13, and the signal received from the receiver 11 to the transmitter 12.

При выполнении вышеописанных трансляций тактового сигнала блок 5 обеспечивает практически детерминированное время выполнения отдельных операций трансляции тактового сигнала (с величиной неопределенности времени выполнения операции трансляции с приемника на соответствующий передатчик не более ±0,1 мкс).When performing the above-described translations of the clock signal, block 5 provides an almost deterministic time for the execution of individual broadcast operations of the clock signal (with the uncertainty of the time taken to complete the broadcast operation from the receiver to the corresponding transmitter of not more than ± 0.1 μs).

При работе ЧУР в режиме ретранслятора блок 5 выполняет следующие функции:When operating CHUR in repeater mode, block 5 performs the following functions:

- вводит фиксированную задержку выходного сигнала для приемников 6 и 7 или приемников 10 и 11;- introduces a fixed output delay for receivers 6 and 7 or receivers 10 and 11;

- генерирует тактовый сигнал, синхронизированный задержанными выходными сигналами соответствующих приемников;- generates a clock signal synchronized by the delayed output signals of the respective receivers;

- выдает сгенерированный сигнал на соответствующие передатчики.- provides the generated signal to the respective transmitters.

При этом обеспечивается непрерывное формирование внутренней шкалы времени, ее коррекция за счет синхронизации задержанными сигналами приемников 6 и 7 или приемников 10 и 11, формирование и трансляция выходного сигнала тактовой синхронизации на передатчики 12 и 13 или на передатчики 8 и 9 в зависимости от того, в какой кольцевой сети находится источник тактовой синхронизации.This ensures the continuous formation of the internal time scale, its correction due to synchronization by delayed signals of receivers 6 and 7 or receivers 10 and 11, the formation and transmission of the output clock synchronization signal to transmitters 12 and 13 or transmitters 8 and 9, depending on which ring network is the source of clock synchronization.

Введение фиксированной задержки сигналов приемников и в этом режиме обеспечивает компенсацию времени доставки тактового сигнала от внешнего источника синхронизации по каналу связи до устройства ЧУР.The introduction of a fixed delay of the signals of the receivers in this mode also provides compensation for the time of delivery of the clock signal from the external synchronization source via the communication channel to the CHUR device.

Интерфейс 15 конфигурирования обеспечивает подключение к ЧУР внешней рабочей станции для выполнения конфигурирования устройства, в частности, настройки параметров функционирования блока 5 тактовой синхронизации. При выполнении конфигурирования ЧУР через интерфейс 15 обеспечивается:The configuration interface 15 enables the external workstation to be connected to the CHUR to perform device configuration, in particular, to configure the operation parameters of the clock synchronization unit 5. When configuring CHUR via interface 15, it is provided:

- задание режима функционирования ЧУР - режима источника или режима ретранслятора сигналов тактовой синхронизации, а также в случае выбора режима ретранслятора - задание местоположения источника тактовой синхронизации (в первой или во второй кольцевой коммуникационной сети);- setting the operating mode of the CHUR — the source mode or the repeater mode of the clock synchronization signals, and also in the case of selecting the repeater mode — setting the location of the clock synchronization source (in the first or second ring communication network);

- задание величин фиксированной задержки выходных сигналов для каждого из приемников 6, 7, 10, 11 и 14.- setting the values of the fixed delay of the output signals for each of the receivers 6, 7, 10, 11 and 14.

В случае задания функционирования ЧУР в режиме источника в качестве приемника синхронизирующего сигнала устанавливается один приемник 14, запрещается трансляция сигналов между всеми парами приемников и передатчиков, подключаемых к первой и второй кольцевой коммуникационной сети (пары приемник- передатчик 6-9, 7-8, 10-13, 11-12).In the case of setting the operation of the CHUR in the source mode, one receiver 14 is set as the receiver of the synchronization signal, signal transmission between all pairs of receivers and transmitters connected to the first and second ring communication networks (receiver-transmitter pairs 6–9, 7–8, 10 is prohibited -13, 11-12).

В случае задания функционирования ЧУР в режиме ретранслятора и задания местоположения источника тактовой синхронизации в первой кольцевой коммуникационной сети в качестве приемников синхронизирующих сигналов устанавливаются приемники 6 и 7, устанавливается разрешение трансляции синхронизирующих сигналов между парами приемников и передатчиков 6-9 и 7-8 и запрет трансляции между парами приемников и передатчиков 10-13 и 11-12. В случае задания функционирования ЧУР в режиме ретранслятора и задания местоположения источника тактовой синхронизации во второй кольцевой коммуникационной сети в качестве приемников синхронизирующих сигналов устанавливаются приемники 10 и 11, устанавливается разрешение трансляции синхронизирующих сигналов между парами приемников и передатчиков 10-13 и 11-12 и запрет трансляции между парами приемников и передатчиков 6-9 и 7-8;In the case of setting the operation of the CHUR in the repeater mode and setting the location of the clock synchronization source in the first ring communication network, receivers 6 and 7 are installed as synchronization signal receivers, the resolution of synchronizing signal transmission between pairs of receivers and transmitters 6-9 and 7-8 is set, and broadcast prohibition between pairs of receivers and transmitters 10-13 and 11-12. In the case of setting the operation of the CHUR in the repeater mode and setting the location of the clock synchronization source in the second ring communication network, receivers 10 and 11 are installed as synchronization signal receivers, the synchronization signals broadcast resolution is set between pairs of receivers and transmitters 10-13 and 11-12 and broadcast prohibition between pairs of receivers and transmitters 6-9 and 7-8;

Приемники 6, 7, 10, 11 и 14 и передатчики 8, 9, 12 и 13 в устройстве ЧУР могут быть реализованы на базе стандартных оптических приемников и передатчиков, например, HFBR-24×6Z и HFBR-1712TZ от производителя Avago Technologies. Блок 5 тактовой синхронизации может быть выполнен на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) и высокостабильного кварцевого генератора. Интерфейс 15 конфигурирования может быть выполнен на базе стандартного Ethernet-интерфейса (IEEE 802.3).The receivers 6, 7, 10, 11 and 14 and the transmitters 8, 9, 12 and 13 in the CHUR device can be implemented on the basis of standard optical receivers and transmitters, for example, HFBR-24 × 6Z and HFBR-1712TZ from the manufacturer Avago Technologies. Block 5 clock synchronization can be performed on the basis of a programmable logic integrated circuit (FPGA) and highly stable crystal oscillator. The configuration interface 15 can be performed on the basis of a standard Ethernet interface (IEEE 802.3).

На фиг.2 показан пример построения коммуникационной сети с использованием предлагаемого устройства. Коммуникационная сеть, показанная на фиг.2, включает в себя две кольцевые коммуникационные сети, связанные посредством ЧУР. На фиг.2 показаны:Figure 2 shows an example of building a communication network using the proposed device. The communication network shown in FIG. 2 includes two ring communication networks connected by CHUR. Figure 2 shows:

- внешний источник 16 сигналов тактовой синхронизации;- external source 16 clock synchronization signals;

- однопроводные сегменты 17 и 18 для передачи данных в первой и второй кольцевой сети соответственно;- single-wire segments 17 and 18 for data transmission in the first and second ring network, respectively;

- двухпроводные сегменты 19 и 20 для двунаправленной передачи тактовых сигналов в первой и второй кольцевой сети соответственно;- two-wire segments 19 and 20 for bi-directional transmission of clock signals in the first and second ring network, respectively;

- четырехпортовое устройство 1 резервирования, подключенное к сегментам 17, 19 первой кольцевой сети и к сегментам 18 и 20 второй кольцевой сети и, тем самым, включенное в каждую кольцевую сеть в качестве ее узла;- a four-port backup device 1 connected to segments 17, 19 of the first ring network and to segments 18 and 20 of the second ring network and, therefore, included in each ring network as its node;

- интеллектуальные электронные устройства 21, поддерживающие включение в кольцевую коммуникационную сеть напрямую (без использования промежуточных устройств резервирования);- intelligent electronic devices 21 that support the inclusion of a ring communication network directly (without using intermediate backup devices);

- интеллектуальные электронные устройства 22, не поддерживающие включение в кольцевую коммуникационную сеть и включаемые в кольца 17 и 18 посредством узлов 23.- intelligent electronic devices 22 that do not support inclusion in a ring communication network and are included in the rings 17 and 18 through nodes 23.

Сеть, представленная на фиг.2, в части передачи данных функционирует в соответствии со стандартом IEC 62439-3, а в части передачи сигналов тактовой синхронизации - следующим образом.The network shown in FIG. 2, in terms of data transmission, operates in accordance with IEC 62439-3, and in terms of transmission of clock signals, as follows.

Сигнал тактовой синхронизации поступает в первую кольцевую сеть (с сегментами 19) от внешнего источника 16 (в качестве которого может выступать, к примеру, система обеспечения единого времени энергообъекта) через один из узлов 23, который функционирует в режиме источника, генерируя и отправляя сигнал тактовой синхронизации другим устройствам первой кольцевой сети, связанным сегментами 19, а также интеллектуальному электронному устройству 22, включенному в первую кольцевую сеть через данный узел 23. Прочие узлы 23 в первой кольцевой сети при получении сигнала тактовой синхронизации от соседнего узла 23 ретранслируют указанный сигнал другому соседнему узлу 23, обеспечивая, таким образом, двунаправленную передачу сигнала тактовой синхронизации по сегментам 19.The clock synchronization signal enters the first ring network (with segments 19) from an external source 16 (which, for example, can be a system for providing a single time of an energy object) through one of the nodes 23, which operates in the source mode, generating and sending a clock signal synchronization with other devices of the first ring network connected by segments 19, as well as with an intelligent electronic device 22 connected to the first ring network through this node 23. Other nodes 23 in the first ring network with the study of the clock synchronization signal from the neighboring node 23 relay the specified signal to another neighboring node 23, thus providing bidirectional transmission of the clock signal over the segments 19.

ЧУР 1 ретранслирует сигналы тактовой синхронизации из первой кольцевой сети, к которой подключен источник 16 тактовых сигналов, во вторую сеть, узлы которой связаны сегментами 20. При этом в объединенной сети обеспечивается кольцевое резервирование как передачи данных, так и сигналов тактовой синхронизации.CHUR 1 retransmits clock synchronization signals from the first ring network, to which the source of clock signals 16 is connected, to the second network, the nodes of which are connected by segments 20. At the same time, ring transmission of both data and clock synchronization signals is provided in the integrated network.

Сегменты 19 и 20 для двунаправленной передачи сигналов тактовой синхронизации могут быть реализованы, к примеру, на основе волоконно-оптических сетей передачи сигналов 1PPS («one-pulse-per-second»). При этом в случае обеспечения выполнения узлами 22 и ЧУР компенсации времени доставки тактового сигнала от источника сигнала до приемника с дискретностью задания величины временной компенсации не более 0,25 мкс и с учетом указанных выше допустимых величин неопределенностей задержек, обеспечиваемых узлами 22 и ЧУР при трансляции тактовых сигналов (±0,01 мкс - неопределенность задержки, вносимая приемником или передатчиком, ±0,1 мкс - неопределенность задержки, вносимая блоком тактовой синхронизации устройства при трансляции с приемника на передатчик) обеспечивается точность тактовой синхронизации устройств в коммуникационной сети не хуже ±1 мкс.Segments 19 and 20 for bi-directional transmission of clock signals can be implemented, for example, on the basis of fiber-optic signal transmission networks 1PPS ("one-pulse-per-second"). At the same time, if the nodes 22 and CHUR fulfill the compensation of the time of delivery of the clock signal from the signal source to the receiver with the discreteness of the task, the values of the time compensation are not more than 0.25 μs and taking into account the above allowable values of the uncertainties of the delays provided by the nodes 22 and the ChUR during clock signals (± 0.01 μs is the delay uncertainty introduced by the receiver or transmitter, ± 0.1 μs is the delay uncertainty introduced by the device clock synchronization unit when broadcasting from the receiver to the feeder) ensures the accuracy of the clock synchronization of devices in the communication network is not worse than ± 1 μs.

Claims (1)

Четырехпортовое устройство резервирования, содержащее два соединенных между собой коммутатора пакетов данных, каждый из которых связан с двумя портами передачи данных, и блок тактовой синхронизации, отличающееся тем, что в устройство введены четыре приемника, четыре передатчика тактовых сигнала и приемник сигнала внешней синхронизации, выходы приемников и входы передатчиков тактовых сигналов подключены к блоку тактовой синхронизации, который выполнен с возможностью генерации тактового сигнала, синхронизированного выходными сигналами приемников с введением фиксированной задержки сигнала каждого из приемников, выдачи сгенерированного тактового сигнала на входы передатчиков и с возможностью трансляции тактовых сигналов с выходов, по меньшей мере, двух приемников тактовых сигналов на входы соответствующих передатчиков, при этом устройство снабжено интерфейсом конфигурирования с возможностью задания режимов приемников и передатчиков тактовых сигналов, величин задержки сигналов приемников и разрешения или запрета трансляции тактовых сигналов. A four-port redundancy device containing two interconnected data packet switches, each of which is connected to two data transmission ports, and a clock synchronization unit, characterized in that four receivers, four clock transmitters and an external synchronization signal receiver, and receiver outputs and the inputs of the clock transmitters are connected to the clock synchronization unit, which is configured to generate a clock signal synchronized with the output signal receivers with the introduction of a fixed delay of the signal of each of the receivers, issuing the generated clock signal to the inputs of the transmitters and with the possibility of broadcasting clock signals from the outputs of at least two clock receivers to the inputs of the respective transmitters, while the device is equipped with a configuration interface with the ability to set modes receivers and transmitters of clock signals, delay values of receiver signals and enable or disable the broadcast of clock signals.
RU2012114464/08A 2012-04-12 2012-04-12 Four-port backup device for coupling of circular networks of communication network RU2485704C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114464/08A RU2485704C1 (en) 2012-04-12 2012-04-12 Four-port backup device for coupling of circular networks of communication network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012114464/08A RU2485704C1 (en) 2012-04-12 2012-04-12 Four-port backup device for coupling of circular networks of communication network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2485704C1 true RU2485704C1 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012114464/08A RU2485704C1 (en) 2012-04-12 2012-04-12 Four-port backup device for coupling of circular networks of communication network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485704C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042835B1 (en) * 1999-03-23 2006-05-09 Nortel Networks Limited Method and apparatus for ensuring survivability of inter-ring traffic
US20060120279A1 (en) * 2003-09-10 2006-06-08 Yasuyuki Mitsumori Node redundancy method, interface card, interface device, node device, and packet ring network system
RU2388160C2 (en) * 2006-03-31 2010-04-27 Нек Корпорейшн Ring network, communication device and on-line control method used for ring network and communication device
RU2419228C2 (en) * 2008-08-07 2011-05-20 Нек Корпорейшн Device of network connection and method of network connection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042835B1 (en) * 1999-03-23 2006-05-09 Nortel Networks Limited Method and apparatus for ensuring survivability of inter-ring traffic
US20060120279A1 (en) * 2003-09-10 2006-06-08 Yasuyuki Mitsumori Node redundancy method, interface card, interface device, node device, and packet ring network system
RU2388160C2 (en) * 2006-03-31 2010-04-27 Нек Корпорейшн Ring network, communication device and on-line control method used for ring network and communication device
RU2419228C2 (en) * 2008-08-07 2011-05-20 Нек Корпорейшн Device of network connection and method of network connection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8953645B2 (en) Communication system, communication apparatus and time synchronization method
US20170150464A1 (en) Communication apparatus, time synchronizing method, and non-transitory computer-readable storage medium
EP2782290A1 (en) Method, system and apparatus for implementing hybrid networking of multiple clock synchronization technologies
CN106451763B (en) A kind of intelligent substation station level bus network system without global synchronization system
RU2638645C2 (en) Method for identification of reference clock signals subjected to asymmetry changes to delay propagation path between nodes in communication network
EP3352392B1 (en) Time synchronization packet processing method and device
CN101938318B (en) Synchronous method, system and convergent ring device among devices in convergent network
CN104363083A (en) Intelligent substation IEEE1588 clock synchronous redundancy system and method
CN207650573U (en) A kind of precise synchronization system based on multi-source time service
US11683150B2 (en) Methods, apparatus and computer-readable media for synchronization over an optical network
CN105281885A (en) Time synchronization method and device used for network equipment and time synchronization server
Han et al. IEEE 1588 time synchronisation performance for IEC 61850 transmission substations
JP2014135657A (en) Synchronization maintenance device, station-side device, customer premises-side device, communication system, and method for maintaining synchronous time
CN102497245B (en) Clock synchronization method and clock management interface board
RU2485704C1 (en) Four-port backup device for coupling of circular networks of communication network
CN102342051A (en) Method for synchronizing clocks by separated transmissions of first and second data via at least one timing distribution protocol, and associated system and module
US9179429B2 (en) Synchronization method, device, and system
Antonova et al. Standard profile for use of IEEE std 1588-2008 precision time protocol (PTP) in power system applications
CN102611546A (en) PTP (precision time protocol) clock unicast and multicast mixed clock system and clock synchronization method
RU119964U1 (en) FOUR-PORT RESERVATION DEVICE FOR COMMUNICATION NETWORK AND COMMUNICATION NETWORK WITH SUCH DEVICE
JP6529063B2 (en) PON system, OLT and transmission method
CN102185687B (en) System and method for realizing clock synchronization among different units
RU2484593C1 (en) Three-port backup device for ring communication network
KR101655680B1 (en) Apparatus for high availability network based on HSR
RU119907U1 (en) THREE-PORT RESERVATION DEVICE FOR A COMMUNICATION NETWORK AND A COMMUNICATION NETWORK WITH SUCH A DEVICE