RU2770459C1 - Slave generator synchronization system - Google Patents

Slave generator synchronization system Download PDF

Info

Publication number
RU2770459C1
RU2770459C1 RU2021122615A RU2021122615A RU2770459C1 RU 2770459 C1 RU2770459 C1 RU 2770459C1 RU 2021122615 A RU2021122615 A RU 2021122615A RU 2021122615 A RU2021122615 A RU 2021122615A RU 2770459 C1 RU2770459 C1 RU 2770459C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synchronization signal
time interval
synchronization
error
devices
Prior art date
Application number
RU2021122615A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Фокин
Кирилл Александрович Батенков
Виктор Алексеевич Мурашов
Сергей Юрьевич Андреев
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации
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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации
Priority to RU2021122615A priority Critical patent/RU2770459C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770459C1 publication Critical patent/RU2770459C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of information technology, in particular to a clock network synchronization system. For this purpose, a synchronization system of slave generators is proposed, in which N-1 synchro signal transmission systems are introduced, a synchronization signal selection device, a parallel-serial converter, a modified maximum time interval error calculator, a modified maximum time interval error storage device.
EFFECT: reduction in the phase error of the synchronization signal.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области телекоммуникационных сетей связи, в частности, к системе тактовой сетевой синхронизации.The invention relates to the field of telecommunication networks, in particular, to a network clock synchronization system.

Для удобства описания системы синхронизации ведомых генераторов введем следующие понятия.For the convenience of describing the synchronization system of slave generators, we introduce the following concepts.

Система тактовой сетевой синхронизации (система ТСС) - технологическая система, предназначенная для формирования, распределения, приема и восстановления сигналов синхронизации в целях обеспечения целостности, устойчивости функционирования и безопасности единой сети электросвязи Российской Федерации (см. Приказ Минкомсвязь России №113 от 21.03.2016 г.).Clock network synchronization system (TSS system) is a technological system designed to generate, distribute, receive and restore synchronization signals in order to ensure the integrity, stability of operation and security of the unified telecommunications network of the Russian Federation (see Order of the Ministry of Communications of Russia No. 113 dated 03/21/2016 .).

Первичный эталонный источник (ПЭИ) - техническое средство ТСС, формирующее эталонные сигналы синхронизации с помощью квантовых стандартов частоты или с помощью сигналов, поступающих от приемников спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS (см. Приказ Минкомсвязь России №113 от 21.03.2016 г.).Primary reference source (PEI) is a TSS technical tool that generates reference synchronization signals using quantum frequency standards or using signals from receivers of GLONASS or GLONASS / GPS satellite navigation systems (see Order of the Ministry of Communications of Russia No. 113 dated 03/21/2016 No. ).

Первичный эталонный генератор (ПЭГ) - техническое средство ТСС первого уровня иерархии, выполняющее функции формирования эталонных сигналов синхронизации и контроля их качества, выбора сигнала синхронизации от одного из ПЭИ, входящего в состав ПЭГ (см. Приказ Минкомсвязь России №113 от 21.03.2016 г.).The primary reference generator (PEG) is a technical means of the TSS of the first level of the hierarchy, which performs the functions of generating reference synchronization signals and controlling their quality, selecting a synchronization signal from one of the PEIs that is part of the PEG (see Order of the Ministry of Communications of Russia No. 113 of 03/21/2016 .).

Вторичный задающий генератор (ВЗГ) - техническое средство ТСС второго уровня иерархии, выполняющее функции восстановления, размножения, резервирования и контроля входных сигналов синхронизации.The secondary master oscillator (SGM) is a technical means of the TSS of the second level of the hierarchy, which performs the functions of restoration, reproduction, backup and control of input synchronization signals.

Сигнал тактовой сетевой синхронизации (далее сигнал синхронизации) - периодический сигнал тактовой частоты 2048 кГц или поток со скоростью 2048 кбит/с, структурированный по циклам и сверхциклам, формируемый задающим генератором для обеспечения синхронной работы средств связи (см. Приказ Минкомсвязь России №113 от 21.03.2016 г.).Clock network synchronization signal (hereinafter referred to as the synchronization signal) - a periodic clock signal of 2048 kHz or a stream at a speed of 2048 kbit / s, structured in cycles and supercycles, generated by a master oscillator to ensure synchronous operation of communication facilities (see Order of the Ministry of Communications of Russia No. 113 dated March 21 .2016).

Ошибка временного интервала (ОВИ) - разность между измеренным значением временного интервала, производимого задающим генератором, и измеренным значением того же самого временного интервала, производимого эталонным задающим генератором (см. Приказ Минкомсвязь России №113 от 21.03.2016 г.).Time interval error (TRI) - the difference between the measured value of the time interval produced by the master oscillator and the measured value of the same time interval produced by the reference master oscillator (see Order of the Ministry of Communications of Russia No. 113 of 03/21/2016).

Максимальная ошибка временного интервала (МОВИ) - параметр блуждания фазы сигнала синхронизации, определяющий максимальные значения отклонений значащих моментов фазы в измеряемом сигнале относительно номинального значения для интервалов наблюдения различной длительности и характеризующий частотные ошибки в сигнале синхронизации (см. Приказ Минкомсвязь России №113 от 21.03.2016 г.).The maximum time interval error (MOVI) is the phase wandering parameter of the synchronization signal, which determines the maximum values of deviations of the significant phase moments in the measured signal relative to the nominal value for observation intervals of various durations and characterizes frequency errors in the synchronization signal (see Order of the Ministry of Communications of Russia No. 113 dated March 21. 2016).

Цепи синхронизации образуются техническими средствами ТСС и генераторами сетевых элементов средств связи синхронной цифровой иерархии (СЦИ), плезиохронной цифровой иерархии (ПЦИ) или синхронного Ethernet (SyncE) (см. Приказ Минкомсвязь России №113 от 21.03.2016 г.).Synchronization circuits are formed by the technical means of the TSS and generators of network elements of the communication means of the synchronous digital hierarchy (SDH), plesiochronous digital hierarchy (PDH) or synchronous Ethernet (SyncE) (see Order of the Ministry of Communications of Russia No. 113 of 03/21/2016).

Наличие в цифровой транспортной сети связи (ЦТСС) системы ТСС, является одним из условий обеспечения ее целостности, устойчивости функционирования и безопасности.The presence in the digital transport communication network (DTSN) of the TSN system is one of the conditions for ensuring its integrity, stability of operation and security.

Основным элементом системы ТСС является сеть ТСС, представляющая собой территориально распределенный комплекс технических средств, включающий: ПЭИ, ВЗГ, ПЭГ, элементы восстановления, поддержания и распределения сигналов синхронизации, системы передачи (СП) и линии связи, систему управления сетью ТСС. Формирование сети ТСС осуществляется по принципу принудительной иерархической синхронизации элементов сети. Сигналы синхронизации, сформированные ПЭГ, передаются на ВЗГ по цепям синхронизации. ВЗГ являются ведомыми по отношению к ПЭГ. ВЗГ используют для синхронизации сигналы, создаваемые ПЭГ - нормальный режим работы ЦТСС, при котором проскальзывания (исключение или повторение в цифровом сигнале одного или нескольких бит) носят случайный характер. В аварийных ситуациях, когда отказывает ПЭГ, или отказывают все цепи синхронизации, ВЗГ переходит в режим удержания (holdover mode), при котором запоминается частота сети принудительной синхронизации. В зависимости от модели ВЗГ, используемых в ВЗГ типов генераторных блоков и качества их исполнения, точность запоминания частоты может составить от

Figure 00000001
до
Figure 00000002
отн. ед. Указанная точность может поддерживаться некоторое время по истечению которого, если не будет восстановлен отказавший ПЭГ или если не будет восстановлена хотя бы одна цепь синхронизации, то вследствие дрейфа частоты ВЗГ от величины зафиксированной в памяти ВЗГ в момент перехода в режим удержания, ВЗГ перейдет в режим свободных колебаний (free-run mode). Уход ВЗГ в режим свободных колебаний приведет к переходу цифровой сети в асинхронный режим работы. Этот режим считается аварийным и не допустим на ЦТСС.The main element of the TSS system is the TSS network, which is a geographically distributed complex of technical means, including: PEI, VZG, PEG, elements of restoration, maintenance and distribution of synchronization signals, transmission systems (TS) and communication lines, TSS network control system. The formation of the TSS network is carried out according to the principle of forced hierarchical synchronization of network elements. The synchronization signals generated by the PEG are transmitted to the VIG via the synchronization circuits. ICGs are driven by PEGs. VZG is used for synchronization by signals generated by PEG - the normal mode of operation of the TsTSS, in which slippage (the exclusion or repetition of one or more bits in the digital signal) is random. In emergency situations, when the PEG fails, or all synchronization circuits fail, the VZG switches to holdover mode, in which the frequency of the forced synchronization network is memorized. Depending on the VZG model, the types of generator units used in the VZG and the quality of their execution, the frequency memory accuracy can range from
Figure 00000001
before
Figure 00000002
rel. units The indicated accuracy can be maintained for some time after which, if the failed PEG is not restored or if at least one synchronization circuit is not restored, then due to the drift of the VZG frequency from the value recorded in the VZG memory at the moment of switching to the hold mode, the VZG will switch to the free mode. fluctuations (free-run mode). The departure of the VZG to the mode of free oscillations will lead to the transition of the digital network to the asynchronous mode of operation. This mode is considered emergency and is not allowed on the central heating system.

Известен способ синхронизации линейной транспортной сети, построенной на базе системы передачи синхронной цифровой иерархии (патент RU 2405264 C2, опубликован 27.11.2010 г.). В способе синхронизации линейной транспортной сети, построенной на базе системы передачи синхронной цифровой иерархии предлагается в последовательной линейной транспортной сети, построенной на базе системы передачи СЦИ, включать последовательно, по меньшей мере, два ВЗГ, отдельно для каждого направления передачи сигналов синхронизации.A known method for synchronizing a linear transport network built on the basis of a synchronous digital hierarchy transmission system (patent RU 2405264 C2, published 27.11.2010). In a method for synchronizing a linear transport network built on the basis of a synchronous digital hierarchy transmission system, it is proposed to include at least two VGs in series in a serial linear transport network built on the basis of an SDH transmission system, separately for each direction of transmission of synchronization signals.

Известен также способ синхронизации транспортной сети связи, который описан в руководящем документе отрасли РД 45.230-2001, а также в Европейском стандарте ETSI EG 201793 V.I.1.1 (2000-10) и применяемый на существующих транспортных сетях связи. Для обеспечения требуемого качества сигналов синхронизации при появлении неисправностей каждый участок цифровой сети связи, в котором системы передачи СЦИ имеют линейную структуру, должен получать сигналы синхронизации с двух сторон. При относительно большом количестве сетевых элементов в последовательную цепь синхронизации такой сети требуется устанавливать ВЗГ. В соответствии с нормативными документами (РД 45.230-2001, ETSI EG 201793 V.I.1.1 (2000-10)) количество сетевых элементов СЦИ между ПЭГ и ВЗГ и между двумя ВЗГ не должно превышать 20.There is also known a method for synchronizing a transport communication network, which is described in the industry guidance document RD 45.230-2001, as well as in the European standard ETSI EG 201793 V.I.1.1 (2000-10) and used on existing transport communication networks. To ensure the required quality of synchronization signals in the event of failures, each section of the digital communication network in which SDH transmission systems have a linear structure must receive synchronization signals from two sides. With a relatively large number of network elements in the serial synchronization chain of such a network, it is required to install the VZG. In accordance with regulatory documents (RD 45.230-2001, ETSI EG 201793 V.I.1.1 (2000-10)) the number of SDH network elements between PEG and VZG and between two VZGs should not exceed 20.

Наиболее близкой по технической сущности (реализации) к заявляемой системе и выбранной в качестве прототипа является «Система синхронизации первичных эталонных генераторов» (патент RU 2270518 C2 опубликован 20.02.2006 г.), которая содержит ведущий первичный эталонный генератор, соединенный через систему передачи синхросигнала на базе синхронной цифровой иерархии или плезиохронной цифровой иерархии с ведомым первичным эталонным генератором, содержащим

Figure 00000003
устройств измерения фазовых отклонений,
Figure 00000004
первичных эталонных источников,
Figure 00000005
устройств синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты и вторичный задающий генератор, где
Figure 00000006
- любое целое число больше 2, при этом первые входы устройств измерения фазовых отклонений соединены с системой передачи синхросигнала, вторые входы устройств измерения фазовых отклонений подключены к выходам соответствующих эталонных источников и первым входам соответствующих устройств синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих устройств измерения фазовых отклонений, а выходы устройств синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты соединены со входами вторичного задающего генератора.The closest in technical essence (implementation) to the claimed system and selected as a prototype is the “Synchronization System for Primary Reference Oscillators” (patent RU 2270518 C2 published on February 20, 2006), which contains a leading primary reference oscillator connected via a synchronization signal transmission system to based on a synchronous digital hierarchy or a plesiochronous digital hierarchy with a driven primary reference oscillator containing
Figure 00000003
devices for measuring phase deviations,
Figure 00000004
primary reference sources,
Figure 00000005
synchronization devices with phase locked loop and a secondary master oscillator, where
Figure 00000006
- any integer greater than 2, wherein the first inputs of the phase deviation measuring devices are connected to the synchronization signal transmission system, the second inputs of the phase deviation measuring devices are connected to the outputs of the corresponding reference sources and the first inputs of the corresponding phase-locked synchronization devices, the second inputs of which are connected to the outputs the corresponding devices for measuring phase deviations, and the outputs of the synchronization devices with phase locked loop are connected to the inputs of the secondary master oscillator.

Технической проблемой является низкое качество системы тактовой сетевой синхронизации, характеризуемое большим значением фазовой ошибки сигнала синхронизации, выраженной в единицах измерения времени - ОВИ, поступающего на вход ВЗГ, и приводящее цифровую сеть связи к аварийному режиму работы. Причиной большого значения ОВИ сигнала синхронизации является прохождение сигнала синхронизации по единственной цепи от ведущего ПЭГ, отсутствие дополнительных цепей синхронизации от ведущего ПЭГ, а также отсутствие устройств выбора сигнала синхронизации и оперативного переключения на сигнал синхронизации от ПЭГ с меньшей ОВИ. В свою очередь, большое значение ОВИ сигнала синхронизации приведет к переходу ВЗГ в режим свободных колебаний, вследствие чего произойдет переход цифровой сети в асинхронный - аварийный режим работы.The technical problem is the low quality of the network clock synchronization system, characterized by a large value of the phase error of the synchronization signal, expressed in units of time - JVI, coming to the input of the VZG, and leading the digital communication network to emergency operation. The reason for the high value of the synchronization signal JVI is the passage of the synchronization signal through a single circuit from the master PEG, the absence of additional synchronization circuits from the master PEG, as well as the absence of devices for selecting the synchronization signal and prompt switching to the synchronization signal from the PEG with a lower JVI. In turn, a large value of the JVI of the synchronization signal will lead to the transition of the VZG to the mode of free oscillations, as a result of which the digital network will switch to an asynchronous - emergency operation mode.

Создание системы синхронизации ведомых генераторов направлено на решение данной технической проблемы, которое позволит повысить качество системы тактовой сетевой синхронизации, уменьшить значение ОВИ сигнала синхронизации, поступающего на вход ВЗГ, за счет того, что дополнительно введены N-1 систем передачи синхросигнала на базе СЦИ, ПЦИ или SyncE, устройство выбора сигнала синхронизации, параллельно-последовательный преобразователь, вычислитель модифицированной максимальной ошибки временного интервала (ММОВИ), запоминающее устройство ММОВИ.The creation of a synchronization system for slave generators is aimed at solving this technical problem, which will improve the quality of the network clock synchronization system, reduce the value of the JVI of the synchronization signal arriving at the input of the VZG, due to the fact that N-1 transmission systems based on SDH, PDH are additionally introduced or SyncE, sync signal selector, parallel-to-serial converter, Modified Maximum Time Interval Error (MMOVI) calculator, MMOV memory.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В заявленной системе синхронизации ведомых генераторов техническая проблема решается тем, что дополнительно введены N-1 систем передачи синхросигнала на базе СЦИ, ПЦИ или SyncE, устройство выбора сигнала синхронизации, параллельно-последовательный преобразователь, вычислитель ММОВИ, запоминающее устройство ММОВИ, при этом первые выходы N устройств систем передачи синхросигнала, соединены с первыми

Figure 00000007
входами устройства выбора сигнала синхронизации, вторые выходы устройств систем передачи синхросигнала соединены с входами устройств измерения ОВИ, выходы устройств измерения ОВИ соединены с входами параллельно-последовательного преобразователя, выход параллельно-последовательного преобразователя соединен с первым входом вычислителя ММОВИ, первый выход вычислителя ММОВИ соединен с входом запоминающего устройства ММОВИ, выход запоминающего устройства ММОВИ соединен со вторым входом вычислителя ММОВИ, второй выход вычислителя ММОВИ соединен с
Figure 00000008
-м входом устройства выбора сигнала синхронизации, выход устройства выбора сигнала синхронизации, соединен со входом ВЗГ.In the claimed synchronization system of slave generators, the technical problem is solved by the fact that N-1 synchronization signal transmission systems based on SDH, PDH or SyncE, a synchronization signal selector, a parallel-to-serial converter, a MMOVI calculator, a MMOVI memory device are additionally introduced, while the first outputs N devices of synchronization signal transmission systems are connected to the first
Figure 00000007
inputs of the device for selecting the synchronization signal, the second outputs of the devices of the synchronization signal transmission systems are connected to the inputs of the devices for measuring the JVI, the outputs of the devices for measuring the JVI are connected to the inputs of the parallel-to-serial converter, the output of the parallel-to-serial converter is connected to the first input of the MMOVI calculator, the first output of the MMOVI calculator is connected to the input of the MMOVI storage device, the output of the MMOVI memory device is connected to the second input of the MMOVI calculator, the second output of the MMOVI calculator is connected to
Figure 00000008
-th input of the synchronization signal selection device, the output of the synchronization signal selection device, is connected to the VZG input.

Новая совокупность существенных признаков обеспечивает уменьшение значения ОВИ сигнала синхронизации, поступающего на вход ВЗГ за счет того, что дополнительно введены N-1 систем передачи синхросигнала на базе СЦИ, ПЦИ или SyncE, устройство выбора сигнала синхронизации, параллельно-последовательный преобразователь, вычислитель ММОВИ, запоминающее устройство ММОВИ.A new set of essential features provides a reduction in the value of the JVI of the synchronization signal arriving at the input of the VZG due to the fact that additionally N-1 systems for transmitting a synchronization signal based on SDH, PDH or SyncE, a device for selecting a synchronization signal, a parallel-to-serial converter, a MMOVI calculator, a memory MMOVI device.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественным всем признакам заявленной системы, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that there are no analogues characterized by sets of features that are identical to all the features of the claimed system. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "novelty".

«Промышленная применимость» разработанной системы синхронизации ведомых генераторов обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данную систему с достижением указанного в изобретении результата.The “industrial applicability” of the developed synchronization system for slave generators is due to the presence of an element base, on the basis of which devices can be made that implement this system with the achievement of the result specified in the invention.

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The results of the search for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinguishing features of the prototypes of the claimed invention showed that they do not follow explicitly from the prior art. From the level of technology determined by the applicant, the influence of the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result has not been revealed. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленные объекты системы поясняются чертежами, на которых показаны:The declared objects of the system are illustrated by drawings, which show:

Фиг. 1 - структурная схема системы синхронизации ведомых генераторов.Fig. 1 is a block diagram of the slave generator synchronization system.

Фиг. 2 - распределение дискретных значений функции фазовой ошибки сигналов синхронизации, по цепям передачи сигнала синхронизации от ведущего ПЭГ, выраженное в ММОВИ.Fig. 2 - distribution of discrete values of the function of the phase error of synchronization signals, along the chains of transmission of the synchronization signal from the leading PEG, expressed in MMOVI.

Расшифровка элементов, представленных на Фиг. 1:Explanation of the elements shown in Fig. one:

1 - ведущий первичный эталонный генератор;1 - leading primary reference generator;

2-1, 2-2, …, 2-N - система передачи синхросигнала на базе синхронной цифровой иерархии, плезиохронной цифровой иерархии или синхронного Ethernet;2-1, 2-2, ..., 2-N - synchronous signal transmission system based on synchronous digital hierarchy, plesiochronous digital hierarchy or synchronous Ethernet;

3 - устройство выбора сигнала синхронизации;3 - device for selecting a synchronization signal;

4-1, 4-2, …, 4-N - устройства измерения ошибки временного интервала;4-1, 4-2, ..., 4-N - devices for measuring the error of the time interval;

5 - параллельно-последовательный преобразователь;5 - parallel-to-serial converter;

6 - вычислитель модифицированной максимальной ошибки временного интервала;6 - calculator of the modified maximum error of the time interval;

7 - запоминающее устройство модифицированной максимальной ошибки временного интервала;7 shows a modified maximum slot error memory;

8 - вторичный задающий генератор.8 - secondary master oscillator.

Система синхронизации ведомых генераторов (фиг.1), функционирует следующим образом: сигналы синхронизации от ведущего ПЭГ, например, VCH-001 (https://www.vremya-ch.com) (блок 1) передаются по СП синхросигнала СЦИ, например ОСМ-К (https://www.supertel.nt-rt.ru), ПЦИ, например МП-8 (https://www.supertel.nt-rt.ru), SyncE, например ACX-1000 (https://www.juniper.net) (блоки 2-1, 2-2, …, 2-N) в строгом соответствии с ограничениями наложенными на эталонную цепь синхронизации (Рекомендация отрасли Р 45.09-2001 «Присоединение сетей операторов связи к базовой сети тактовой сетевой синхронизации»). С первых выходов устройств СП синхросигнала СЦИ, ПЦИ, SyncE (блоки 2-1, 2-2, …, 2-N) сигналы синхронизации подаются на первые

Figure 00000009
входа устройства выбора сигнала синхронизации, например, ПЛИС фирмы Xilinx семейства Virtex-7 (https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (блок 3). Со вторых выходов устройств СП синхросигнала СЦИ, ПЦИ, SyncE (блоки 2-1, 2-2, …, 2-N) сигналы синхронизации подаются на входы устройств измерения ОВИ сигнала синхронизации, например ИВО-2 (https://www.alto@.metropost) (блоки 4-1, 4-2, …, 4-N). Устройства измерения ОВИ сигнала синхронизации (блоки 4-1, 4-2, …, 4-N) измеряют значения функции фазовой ошибки сигналов синхронизации, выраженное в единицах измерения времени - ОВИ. Далее в расчетах ОВИ сигнала синхронизации используются дискретные значения этой функции -
Figure 00000010
(дискретное значение функции фазовой ошибки сигналов синхронизации выраженное в единицах измерения времени - ОВИ по
Figure 00000011
-ой цепи на
Figure 00000012
-м интервале наблюдения). ОВИ сигналов синхронизации вычисляется по формулеThe synchronization system of the slave generators (figure 1) functions as follows: synchronization signals from the master PEG, for example, VCH-001 (https://www.vremya-ch.com) (block 1) are transmitted over the SP of the SDH clock signal, for example OCM -K (https://www.supertel.nt-rt.ru), PCI, such as MP-8 (https://www.supertel.nt-rt.ru), SyncE, such as ACX-1000 (https:/ /www.juniper.net) (blocks 2-1, 2-2, ..., 2-N) in strict accordance with the restrictions imposed on the reference synchronization circuit (Industry Recommendation R 45.09-2001 "Connection of networks of telecom operators to the core network of clock network sync"). From the first outputs of the SP clock signal devices SDH, PDH, SyncE (blocks 2-1, 2-2, ..., 2-N), synchronization signals are fed to the first
Figure 00000009
the input of the synchronization signal selection device, for example, the Xilinx FPGA of the Virtex-7 family (https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (block 3). From the second outputs of the SP clock signal devices SDH, PDH, SyncE (blocks 2-1, 2-2, ..., 2-N), synchronization signals are fed to the inputs of devices for measuring JVI of the synchronization signal, for example, IVO-2 (https://www.alto @.metropost) (blocks 4-1, 4-2, ..., 4-N). Devices for measuring JVI of the synchronization signal (blocks 4-1, 4-2, ..., 4-N) measure the values of the phase error function of the synchronization signals, expressed in units of time - JVI. Further, in the calculations of the JVI of the synchronization signal, the discrete values of this function are used -
Figure 00000010
(discrete value of the phase error function of synchronization signals expressed in time units - JVI according to
Figure 00000011
th chain on
Figure 00000012
-th observation interval). JVI of synchronization signals is calculated by the formula

Figure 00000013
Figure 00000013

где

Figure 00000014
-
Figure 00000015
-й отсчет ОВИ сигналов синхронизации по
Figure 00000016
-ой цепи,
Figure 00000012
- номер интервала наблюдения,
Figure 00000017
- число отсчетов на интервале наблюдения. Полученные сигналы, содержащие значения ОВИ сигнала синхронизации -
Figure 00000018
с выхода устройства измерения ОВИ сигнала синхронизации (блоки 4-1, 4-2, …, 4- N), подаются на входы параллельно-последовательного преобразователя, например ПЛИС фирмы Xilinx семейства Virtex-7 (https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (блок 5). В параллельно-последовательном преобразователе (блок 5) сигналы, содержащие значения ОВИ -
Figure 00000018
ранжируются по времени в соответствии с номером цепи передачи. С выхода параллельно-последовательного преобразователя (блок 5), ранжированные сигналы, содержащие значения ОВИ сигнала синхронизации -
Figure 00000019
, подаются на первый вход вычислителя модифицированной максимальной ошибки временного интервала (ММОВИ), например ПЛИС фирмы Xilinx семейства Virtex-7 (https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (блок 6). В вычислителе ММОВИ (блок 6) производятся вычисления ММОВИ -
Figure 00000020
по формулеwhere
Figure 00000014
-
Figure 00000015
-th reading of JVI of synchronization signals according to
Figure 00000016
th chain,
Figure 00000012
- observation interval number,
Figure 00000017
- the number of readings in the observation interval. Received signals containing JVI values of the synchronization signal -
Figure 00000018
from the output of the device for measuring JVI of the synchronization signal (blocks 4-1, 4-2, ..., 4-N), are fed to the inputs of a parallel-to-serial converter, for example, an FPGA from Xilinx of the Virtex-7 family (https://www.xilinx.com /products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (block 5). In a parallel-to-serial converter (block 5), signals containing JVI values -
Figure 00000018
are ranked in time according to the transmission chain number. From the output of the parallel-to-serial converter (block 5), the ranked signals containing the values of the JVI of the synchronization signal -
Figure 00000019
, are fed to the first input of the modified maximum time interval error calculator (MMOVI), for example, Xilinx FPGAs of the Virtex-7 family (https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (block 6). In the MMOVI calculator (block 6), MMOVI calculations are made -
Figure 00000020
according to the formula

Figure 00000021
,
Figure 00000021
,

где

Figure 00000022
- коэффициент памяти ОВИ (при
Figure 00000023
ММОВИ соответствует МОВИ, вычисляемой в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т G.810 (08/96), чем меньше
Figure 00000024
, тем более значимыми оказываются текущие измерения ОВИ и, соответственно, более значимыми оказываются текущие вычисления ММОВИ. С первого выхода вычислителя ММОВИ (блок 6), сигналы, содержащие вычисленные значения ММОВИ -
Figure 00000025
поступают на вход запоминающего устройства ММОВИ, например ПЛИС фирмы Xilinx семейства Virtex-7 (https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (блок 7). С выхода запоминающего устройства ММОВИ (блок 7), сигналы, содержащие значения ММОВИ, полученные на предыдущем такте работы вычислителя ММОВИ (блок 6) -
Figure 00000026
поступают на второй вход вычислителя ММОВИ (блок 6). В вычислителе ММОВИ (блок 6), значения
Figure 00000027
сравниваются со значениями ММОВИ, полученными в настоящий момент времени -
Figure 00000028
. По результатам сравнения значений ММОВИ -
Figure 00000029
с значениями ММОВИ
Figure 00000030
, сигналы синхронизации ранжируются в порядке убывания ММОВИ. Сигнал синхронизации с меньшей ММОВИ выбирается в качестве основного сигнала синхронизации ВЗГ, например, VCH-002 (https://www.vremya-ch.com) (блок 8). В вычислителе ММОВИ (блок 6) вырабатывается команда выбора основного сигнала синхронизации, которая передается с его второго выхода на
Figure 00000031
вход устройства выбора сигнала синхронизации (блок 3). Устройство выбора сигнала синхронизации (блок 7) коммутирует сигнала синхронизации с меньшей ММОВИ на вход ВЗГ (блок 8).where
Figure 00000022
- JVI memory coefficient (at
Figure 00000023
MMOVI corresponds to MTMI calculated in accordance with ITU-T G.810 (08/96) recommendations, the less
Figure 00000024
, the more significant are the current JVI measurements and, accordingly, the more significant are the current calculations of the MMOVI. From the first output of the MMOVI calculator (block 6), the signals containing the calculated values of the MMOVI -
Figure 00000025
are fed to the input of an MMOVI storage device, for example, an FPGA from Xilinx of the Virtex-7 family (https://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/virtex-7.html) (block 7). From the output of the MMOVI storage device (block 7), signals containing the values of the MMOVI obtained at the previous cycle of the MMOVI calculator (block 6) -
Figure 00000026
are fed to the second input of the MMOVI calculator (block 6). In the MMOVI calculator (block 6), the values
Figure 00000027
are compared with the values of MMOVI obtained at the present time -
Figure 00000028
. According to the results of comparing the values of MMOVI -
Figure 00000029
with MMOVI values
Figure 00000030
, synchronization signals are ranked in descending order of MMOVI. The synchronization signal with a smaller MMOVI is selected as the main VZG synchronization signal, for example, VCH-002 (https://www.vremya-ch.com) (block 8). In the MMOVI calculator (block 6), a command is generated to select the main synchronization signal, which is transmitted from its second output to
Figure 00000031
input of the synchronization signal selection device (block 3). The synchronization signal selection device (block 7) switches the synchronization signal from a smaller MMOVI to the VZG input (block 8).

Благодаря новой совокупности существенных признаков достигается указанный технический результат за счет того, что введены N-1 систем передачи синхросигнала на базе СЦИ, ПЦИ или SyncE, устройство выбора сигнала синхронизации, параллельно-последовательный преобразователь, вычислитель ММОВИ, запоминающее устройство ММОВИ.Thanks to a new set of essential features, the specified technical result is achieved due to the fact that N-1 synchronization signal transmission systems based on SDH, PDH or SyncE, a synchronization signal selection device, a parallel-to-serial converter, an MMOVI calculator, and an MMOVI memory device are introduced.

Количественная величина ожидаемого технического эффекта от использования предложенной системы синхронизации ведомых генераторов проводилась путем экспериментальных исследований согласно фиг. 1. В качестве устройства измерения ОВИ сигнала синхронизации выбран измеритель временных отклонений ИВО-2.The quantitative value of the expected technical effect from the use of the proposed slave generator synchronization system was carried out through experimental studies according to FIG. 1. As a device for measuring the JVI of the synchronization signal, the IVO-2 time deviation meter was chosen.

Количественная величина ожидаемого технического эффекта от использования предложенной системы синхронизации ведомых генераторов представлена на фиг. 2, где

Figure 00000032
- номер цепи передачи сигнала синхронизации от ведущего ПЭГ,
Figure 00000033
- дискретное значение функции фазовой ошибки сигналов синхронизации по
Figure 00000034
- ой цепи на
Figure 00000035
-м интервале наблюдения, выраженное в ММОВИ,
Figure 00000036
- дискретное значение функции фазовой ошибки сигнала синхронизации по единственной цепи на
Figure 00000035
-м интервале наблюдения, выраженное в ММОВИ,
Figure 00000037
- минимальное дискретное значение функции фазовой ошибки сигнала синхронизации по
Figure 00000034
-ой цепи на
Figure 00000035
-м интервале наблюдения, выраженное в ММОВИ.The quantitative value of the expected technical effect from the use of the proposed slave generator synchronization system is shown in Fig. 2, where
Figure 00000032
- number of the synchronization signal transmission chain from the master PEG,
Figure 00000033
- discrete value of the function of the phase error of synchronization signals according to
Figure 00000034
- oh chain on
Figure 00000035
-th observation interval, expressed in MMOVI,
Figure 00000036
- discrete value of the function of the phase error of the synchronization signal for a single circuit on
Figure 00000035
-th observation interval, expressed in MMOVI,
Figure 00000037
- the minimum discrete value of the function of the phase error of the synchronization signal according to
Figure 00000034
th chain on
Figure 00000035
-th observation interval, expressed in MMOVI.

Из анализа фиг. 2 следует, что появляется возможность выбора сигнала синхронизации с меньшей ММОВИ -

Figure 00000038
, а следовательно, и с меньшей ОВИ.From the analysis of Fig. 2 it follows that it becomes possible to select a synchronization signal with a smaller MMOVI -
Figure 00000038
and, consequently, with less JVI.

На основании этого, следует вывод, что заявленная системы синхронизации ведомых генераторов обеспечивает повышение качества системы тактовой сетевой синхронизации.Based on this, it follows that the claimed slave generator synchronization system improves the quality of the network clock synchronization system.

Claims (1)

Система синхронизации ведомых генераторов, содержащая ведущий первичный эталонный генератор, соединенный через систему передачи синхросигнала на базе синхронной цифровой иерархии, плезиохронной цифровой иерархии с ведомым генератором, содержащим N устройств измерения ошибки временного интервала, вторичный задающий генератор, отличающаяся тем, что дополнительно содержит N-1 систем передачи синхросигнала на базе синхронной цифровой иерархии, плезиохронной цифровой иерархии или синхронного Ethernet, устройство выбора сигнала синхронизации, параллельно-последовательный преобразователь, вычислитель модифицированной максимальной ошибки временного интервала, запоминающее устройство модифицированной максимальной ошибки временного интервала, при этом первые выходы N устройств систем передачи синхросигнала соединены с первыми N входами устройства выбора сигнала синхронизации, вторые выходы устройств систем передачи синхросигнала соединены с входами устройств измерения ошибки временного интервала, выходы устройств измерения ошибки временного интервала соединены с входами параллельно-последовательного преобразователя, выход параллельно-последовательного преобразователя соединен с первым входом вычислителя модифицированной максимальной ошибки временного интервала, первый выход вычислителя модифицированной максимальной ошибки временного интервала соединен с входом запоминающего устройства модифицированной максимальной ошибки временного интервала, выход запоминающего устройства модифицированной максимальной ошибки временного интервала соединен со вторым входом вычислителя модифицированной максимальной ошибки временного интервала, второй выход вычислителя модифицированной максимальной ошибке временного интервала соединен с N+1-м входом устройства выбора сигнала синхронизации, выход устройства выбора сигнала синхронизации соединен со входом вторичного задающего генератора. Slave oscillator synchronization system, comprising a master primary reference oscillator connected via a synchronization signal transmission system based on a synchronous digital hierarchy, plesiochronous digital hierarchy with a slave oscillator containing N time interval error measurement devices, a secondary master oscillator, characterized in that it additionally contains N-1 synchronization signal transmission systems based on synchronous digital hierarchy, plesiochronous digital hierarchy or synchronous Ethernet, synchronization signal selector, parallel-to-serial converter, modified maximum time interval error calculator, modified maximum time interval error memory, while the first outputs of N devices of synchronization signal transmission systems connected to the first N inputs of the synchronization signal selection device, the second outputs of the devices of the synchronization signal transmission systems are connected to the inputs of the devices for measuring the error of the time interval , the outputs of the devices for measuring the error of the time interval are connected to the inputs of the parallel-to-serial converter, the output of the parallel-to-serial converter is connected to the first input of the calculator of the modified maximum error of the time interval, the first output of the calculator of the modified maximum error of the time interval is connected to the input of the memory device of the modified maximum error of the time interval, the output of the modified maximum time interval error memory device is connected to the second input of the modified maximum time interval error calculator, the second output of the modified maximum time interval error calculator is connected to the N + 1st input of the synchronization signal selection device, the output of the synchronization signal selection device is connected to the input of the secondary master generator.
RU2021122615A 2021-07-29 2021-07-29 Slave generator synchronization system RU2770459C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021122615A RU2770459C1 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Slave generator synchronization system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021122615A RU2770459C1 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Slave generator synchronization system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770459C1 true RU2770459C1 (en) 2022-04-18

Family

ID=81212620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021122615A RU2770459C1 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Slave generator synchronization system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770459C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2199178C1 (en) * 2001-06-19 2003-02-20 Розенберг Ефим Наумович Method for network clock synchronization of generators
RU2270518C2 (en) * 2004-05-05 2006-02-20 ФГУП Центральный научно-исследовательский институт связи (ФГУП ЦНИИС) System for synchronizing primary standard generators
US20100238917A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Silverman Matthew Aaron Clock synchronization
RU2660458C1 (en) * 2014-12-16 2018-07-06 Роберт Бош Гмбх Method for synchronization of clock generators of network devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2199178C1 (en) * 2001-06-19 2003-02-20 Розенберг Ефим Наумович Method for network clock synchronization of generators
RU2270518C2 (en) * 2004-05-05 2006-02-20 ФГУП Центральный научно-исследовательский институт связи (ФГУП ЦНИИС) System for synchronizing primary standard generators
US20100238917A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Silverman Matthew Aaron Clock synchronization
RU2660458C1 (en) * 2014-12-16 2018-07-06 Роберт Бош Гмбх Method for synchronization of clock generators of network devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2503134C1 (en) Method and apparatus for detecting communication channel delay asymmetry
EP1852990B1 (en) Device and method for time synchronization in distributed control system
US8698530B2 (en) High precision synchronisation method and system
JPH022722A (en) Clock hold over circuit
CN110971332A (en) Pulse-per-second time signal synchronization device and method
US10142043B2 (en) Time differential digital circuit
CN104683088B (en) Multi-reference synchronization method, device and system
RU2770459C1 (en) Slave generator synchronization system
CN104426600A (en) Automatic optical fiber transmission delay locking and equalization method
RU2771086C1 (en) Slave generators synchronization method
EP0695487B1 (en) Composite clock signal
CN110098885B (en) Clock synchronization circuit, device and method
CN104407511A (en) High-precision multipath timing module for navigation system and method for acquiring timing system signal without accumulated errors
US3560869A (en) Frequency control of oscillators
RU2779276C1 (en) System for correcting the time scales of a group of remote clocks
CN113794529A (en) Clock synchronization system
US4975594A (en) Frequency detector circuit
Schwartz et al. Perspective equipment of primary reference time and clock for synchronization systems
CN107359873B (en) Device and method for calibrating clock error of merging unit tester based on phase locking and phase shifting
CN107425937B (en) A kind of message dispersion transmission magnitude tracing device and method homologous based on electric light
RU2270518C2 (en) System for synchronizing primary standard generators
JP5792125B2 (en) Frequency synchronization circuit and receiver
KR19990087453A (en) Method and apparatus for determining frequency change of reference signal
Pravda et al. Precise time protocol in Ethernet over SDH network
Koval et al. Multichannel clock signal monitoring system for infocommunication networks