TWI375435B - - Google Patents

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1375435 'Τ 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估系統，特別 是指在電信網路主從式（Master/Slave)同步參考階層架構（Hierarchy)中 的電信網路同步時鐘，藉由長期收集同步時鐘所量測的效能資料，從中評 估分析此電信網路同步時鐘内铷振盪器的穩定度。 【先前技術】 依國際電信組織ITU建議，電信網路可採用主從式同步參考階層架構 來配送電信主參考賴（PRC，PrimaryRefereneea()d〇 _1 示；如此，T_㈣步時鐘賊需建置低成本的時鐘，相主從方式與 上-級主ϋ]步時侧步，練全區的健同步時綱賴參考至電信主參 考時鐘’當全區的網路同步效能都達到lxl〇 u的準確度時整個電信網路 的傳送品質才能獲得保證；

在電信網路主從式同步參考階層架構中，任—級的同步時鐘若發生障 礙’其影響的範圍會-級-級地蔓延，包括所有下游的從同步時鐘，嚴重 時可能影響-整㈣域_關步效能，耻為了確保整體電信網路的服 矛二品質，只有購置階層_絶原子鐘之同步量測伽，再搬運至各地機房内， 定期逐一查測電信網路的同步效能； 而當一個電信網路同步時鐘_振心因老化而逐漸無法穩定地同步 時，其下游的侧步時鐘也會因域式同步鎖定㈤制）_之漂移， 對^層二同步時鐘的狱度，唯有參考更高精準度階層_的基頻，方可 j里出相對的縱度，_，纟嫩__步錄的麵縣，不僅耗 時耗力’為了提高網路同步效能量測的精準度，其設備費用更是昂貴而 且無法即時發現電信網路同步時鐘嶋振逢器穩定度轉礙，對網路服務 品質的傷害很大。 由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而虽待 加以改良。 本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃$思加以改良創 新’並經多年苦旨潛Ό研究後，終於成功研發完成電信網路同步時鐘 叛振盪器穩定度評估系統。 【發明内容】 本發明之目的係在於提供-種電信網路同步時鐘内铷振盈器穩定度的 評估系統，在電信網路主從式同步參考階層架構中，可以直接使用電信網 路同步時鐘内铷振盪器之頻率作為量測參考之基頻，除了配送電信主參考 時鐘的高精準度頻率外’並可以量測多個主同步時鐘所提供之頻率同步參 考信號的同步效能，來大大節省了網路同步效能量測用的高精確度設備成 本。 本發明之次要目的在於配備了遠端控制網路介面，可控制量測24小時 網路同步效能餅，不卿省了定期細電信稱时效能的大量人力與 時間成本，也可透過網路取得電信網路同步效能的即時狀態。 本發明之次一目的在於藉由比對分析任二個不同路徑配送之階層一電 信主參考時鐘頻率的長期網路同步效能，可以最短的時間、最少的成本， 釦析電*ί§網路同步時鐘内敍B振盛器的穩定度。 可達成上碰明目的之電信晴同步時娜振魅穩定度評估系統， 1375435 係包括一結合網路同步效能量測儀器功能之電信網路同步時鐘及-银振盪 ™穩疋度評估模組，其+該*振m穩定度評估模組可透過TCp/II)網路長 純集電_路主從式畔參考騎㈣t所有_關步時鐘的同步效 能資料’經由比對分析任二個不同路徑配送之電信主參考時鐘頻率的網路 同步效能，以分析敍j振盪器之穩定度； . 本發_評賴式餘據在電铜路域式同步參考階神構中，電 •信網路同步時鐘可接收的任二個經由不同_配送來的電信主參考時鐘頻 # #，麵振盈器與主同步時鐘鎖定同步的狀態下，其頻率應具備有相對於 主參考時鐘頻率的準確度； 但若二個不同路徑配送來的電信主參考時鐘鮮同時劣化而且網路 同步效能是逐漸慢慢漂移，鮮相位變動又具—致性時，可推論此網路同 步效能劣化是電信網關步時鐘_振魅不穩定賴因絲合網 路同步效能制絲功能之電侧關步時鐘是關步錢產生器内作用 中純盈器的頻率作為量測參考基頻，铷振盪器的不穩定使網路同步效能 P 之量測值產生相同的誤差。 【實施方式】 請參閱圖二，為本發明之電信網路同步時鐘修振盈器穩定度評估系統 . 之系統架構圖’本發明電信網路同步時鐘铷振盪雜定度評估系統，其中 該系統架構似多個結合網路同步效能量測儀器功能之電信網路同步時鐘 100組成的階層式量測架構，以長期地量測多個主參考時鐘傳來之同步參考 頻率，並將量測之結果透過TCMP網路存放在網路同步效能資料庫，提供 铷振盪器穩定度坪估模組200分析。 5 .請參_三，為本發明電信網路同步時胁_器穩定度評估系統之 5網路轉時鐘架_ L可知，本發縣與網關纽能量測儀 器功能結合，其t主要包括： 5 '號產生11 110 ’係包含多個高鮮度的純，但在-段 ，間内只選擇其t-修觀器運作，又每—修振Μ都可接收多個主 问步時鐘所提供之辭同步信號，囉地在—段_内只選擇其中一個頻 率參考’以主從方式與主同步時鐘同步，此同步信號產生器⑽的元件都 …多重備份主要疋為了增加配送電信主參考時賴率之多重路徑來 提祕送電信主參考時鐘解同步錢的穩定度，而朗步參考頻率輸出 可作為網路同步效能量測儀II 12G之參考基頻； 一網路同步效能量測❹⑶，係包含多個同步效能量測介面，可量 測同步信號產生器 110接收的多個糾辦鑛提供之鮮同步信號的網 路同步效能’即為細辭錢產生H 11㈣侧作振盪n的同步參考 頻率輸出作為調之參考基頻，測量出贿_路同纽能參數（頻率時 又誤差（TIE)、最大鮮時段誤差（mtie)、頻率漂移㈤nder)及頻率 抖動（Jitter)) ’並可24小時不間斷地量測其網路同步效能，讓網路同步效 能的監視與查測完全自動化； 遠端控制網路介面13〇，係包含一瓜（τ腿acti〇n

Language 1) /RS232控制"面’透過RS232通訊介面可將網路同步效能量測儀器⑽量 、4、周路同步效月(^傳送至終端機伺月艮器（Τ^仰—ΐ86ΓνεΓ)的網路同步效能 資料庫’在最短的_内提供電信網路同步效⑽即時狀態。 明參關四’社㈣電铜路步時胁振tn穩定度評估系統之 1375435 物振盪器穩定度評估模组架構圖，由圖中可知，其中主要包括· 一網路同步頻率差分析子模組210，係與網路同步效能資料庫及作用 中铷振盪器穩定度評估子模組240相介接，係為一計算網路同步頻率誤差 之子模組，可分析每一段時間的頻率誤差，及長期網路同步頻率差的平均 值、最大值及最小值等統計分析； 一網路同步頻率差門限檢驗子模組220，係與網路同步效能資料庫及 作用中物振廬器穩定度評估子模組240相介接，係為一檢查網路同步頻率 誤差是否超出門限標準之子模組，並依據ITU-TCi812之規範’訂定各種量 測時段之頻率同步誤差門限值，以理論推演一段時間的頻率誤差門限值， 再逐一檢查網路同倾率差分析子模，组21(H十算出的值是否在門限值内； 一網路同步頻率相位辨識子模組230，係與網路同步效能資料庫及作 用中铷振盪器穩定度評估子模組24〇相介接，係為一辨識網路同步頻率相 位漂移狀態之子模組’並進行數值分析—段時_頻率相位，應用模糊理 論萃取頻率相位的變動幅度、快慢、密度及週期性； 一作用中铷振盪器穩定度評估子模組24〇 ,係與網路同步頻率差分析 子模組210、網路同步頻率差門限檢驗子模組22〇及網路同步頻率相位辨識 子模組230相介接’係為-評估條紐器穩定度之子模組，主要針對結合 網路同步效能量測儀器功能之電信網路同步時鐘内同步信號產生器接收的 任二個主同步時鐘所提供之頻率同步信號，並互相比較二參考頻率的網路 同步效能狀態； 再藉由取_路同步頻率差分析子歡训、網關步頻率差門限檢 驗子模組220及網路同步頻率相位辨識子模組23〇之分赌果，比對二個 7 Ϊ375435 參考頰率的網步效餘紋否—致，推糾伽㈣賴⑽穩定度。 請參閱圖五’為本發明電信網路同步時鐘麵振盈器穩定度評估系統之 敍1振盪器穩定度評估流程圖，其步驟為： L 24小時平均鮮差騎，_關步辭差分析子额每日統計分 析同步信號產生器接㈣主同步時鐘所提供之頻率同步信號的網路 同步效能，計算各信號24小時平均頻率差3〇1 ; 2. 24小時最大解差統計關步辭差分析子模_計分析同 步信號產生器接收的主同步時鐘所提供之頻率同步信號的網路同步 效能’以萃取其各信號24小時内最大的頻率差3〇2 ; 3. 24小時平均頻率差門限檢查’依據膨τ 〇812之規範網路同步 頻率差門限檢驗子模組首先推;寅24小時平均頻率差的門限值，再針 對同步信號產生雜㈣主同步時騎提供之鮮同步信號的網路 同步效能’逐一檢查各信號24小時平均頻率差是否超出門限？若有 超出24小時平均解差Η限的情形，應是傳輸路由障礙所致3〇3 ; 4. 24小時最大頻率差門限檢查，依據而·τ⑽之之規範，網路同步 頻率差門限檢驗子模組首先推帛24小時最大頻率差的門限值，再針 對同步信黯生雜㈣主1¾步時騎提供之頻物步信號的網路 同步效能，逐一檢查各信號24小時最大頻率差是否超出門限，若有 超出24小時最大頻率差門限的情形，應是發生相位不連續（phase

Discontinuity)的現象 304 ; 5.24小時頻率相位變動幅度分析’由網路同步頻率相位辨識子模組分 析同步信號產生ϋ接㈣主同步時鐘所提供之鮮同步信號的網路 8 同ッ效月b來萃取各化號24小時相位變動的幅度與群聚狀態3〇5 ; ¢.24小時鮮她變驗慢分析，_關步鮮她_子模組分 析同步信號產生器接㈣主同步時賴提供之頻物步信號的網路 同步效能，萃取各信號24小時相位變動的快慢與密度3〇6 ; 7· 24小_率她變動職分析’由網關步鮮相位辨識子模組 230刀析同步彳§號產生n減的主同步時鐘所提供之頻率同步信號 的網路同步效能’判斷各信號24小時相位的變動是否具備週期性， 若有週期性，可能是設備電源不穩定的障礙3〇7 ; 8.作用中鲍蘯器穩定度研判，由作用修振盛器穩定度評估子模組 在取得同步信黯生H接㈣主时時鐘所提供之辭同步信號的 網路同步改能分析結果後，剔除在24/】、時内各信號發生過的相位不 連續，再剔除各信號發生過的門限超出告警，也就是確定雜盡器 在24小時内都在可正常鎖定同步的狀態下，如果沒有相位週期性的 變動，依據二個不_獅縣的同步參考鮮之24小時相位變動 幅度、快慢的數值分析及辨識二個頻率變動的特性，比對二個參考 頻率的網路同步效能狀態，如具—致性，表_振盈器的穩定度劣 化，如無一致性，表示铷振盪器的穩定度正常3⑽。 本發明所提供之電信網路同步時鐘純盪器穩定度評估系統，與其他 習用技術相互比較時，更具備下列優點： 1.本發明結合網路同步效能量測儀器功能之電信網路同步時鐘組 成電信網路主從式同步參考階層架構，以階層二麵振盈器取代階 層一鉋原子鐘，可節省高精準度電信網路同步時鐘的昂貴設備成 1375435 本〇 2·由電铜路同步時鐘執行％小時網路同步效能量測，節省了到 各機房執行網關步效能查酬人力鱗間，也提供了即時的網 路同步效能狀態，達成了網路同步效能監視的自動化。 •本發明可憤測網路同步時鐘振盪器老化，並藉由辨識頻率相位不 連續、頻率相>ί立變動週期性、及頻率相位變動一致性的數值分析 方法，推論出電信網路同步時鐘内铷振盪器的穩定度，不僅節省 了高精準度網路同步效能量測的昂貴成本，更增進了電信網路的 穩定度® 上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例 並非用以限制本發明之專·®，凡未麟本Μ技髓神所為之等效實 施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。 綜上所述，本案不但在技術思紅確顧新，並能較習用物品增進上 述夕項功效’應以充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件麦依法 提出申"月’想5青貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。 【圖式簡單說明】 圖為電信網路主從式同步參考階層架構圖； 圖一為本發明電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估系統之系統架構 圖； 圖三為本發明電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估系統之電信網路 同步時鐘之架構圖；

Tg-i 、 四為本發明電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估系統之铷振盪器 10 1375435 穩定度評估模組架構圖；以及 圖五為本發明電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估系統之敍j振堡m 穩定度評估流程圖。 【主要元件符號說明】 100 結合網路同步效能量測儀器功能之電信網路同步時鐘 200 敍》振盪器穩定度評估模組 • 110 同步信號產生器 120 網路同步效能量測儀器 130 遠端控制網路介面 210 網路同步頻率差分析子模組 220 網路同步頻率差門限檢驗子模組 230 網路同步頻率相位辨識子模組 • 24Q 作用中铷振盪器穩定度評估子模組

Claims (1)

1375435 • 七、申請專利範圍： 1· -種電信鱗同步時鐘热振盪器穩定度評估系統，係糊電信網路主 從式同步參考階層架構中的電信網路同步時鐘，監測頻率同步參考信 - 號配送網路之同步效能，以評估電信網路同步時鐘内铷振盪器的穩定 • 度，其組成包括： 一結合網路同步效能量測儀器功能之電信網路同步時鐘，負責量測電 彳S網路同步時鐘之同步效能，並將量測之結果透過網路傳送至铷振盪 • 器穩定度評估模組分析； 一铷振盪器穩定度評估模組，負責分析結合網路同步效能量測儀器功 能之電信網珞同步時鐘所量測之同步效能，並評估電信網路同步時鐘 内錄1振盪器的穩定度。 2.如申請專利範圍第！項所述之電信網路同步時鐘純盈器穩定度評估 系統，其中該結合網路同步效能量測儀器功能之電信網路同步時鐘之 架構包括： • 一同步信號產生器，可接收主同步時鐘所提供之頻率同步信號，以主 從方式與主同步時鐘同步’其同步參考頻率輸出可作為網路同步效能 量測儀器之參考基頻； 一網路同步效能量纖H ’可量湖步信號產生器接收的主同步時鐘 所提供之頻率同步信號的網路同步效能； -遠端控制網路介面’可將網路同步效能量測儀器量測之網路同步效 能傳送至終端機伺服器的網路同步效能資料庫。 3.如申請專魏圍第2項所述之電信網路同步時絲振盛器穩定度評估 12 1375435 系統〃中該同步诚產生器内部配備多個高精準度的純堡器以 Η備份來增加配送電信主參考__之多重路徑以提高配送電 信主參考時鐘頻率同步信號的穩定度。 申月專纖@第2項所述之電信鱗同步時祕振抑敎度評估 系統八巾該網朝纽能㈣儀^，所量敎網制步效能參數可 包含頻率時段誤差、最大鮮時段誤差、頻率漂移及頻率抖動。 5中'^專她㈣1項所述之電信網路同步時雜振盪^敎度評话 系統，其中該铷振盪器穩定度評估模組之組成包括： 一網路同倾率差分析子歡，係與網關步效能庫及作用中麵 振盈器穩定度評估子模組相介接，貞責計算網路同步頻率誤差， 一網路同步鮮差隱檢驗子模組，係與網關纽能#料庫及作用 中伽振盪器穩定度評估子模組相介接，負責訂定各種量測時段之頻率 同步誤差門限值，並逐-檢查網路同步解誤差值是否在門限值内； -網路同步頻率相位辨識子模組，係與網路同步效能資料庫及作用中 物振盈器穩定度評估子模組相介接，負責辨識網路同步頻率相位漂移 狀態，包含頻率相位的變動幅度、快慢、密度、與週期性； -作用情減^敎度·^子池’係與網關步鮮差分析子模 組、網路同步頻率差門限檢驗子模組及網路同步頻率相位辨識子模組 相介接，依據網路同步頻率差分析子模組、網路同步頻率差門限檢驗 子模組及網路同步頻率相位辨識子模組之分析結果，比對二個參考頻 率的網路同步效能狀態是否一致，推論出作用中铷振盪器的穩定度。 6.如申請專利範圍第5項所述之電信網路同步時鐘麵振盈器穩定度評估 13 ^/5435 系統，其中該網路同步頻率差分析子模組所計算之網路同步頻率誤 差，可包含一段時間的頻率差及頻率差的平均值、最大值及最小值等 統計分析。 如申請專利範圍第5項所述之電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估 系統，其中該電信網路同步時鐘热振盪器穩定度評估系統，其中該網 路同步頻率差門限檢驗子模組所訂定之各量測時段之頻率同步誤差門 限值’係依據ITU-TG.812之規範推演得知。 8 •如申凊專利範圍第5項所述之電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估 系統’其中該網路同步頻率差門限檢驗子模組檢查各信號24小時平均 頻率差，若有超出24小時平均頻率差門限的情形，可得知是傳輸路由 障礙所致。

如申請專利範圍第5項所述之電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估 系統’其令該網路同步頻率差門限檢驗子模組檢查各信號24小時最大 頻率差，若有超出24小時最大頻率差門限的情形，可得知是發生相位 不連續的現象。 1〇·如申請專利範圍第5項所述之電信網路同步時鏵银振I器穩定度評估 系統’其中該網路同步頻率相位辨識子模組研判各信號24小時相位的 變動如具備週期性，可得知是設備電源不穩定的障礙。 11.如申請專利範圍第5項所述之電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評估 系統，其中該作用中铷振盪器穩定度評估子模組可在網路同步效能分 析結果後，確定铷振盪器在可正常鎖定同步的狀態下，如果沒有相位 週期性的變動，依據二個不同路徑配送來的同步參考頻率之相位變動 14 1375435 幅度、快慢的數值分析，比對二個參考頻率的網路同步效能狀態，如 具一致性，表示铷振盪器的穩定度劣化，如無一致性，表示铷振盪器 的穩定度正常。 12.如申請專利範圍第u項所述之電信網路同步時鐘铷振盪器穩定度評 估系統’其令該铷振盪器在可正常鎖定同步的狀態下，係將各信號發 生過的相位不連續及發生過的門限超出告警剔除。

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