第九章 数字同步网.ppt

,1,1,第九章 数字同步网,2,2,第9章 主要内容,同步网的主要技术指标,同步和同步网概述,网同步设备和定时分配链路,9.1 同步和同步网概述,同步的必要性在模拟通信网中，载波传输系统两端机间的载波频率需要同步在数字通信网中，要求所处理的信号具有相同的时钟频率控制滑码，减少抖动、漂移、相位跳变等保证各种通信业务的正常工作SDH技术的应用、各种新业务的要求,同步的概念 信号之间的频率、时钟和相位保持某种严格的特定关系，即在相对应的有效瞬间内以同一平均速率出现。为实现信号同步，需使数字网中的每个设备的时钟都具有相同的频率，解决的方法是建立同步网。同步网的概念 数字同步网(简称同步网)是个网络体系，是由节点时钟设备和定时链路组成的一个实体网，它还配置了自己的监控网。同步网负责为各种业务网提供定时，以实现各种业务网的同步。,同步网的重要作用 同步网与电信管理网、信令网一起并列为电信网的三大支撑网，是通信网正常运行的基础，也是保障各种业务网运行质量的重要手段。因此，同步网在电信网中具有举足轻重的地位。为交换网、传输网、ISDN网、GSM网等多种网络提供一个统一的时钟平台，减少滑动对各种业务的影响。保证各个网络以至整个电信网运行的安全。,同步网的发展过程 混合型同步网：使用交换机时钟作为同步网节点时钟(F150,C&C08等交换机的时钟框）。独立型同步网：使用独立的时钟设备作为同步网节点时钟（大楼综合定时供给系统 BITS）。,同步网的发展过程早期的数字同步网的目标是使交换网同步，采用混合型同步网。其结构非常简单，一般采用简单的树状结构，在地域中心或网络运营维护中心设置一个基准钟(一般由自主运行的铯原子钟组成)，基准定时信号经传输网传递到各个交换中心，各级交换机时钟成为同步网的节点时钟。这样，早期的同步网并不是一个独立的物理网，它的维护管理依赖于交换网。,此后，随着通信网的迅猛发展，新业务不断涌现，对同步网的要求越来越高。首先对同步网各级节点时钟提出了更高要求：其次，对网络运行性能提出了更高要求：最后，对网络的安全性和可靠性的要求也不断提高。这样同步网就逐渐独立出来，形成了由各级时钟和传输链路组成的独立型同步网，并建立了相应的监控管理网，逐出形成了-套运行、维护和管理体制。,那么到底什么是同步网？什么是网同步呢?如前所述，同步网是数字同步网的简称，它是一个物理网，由同步网节点设备(各级时钟)和定时链路组成。同步网的作用是为其他网络提供定时参考信号。此外，为了保障同步网的正常远行，还为同步网配置了网络管理系统。下图是同步网时钟等级图。表示同步等级网和电话等级网的关系。,网同步是指将定时信号(频率或时间)分配到所有网元的方法。同步网和各种业务网都要进行网同步。网同步包括很多方面内容，例如：在同步网中，节点定时设备是如何同步的?采取主从同步，还是互同步?在业务网中，定时是如何提取，如何分配的?在下面都有介绍。（网同步是以位同步和帧同步为基础的，这三个概念是本章重点之一）,同步的分类,位同步：通信双方的位定时脉冲信号频率相等且符合一定的相位关系。帧同步：在节点设备中准确地识别帧标志码。在同步复用的情况下，能够正确的区分每一帧的起始位置并正确的把它们区分开来。网同步：网络中各个节点的时钟信号频率相等。,数字网中的同步技术有以下几种：(1)接收同步：在点与点之间进行数字传输时，收端为了正确地再生所传递的信号，必须产生一个时间上与发端信号同步的、位于最佳取样判决位置的脉冲序列。因此，必须从接收信码中提取时钟信息，使其与接收信码在相位上同步。这种为了满足点对点通信的需要所提出的相位同步要求广泛用于数字传输之中。,数字同步网概述,(2)复用同步：在数字信道上，为了提高信道利用率，通常采用时分多路复用的方式，将多个支路数字信号合路后在群路上传输，这称为数字复用。进行合路的这些支路信号，来自不同的地点，可能具有不同的相位，通常还可能具有不同的速率。为了使这些支路信号在群路信道上正确地进行合路，要求它们在群路信道上能同步运行。这种复用同步是线路上传输所必需的。,数字同步网概述,复用包括同步复用、准同步复用和非同步复用三种技术。同步复用将各支路信息依次插入群路时隙中，实现简单，传输效率高，已广泛应用于数字话路复用设备和SDH设备中。准同步复用采用码速调整技术，首先将支路速率进行调整。因此能将在一定频率容差范围内的各个支路信号复用成一个高速数字流，而不再像同步复用那样要求各支路信号之间的频率和相位严格同步，传输效率也较高，广泛应用于PDH数字群复用中。非同步复用采用多个二进制数码传送一个二进制数字信息的方法(如高速取样法、跳变沿编码法等)，因此各复用支路信号之间的频率和相位都不必同步。但信道的传输效率较低，一般只用在低速数据信号复用中。,数字同步网概述,(3)交换同步：在一个由模拟传输和数字交换构成的混合网中，网内不存在交换同步问题。只有在数字传输和数字交换构成的综合数字网内，为了使到达网内各交换节点的全部数字流都能实现有效的交换，必须使到达交换节点的所有数字流的帧定位信号同步，这种数字交换中需要的同步称为交换同步。由于交换同步涉及到网中到达各交换节点的全部数字流，因此又称为网同步。,数字同步网概述,1）滑码的概念 若本地接收的时钟频率低于输入时钟的频率，其结果是产生码元丢失;相反若本地时钟频率高于输入时钟频率时/就会产生码元重复。这些都会使传输发生畸变。若畸变较大以使整个一帧或更多的信号丢失或重复，这种畸变就叫做“滑码”。要避免滑码必须强制使两个(或数个)交换系统使用相同的基准频率。,9.2 同步网的主要技术指标,1、滑动,以交换机缓冲器的容量为1 bit为例来讨论滑码的产生。,2)滑动的由来,下图是在交换局的输入端示意图。图中A局和B局的数字信号到达C局，它们的时钟信号频率分别为fa、fb和fc，并且在同一基准频率上下略有偏差。C局分别按fa、fb写缓冲器，按fc读缓冲器，当fa、fb和fc之间误差积累到一定程度时，产生滑码。,当缓冲器的容量为1 bit时，滑码一次丢失或增加的码元数为1 bit，这时将引起帧失步，从而造成在失步期间全部信息码元的丢失。解决的方法是扩大缓冲器的容量。下图是缓冲器容量为1帧时滑码产生的情况。图中，fafc，即对于缓冲器是写得快而读得慢，缓冲器存储的码元逐渐增加，当增加至一帧时，将产生一次滑码，从而丢失1帧的码元。(b)是fbfc的情况，这时滑码一次，码元将增加1帧。,在实际的数字交换机中，缓冲器的容量可为1帧或大于1帧，把滑码一次丢失或增加的码元数控制为l帧。这样做的优点有二：一是减少了滑码的次数，二是由于滑码一次丢失或增加的码元数量为l帧，防止了帧失步的产生。这种滑码一次丢失或增加一个整帧的码元常称为滑帧,由于滑码一次丢失或增加的码元数是确定的，因此也常称其为受控滑码。,同步网的主要技术指标,3)滑动的影响 滑动的影响是研究一个数字基群复用信号,因受控滑动造成数字信号成帧地丢失或重复时对各种通信业务性能的影响。一般来说，滑动对不同的通信业务会产生不同的效果，信息冗余度越高的系统，滑动的影响就越小。滑码对语音的影响较小。一次滑码对于PCM基群将丢失或增加一个整帧，但对于64 kb/s的一路话音信号则丢失或增加一个取样值，这时感觉到的仅是轻微的卡嗒声。由于话音波形的相关性，因此能够有效地掩盖这种滑码的影响，对于电话而言可以允许每分钟滑码5次。,同步网的主要技术指标,对于PCM系统中的随路信令而言，滑码将造成复帧失步。复帧失步后的恢复时间一般为5ms。因此一次滑码将造成随路信号5ms的中断。对于公共信道信令，由于ITU-T No.7信号系统采用检错重发(ARQ)方式，发生滑码以后则要求发端将有关的信令重发一次，因此滑码将使呼叫接续的速度变慢，而不致造成接续的错误。对于64 kb/s及中速的数据，滑码造成丢失或增加的数据可以为检错程序所发现，并要求前一级将此数据重发，虽然不会发生错误，但延迟了信息传送时间，降低了电路利用率。如果要求无效时间为1%5%，则每小时可以允许滑码l7次。,同步网的主要技术指标,4)滑码率的计算 数字网中滑动产生的传输损伤可用滑动速率来表示，也就是单位时间内滑动的次数。当读写时差Td大于NT0(N为滑码一次增加或丢失的码元数，T0是码元周期)或者小于0时就产生滑码，因此滑码速率也就是读写时差超过门限值的速率。设f 表示基准时钟频率，f表示时钟频率与基准频率之间的偏差，则f/f是节点时钟频率的相对误差，2f/f是两个节点之间的最大频率相对误差，读写时差等于时间相对误差与时间的乘积。因此，两次滑码之间的时间间隔Ts可以表示为：,同步网的主要技术指标,因此滑码速率Rs可以表示为,式中Fs为帧频。假设两个时钟的相对频差为110-11，滑码一次增加或丢失的码元数为256 bit，对2048 kb/s的基群码流，最大可能的滑码速率为,Rs=2 f/fFs=1/6 250 000 s=1/72.34天,同步网的主要技术指标,2、抖动和漂移 同步网定时性能的一项重要指标为抖动和漂移。数字信号的抖动定义为数字信号的有效瞬间在时间上偏离其理想位置的短期变化，而数字信号的漂移定义为数字信号的有效瞬间在时间上偏离其理想位置的长期变化，因此抖动和漂移具有同样性质，即从频率角度衡量定时信号的变化，通常把往复变化频率超过10 Hz的称为抖动，而将小于10 Hz的相位变化称为漂移。,同步网的主要技术指标,在实际系统中，数字信号的抖动和漂移受外界环境和传输的影响，也受时钟自身老化和噪声的影响，一般在节点设备中对抖动具有良好的过滤功能，但是漂移是非常难以滤除的。漂移产生源主要包括时钟、传输媒介及再生器等，随着传递距离的增加，漂移将不断累积。ITU-T建议G.823规定了“基于2048 kb/s”系列的数字网中抖动和漂移的控制，这对数字网抖动和漂移指标的制定和分配，数字网设备设计参数的确定，特别是网同步中帧调整器设计参数的确定有重要参考价值。漂移和抖动是时钟的技术指标，而滑码是帧同步的技术指标。,同步网的主要技术指标,1、节点时钟设备 节点时钟设备主要包括独立型定时供给设备和混合型定时供给设备。独立型节点时钟设备是数字同步网的专用设备，主要包括：铯原子钟、铷原子钟、晶体钟、大楼综合定时系统(BITS)以及由全球定位系统(GPS和GLONASS)组成的定时系统。混合型定时供给设备是指通信设备中的时钟单元，它的性能满足同步网设备指标要求，可以承担定时分配任务，如交换机时钟，数字交叉连接设备(DXC)等。铯钟的长期稳定性非常好，没有老化现象，可以作为自主运行的基准源。但是铯钟体积大、耗能高、价格贵,并且铯素管的寿命为58年，维护费用大，一般在网络中只配置l2组铯钟做基准钟。,9.3 网同步设备和定时分配链路,铷钟与铯钟相比，长期稳定性差，但是短期稳定性好，并且体积小、重量轻、耗电少、价格低。利用GPS校正铷钟的长期稳定性，也可以达到一级时钟的标准，因此配置了GPS的铷钟系统常用作一级基准源。晶体钟长期稳定性和短期稳定性比原子钟差，但晶体钟体积小、重量轻、耗电少，并且价格比较便宜，平均故障间隔时间长。因此，晶体钟在通信网中应用非常广泛,网同步设备和定时分配链路,1)GPS系统概述 GPS(全球定位系统)是美国国防部组织建立并控制的卫星定位系统，它可以提供三维定位(经度、纬度和高度)、时间同步和频率同步，是一套覆盖全球的全方位导航系统。早期的GPS系统主要用于导航定位，主要为美国军方服务。20世纪90年代初，由于GPS接收机价格低廉，不向用户收取使用费，并且能够提供高性能的频率同步和时间同步，因此，GPS开始在通信领域使用，并且随着近几年通信的迅猛发展，GPS的应用也越来越广泛。,2)GPS系统组成 GPS系统可以分为三部分：GPS卫星系统、地面控制系统和用户设备，如下图所示。,(1)GPS卫星系统 GPS卫星系统包括24颗卫星，分布在6个轨道上，其中3颗卫星作备用。每个轨道上平均有34颗卫星。每个轨道面相对于赤道的倾角为55，轨道平均高度为20 200 km，卫星运行周期为11小时58分。这样，全球在任何时间、任何地点至少可以看到4颗卫星，最多可以看到8颗。每颗卫星上都载有铷钟，称为卫星钟，接受地面主钟的控制。(2)地面控制系统 地面控制系统包括1个主控站(MCS：Master Control Station)、5个监控站(MS：Monitor Station)和3个地面站(GA：Ground Antennas)。,监控站分布在不同地域，能够同时检测多达11颗卫星。监控站对收集来的数据并不做过多的处理，而将原始的测试数据和相关信息送给主控站处理。主控站根据收集来的数据估算出每个卫星的位置和时间参数，并且与地面基准相比对，然后形成对卫星的指令。这些新的数据和指令被送往卫星地面站，通过卫星地面站发送出去，卫星按这些新的数据和指令进行工作，并把有关数据发送给用户。在主控站中用于比对的同步基准由美国海军天文台控制，它是原子钟与协调世界时(UTC：Coordinated Universal Time)比对后的信号。这样就使卫星钟与GPS主时钟之间保持精确同步。,卫星发射的信号有两种，其中每一种用不同的频率发射：L1波段：1575.42 MHz，载有民用码(C/A伪随机码)、军用码(P伪随机码)和数据信息。L2波段：1227.26 MHz，仅供军用码(P伪随机码)和数据信息使用。,(3)用户设备 用户设备指GPS接收机，包括天线、馈线和中央处理单元。其中中央处理单元由高稳晶振和锁相环组成，它对接收信号进行处理，经过一套严密的误差校正，使输出的信号达到很高的长期稳定性。定时精度能够达到300 ns以内。在通信网中，常将GPS与铷钟配合使用，利用GPS的长稳特性，结合铷钟的短稳特性,得到准确度和稳定度都很高的同步信号。该信号可以作为基准源使用。,4)GPS在通信系统中的应用 频率同步是指信号的频率跟踪到基准频率上，使其长期稳定地与基准保持一致。但不要求起始时刻保持一致。这样，基准不一定跟踪UTC，可以使用独立运行的铯钟组作为同步基准，也可以使用GPS对铯钟组进行校验，以使其保持更好的准确度。传统的电信网主要要求频率同步，因此，已建成的同步网主要满足频率同步的要求。时间同步不仅要求信号的频率锁定到基准频率上，使其长期稳定地与基准保持一致，而且要求信号的起始时刻与UTC保持一致。这样，时间同步的基准必须跟踪到UTC上。,在CDMA移动通信系统中，要求基站之间相对于 UTC的时刻差500 ns，由于地面传输的时延问题，时间基准不能像频率基准那样传输和分配，因此，目前不得不采用GPS技术，即在每个基站配置GPS。GLONASS系统是前苏联紧跟美国 GPS系统研究发展的卫星导航定位系统。其工作原理与GPS相似，但目前的应用没有GPS广泛。,通信楼综合定时供给系统 早期的数字同步网，用数字交换机的内部时钟作为节点时钟使用。随着数字通信网的发展，通信楼内安装的数字设备的种类和数量日益增加，所需要的基准定时信号的数量和类型也增多了，同时要求的时钟性能指标也提高了，因此有必要在同步节点或通信设备较多以及通信网的重要枢纽，单独设置时钟系统，这就是通信楼综合定时供给系统(BITS)。,2、定时分配 定时分配就是将基准定时信号逐级传递到同步通信网中的各种设备。定时分配包括局内定时分配和局间定时分配。1)局内定时分配 局内定时分配是指在同步网节点上直接将定时信号送给各个通信设备。即在通信楼内直接将同步网设备(BITS)的输出信号连接到通信设备上。此时，BITS跟踪上游时钟信号，并滤除由于传输所带来的各种损伤，例如抖动和漂移，能重新产生高质量的定时信号，用此信号同步局内通信设备。局内定时分配一般采用星型结构，如下图所示。从BITS到被同步设备之间的连线采用2Mb/s或2MHz的专线。,网同步设备和定时分配链路,局内定时设备,网同步设备和定时分配链路,在通信楼内需要同步的设备主要包括：程控交换机、异步传送模式交换机(ATM)、No.7信令转接点设备、数字交叉连接设备(DXC)、SDH网的终端复用设备(TM)、分插复用设备(ADM)、DDN网设备和智能网设备等。这种星型结构的优点是：同步结构简单、直观、便于维护。缺点是外连线较多，发生故障的概率增大。同时，由于每个设备都直接连到同步设备上，这样就占用了较多的同步网资源。因此在实际网络中，对这种星型结构进行了一些改进。当局内的设备较多时，对同一类设备或组成系统的设备，可以通过业务线串接，也可以通过外同步接口连接，如下图所示：,网同步设备和定时分配链路,改进的局内定时分配,网同步设备和定时分配链路,例如，局中有些SDH设备,包括DXC、ADM、TM，组成局内传输系统，可以将BITS的定时信号直接连到DXC设备的外时钟输入口，DXC将同步网定时承载到业务线上，传递给ADM、TM等设备，这些设备从业务信号中提取定时。背靠背的TM之间，可以通过外时钟输入口和外时钟输出口相连来传递定时，也可以提供业务线传递定时。另外，若局内有几个相同的设备(例如交换机)，并且有业务关系，那么，可以将一个交换机的外时钟输入口连到BITS上，其他交换机从相连的业务线中提取同步网定时。这样连接的优点是：节省了同步网资源，降低了由于外连线带来的故障，方便了维护。,网同步设备和定时分配链路,2)局间定时分配 局间定时分配是指在同步网节点间的定时信号的传递。根据同步网结构，局间定时传递采用树状结构，通过在同步网节点间的定时链路，将来自基准时钟的定时信号逐级向下传递。上游时钟通过定时链路将定时信号传递给下游时钟。下游时钟提取定时，滤除传输损伤，重新产生高质量的定时信号提供给局内设备，并再通过定时链路将定时信号传递给它的下游时钟。目前采用的定时链路主要有两种：PDH定时链路和SDH定时链路。,网同步设备和定时分配链路,9.4 网同步技术,1、网同步技术概述(网同步是指网络中各个节点的时钟信号频率相等。)网同步技术可分为三大类：准同步、主从同步和互同步之分。准同步：数字设备均采用高精度的时钟，独立运行，互不控制。相互之间的相对频差引起的滑码在指标限值之内。主从同步：将各个数字设备中的时钟经数字链路连接成网，网内配一个或多个高精度的原子钟及其相应的控制系统，网内数字设备的时钟全都锁定并运行在相同的频率上。互同步：没有特定的主节点和时钟基准，网中每一个节点的本地时钟通过锁相环路受所有接收到的外来数字链路定时信号的共同加权控制。,技术分类,为保证一个稳定的全网时钟频率，必须采用某种技术使全网所以节点的时钟频率偏差保持在一定的范围之内。以符合要求的滑动指标。分类：,准同步,同步,主从同步,互同步,1.1、准同步 准同步方式中各交换节点的时钟彼此是独立的，但它们的频率精度要求保持在极窄的频率容差之中，网络接近于同步工作状态，通常称为准同步工作方式。准同步工作方式的优点是网络结构简单，各节点时钟彼此独立工作，节点之间不需要有控制信号来校准时钟的精度。网络的增设和改动都很灵活，因此得到了广泛的应用。它特别适合于国际交换节点之间同步使用。各国军用战术移动通信网，为提高网同步的抗毁能力，也采用准同步方式工作。各国民用数字通信网，为提高网同步的可靠性，通常要求在所选用的网同步技术出现故障时利用准同步工作方式来过渡。,网同步技术,准同步方式有如下缺点：(1)节点时钟是互相独立的，不管时钟的精度有多高，节点之间的数字链路在节点入口处总是要产生周期性的滑动，这样对通信业务的质量有损伤。(2)为了减小对通信业务的损伤，时钟必须有很高的精度,通常要求采用原子钟，需要较大的投资，可靠性也差。,网同步技术,1.2、主从同步 主从同步(Master Slave Synchronized)方式指数字网中所有节点都以一个规定的主节点时钟作为基准，主节点之外的所有节点或者是从直达的数字链路上接收主节点送来的定时基准，或者是从经过中间节点转发后的数字链路上接收主节点送来的定时基准，然后把节点的本地振荡器相位锁定到所接收的定时基准上，使节点时钟从属于主节点时钟，如下图所示。这是一个由两级星型网组成的树型网。主从同步方式的定时基准由树型结构传输链路的数字信息来传送。,网同步技术,主从同步方式,网同步技术,主从同步方式的优点主要有：(1)避免了准同步网中固有的周期性滑动。(2)锁相环的压控振荡器只要求较低的频率精度，和准同步方式相比较，大大降低了费用。(3)控制简单，特别适用于星型或树型网。,网同步技术,但主从同步方式也存在一些缺点，主要有如下几点：(1)系统采用单端控制，任何传输链路中的扰动都将导致定时基准的扰动。这种扰动将沿着传输链路逐段累积，影响网中定时信号的质量。(2)一旦主节点基准时钟和传输链路发生故障，就会造成从节点定时基准的丢失，导致全系统或局部系统丧失网同步能力。,网同步技术,1.3、相互同步 相互同步(Mutually Synchronized)技术是指数字网中没有特定的主节点和时钟基准，网中每一个节点的本地时钟通过锁相环路受所有接收到的外来数字链路定时信号的共同加权控制。因此节点的锁相环路是一个具有多个输入信号的环路，而相互同步网构成将多输入锁相环相互连接的一个复杂的多路反馈系统。在相互同步网中各节点时钟的相互作用下，如果网络参数选择得合适，网中所有节点时钟最后将达到一个稳定的系统频率，从而实现了全网的同步工作。,网同步技术,互同步系统主要有如下优点：(1)当某些传输链路或节点时钟发生故障时，网络仍然处于同步工作状态,不需要重组网络，简化了管理工作。(2)可以降低节点时钟频率稳定度的要求，设备较便宜。(3)较好地适用于分布式网路。,网同步技术,互同步系统有如下缺点：(1)稳态频率取决于起始条件、时延、增益和加权系数等，因此容易受到扰动。(2)由于系统稳态频率的不确定性，因此很难与其他同步系统兼容。(3)由于整个同步网构成一个闭路反馈系统，系统参数的变化容易引起系统性能变坏，甚至引起系统不稳定。,网同步技术,2、数字同步网结构 利用上述基本网络同步技术，可采用下列结构组建同步网。1)全同步网 在全同步方式下，同步网接受一个或几个基准时钟控制。当同步网内只有一个基准时钟时，同步网内的其他时钟就都同步到该基准时钟上，如下图所示。,网同步技术,主从同步网,网同步技术,在这种类型的同步网中，最高一级时钟为符合G.811规定的性能的时钟，即基准时钟,也称为一级时钟。它作为主钟为网络提供基准定时信号。该信号通过定时链路传递到全网。二级时钟是它的从钟，从与之相连的定时链路提取定时，并滤除由于传输带来的损伤，然后将基准定时信号向下级时钟传递。三级时钟从二级时钟中提取定时，这样就形成了主从全同步网结构。全同步网的另一种类型是在同步网中，存在着几个基准时钟，网络中的其他时钟接受这几个基准时钟的共同控制，典型结构如下图所示。,网同步技术,多基准全同步网,网同步技术,在这种结构的同步网中，存在着多个符合G.811建议的基准时钟。在基准时钟层面上，需要采用一定的方法对基准时钟进行校验，以保证基准时钟间的同步。目前，一般采用如下两种方法：(1)在所有的基准时钟上装配GPS接收机，使所有基准时钟通过GPS系统跟踪UTC，保持与UTC一致的长期频率准确度,从而达到全网同步运行的目的。(2)在基准时钟层面上，基准时钟间采用类似互同步的方法，每个基准时钟都与其他基准时钟相连，并进行对比计算，以获得一个更为准确的综合频率基准。然后去调整每个基准时钟，使网络同步运行。,网同步技术,2)全准同步网 在全准同步方式下，网内的所有时钟都独立运行，不接受其他时钟的控制。网络采用分布式结构，如下图所示。网络内时钟没有高级和低级之分，同步网以各个时钟为中心，划分为多个独立的同步区，各时钟负责本区内设备的同步。在各个时钟之间不需要定时链路的连接，没有局间定时分配。,网同步技术,全准同步,网同步技术,全准同步网要求网内各个时钟都具有很高的准确度和稳定度，时钟具有相同的级别，以保证业务网的同步性能。因此全准同步网应用不太普遍，只有一些地域小的国家采用这种方式。当网络规模较大时，这种结构的网络不仅成本高，而且难以控制管理，网络的同步性能难以保证。,网同步技术,3)混合同步网 在混合同步方式下，将同步网划分为若干个同步区，每个同步区是一个子网，在子网内采用全同步方式，在子网间采用准同步方式，如图所示：,网同步技术,在每个子网中，采用主从同步方式。一般设置一个基准时钟(为了提高网络的可靠性，在一个子网内也可以设置多个基准时钟)为网络提供基准定时。各级时钟提取定时，并逐级向下传递，在各个子网间采用准同步方式。混合同步网与多基准时钟控制的全同步网的区别是：在全同步网内，各个基准时钟之间通过一定的方式(例如通过GPS跟踪UTC或各基准时钟间的比对调整)使各个基准时钟同步运行。全网具有很高的同步性能。而在混合方式下，子网与子网的基准时钟间不需要进行同步，它们是独立运行的。,网同步技术,9.5 我国的数字同步网,80年代末，在部分地区组建起了混合型数字同步网。90年代初期开始进行数字同步网实验工程，在北京、上海、广州使用独立型同步网设备进行联网实验，初步验证了独立型同步网方案，于1994年确定了我国同步网的整体方案。19941996年，数字同步网得到了迅猛发展，基本完成了骨干网的建设。到日前为止，我国已基本建成了覆盖以上交换中心的全国数字同步网，有些省份同步网己延伸到县级。同时形成了一套较为完善的监控、维护、管理体制。,我国数字网的网同步方式是分布式的、多个基准时钟控制的全同步网。国际通信时，以准同步方式运行。其定时准确度可达110-12，全国数字同步骨干网网络组织示意图如下图所示。组网的方式是采用多基准的全同步网方案。第一级是基准时钟，由铯(原子)钟或GPS配铷钟组成。它是数字网中最高等级的时钟，是其他所有时钟的惟一基准。在北京国际通信大楼安装三组铯钟，武汉长话大楼安装两组超高精度铯钟及两个GPS，这些都是超高精度一级基准时钟(PRC：Primary Reference Clock)。,我国的同步网,全国数字同步骨干网络组织示意图,我国的同步网,第二级为有保持功能的高稳时钟(受控铷钟和高稳定度晶体钟)，分为A类和B类。上海、南京、西安、沈阳、广州、成都等六个大区中心及乌鲁木齐、拉萨、昆明、哈尔滨、海口等五个边远省会中心配置地区级基准时钟(LPR：Local Primary Reference，二级标准时钟)，此外还增配GPS定时接收设备，它们均属于A类时钟。全国30个省、市、自治区中心的长途通信大楼内安装的大楼综合定时供给系统，以铷(原子)钟或高稳定度晶体钟作为二级B类标准时钟。今后各省中心也逐步增配GPS做各地区基准信号源。,我国的同步网,A类时钟通过同步链路直接与基准时钟同步，并受中心局内的局内综合定时供给设备时钟同步。B类时钟，应通过同步链路受A类时钟控制，间接地与基准时钟同步，并受中心内的局内综合定时供给设备时钟同步。各省间的同步网划分为若干个同步区，见下图(a)。同步区是同步网的最大子网，可作为一个独立的实体对待。也可以接收与其相邻的另一个同步区的基准作为备用，见下图(b)。,我国的同步网,同步区示意图,我国的同步网,各省内设置在汇接局(Tm)和端局(C5)的时钟是第三级时钟，采用有保持功能的高稳定度晶体时钟，其频率偏移率可低于二级时钟。通过同步链路与第二级时钟或同等级时钟同步，需要时可设置局内综合定时供给设备。第四级时钟是一般晶体时钟，通过同步链路与第三级时钟同步，设置在远端模块、数字终端设备和数字用户交换设备当中。,我国的同步网,组网原则,1、先选用GPS，再转入地面。2、避免时钟环路。3、采用可靠度最高的传输系统传输同步定时基准信号4、主备用路由尽量分开。6、受控钟必须从高一级或同级处获得。,