時鐘同步系統(tǒng)

提高服務(wù)質(zhì)量的需要高速鐵路對通信的依賴日益增強，而服務(wù)質(zhì)量是鐵路通信部門日趨關(guān)注的核心問題之一。高速鐵路的正點到發(fā)點問題是旅客非常關(guān)注的問題之一，而引發(fā)糾紛主要的原因之一是時間不同步，因此需要迫切解決各種運營同步的問題。 

高速鐵路運輸業(yè)務(wù)的需要隨著鐵路無線通信技術(shù)采用GSM-R體制的確立，在鐵路以東數(shù)字通信發(fā)展過程中，特別是CTCS列控技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，需要不斷引入新的業(yè)務(wù)以適應(yīng)高速鐵路的需要，如列控限速命令的傳送、無線閉塞信號的傳送、動車組列車位置定位、車載設(shè)備監(jiān)控等，這些新業(yè)務(wù)的順利開展，都需要一定精度的時間同步保證

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時間同步的另一種方法是用無線電波傳播時間信息。時間同步系統(tǒng)的相關(guān)信息時間同步服務(wù)器校時原理GPS/北斗授時原理：在局域網(wǎng)內(nèi)設(shè)置已安裝好的時間服務(wù)器（母鐘），接受GPS/北斗全球定位系統(tǒng)提供的標準時間，子鐘通過訪問母鐘的時間自動校時。即利用無線電波來傳遞時間標準．然后由授時型接收機恢復(fù)時號與本地鐘相應(yīng)時號比對，扣除它在傳播路徑上的時延及各種誤差因素的影響，實現(xiàn)鐘的同步。隨著對時鐘同步精度要求的不斷提高，用無線電波授時的方法，開始用短波授時（ms級精度），由于短波傳播路徑受電離層變化的影響，天波有一次和多次天波，地波傳播距離近，使授時精度僅能達到ms級。后來發(fā)展到用超長波即用奧米伽臺授時，其授時精度約10μs左右，后來又用長波即用羅蘭C臺鏈兼顧授時，其授時精度可達到μs，即使羅蘭C臺鏈組網(wǎng)也難于做到全球覆蓋。后來又發(fā)展到用wei星鐘作搬鐘。用超短波傳播時號．通過用戶接收共視某顆wei星，使其授時精度優(yōu)于搬鐘可達到10ns精度?？磥砝眯l(wèi)xing授時是實現(xiàn)全球范圍時鐘精密同步的好辦法，只有利用wei星，才可在全球范圍內(nèi)用超短波傳播時號；用超短波傳播時號不僅傳遞精度高，而且可提高時鐘比對精度，通過共視方法，把衛(wèi)xing鐘當作搬運鐘使用，且能使授時精度高于直接搬鐘，直接搬鐘難于使兩地時鐘去共視它。共視可以消除很多系統(tǒng)誤差以及隨時間慢變化的誤差，快變化的隨機誤差可通過積累平滑消除

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時鐘同步系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

1)輸出時間與協(xié)調(diào)世界時(UTC)時間同步準確度:≤0.1μS。

2)時間保持單元守時精度:時間保持單元晶體振蕩器選用OCXO，守時精度優(yōu)于7*10(0.42μS/min)。

3)功耗:≤20W。

4)平均無故障間隔時間(MTBF)≥70000小時;平均維修時間(MTTR):一般不大于30分，使用壽命不少于20年。正常使用條件下無須維護。

5)IRIG-B(DC)碼信號作為外部時間基準時，時間同步信號技術(shù)指標(IRIG-B DC碼信號上升沿的時間準確度:≤0.1μS):

1PPS/PPM/PPH脈沖信號:

(TTL電平) 準時沿:下降沿，下降時間≤10nS;

下降沿的時間準確度≤0.1μS;

脈沖寬度:200mS;

輸出阻抗:50Ω;

(空接點)準時沿:下降沿，下降時間≤150nS;

下降沿的時間準確度≤1μS;

允許外接電壓:300V/DC，允許電流50mA。

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時鐘同步系統(tǒng)的相關(guān)信息

同步時鐘采用了低相噪鎖相環(huán)技術(shù)和大規(guī)模集成電路設(shè)計，內(nèi)置高穩(wěn)定度恒溫晶振OCXO和高品質(zhì)、高精度授時型GPS接收機,采用先進的GPS頻率測控技術(shù)，對晶體振蕩器的輸出頻率進行精密測量與調(diào)節(jié)，使其輸出頻率準確同步在GPS系統(tǒng)上，提供高精度的時間頻率基準信號，能夠輸出滿足ITU-T G.811要求1級基準時鐘源，可以使用在數(shù)字交換機、SONET和SDH傳輸系統(tǒng)上。同時還可以為任何級別的定時信號發(fā)生器(TSG)提供1級時鐘同步信號，可以向外提供跟蹤與UTC時間的2.048Mb/s(E1)和2.048MHz輸出信號。NTP協(xié)議的用途是把計算機的時鐘同步到世界協(xié)調(diào)時UTC時間，其精度在局域網(wǎng)內(nèi)可達0。

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