專利名稱：一種提高基準(zhǔn)鐘性能的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種提高基準(zhǔn)鐘性能的方法 及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
同步網(wǎng)絡(luò)是通信網(wǎng)絡(luò)的支撐網(wǎng)，其同步性能影響通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù) 的質(zhì)量。同步網(wǎng)絡(luò)一般由同步時鐘節(jié)點(diǎn)和傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，目前的傳輸網(wǎng)絡(luò)為SDH ( Synchronous Digital Hierarchy )傳輸網(wǎng)絡(luò)，同步時 鐘節(jié)點(diǎn)包括全網(wǎng)基準(zhǔn)鐘PRC (Primary Reference Clock )、區(qū)域基準(zhǔn) 鐘LPR (Local Primary Reference)和大樓綜合定時供給設(shè)備BITS (Building Integrated Timing Supply )?；鶞?zhǔn)鐘(PRC/LPR)是整個國家或地區(qū)的時鐘基準(zhǔn)，負(fù)責(zé)向同步網(wǎng) 絡(luò)提供時鐘信號。BITS是一個受控時鐘，它在外部高精度的時鐘同 步信號(通常為基準(zhǔn)鐘PRC或者LPR)的控制下被同步。如圖1所示， 為BITS的基本結(jié)構(gòu)示意圖。 一般情況下，外部時鐘同步信號不只一 路，但是BITS只受控于優(yōu)先級別最高(通常是以精度最高信號的作 為最高優(yōu)先級別信號)的一路信號。如果這路信號劣化或者丟失，就 受控于次高優(yōu)先級別信號，依此類推；如果外部時鐘同步信號全部劣 化或者丟失，BITS則按照自身精度處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。BITS輸出的
同步時鐘信號一部分提供給本地同步設(shè)備， 一部分通過數(shù)字電路傳送 到遠(yuǎn)端同步系統(tǒng)。因此，基準(zhǔn)鐘的精度、可靠性和穩(wěn)定性決定了整個 網(wǎng)絡(luò)的時鐘質(zhì)量。
在現(xiàn)有技術(shù)中PRC主要是由自主運(yùn)行的銫鐘組組成。銫鐘是利用 銫原子內(nèi)部的電子在兩個能級間跳躍時輻射出來的電磁波作為標(biāo)準(zhǔn)， 去控制校準(zhǔn)電子振蕩器，進(jìn)而控制鐘的走動。而且從統(tǒng)計學(xué)角度看， 多個銫鐘振蕩頻率的平均值的穩(wěn)定度比一個銫鐘的穩(wěn)定度更高。因此 在基準(zhǔn)鐘設(shè)備中通常釆用的是銫鐘組。圖2為釆用銫鐘組作為外部時 鐘同步信號的PRC。銫鐘輸出精度高，但是長期運(yùn)行后，銫鐘會存在 一定的頻偏，難以滿足同步網(wǎng)絡(luò)日益增長的精度要求，并且釆用銫鐘 組體積、質(zhì)量和功耗大，價格昂貴，需要的建設(shè)成本和維護(hù)成本都過 高。
現(xiàn)有技術(shù)中另一種PRC是由GPS信號接收機(jī)和銫鐘組組成，其優(yōu) 先級別最高的外部時鐘同步信號是GPS信號。如圖3所示，圖3為釆 用GPS信號作為最高優(yōu)先級別外部時鐘同步信號的PRC。 GPS信號正 常時，BITS釆用GPS信號作為外部時鐘同步信號；只有在GPS信號 劣化或丟失時，才可能釆用銫鐘組的信號作為外部時鐘同步信號，所 以正常情況下銫鐘組一直處于閑置狀態(tài)。當(dāng)GPS信號發(fā)生異常，PRC 的最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號從GPS信號切換到銫鐘組作為 外部時鐘同步信號時，會引起性能下降，同時可能引起同步狀態(tài)信息 值(Synchronization Status Message, SSM)變化，導(dǎo)致全網(wǎng)SDH
設(shè)備的時鐘切換。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中LPR主要是由受控于GPS信號的銣鐘組成。通
過GPS從空間取得高精度的時標(biāo)，再與受控銣鐘配合，得到與銫鐘相 近的高精度時標(biāo)。這種裝置對于GPS信號的依賴性太大，當(dāng)GPS信號 劣化或丟失時，時鐘精度將無法保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高基準(zhǔn)鐘性能的方法及系統(tǒng)，解決 基準(zhǔn)鐘設(shè)備的可靠性低、長期穩(wěn)定性差和成本高等問題，既適用于全 網(wǎng)基準(zhǔn)鐘PRC又適用于區(qū)域基準(zhǔn)鐘LPR。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種提高基準(zhǔn)鐘性能的方法，該方法包括
將原子鐘信號和GPS信號鎖相處理后得到鎖相信號；將鎖相信號 輸出給BITS作為最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；BITS受控于所
述最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號。
一種提高基準(zhǔn)鐘性能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輸入模塊，鎖相模塊和 BITS模塊
所述輸入模塊向所述鎖相模塊提供輸入信號；
所述鎖相模塊用于處理所述輸入模塊提供的信號，并向所述BITS 模塊提供鎖相信號作為最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；
所述BITS模塊受控于所述最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號。
本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，將原子鐘信號和GPS信號通過鎖相模 塊處理得到的鎖相信號作為BITS的最高優(yōu)先級別外部時鐘同步信號，將原子鐘信號的高精度和GPS信號的長期穩(wěn)定性結(jié)合起來，提高 了設(shè)備的可靠性和同步網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)鐘的性能。


圖1為BITS的基本結(jié)構(gòu)示意圖2為釆用銫鐘組作為外部時鐘同步信號的PRC;
圖3為釆用GPS信號作為最高優(yōu)先級別外部時鐘同步信號的PRC;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例鎖相模塊的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明方法流程圖6為本發(fā)明較佳實(shí)施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附 圖并以銫原子鐘(以下簡稱為銫鐘)為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì) 說明。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例鎖相模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示。該鎖 相模塊主要包括鑒相比較器、低通濾波器LPF (Low Pass Filter) 和直接數(shù)字合成DDS芯片(Direct Digital Synthesis )。
鑒相比較器，用于檢測GPS設(shè)備提供的GPS信號和鎖相模塊的輸 出信號之間的相位關(guān)系；
低通濾波器LPF，用于接收來自鑒相比較器的輸出信號，并濾除 輸出信號中的高頻分量，輸出低頻分量；
DDS芯片，用于接收所述低通濾波器輸出的低頻信號和銫鐘設(shè)備 的輸出信號，并輸出鎖相信號；該鎖相信號作為鎖相模塊的輸出信號， 同時作為一個輸入，向所述鑒相比較器提供反饋信號，使得鎖相輸出 信號在頻率上能夠與GPS信號保持一致。
圖5為本發(fā)明方法流程圖，如圖5所示，包括以下步驟 步驟501:銫鐘設(shè)備和GPS設(shè)備向鎖相模塊提供銫鐘信號和GPS 信號，所述銫鐘信號作為本振信號，所述GPS信號作為參考信號； 步驟502:鎖相模塊對輸入的銫鐘信號和GPS信號進(jìn)行鎖相處理； 步驟503:鎖相模塊向BITS提供鎖相信號，以作為最高優(yōu)先級別 外部時鐘同步信號，GPS設(shè)備向BITS提供GPS信號作為次高優(yōu)先級 別外部時鐘同步信號，銫鐘設(shè)備向BITS提供銫鐘信號作為第三優(yōu)先 級別外部時鐘同步信號；
步驟504: BITS判斷最高優(yōu)先級別外部時鐘同步信號是否劣化或 者丟失；
步驟505:如果最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號正常，則BITS 受控于最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；
步驟506:如果最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號劣化或者丟失， 則BITS判斷次高優(yōu)先級別的外部時鐘信號是否劣化或者丟失；
步驟507:如果次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號正常，則BITS 受控于次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；
步驟508:如果次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號劣化或者丟失，
則BITS判斷第三優(yōu)先級別的外部時鐘信號是否劣化或者丟失；
步驟509:如果第三優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號正常，則BITS 受控于第三優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；
步驟510:如果第三優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號劣化或者丟失, 則外部基準(zhǔn)時鐘出現(xiàn)故障，BITS按照自身精度處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
圖6為本發(fā)明較佳實(shí)施例一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖6所示，該系統(tǒng) 主要包括輸入模塊、鎖相模塊和BITS模塊。
所述輸入模塊，包括銫鐘設(shè)備和GPS設(shè)備所述銫鐘設(shè)備用于向 所述鎖相模塊和所述BITS模塊提供銫鐘信號；所述GPS設(shè)備用于接 收GPS信號并向所述鎖相模塊和所述BITS模塊提供GPS信號；
所述鎖相模塊，用于處理所述輸入模塊提供的銫鐘信號和GPS信 號，輸出鎖相信號，所述鎖相信號受控于所述銫鐘信號和GPS信號；
所述BITS模塊用于接收所述輸入模塊和所述鎖相模塊提供的外 部時鐘同步信號，受控于最高優(yōu)先級別的信號；如果最高優(yōu)先級別的 外部時鐘同步信號劣化或者丟失，BITS受控于次高優(yōu)先級別的外部 時鐘同步信號，依此類推；如果外部時鐘同步信號全部劣化或者丟失， BITS則按照自身精度處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
所述外部時鐘同步信號的優(yōu)先級數(shù)序依次為鎖相信號、GPS信號 和銫鐘信號；
由于同時參考了 GPS信號和銫鐘信號，有效提高了基準(zhǔn)鐘的精度 和長期穩(wěn)定性；避免了釆用銫鐘組以及銫鐘的長期閑置，有效降低了 成本；降低了對GPS的依賴性，提高了設(shè)備的可靠性和同步網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)
鐘的性能。
圖7為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，該系統(tǒng) 主要包括輸入模塊和輸出模塊。
所述輸入模塊，包括銫鐘設(shè)備和GPS設(shè)備所述銫鐘設(shè)備用于向 所述輸出模塊提供銫鐘信號；所述GPS設(shè)備用于接收GPS信號并向所 述輸出模塊提供GPS信號；
所述輸出模塊，包括鎖相設(shè)備和BITS設(shè)備所述鎖相設(shè)備，用于 處理所述輸入模塊提供的銫鐘信號和GPS信號，并輸出鎖相信號，所 述鎖相信號受控于所述銫鐘信號和GPS信號；所述BITS設(shè)備，用于 接收所述外部時鐘同步信號，受控于最高優(yōu)先級別的信號；如果最高 優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號劣化或者丟失，則BITS受控于次高優(yōu) 先級別的外部時鐘同步信號，依此類推；如果外部時鐘同步信號全部 劣化或者丟失，BITS則按照自身精度處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
所述外部時鐘同步信號的優(yōu)先級數(shù)序依次為鎖相信號、GPS信號 和銫鐘信號；
所述鎖相設(shè)備，集成在所述BITS設(shè)備之中，是所述BITS設(shè)備的 一部分。
由于鎖相設(shè)備集成在BITS設(shè)備之中，減小了系統(tǒng)的體積，降低了 系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本。
參照上述實(shí)施例，本發(fā)明方法在銣原子鐘、氫原子鐘等原子鐘設(shè) 備中的具體實(shí)現(xiàn)過程是一樣的，此處不再贅述。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本 發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、 一種提高基準(zhǔn)鐘性能的方法，其特征在于 將原子鐘信號和GPS信號鎖相處理后得到鎖相信號；將鎖相信號輸出給BITS作為最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號，BITS受 控于所述最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述原子鐘信 號作為鎖相模塊的本振信號，所述GPS信號作為鎖相模塊的參考 信號，以完成所述鎖相處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述GPS信號 輸出給所述BITS作為次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述原子鐘信 號輸出給所述BITS作為第三優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于當(dāng)最高優(yōu)先級 別的外部時鐘同步信號正常時，BITS受控于最高優(yōu)先級別的外部 時鐘同步信號；當(dāng)最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號劣化或者丟 失時，BITS受控于次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；當(dāng)次高優(yōu) 先級別的外部時鐘同步信號劣化或者丟失時，BITS受控于第三優(yōu) 先級別的外部時鐘同步信號；當(dāng)?shù)谌齼?yōu)先級別的外部時鐘同步信 號劣化或者丟失時，BITS按照自身精度處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
6、 一種提高基準(zhǔn)鐘性能的系統(tǒng)，其特征在于包括輸入模塊、 鎖相模塊和BITS模塊，所述輸入模塊向所述鎖相模塊提供輸入信 號；所述鎖相模塊用于處理所述輸入模塊提供的信號，并向所述BITS模塊提供鎖相信號作為最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號； 所述BITS模塊受控于所述最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述輸入模塊 包括原子鐘設(shè)備和GPS設(shè)備，所述原子鐘設(shè)備的輸出信號作為鎖 相模塊的本振信號，所述GPS設(shè)備的輸出信號作為鎖相模塊的參 考信號。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述GPS設(shè)備輸出端與BITS模塊相連，向所述BITS模塊提 供GPS信號，該GPS信號作為次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；所述原子鐘設(shè)備輸出端與BITS模塊相連，向所述BITS設(shè)備 提供原子鐘信號，該原子鐘信號作為第三優(yōu)先級別的外部時鐘同 步信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述BITS模 塊用于接收鎖相信號、G P S信號和原子鐘信號作為外部時鐘同步信 號；當(dāng)最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號正常時，所述BITS模塊 受控于最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；當(dāng)最高優(yōu)先級別的外 部時鐘同步信號劣化或者丟失時，所述BITS模塊受控于次高優(yōu)先 級別的外部時鐘同步信號；當(dāng)次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號 劣化或者丟失時，所述BITS模塊受控于第三優(yōu)先級別的外部時鐘 同步信號；當(dāng)?shù)谌齼?yōu)先級別的外部時鐘同步信號劣化或者丟失時， 所述BITS模塊按照自身精度處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述鎖相模塊是獨(dú)立的設(shè)備或者是所述BITS模塊的一部分,
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，公開了一種提高基準(zhǔn)鐘性能的方法及系統(tǒng)，本方法將原子鐘信號和GPS信號通過鎖相處理后的鎖相信號、GPS信號以及原子鐘信號依次作為BITS的最高、次高以及第三優(yōu)先級別外部時鐘同步信號。BITS受控于最高優(yōu)先級別的信號，若最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號異常，BITS受控于次高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號，依此類推；本系統(tǒng)包括輸入模塊、鎖相模塊和BITS模塊輸入模塊向鎖相模塊提供輸入信號；鎖相模塊處理輸入模塊提供的信號，并向BITS模塊提供鎖相信號作為最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號；BITS模塊受控于所述最高優(yōu)先級別的外部時鐘同步信號。
文檔編號H04J3/06GK101145864SQ200710123829
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者慶 張 申請人:華為技術(shù)有限公司