现代通信网概论第4章现代通网概论第4章现代通信网概论第4章现代通信网概论第4章.ppt

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。为减小传输链路上日变化引起的定时基准相位扰动，从节点时钟的锁相环应采用带宽极窄的环路来滤除日变化的扰动。 (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。为此，主节点基准时钟须采用多重备份手段以提高可靠 性，而定时基准分配链路采用备用路由的时钟或者在从节点设置具有存储功能的松耦合锁相环路来实现同步。 主从同步方式由于优点多，而缺点又均可采取措施加以克服，因此广泛应用于公用电信网中。当数字网为分布式结构时，主从同步方式就不太合适了。 4.3.3 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。 相互同步方式必然是一个双向控制系统，它可以是单端或双端控制的。单端控制技术无法消除传输链路时延变化的影响，只适用于局部地区的小网；双端控制技术消除了传输链路时延变化的影响，可以用在相当大的区域网中。 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。 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。 4.3.4 外时间基准同步 外时间基准同步方式是指数字通信网中所有节点的时间基准依赖于该节点所能接收到的外来基准信号。通过将本地时钟信号锁定到外来时间基准信号的相位上，来达到全网定时信号的同步。 这种时间基准信号的频率精度很高(大都采用铯钟)，传输路径与数字信息通路无关。但是这种信号只有在外时间基准信号的覆盖区才能采用，非覆盖区就无法采用。同时，外时间基准信号还得采用专门的接收设备。 目前常用的外时间基准信号是GPS(Globe Positioning System)或GLONASS(Global Navigation Satellite System)系统。本节只介绍GPS系统。 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，如图4.5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3~4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。 图4.5 GPS系统 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