gps时间同步系统在电信网的应用研究-

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1、网络时间同步系统在电信网的应用研究   本文通过介绍湖南电信在交换机时间同步上的应用实例分析，阐述了时间同步系统在电信网的应用及发展趋势。   湖南省电信网络中有各种功能的子网，如程控电话网、IN智能网，PHS无线市话网、数据通信网、160/168声讯系统、多媒体通信网以及其他支撑网络和管理网络，这些网络中的绝大部分设备使用的时间都是由设备内部时间来提供的。   这些网络中承载的计费、维护、管理等功能对时间设备的需求精确高，所以系统要求在网络之间传递的信息能够在时间上保持高度一致，精确地跟踪北京标准时间，而通过人工定

2、期或不定期地对设备内部时间进行修正时，引入的人为误差和时间延迟以及设备内部时间源的质量差异所造成的时间偏差，会导致网络中各设备的时间不一致。   对电信网的各子网上各种时间设备进行UTC（绝对时间）时间同步，必须解决三个方面的问题：一、尽量选取高精度的时间源；二、将高精度的时间传送到时间设备，保证在传输过程中误差尽量小；三、用绝对时间同步时间设备，充分利用设备各自的时间校准机制自动实现时间同步，尽量排除人工因素。   一、时间同步概念   1．时间源   世界各国的原子钟按照规定的方法进行相互比对，其数据再由专门的国

3、际机构进行处理，求出全世界统一的原子时，称为国际原子时，简称IAT。UTC（协调世界时）在本质上是一种原子时，因为它的秒长规定要和原子时秒长相等，只是在时刻上通过人工干预方式使其尽量靠近世界时。   全球定位系统（GPS，GlobalPositioningSystem）是美国第二代卫星导航系统。GPS卫星覆盖面最广，使用最方便，精度也比较高，时间精度相对于UTC可达到1～10μs，这种时间源完全能够达到电信网内各种设备时间同步的精度要求。   获取绝对时间后，还需要保持绝对时间精度，这与时间源服务器采用的频率振荡器质

4、量相关。在一般情况下，电信企业时间源服务器采用恒温晶振的精度就能满足时间需要。对于极个别要求精度较高的场合，可以采用各种高稳定度的原子钟。   2．时间传输技术   要求时间同步的设备往往不在时间源服务器附近，不能够直接使用时间信息，因此需要将绝对时间信息准确地传送到各个时间设备。传送时间信息，通常有无线传输方式（高频或低频无线电信号）和有线传输方式（DCN、DDN等），一般来说，电信网采用精度较高的有线传输方式来传播时间信息。   在有线传输方式中，DCN是一种计算机TCP/IP网络，而网络时间协议NetworkT

5、imeProtocol（NTP）或简单网络时间协议（SNTP）协议属于TCP/IP协议族。这种协议传送时间最重要技术要点是取得传送的时间延迟并进行延迟补偿。协议的传输延时与时间偏差计算方式是一种实时的动态机制，因此NTP网络时间协议与具体组网方案无关，可以适应各种各样的计算机网络。TCP/IP协议族另有RFC867、RFC868协议也可通过DCN传播时间，但由于不具备时延补偿机制，精度不太高，RFC867、RFC868只能作为参考方式。   采用DDN专线形式传送时间可以获得更高的时间精度，包括IRIG-B(AC)、

6、IRIG-B(DC)、DCLS等等硬件信号编码协议。这种方式不受网络负荷的影响，在固定补偿之后，误差小于1～10μs，这种方式适合信令分析等微秒级精度应用，需要建立专线，在时间接受方要有复杂的设备解析各种硬件信号编码协议，投资代价较大。   3．同步时间设备内部时间   通过各种方式将绝对时间传输到各指定设备后，关键的工作是将绝对时间同步校准设备。按照时间同步校准方式，各指定设备可以分成三种类型：   具有标准时间接口的设备（包括RS-232，NTP，IGRG，DCLS接口等等）；   具有命令行接口的设备；   没

7、有命令接口，只能手动调节的设备。   而各种时间设备时钟晶振频率稳定度存在较大差异，所需时间校准的频度和校准时机也不尽相同，由于责任心、理解差异、反应速度等等问题，人工操作也存在着巨大的不确定因素，因此，需要分情况探讨各时间设备时间同步的具体方案。时间同步总体原则是建立一个尽量排除人为因素、自动执行各种同步操作和同步命令并掌握执行时机和频度的统一机制。   二、交换机时间同步应用研究   目前，湖南省电信网上运行的交换机有S1240、EWSD、C&C08、ZXJ10、SP30、E10B、F150等，它们都各自产生并管

8、理一个系统时间值，交换机利用它产生各种告警、定时话务清单和网络控制报告，向维护人员提供实时的故障定位并进行分析判断；同时，交换机根据时间的具体值产生详细话单，从而实现长话业务、本地智能网业务、网间结算业务等对帐处理和计费结算功能。   前台处向用户提供的计费话单出自长途电话局、网关局交换机、SSP交换机等，这些设备由于内部时间的质量差异，引起内