[發明專利]一種海底觀測網岸基站時間同步方法

有效

• 申請號: 201210443216.6
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102938677A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 李德駿;汪港;楊燦軍;金波;朱雨時;陳燕虎
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本發明屬于全球衛星定位系統（GPS）、北斗衛星定位系統應用技術領域，涉及一種UTC高精度時間同步的方法，尤其是一種基于NTP和PTP技術的海底觀測網岸基站時間同步方法。

背景技術

將通訊網上各種通信設備或者計算機設備的時間信息基于UTC時間（協調世界時）偏差限定在足夠小的范圍內，這種同步過程叫做時間同步。對于海底觀測網而言，海底設備采集到的數據需要包含有一定精度的時間信號，以便于與海底其他地方發生的事情和地面發生的事件用來進行分析和對比，從而提供更精確的信息。尤其是在對海底的物理調查和研究如海洋地殼和地幔的速度結構、板塊俯沖帶的演化動力學特征中更是不可或缺。高精度海底觀測網時間同步系統的實現，將從多個方面對海洋觀測產生重要的作用：有利于海底現狀的實時觀測、管理和監控；有利于深海設備的網絡通信同步，對設備的管理更加方便；有利于對多方面的數據進行聯合分析，對遠程監測各種突發事件將有著更重要的意義。?

由于處在深海區域的設備無法安裝外接天線，因此無法直接接收北斗衛星信號或者GPS衛星信號，岸基站時間同步系統的設計就顯得尤為重要，對海底觀測網岸基站系統設計提出的要求有：高穩定性、高可靠性、信號多樣性。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于NTP和PTP技術的海底觀測網岸基站時間同步方法，為海底觀測網岸基站提供可靠、穩定、精確的時間同步信號。

為達到上述目的，本發明的海底觀測網岸基站時間同步方法，是一種基于NTP和PTP技術的時間同步方法，包括以下步驟：

(1)采用PTP主時鐘和備用PTP主時鐘接收GPS衛星信號或北斗衛星信號作為時間源；兩臺PTP主時鐘優先選擇GPS衛星信號作為時間源，當GPS失效時，自動切換至北斗衛星信號作為時間源，當GPS衛星信號和北斗衛星信號都失效時，兩臺PTP主時鐘選擇主時鐘內置的晶振進行守時；?

(2)選擇PTP主時鐘作為岸基站主時鐘，當PTP主時鐘失效時，選擇備用PTP主時作為岸基站主時鐘直到PTP主時鐘恢復；

(3)岸基站主時鐘對接收到的時間源進行處理并輸出PTP同步信號和NTP同步信號；

(4)將岸基站主時鐘輸出的NTP同步信號和PTP同步信號連同岸基站數據服務器以太網信號和岸基站網頁服務器以太網信號傳輸至同一個核心交換機，由核心交換機將輸入信號整合為一路以太網信號并通過PTN設備將電信號轉換成光信號后，由深海光電復合纜傳輸至海底觀測網。

本發明步驟（1）中所說的PTP主時鐘和備用PTP主時鐘接收GPS衛星信號是指兩臺PTP主時鐘直接通過GPS天線接收GPS衛星信號，?PTP主時鐘和備用PTP主時鐘接收北斗衛星信號是指兩臺PTP主時鐘外掛北斗模塊通過北斗天線接收北斗衛星信號，外掛北斗模塊輸入至兩臺PTP主時鐘的信號為IRIG-B碼信號，北斗模塊可采用TimeDA1000系列產品。

步驟（1）中所說的兩臺PTP主時鐘內置的晶振是HQ-OCXO恒溫晶振，守時頻率穩定度達????????????????????????????????????????????????本發明步驟（2）中所說的PTP主時鐘失效情況包括PTP主時鐘無法鎖定北斗衛星信號或GPS衛星信號，或者PTP主時鐘損壞導致無法工作。

步驟（2）中所說的備用PTP主時鐘被選作為岸基站主時鐘直到PTP主時鐘恢復，是指PTP主時鐘失效后，備用PTP主時鐘被選作為岸基站主時鐘；當PTP主時鐘恢復正常工作時，PTP主時鐘被選作為岸基站主時鐘。

本發明步驟（3）中所說的岸基站主時鐘輸出的PTP同步信號是以太網格式，與UTC時間誤差在100ns內；岸基站主時鐘輸出的NTP同步信號是以太網格式，與UTC時間誤差在25us內。?

本發明步驟（4）中所說的核心交換機是支持IEEE1588v2協議的網管型三層交換機，如MOXA公司的EDS-828的24+4G口模塊化千兆網管型冗余三層交換機。

所說的PTN設備是支持IEEE1588v2協議的遠距離網絡傳輸設備，工作在邊界時鐘的模式。例如可用阿爾卡特朗訊公司的1850?TSS-5C型號的分組傳輸交換機。