[發明專利]一種時間傳遞裝置及方法

在審

• 申請號: 201510420303.3
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN104980222A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 戴一堂;江中澤;尹飛飛;徐坤;李建強
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04J3/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 鐘日紅;朱繪

技術領域

本發明涉及通信領域，具體說涉及一種時間傳遞裝置及方法。

背景技術

在日常生產生活中，常需要在兩個系統之間進行時間信息的傳遞。例如為了保持兩個系統之間時間的統一，即對時，就需要將本地系統的時間信息傳遞給其他系統。

傳統的時間傳遞方法有很多，例如采用廣播報時、人工手動對時等方式來傳遞時間。但傳統的時間傳遞方式由于其傳遞過程產生的時間延遲導致最終時間傳遞結果的精確度并不高。

隨著現代科學技術的發展，在實際應用中對于時間信息傳遞的準確精度的要求越來越高。例如基礎科學研究、天文觀測、航空航天探測、通信和導航等很多領域都需要用到高精度的時間傳遞。因此在現代科學技術和實際應用需求的推動下高精度的時間傳遞技術被越來越廣泛的使用。

當前技術下，通常使用光纖進行高精度的時間傳遞。基于光纖的高精度時間傳遞有著低損耗、高可靠性等優勢，但是光纖易受環境溫度和機械振動等因素的影響，信號在其中傳遞時所經歷的時延會發生隨機抖動，進而影響時間頻率信號傳遞的準確性。要在各個節點獲取準確的時間信息，必須實時地補償或記錄鏈路的時延。

同時，當前基于光纖的高精度時間傳遞是點對點的時間傳遞模式。當多個節點之間需要進行時間傳遞時，就必須在每兩個需要進行時間傳遞的節點間構建時間傳遞鏈路，傳遞系統的復雜性和成本都很高。

因此，針對當前時間傳遞技術中存在的問題，需要一種新的時間傳遞裝置及方法以達到更為理想的時間傳遞效果。

發明內容

針對當前時間傳遞技術中存在的問題，本發明提供了一種時間傳遞裝置，所述裝置包括：

光纖線路，其用于傳輸光載波；

傳遞中心，其連接到所述光纖線路的兩個端口，所述傳遞中心發送包含時間信號的所述光載波到所述光纖線路，所述光載波經所述光纖線路傳輸后被所述傳遞中心接收從而構成光載波傳輸環路；

一個或多個時間恢復器，每個所述時間恢復器耦接在所述光纖線路的任意位置上，用于讀取在所述光載波傳輸環路上傳輸的所述光載波的時間信號以獲取所述時間信號對應的時間。

在一實施例中，所述光載波還包含頻率信號，所述傳遞中心還包含：

頻率信號接收器，其用于讀取經所述光纖線路傳輸后的所述光載波的頻率信號并輸出；

頻率信號對比器，其與所述頻率信號接收器相連，用于對比經所述光纖線路傳輸后的所述光載波的頻率信號以及所述光載波經所述光纖線路傳輸前的頻率信號以獲取并輸出所述光載波傳輸環路的環路時延抖動；

時延穩定器，其與所述頻率信號對比器相連，用于根據所述環路時延抖動調節所述傳遞中心發送的光載波以穩定所述光載波傳輸環路的環路時延。

在一實施例中，所述時延穩定器包含激光調諧器，所述激光調諧器用于調節所述傳遞中心發送的光載波的波長以穩定所述光載波傳輸環路的環路時延。

在一實施例中，所述傳遞中心分別向所述光纖線路的兩個端口發射所述光載波以在所述光纖線路中構成兩個路徑相同方向相反的所述光載波傳輸環路。

在一實施例中，所述時間恢復器包含：

光耦合器，其連接到所述光纖線路，用于讀取并輸出所述光纖線路中的兩個所述光載波傳輸環路的光載波的時間信號；

時延差值器，其連接到所述光耦合器，用于根據所述兩個時間信號獲取并輸出時延差；

時延獲取器，其連接到所述時延差值器，用于根據所述時延差以及所述光載波傳輸環路的環路時延獲取并輸出所述時間恢復器到所述傳遞中心的鏈路時延；

時間輸出端口，其連接到所述時延獲取器，用于根據所述鏈路時延以及所述時間信號計算獲取并輸出所述時間信號對應的時間。

本發明還提出了一種時間傳遞方法，所述方法包括以下步驟：

構建傳輸環路步驟，發送包含時間信號的光載波到光纖線路并且接收經所述光纖線路傳輸后的所述光載波從而構成光載波傳輸環路；

鏈路時延獲取步驟，接入所述光載波傳輸環路上的特定點以獲取所述光載波傳輸環路中所述光載波的時間信號，根據所述時間信號以及所述光載波傳輸環路的環路時延計算并獲取所述特定點到所述光載波的發出點的鏈路時延；

獲取時間步驟，根據所述時間信號以及所述鏈路時延獲取所述時間信號對應的時間。

在一實施例中，所述光載波還包含頻率信號，所述構建傳輸環路步驟包含以下步驟：

時延抖動獲取步驟，對比發送出的所述光載波的頻率信號以及接收到的所述光載波的頻率信號以獲取所述光載波傳輸環路的環路時延抖動；