揚州供電公司電力調(diào)度中心 戴勇
數(shù)字同步網(wǎng)是數(shù)字通信網(wǎng)正常運行的基礎(chǔ)，也是保障各種業(yè)務(wù)網(wǎng)運行質(zhì)量的重要手段。它與電信管理網(wǎng)、信令網(wǎng)一起并列為通信網(wǎng)的三大支撐網(wǎng)，在通信網(wǎng)絡(luò)中具有舉足輕重的地位。時下，在電力通信網(wǎng)絡(luò)不斷擴大，新業(yè)務(wù)不斷發(fā)展的情況下，同步網(wǎng)作為業(yè)務(wù)支撐網(wǎng)的重要性不言而喻，本文將介紹數(shù)字同步網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)，特別是本地數(shù)字同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和工作原理及以后的發(fā)展規(guī)劃。
一、數(shù)字同步網(wǎng)的基本原理和結(jié)構(gòu)
對于任何通信設(shè)備，都需要時鐘為其提供工作頻率，所以時鐘性能是影響設(shè)備性能的一個重要方面，時鐘常被稱為設(shè)備的心臟。時鐘工作時的性能主要由兩個方面決定：自身性能和外同步信號的質(zhì)量，而外同步信號的質(zhì)量就是由數(shù)字同步網(wǎng)來保證的。當(dāng)設(shè)備組成系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)后，數(shù)字同步網(wǎng)必須為系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)提供精確的定時，以保障其正常運行，網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點時鐘的精度會影響數(shù)字通信網(wǎng)的正常工作。
數(shù)字同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)主要取決于同步網(wǎng)的規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)中的定時分配方式和時鐘的同步方法，而這些又取決于業(yè)務(wù)網(wǎng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和對同步的要求。同步網(wǎng)一般可分為準(zhǔn)同步方式和同步方式兩大類。準(zhǔn)同步方式常用于國際間通信鏈路，各節(jié)點獨立設(shè)置基準(zhǔn)時鐘（如銫原子鐘），其時鐘基準(zhǔn)一般都優(yōu)于或滿足G．811規(guī)定的基準(zhǔn)鐘，頻率準(zhǔn)確度保持在10～11極窄的頻率容差之內(nèi)。各國的數(shù)字通信網(wǎng)則普遍采用同步方式，節(jié)點時鐘之間一般采用主從同步方法：將網(wǎng)內(nèi)節(jié)點時鐘分級，各級時鐘具有不同的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度，設(shè)置高穩(wěn)定度和高準(zhǔn)確度時鐘為基準(zhǔn)主時鐘（最高級時鐘或一級時鐘），網(wǎng)內(nèi)其他節(jié)點時鐘則稱為從時鐘，用從時鐘鎖相環(huán)技術(shù)與基準(zhǔn)主時鐘（或上一級時鐘）頻率同步，使全網(wǎng)時鐘工作在同一頻率上。
二、數(shù)字同步網(wǎng)的作用
同步網(wǎng)是最終要解決采用頻率或相位控制的方法，為數(shù)字通信網(wǎng)提供統(tǒng)一的時鐘和定時，避免數(shù)字信號產(chǎn)生滑動。具體描述如下：（1）解決節(jié)點間由于頻差和過量漂動引起的滑幀和64kbit/s的滑碼，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各結(jié)點之間的同步；（2）限制指針調(diào)整頻次，實現(xiàn)同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）節(jié)點的同步；（3）滿足一些對定時同步有特殊需要的操作，如相位敏感的寬帶視頻業(yè)務(wù)，精密儀表的測量基準(zhǔn)源等。
它通過網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)為各種業(yè)務(wù)網(wǎng)的所有網(wǎng)元分配定時信號（頻率或時間信號），以實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)網(wǎng)的同步。網(wǎng)絡(luò)同步是指為了保證數(shù)字通信網(wǎng)正常工作，分配定時信號到網(wǎng)內(nèi)所有節(jié)點，要求網(wǎng)內(nèi)所有節(jié)點的時鐘頻率和相位嚴格控制在一定的容差范圍內(nèi)，具有準(zhǔn)確地將同步定時信號從基準(zhǔn)時鐘傳送到同步網(wǎng)的各節(jié)點，調(diào)整網(wǎng)中的各時鐘并保持信號同步，滿足通信網(wǎng)的傳輸性能和交換性能需要的作用。
三、揚州電力數(shù)字同步定時設(shè)備概況
目前揚州電力公司使用的是大唐電信生產(chǎn)的GNSS－97同步定時設(shè)備，該設(shè)備是首家按照ITU－TG.811、ITU－TG.812、YD/T1012－1999、BellcoreGR-2830設(shè)計，能同時接收美國GPS和俄羅斯GLONASS衛(wèi)星的高精度同步時鐘。GSNN－97主要由五個基本功能部分組成：參考定時輸入部分、受控時鐘部分、定時輸出部分、性能監(jiān)測部分和監(jiān)控管理部分。該設(shè)備既可以配置成基于高精度基準(zhǔn)定時信號源（GPS或GLONASS）的高穩(wěn)定度同步系統(tǒng)，又可配置成一個簡單的同步供給單元（SSU）。它輸出的定時信號是由高精度的受控銣鐘或晶體鐘產(chǎn)生，能滿足長途交換局和中心局的基準(zhǔn)參考時鐘源（PRS）的需要。GNSS－97同步定時設(shè)備能提供各種電信設(shè)備所需的頻率，基本配置有2048kbit/s、2048kHz信號，選件有5MHz、10MHz正弦或TTL輸出、1PPS輸出及64（8）kbit/s復(fù)合信號輸出。它主要有三個子系統(tǒng)組成：PAD、TSG及TSD，其中PAD是由電源輸入、系統(tǒng)總告警和網(wǎng)管數(shù)據(jù)通道組成的子系統(tǒng)，TSG為時鐘再生子系統(tǒng)，TSD為時鐘分配擴展子系統(tǒng)。TSG包括參考定時輸入部分、受控時鐘部分、時鐘輸出部分、性能監(jiān)測部分和系統(tǒng)監(jiān)控管理部分。TSD為定時分配擴展輸出部分，主要由不同定時信號分配模塊組成（如用戶要求的時鐘輸出路數(shù)較少，備份輸出不大于24路、獨立輸出不大于48時，可以直接在TSG中插入時鐘分配盤，而不用增加TSD子框）。GNSS-97設(shè)備采用全模塊化設(shè)計，便于進行不同的配置。TSG配置兩個接收機盤，即兩個互為主備的雙系統(tǒng)接收的GGR1（或單系統(tǒng)的GPS1）、GGR2（或單系統(tǒng)的GPS2），當(dāng)定時參考為衛(wèi)星信號時，由這兩個盤提供一路主參考定時信號給受控振蕩器，兩個接收機盤的定時信號輸出至定時參考總線，接收機盤的輸出可自動或人工倒換。
四、揚州電力數(shù)字同步網(wǎng)的現(xiàn)狀與展望
江蘇電力數(shù)字同步網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為兩級：省主干同步網(wǎng)和地區(qū)級同步網(wǎng)。省主干同步網(wǎng)由省公司和13個地市公司組成，地區(qū)級同步網(wǎng)由市公司和所轄縣（市）公司組成。各市公司的主時鐘組成省主干同步網(wǎng)的節(jié)點，各縣（市）公司配置超穩(wěn)晶體鐘組成地區(qū)級同步網(wǎng)的節(jié)點。原則上，縣（市）級以下區(qū)域不設(shè)時鐘節(jié)點。揚州市公司根據(jù)省公司要求，于2004年3月在揚州中心站安裝了GPS天線、大唐同步時鐘設(shè)備、專用DDF架等，已建成了具有自身特色的數(shù)字同步網(wǎng)，目前可視會議設(shè)備、華為SDH設(shè)備、通信監(jiān)控設(shè)備等都已經(jīng)接入該網(wǎng)絡(luò)，使設(shè)備內(nèi)部、設(shè)備之間形成了統(tǒng)一的時鐘，通信系統(tǒng)可靠工作得到保障。今后，公司還要將數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)進一步建設(shè)和完善，在更多的設(shè)備接入網(wǎng)中，形成一個全面完整的網(wǎng)絡(luò)體系。
此外，我們正在規(guī)劃將數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)覆蓋延伸到揚州地區(qū)的其它縣公司，那么到底怎么將中心站的時鐘傳送至各個縣公司呢？這里先介紹一下SDH傳送網(wǎng)與數(shù)字同步網(wǎng)的關(guān)系。SDH傳送網(wǎng)是一個同步網(wǎng)，它與數(shù)字同步網(wǎng)有著雙重的關(guān)系。首先，同其它專業(yè)網(wǎng)一樣，SDH傳送網(wǎng)是數(shù)字同步網(wǎng)的一個客戶；其次，SDH傳送網(wǎng)作為定時傳送的重要手段，承擔(dān)著區(qū)間、局間、站間定時信號傳送的任務(wù)。因此在SDH設(shè)備組網(wǎng)時，合理地設(shè)計全網(wǎng)的同步時鐘源跟蹤方式及各BITS單元地面信號的傳送方案，對全網(wǎng)的業(yè)務(wù)運行至關(guān)重要。一段時間以來人們一直對利用SDH傳遞定時信號持懷疑態(tài)度，認為SDH設(shè)備的晶體頻率準(zhǔn)確度不夠高且SDH存在指針調(diào)整影響，不能用于傳遞定時信號。其實這里有兩個誤區(qū)：一是SDH的晶體在網(wǎng)絡(luò)中處于從屬地位，是被同步的對象，在正常跟蹤外部參考信號時不決定網(wǎng)絡(luò)的頻率準(zhǔn)確度；二是指針調(diào)整用于適配傳輸設(shè)備業(yè)務(wù)碼流時鐘與傳輸設(shè)備本身時鐘之間的偏差，它僅存在于SDH凈荷或支路信號中，而同步網(wǎng)組網(wǎng)利用SDH線路信號不存在指針調(diào)整。因此SDH可以用來傳遞定時信號。有了以上的技術(shù)支撐，再加上我們強大穩(wěn)定的市到縣SDH網(wǎng)絡(luò)，將把各縣公司通信站交換、傳輸、通信監(jiān)控等主要通信設(shè)備接入數(shù)字同步網(wǎng)中，在真正意義上達到全市數(shù)字同步網(wǎng)的覆蓋與互連，從而使得全市電力通信站的設(shè)備時鐘信號保持同步統(tǒng)一，解決電力系統(tǒng)通信設(shè)備之間的同步時間問題，讓揚州地區(qū)電力通信設(shè)備的運行更加可靠、經(jīng)濟，使有序供電更上一個新臺階。
