[发明专利]一种再生UTC原子时超高精度时间频率同步网

说明书

技术领域

本发明属于UTC同步技术领域，涉及一种时间频率同步网，尤其是一种再生UTC原子时超高精度时间频率同步网。 

背景技术

由北斗、GPS、GLONASS…等卫星导航系统建立的天空时间频率同步基准同步网，其优点是在地球任何地点、任何时间任何人或传感器都可获得与UTC比对相差300ns或更小的时间基准，提供＜1E-11/天的频率基准等服务。 

但空中时频同步网的安全可靠不可避免的存在问题，首先空间/空中恶劣自然和气候因素影响卫星定位导航授时精度；另外一个重要安全因素是卫星导航系统的可用性完全受制于系统拥有国并且容易受到攻击使地面接收系统无法接收到空中时间频率基准参考信号。 

本发明的同步网不依靠GPS、北斗等卫星导航系统建立的天空时间，而以地下光缆光传输系统传递高精度时间基准，形成四通八达的地下(包括地面)的高精度“统一融合”的新型时间频率同步网是关系到国家安全、全国各种通信网络安全、国防通信网、电力通信网的安全、抗电磁脉冲干扰、抗损毁等具有深远的战略意义。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种再生UTC原子时超高精度时间频率同步网，该同步网是一种用不依靠GPS、北斗 等卫星导航系统建立的天空时间，而以地下光缆光传输系统传递高精度时间基准，形成四通八达的地下(包括地面)的高精度“统一融合”的新型时间频率同步网。 

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的： 

这种再生UTC原子时超高精度时间频率同步网，所述同步网通过光纤相互连接时间同步主站和时间同步从站，其特征在于：建立和承载在光缆光传输网络上跨省市的一级通信网，在主站和从站上分别设置HTF-BITS设备，所述HTF-BITS设备上设置有铯钟Cs、铷钟Rb、DCXO或VCXO，完成铯种与铯种之间超高精度时间频率同步或互同步；或完成铯钟和铷钟之间主从同步；铷钟与铷钟之间互同步；铷钟与DCXO之间的主从同步，DCXO与DCXO之间的互同步；DCXO与VCXO之间的主从同步；任何一个节点，只要同步网正常运行，则该节点即为再生UTC原子时间频率基准。 

上述HTF-BITS设备包括标准化输出单元、钟振控制单元、系统控制单元、告警输出单元、参考接入单元和校验比对单元；所述系统控制单元分别与所述标准化输出单元、告警输出单元、钟振控制单元、参考接入单元和校验比对单元连接；所述参考接入单元的频率参考输出端连接至钟振控制单元。 

上述标准化输出单元由频率综合输出单元和时间编码输出单元组成。 

上述钟振控制单元为铯钟Cs、铷钟Rb、DCXO或VCXO。 

上述参考接入单元包括参考源选择模块、双星卫星接收模块以及多 路频率时间输入接口，所述多路频率时间输入接口和双星卫星接收模块分别与参考源选择模块连接。 

本发明具有以下有益效果： 

本发明由地面通信传输网(主要是多横多纵地下光传输网络)为承载体的四通八达、抗摧毁能力强的主-从(Master-Slaver)按全国骨干网→省级骨干网→县市级通信网→农村村村通通信网的等级主-从同步方式。按IEEE1588PTP协议成功的解决了自适应自动均衡补偿修正不对称差值的算法，确保点对点或端对端主-从同步的时间频率相对精度实现高精度、超高精度、特高精度的理论算法。确保了精准的测量检测出ΔT_xy(t)，确保从站时钟建立与主站时钟的再生UTC原子时，高精度基准的相对误差≤±20ns、±10ns、±2ns，这种完全由地下光缆构成的四通八达的光传输网络为承载体的全国高精度、超高精度、特高精度的时间频率同步网是具有深远的重大的军事、政治、经济战略意义的科学发明。 

附图说明

图1为本发明的HTF-BITS设备结构框图； 

图2为本发明100公里～200公里高精度时间频率同步的实施例示意图； 

图3为本发明的HTF-BITS设备主从同步原理框图； 

图4为本发明两站MA→SB→SC的示意框图； 

图5为本发明的0～1000公里同步的实施例示意图； 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：