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时间同步网技术体制

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时间同步网技术体制 The Technical Specification for Time Synchronization Network 版本号：1.0.0

2004-06-10 发布 2004-06-10 实施 中国移动通信集团公司 发布

中国移动通信企业标准 QB-B-001-2004 QB-B-001-2004

I 目录 1 范围............................................................................................................................................. 1 2 引用标准..................................................................................................................................... 1 3 缩略语......................................................................................................................................... 1 4 时间同步概念............................................................................................................................. 1 4.1 时间同步原理 ...................................................................................................................... 1 4.2 时间定义 .............................................................................................................................. 2 4.3 时间同步网描述 .................................................................................................................. 2 5 时间同步技术............................................................................................................................. 3 5.1 时间传递的几种方法 .......................................................................................................... 3 5.2 时间同步的精度 .................................................................................................................. 5 6 各种移动通信业务对时间同步的要求 ..................................................................................... 6 6.1 网络管理系统 ...................................................................................................................... 7 6.2 七号信令监测系统 .............................................................................................................. 7 6.3 CMNET安全认证系统 ....................................................................................................... 7 6.4 计费系统 .............................................................................................................................. 8 6.5 IP网络及业务 ...................................................................................................................... 8 6.6 3G网络及新业务 ................................................................................................................. 8 7 移动时间同步网的网络结构及构成 ......................................................................................... 9 7.1 网络等级结构 ...................................................................................................................... 9 7.2 网络构成 ............................................................................................................................ 10 7.3 节点时间同步设备的设置................................................................................................. 11 7.4 时间基准分配 .................................................................................................................... 12 8 移动时间同步网接口的基本要求 ........................................................................................... 12 8.1 时间同步网接口的定义 .................................................................................................... 12 8.2 接口类型 ............................................................................................................................ 13 8.3 接口基本要求 .................................................................................................................... 13 9 移动时间同步网组网方式及原则 ........................................................................................... 14 QB-B-001-2004 II 9.1 组网方式 ............................................................................................................................ 14 9.2 节点时间同步设备设置原则............................................................................................. 14 9.3 时间传送方法 .................................................................................................................... 14 9.4 各种业务网元的时间同步解决原则 ................................................................................. 15 9.5 时间同步网管的设置 ........................................................................................................ 16 9.6 时间同步网安全可靠性的要求 ......................................................................................... 16 10 移动时间同步网管系统 ......................................................................................................... 16 10.1 网管系统结构及职能 ...................................................................................................... 16 10.2 网管系统基本功能要求 .................................................................................................. 17 11 时间基准的局内分配 ............................................................................................................. 18 11.1 分配方式........................................................................................................................... 18 11.2 时间同步服务的接入 ..................................................................................................... 19 12 时间同步设备的基本要求 ..................................................................................................... 20 12.1 时间同步设备的功能要求............................................................................................... 20 12.2 时间同步设备的性能要求............................................................................................... 20 13 编制历史................................................................................................................................. 20 附录A 秒及闰秒的定义 ............................................................................................................. 20 附录B 客户端时间服务单元的基本功能要求 ......................................................................... 22 B.1 时间输入功能 .................................................................................................................... 23 B.2 时钟功能 ........................................................................................................................... 23 B.3 时间输出功能 ................................................................................................................... 23 B.4 时间调控功能 .................................................................................................................... 23 B.5 设备校时功能 .................................................................................................................... 23 B.6 监控管理功能 ................................................................................................................... 25 附录C 移动时间同步网组网方式及原则的典型应用 ............................................................. 25 C.1 典型组网方式 .................................................................................................................... 25 C.2 典型应用 ............................................................................................................................ 26

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第7章 时间同步技术

第7章 时间同步技术

RBS能够消除发送节点引起的同步误差，在忽略传播时间的情况下，主要的误差来 源就只剩下接收节点之间的处理时间差，以及发送节点和接收节点间的无线电同步 误差，这两者都只有μs级，因此RBS算法的同步精度非常高，但RBS算法的网络开销 比较大，对于单播域中的n个节点和m个参考广播消息，RBS算法的复杂度为O(mn2)。
当一个节点收到第i级节点的广播分组后，记录发送这个广播分组的节点 的ID，设置自己的级别为i+1。这个过程持续下去，直到网络内的每个 节点都具有一个级别为止。如果节点已经建立自己的级别，就忽略其他 的级别发现分组。
第七章 时间同步技术
传统时间同步技术——TPSN
2．时间同步阶段
层次结构建立以后，根节点就会广播时间同步分组，启动时间同步阶段。第1级 节点收到这个分组后。在等待一段随机时间后，向根节点发送时间同步请求消息 包，进行同步过程，与此同时第2级节点会侦听到第1级节点发送的时间同步请求 消息包，第2级节点也开始自己的同步过程。这样，时间同步就由根节点扩散到整 个网络，最终完成全网的时间同步。
第七章 时间同步技术
传统时间同步技术——RBS
在RBS算法中，接收节点只需比较接收节点接收报文的时间之差， 因此在发送节点发送的参考报文中无须携带发送节点的本地时间。 同步误差只与接收者们是否在同一时刻记录本地时间有关，为了减 小时间同步的误差，RBS采用了统计技术，同时广播多个时间同步消 息，求相互之间消息到达的时间差的平均值，这样就能在最大程度上 消除非同时记录的影响 另外对于节点间的时钟漂移情况，RBS采用最小平方误差的线性回 归方法，对从某时刻开始的节点间的时钟偏移数据进行线性拟合。
第七章 时间同步技术
传统时间同步技术——同步机制
发送者-接收者同步模式：发送者发送带有时间戳的同步包 给接收者，同步接收者的时间，这种模式的缺陷是不能够准 确地估计算出报文的传输延迟，精度不高，通过单个报文的 传输不能够准确地估算传输延迟。主要代表协议为DTMS协议。 接收者-接收者同步模式：多个接收者利用发送者发送的同 步包在若干接收者之间进行同步，接收者-接收者模式缩短了 关键路径，避免发送者到接收者的关键路径过长而导致的不 准确的传输延迟估计，主要代表协议为RBS协议
时间同步系统介绍

时间同步系统介绍

公司简介可为科技发展成立于2000年7月，位于市高新技术产业开发区高新孵化园（国家软件基地），是专业从事美国GPS全球定位系统，中国北斗星定位系统、原子钟等相关时间类产品研发、生产、销售的国家级高新技术企业。

由可为公司自行研发生产并提供的授时产品主要有：CT-TSS2000时间同步系统，CT-GPS25、CT-GPS301、CT-GPS2003、CT-GPS2002系列全球卫星同步时钟，CT-CBD001系列北斗星同步时钟等，这些产品的特点是输出格式多，时间精度和可靠性高，使用方便，不受地域等条件的限制，抗干扰能力强，广泛应用于同步时钟系统的建立以及各种需要高精度授时的自动化装置和自动化系统。

其中的CT-GPS2003具有网络接口(TCP/IP或NTP协议)，适用于计算机网络或自动化系统的高精度授时；CT-GPS2002具有IRIG-B码输出格式，适用于需要B码授时的自动化设备和自动化系统。

目前可为公司的授时产品已经在我国军队、电力、电信和民航等行业有近五千台套在运行使用，用户反应十分良好！鉴于我国电力行业迅速发展，与其相关的自动化产品迅速增长,电力系统的安全稳定运行对时间的基准同一和同步性及精度要求进一步提高，在电网的电厂变电站及调度中心建立专用的时间同步系统已经显得十分迫切和必要。

可为公司为此组织专业的技术队伍，成功研发了CT-TSS2000（COVE TECHNOLOGY - TIME SYNCHRONOUSSYSTEM 2000）时间同步系统。

CT-TSS2000时间同步系统是可为公司在六年来的专业积累基础上，充分发挥自身在授时产品领域的技术优势和应用经验，依托相关的科研院所和军工企业，结合美国GPS全球定位系统，中国北斗星定位系统、原子钟及IRIG-B码靶场时间标准等技术特点并考虑了各种涉及国家安全等的关联因素，在满足电力系统现在的需要及将来的发展要求基础上自主开发的具有国先进水平的授时产品，该产品是专业用于电厂变电站及调度中心同一时间基准和时间同步系统的建立的授时系统.该系统实现了时间多源头（GPS、北斗星、原子钟、高精度晶振、IRIG-B时间码基准）、输出多制式（串口、脉冲、网络、B码等）、满足多设备（系统输出可以任意扩展，可以满足任何规模任何方式的时间信号需求）的要求，保证了时间需求的高精确度、高稳定性、高安全性，高可靠性，将电力系统的时间同步精确度、稳定性、安全性和可靠性提高到一个更新更高的台阶。

华东电网时钟统一(同步)系统技术规范标准

华东电网时钟统一(同步)系统技术规范标准

11.时间同步准确度的现场测试方法…………………………………………………………11
附录…………………………………………………………………………………………13
国家电力公司华东公司企业标准
华东电网时间同步系统技术规范
The TecΒιβλιοθήκη nical Specification for Time Synchronism System of
本标准由国家电力公司华东公司生产科技部负责起草并解释。
本标准主要起草人：朱缵震陈洪卿宋金安
目次
前言………………………………………………………………………………………………1
1.范围…………………………………………………………………………………………3
2.引用标准……………………………………………………………………………………3
1.2.3有必要记录其动作时间的控制装置（系统）：如微机保护装置、电网安全自动装置等。
1.2.4有必要记录其作用时间的装置（系统）：如电力市场交易系统、调度录音电话等。
1.2.5工作原理建立在时间同步基础上的装置（系统）：如雷电定位系统、功角测量装置、线路故障行波测距装置等。
1.2.6要求在同一时刻记录其采集数据的系统：如电能量计费系统、电网频率按秒考核系统等。
3.术语与定义…………………………………………………………………………………4
4.主时钟………………………………………………………………………………………5
5.带GPS接收器的主时钟的专门要求………………………………………………………7
6.时间同步信号类型…………………………………………………………………………7
自动化装置内部都带有实时时钟，其固有误差难以避免，随着运行时间的增加，积累误差越来越大，会失去正确的时间计量作用，因此，如何对实时时钟实现时间同步，达到全网的时间统一，长期来一直是电力系统追求的目标。目前，这些装置内部的实时时钟一般都带有时间同步接口，可以由某一种与外部输入的时间基准同步或自带高稳定时间基准的标准时钟源，如GPS标准时间同步钟对其实现时间同步，这为建立时间同步系统，实现时间统一，提供了基础。有越来越多的单位已经建立或将要建立这样的时间同步系统。为了规范、指导时间同步系统的管理、设计、安装、测试和运行，特制订《华东电网时间同步系统技术规范》（以下简称《规范》）。
GPS对时仪（对时器）常用的时钟同步方式NTP

GPS对时仪（对时器）常用的时钟同步方式NTP

GPS对时仪（对时器）常⽤的时钟同步⽅式NTPGPS对时仪（对时器）常⽤的时钟同步⽅式NTPGPS对时仪（对时器）常⽤的时钟同步⽅式NTP京准电⼦科技官微——ahjzsz摘要：⾸先对时间同步进⾏了背景介绍，然后讨论了不同的时间同步⽹络技术，最后指出了建⽴全球或区域时间同步⽹存在的问题。

⼀、概述 在通信领域，“同步”概念是指频率的同步，即⽹络各个节点的时钟频率和相位同步，其误差应符合标准的规定。

⽬前，在通信⽹中，频率和相位同步问题已经基本解决，⽽时间的同步还没有得到很好的解决。

时间同步是指⽹络各个节点时钟以及通过⽹络连接的各个应⽤界⾯的时钟的时刻和时间间隔与协调世界时（UTC）同步，最起码在全国范围内要和北京时间同步。

时间同步⽹络是保证时间同步的基础，构成时间同步⽹络可以采取有线⽅式，也可以采取⽆线⽅式。

时间的基本单位是秒，它是国际单位制（SI单位制）的七个基本单位之⼀。

1967年以前，秒定义均建⽴在地球的⾃转和公转基础之上。

1967年的国际计量⼤会（CGDM）给出了新的秒定义：“秒是铯133（133Cs）原⼦在0K温度基态的两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的9 192 631 770个周期所持续的时间”，即“原⼦秒”（TAI）。

⽬前常⽤的协调世界时实际上是经过闰秒调整的原⼦秒。

⽬前在国际基准和国家基准层⾯所使⽤的主要是铯原⼦钟。

铯原⼦钟已从70年代的磁选态铯原⼦钟发展到后来的光抽运铯原⼦钟以及近期的冷原⼦喷泉铯原⼦钟，原⼦秒的不确定度已经提⾼到2×10－15。

中国计量科学研究院建⽴的冷原⼦喷泉铯原⼦钟于2003年底通过了专家鉴定，其频率复现性为5×10－15，已接近国际先进⽔平。

⽬前商⽤的⼩铯钟的频率复现性已达到或优于5×10－13的⽔平。

其实，在应⽤层⾯上并不需要国家基准这样⾼的时间和频率准确度，不同的应⽤对准确度的要求是不同的。

表1列举了⼀些典型的应⽤对时间准确度的要求（这⾥所谈的时间准确度是应⽤界⾯时间相对于协调世界时的误差）。