浅议基站IP网络授时系统
基站IP网络授时系统
浅议基站IP网络授时系统摘要：随着 ip（internet protocol）网络的发展，大部分通信网络都实现了ip传输，但由于ip网络是异步网络，ip 网络中的设备无法通过物理链路获取时钟，因此需要为网络设备提供一种新的获取时钟的同步方式。
关键字：授时系统前言：ip 网络同步主要应用于无线基站的同步，包括wcdma （wideband code division multiple access）中 nodeb/ap（access preamble）基站设备的频率同步；gsm（global system for mobile communications）中bts（base transceiver station）基站设备的频率同步，cdma2000、td-scdma（time division-synchronous code division multiple access）和 wimax中us级别的高精度时间同步。
为满足业务设备的高精度时间和时钟同步需求，本文以synlock t6020设备为例，分析授时系统在不同组网环境（不同的传送网、不同的网络规模）下，高精度时间和时钟同步系统的应用。
1.系统结构synlock t6020 主要由频率同步模块、分频鉴相模块、时间恢复模块、锁相模块、1588 处理模块、接口转换模块、cpu 模块、gps（global positioning system）/pps 时间同步接口、fe/ge 接口、维护接口等组成。
接口转换模块将ge数据转换成fe数据，提供给cpu处理；同时将非1588信息和1588的 general信息提供给cpu处理，并发送cpu的网络协议。
维护接口模块通过维护串口和维护网口，主用板将设备链接到集中维护终端。
2.同步定时接口1）卫星接口synlock t6020 提供gps卫星接口。
设备的 gps 接口是1.5g 的射频接口，而卫星卡和设备单板的接口是ttl（transistor-transistor logic）的pps与ttl串口，单板通过这些串口信息可计算出时间和位置信息。
gps授时原理
gps授时原理GPS授时原理。
GPS（Global Positioning System）是一种全球定位系统，它通过一组卫星以及地面控制站来提供全球范围内的定位、导航和时间服务。
其中，GPS授时原理是GPS系统中的一个重要组成部分，它对于各种应用领域都具有重要意义。
首先，GPS授时原理是基于卫星钟的精确性来实现的。
每颗GPS卫星都搭载有高精度的原子钟或者氢钟，这些钟具有非常高的稳定性和精确度。
通过接收来自多颗卫星的信号，并对这些信号的传播时间进行精确计算，接收设备可以确定自己的位置和精确的时间。
因此，GPS授时原理的基础是卫星钟的高精度。
其次，GPS授时原理还依赖于卫星信号的传播速度。
由于卫星与地面接收设备之间的距离是已知的，因此可以通过测量信号的传播时间来计算出接收设备与卫星的距离。
通过至少三颗卫星的信号，可以确定接收设备的三维位置。
而时间的精确性也是通过这些信号的传播时间来实现的。
因此，GPS授时原理还依赖于信号的传播速度。
此外，GPS授时原理还需要考虑相对论效应的影响。
由于卫星在太空中运行的速度非常快，同时受到地球引力的影响，相对论效应会对卫星钟的运行速度产生微小的影响。
因此，为了确保GPS系统的精确性，需要对这些相对论效应进行校正，以保证卫星钟的精确性。
总的来说，GPS授时原理是基于卫星钟的精确性、信号的传播速度以及相对论效应的校正来实现的。
这些原理共同确保了GPS系统提供的时间服务的精确性和可靠性。
在现代社会中，GPS授时原理已经被广泛应用于各种领域，包括通讯、金融、能源、交通等，为人们的生活和工作提供了便利和安全保障。
总之，GPS授时原理是GPS系统中的重要组成部分，它依赖于卫星钟的精确性、信号的传播速度以及相对论效应的校正来实现时间的精确授时。
这些原理的共同作用确保了GPS系统提供的时间服务的高精度和可靠性，为各种应用领域提供了重要的支持和保障。
移动通信网络的授时技术
随 着 社 会 和 科 技 的 发 展 ，越 来 越 多 的 行 业 和 应 用 需 要 信 息后会 调整 自己的时间与基 站完 成 同步 。因此通过 解析
终端之 间 的时间保持 一致 。传统 的授 时方式 包括 ：Ｇ Ｐ Ｓ ／ ￣ ｈ 同步 信 道 即可 获 取 标 准 的 时 间信 息 。 斗 卫星授 时 、 网络 授 时、长 波／ 短 波授 时 。其 中 以Ｏ Ｐ Ｓ ／ ￣ ｈ
Ｕ Ｔ Ｃ 时间 （ 协调世界 时）的接收 能力 ，研 究利用移动通信 网 络进 行授 时的原 理和方 案 ，可为工程 应用提 供新 的授 时手
段。
１ ． Ｃ ＤＭＡ网络授时
１ ． １ ＣＤＭ Ａ
零短码偏移
Ｃ Ｄ Ｍ Ａ（ Ｃ ｏ ｄ ｅ Ｄ ｉ ｖ ｉ Ｓ ｉ ｏ ｎ Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ Ａ ｃ ｃ ｅ ｓ Ｓ ）是 一 种 扩
条件 的应用 就受到 了限制 。移动 通信 网络 的无线信 号适合 频 ， 码 片 速 率 １ ． ２ ２ ８ ８ Ｍ ｂ ｐ ｓ ／ Ｓ 。 同步 信 道 数 据 帧 构 成 一 个
室 内接 收 ， 目前 Ｃ Ｄ Ｍ Ａ ／ ３ Ｇ ／ ４ Ｇ ／ ５ Ｇ 移 动 通 信 网络 各 基 站 具 备 ８ ０ ｍ ｓ 的 超 帧 ， 包 含 一 个 完 整 的 同 步 信道 消 息 ， 见 图 １ 。
斗 卫 星 授 时 最 为 常 见 。针 对 卫 星 授 时 方 式 存 在 室 内无 法 可
１ ． ２ Ｃ ＤＭＡ授 时原 理
Ｃ Ｄ Ｍ Ａ 系 统在 前 向链 路 的 同 步信 道 消 息 中广 播基 站 短
靠收 星 、天 线安装 繁琐 的特 点，一些不 具备 室外天 线安装 码 偏移和 系统 时钟 ，采 用长度 为３ ２ ７ ６ ８ 的ｍ 序列 进行 短码扩
5G基站纳秒级时间同步技术分析
通信网络技术基站纳秒级时间同步技术分析高衡，王显，郑硕超（三维通信股份有限公司，浙江杭州网络中，各个基站之间需要精确的时间同步，以确保网络正常运行和提供高质量的服务。
因此，需要纳秒级时间同步技术，保证数据可以进行准确的传递，并且不会出现时间上的差异。
文章总结了基站纳米级时间同步的关键技术，分别是信号传输技术、信号测量技术及信号网络的性能和可靠性，使5G基站；纳秒级时间同步；信号调节Analysis of Nanosecond Time Synchronization Technology for 5G Base StationsGAO Heng, WANG Xian, ZHENG Shuochao(Sunwave Communications Co., Ltd., HangzhouG networks, precise time synchronization is required between base stations to ensure the normalhigh-quality services. This requires球导航卫星的定时功能是至关重要的一环。
这项技GLONASS、等）提供的定时信号，以确保基站之间的高精1所示，通过分析全球导航系统，可以找出最优的定时基站使用全球卫星导航系统的信号，这些系统由一系列卫星组成，通过向地面发送定时信号来提供全球范围的导航和定位服务。
基站需要将来自卫星系统的定时信号转化为纳米级别的时间同步，要求基站具备高度精密的时钟同步技术，以确保信号的准确传输和接收。
为保持信号的精度，基站使用先进的信号传输技术，通过适应性调整以应对信号传输应基站之间可能存在的时延差异，从而实现更精确的时间同步。
为进一步优化基站的时间同步，卫星可能会发送辅助的定时信号，帮助基站更精确地校准其本地时钟。
同步卫星双向定时技术在间同步中的意义在于可以实现双向的时间信息传递，使基站和卫星之间能够共同调整地优化时间同步。
地基授时方式
地基授时方式地基授时方式是一种通过地面设备提供时间信号的方法，常用于各种时间同步需求的场景中。
它主要借助于地面上的基站或卫星定位系统，通过无线通信或卫星信号传输时间信号到用户终端，以实现精确的时间同步。
地基授时方式具有精度高、可靠性强、覆盖范围广等优点，被广泛应用于电信、金融、交通、能源等领域。
一、地基授时方式的原理地基授时方式主要通过基站或卫星信号传输时间信号到用户终端。
基站授时方式通过无线通信技术，如4G、5G等，将基站的时间信号发送给用户设备。
而卫星授时方式则是通过卫星定位系统，如GPS、北斗导航系统等，将卫星信号携带的时间信息传输给用户终端。
用户终端接收到时间信号后，可以根据信号中的时间信息进行本地时间同步，从而实现精确的时间授时。
二、地基授时方式的应用1. 电信领域：地基授时方式在电信领域中具有广泛应用。
在移动通信网络中，基站通过授时设备向用户终端提供准确的时间信号，以保证网络节点之间的时间同步。
这对于移动通信网络的正常运行至关重要。
此外，地面授时还可用于电信运营商的计费系统、短信时间戳等场景中。
2. 金融领域：金融行业对时间的精确性要求非常高。
地基授时方式可以提供高精度的时间信号，用于金融交易系统的时间同步。
在金融交易中，时间同步的准确性对于交易的顺利进行至关重要。
地基授时可以确保各个交易节点的时间一致性，避免因时间差异引起的交易纠纷。
3. 交通领域：地基授时方式在交通领域中也有广泛的应用。
例如，智能交通系统中需要对交通信号灯进行时间同步，以确保交通信号的准确控制。
此外，地基授时方式还可以用于车辆定位、车载导航等场景中，提供精确的时间信息。
4. 能源领域：电力系统对时间同步的要求也非常高。
地基授时方式可以用于电力系统的时间同步，确保各个电力设备之间的时间一致性。
通过时间同步，可以提高电力系统的稳定性和可靠性，提供更好的电力供应服务。
三、地基授时方式的优势1. 精度高：地基授时方式可以提供高精度的时间信号，满足各种应用场景对时间同步的要求。
网络安全授时中心
网络安全授时中心网络安全授时中心（Network Time Protocol Security Center）是一个致力于保障计算机网络时间安全的机构。
它的目标是提供一个安全可靠的时间同步服务，确保网络中各设备的时钟能够准确同步，并防止恶意攻击者利用时间漏洞对网络进行攻击。
随着计算机网络的广泛应用，时钟同步成为保障网络正常运行的重要环节之一。
时钟同步是指网络中的各个设备将自身的时钟与其他设备的时钟保持一致，以确保各种网络应用能够正常运行。
例如，云计算、金融交易、电子商务等应用都对时钟同步有严格的要求，一旦出现时钟偏差，就可能导致系统出错，甚至引发严重后果。
然而，现有的时间同步协议存在着安全性问题。
例如，最常用的网络时间协议（Network Time Protocol，NTP）在传输过程中没有进行加密，使得黑客有可能篡改时间信息，对网络进行攻击。
为了解决这一问题，网络安全授时中心发起了研究并提供了一种安全的网络时间同步解决方案。
网络安全授时中心的工作主要分为两个方面：一是提供安全可靠的时间服务器，用于为网络中的各设备提供准确的时间同步服务；二是研究和开发安全的时间同步协议，以确保时间同步过程的安全性。
在提供时间服务器方面，网络安全授时中心使用了多层次的安全机制来保证时间同步的安全性。
首先，在数据传输过程中采用了加密技术，确保时间信息在传输过程中不被窃取或篡改。
其次，授时中心会对时间服务器进行严格的安全防护，以防止黑客对服务器进行攻击。
同时，还会采用分布式部署策略，确保即使单个时间服务器出现故障，整个网络的时间同步服务依然能够正常运行。
在研究时间同步协议方面，网络安全授时中心提出了一种基于密码学的时间同步协议，称作安全网络时间协议（Secure Network Time Protocol，SNTP）。
该协议基于最新的密码学算法，能够提供加密的时间同步服务，防止黑客对时间信息进行篡改或伪造。
此外，该协议还能够检测并纠正由于网络延迟等因素导致的时间偏差，保证网络中的各设备时钟的准确性。
陆基无线电授时系统信号分析与解算
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时间信号 时 域 图;最 后,分 析 我 国 陆 基 授 时 体 系 的
图 1 授时精度、用户数量对比
不足,并 根 据 授 时 战 需 求 给 出 应 对 授 时 战 的 技 术
路线。
1 我国整体授时体系
我国主要授时体 系,按 信 号 传 播 方 式 可 分 为 陆
基无线电授时系统、星 基 授 时 系 统 以 及 其 他 授 时 系
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广播电视节目传输中网络IP技术的应用分析
广播电视节目传输中网络IP技术的应用分析网络IP技术在广播电视节目传输中的应用是指利用网络IP协议将广播电视节目传输到用户终端，实现用户对节目的收看。
首先是广播电视节目传输的内容分发。
传统的广播电视节目传输方式是通过电视台的天线或有线电视网络进行传输，用户需要调频或者调台进行收看。
而采用网络IP技术后，广播电视节目可以通过网络传输到用户终端，用户只需要连接网络就能收看到节目。
这样不仅方便了用户，也提高了节目传输的效率。
其次是广播电视节目的互动功能。
传统的广播电视节目是单项传输的，用户只能被动收看，无法参与到节目中。
而网络IP技术可以实现广播电视节目的互动功能，用户可以通过网络与节目互动，例如通过投票、评论等方式参与节目。
这样可以增强用户的参与感，提高用户黏性。
再次是广播电视节目的个性化服务。
传统的广播电视节目是面向广大观众群体进行传输的，节目内容是相对统一的。
而网络IP技术可以根据用户的个性化需求，实现对广播电视节目的个性化服务。
通过用户的浏览历史、兴趣等信息，系统可以为用户推荐符合其兴趣的广播电视节目。
这样可以提高用户对节目的满意度。
网络IP技术在广播电视节目传输中还有一些其他的应用。
可以实现广播电视节目的点播功能，用户可以根据自己的需求自主选择节目进行观看。
还可以通过网络IP技术实现广播电视节目的时移功能，用户可以随时回看节目。
网络IP技术还可以实现广播电视节目的高清传输，提供更好的观看体验。
网络IP技术在广播电视节目传输中的应用有很多，可以提高用户的观看体验，增加互动性，提供个性化服务。
未来随着网络技术的发展，网络IP技术在广播电视节目传输中的应用将会更加普及和广泛。
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浅议基站IP网络授时系统
摘要：随着IP（Internet Protocol）网络的发展，大部分通信网络都实现了IP传输，但由于IP网络是异步网络，IP 网络中的设备无法通过物理链路获取时钟，因此需要为网络设备提供一种新的获取时钟的同步方式。
关键字：授时系统
前言：IP 网络同步主要应用于无线基站的同步，包括WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）中NodeB/AP（Access Preamble）基站设备的频率同步；GSM（Global System for Mobile communications）中BTS（Base Transceiver Station）基站设备的频率同步，CDMA2000、TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）和WiMAX中us级别的高精度时间同步。
为满足业务设备的高精度时间和时钟同步需求，本文以SYNLOCK T6020设备为例，分析授时系统在不同组网环境（不同的传送网、不同的网络规模）下，高精度时间和时钟同步系统的应用。
1.系统结构
SYNLOCK T6020 主要由频率同步模块、分频鉴相模块、时间恢复模块、锁相模块、1588 处理模块、接口转换模块、CPU 模块、GPS（Global Positioning System）/PPS 时间同步接口、FE/GE 接口、维护接口等组成。
接口转换模块将GE数据转换成FE数据，提供给CPU处理；同时将非1588信息和1588的general信息提供给CPU处理，并发送CPU的网络协议。
维护接口模块通过维护串口和维护网口，主用板将设备链接到集中维护终端。
2.同步定时接口
1）卫星接口
SYNLOCK T6020 提供GPS卫星接口。
设备的GPS 接口是1.5G的射频接口，而卫星卡和设备单板的接口是TTL（Transistor-Transistor Logic）的PPS与TTL串口，单板通过这些串口信息可计算出时间和位置信息。
在观测到三颗卫星的情况下，可以得到三个方程组，求解出接收站的三维位置信息。
如果观测到四颗以上的卫星，则可以计算出本地时间。
2）1588 接口
IEEE 1588（PTP）的基本功能是使分布式网络内设备的时间与服务器精确
时间保持同步。
它定义了一种精确时间协议PTP，用于对标准以太网或其他采用多播技术的分布式总线系统中的传感器、执行器以及其他终端设备中的时钟进行亚微秒级同步。
1588协议通过四种报文完成时间对齐和延时补偿，包括同步报文，跟随报文，延时请求报文，延时响应报文四种。
时间对齐和延时补偿过程如下：Master 的PTP协议应用层发送Sync 消息给Slave，Master 端记录Sync消
息离开本PTP 端口的时刻值t1，并把t1 存入寄存器，这个值由64位计数器值表示，计数器触发时钟由Master 端系统时钟提供。
Slave端记录Sync消息到达时刻值t2，并把t2存入寄存器，同时报告给Slave 的PTP协议应用层，这个值由64位计数器值表示，计数器触发时钟由Slave 端系统时钟提供。
3）时钟接口
SYNLOCK T6020最多提供2路对应的定时输入接口。
可接受来自铯钟、其他BITS、交换机、PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy）、SDH（Synchronous DigitalHierarchy）等设备的E1、2MHz 定时信号，输出2MHz、E1 模拟定时信号。
这些接口在设计中考虑了不影响外部输入源和避免所接外部大信号冲击等各种情况，设有阻抗匹配、隔离驱动、低门限检测等电路。
4）1PPS 与TOD 接口
传送的内容包括：当前日期/时间、时间标准ID、1PPS 有效状态指示、UTC （Coordinated Universal Time）闰秒调整日期/时间、闰秒，其他可选，但是需要保留其位置。
3.时间同步组网应用
1）与接入设备的高精度组网应用
作为无线3G 的CDMA2000、TD-SCDMA 和WiMAX，有数us 级别的时间同步和数十ppb的频率同步需求，目前的解决方案是每个基站添加GPS或其他卫星信号，但卫星存在安装选址难、安全隐患高、维护难、馈缆敷设难和成本高等缺点，而且很多网络不支持1588、1PPS 与TOD 等高精度时间协议。
GPON（EPON）作为无线回传时，有天生的时延测量机制。
SYNLOCK T6020 从GPS或其他卫星获取到时间信息，通过1588或1PPS与TOD给GPON（EPON）系统提供定时，基站再从GPON（EPON）系统上获取定时信息。
2）与传送设备的高精度组网应用
当承载网络支持1588、1PPS与TOD 等高精度时间协议时，SYNLOCK T6020可以上移至RNC（Radio Network Controller）或MSC（Mobile Switching Center），通过城域以太设备向基站提供定时信息。
4.频率同步组网应用
1）传统频率同步组网应用
在SDH 传送网环境下，同步网的定时基准信号需要由SDH传送网来传递，同时SDH传送网的同步又需要同步网来支撑。
SDH传送网既是同步网的使用者，又是同步网的承载者，与同步网存在着相互依赖的关系。
SYNLOCK T6020 系统有传统的频率同步接口，具有LPR（Local Primary Reference）、TNC（Transit Node Clock）和LNC（Local Node Clock）三种时钟节点的性能，可以放置在网络中的骨干层、汇聚层和接入层。
考虑到SYNLOCK T6020 系统的端口数较少，一般将其放置在接入层。
2）TOP频率同步组网应用
SYNLOCK T6020采用TOP方式，通过IP网络以IP包的形式为WCDMA 中的NodeB/AP、GSM中的BTS 提供传输同步参考时钟，并具有一定的保持性能。
SYNLOCK T6020通过IP网络以IP 包的形式获取定时信号，并将获取的信号经过处理输出给下挂的其他业务设备。
5.集中维护与网管
面向局域网/DCN的组网，集中维护网管的管理能力体现网元管理、用户管理、数据配置、PTP 管理、监视维护、告警管理、日志管理、性能管理、数据库维护等方面。
1）利用已有的DCN网
给SYNLOCK T6020和集中维护网管分配适当的IP地址及以太网物理接口，即可完成对SYNLOCK T6020 的集中监控和管理。
2）E1 网桥方式组网
这种方式是通过E1网桥和传输链路组网。
每个SYNLOCK T6020节点与集中维护网管之间各有一个E1网桥，网桥与传输设备通过E1电路连接，与SYNLOCK T6020或集中维护网管计算机通过以太网连接。