專利名稱：光纖時(shí)間傳遞傳輸時(shí)間延遲的后置補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子信息科學(xué)中時(shí)間頻率傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及光纖時(shí)間傳遞傳輸時(shí)間延遲的補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
在電子信息科學(xué)中的時(shí)間頻率傳遞應(yīng)用領(lǐng)域，光纖時(shí)間傳遞采用傳輸延遲補(bǔ)償方法消除傳輸路徑的時(shí)間延遲及環(huán)境因素引起的漂移，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間同步。光纖傳輸延遲的補(bǔ)償是基于成一個(gè)閉環(huán)的光纖時(shí)間傳輸路徑，在時(shí)間傳遞發(fā)送端，測(cè)量閉環(huán)路徑的傳輸時(shí)延，并認(rèn)為往返傳輸路徑的延遲是相同的，因此取閉環(huán)路徑的傳輸時(shí)延的一半，就是從時(shí)間傳遞發(fā)送端到用戶接收端的單向傳輸延遲。再根據(jù)這個(gè)單向傳輸延遲，對(duì)傳輸?shù)接脩艚邮斩说臅r(shí)間信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光纖時(shí)間的同步。目前傳輸時(shí)間延遲的補(bǔ)償方法是采用傳輸延遲前置補(bǔ)償方法。其具體辦法是在時(shí)間傳遞發(fā)送端，根據(jù)測(cè)量計(jì)算的單向傳輸延遲，移動(dòng)傳遞的時(shí)間信號(hào)中的秒脈沖信號(hào)一個(gè)提前量，這個(gè)提前量是根據(jù)測(cè)量計(jì)算的單向傳輸延遲來(lái)決定。經(jīng)過(guò)前置補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間信號(hào)， 當(dāng)傳遞到用戶接收端時(shí)，就會(huì)得到一個(gè)與傳輸前同步的秒脈沖信號(hào)。實(shí)際上，時(shí)間信號(hào)在前置補(bǔ)償實(shí)施過(guò)程中，將秒脈沖信號(hào)向后移動(dòng)，移動(dòng)量為秒脈沖的一個(gè)周期減去單向傳輸延遲。這樣，在用戶端接收到的經(jīng)前置補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間信號(hào)，實(shí)際上是延遲了周期的時(shí)間信號(hào)。對(duì)于時(shí)間信號(hào)中的秒脈沖信號(hào)來(lái)講，用戶接收端接收到的秒脈沖信號(hào)與發(fā)送端的秒脈沖信號(hào)同步，但對(duì)于時(shí)間編碼信號(hào)中的時(shí)間信息，仍然保留原來(lái)的時(shí)間信息。例如，參看圖2，被發(fā)送的時(shí)間信息為2011年3月M日星期四9:35:47，圖2中年、月、日、星期被省略。前置補(bǔ)償后傳遞到用戶端，仍然是9:35:47，實(shí)際上時(shí)間是9:35:48。用戶端接收到的時(shí)間，被比實(shí)際的時(shí)間遲后了一秒。這種情況對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，可以在前置補(bǔ)償時(shí)將傳輸?shù)臅r(shí)間信息提前一秒。即在發(fā)送端，將時(shí)間設(shè)置為9:35:48，就可保證用戶端接收到的時(shí)間信息與發(fā)送端同步。但對(duì)于多級(jí)聯(lián)網(wǎng)來(lái)講，就構(gòu)成了困難。如果有N級(jí)聯(lián)接，根據(jù)不同級(jí)別，要設(shè)置不同的時(shí)間信息提前量，就需要不同級(jí)別的前置補(bǔ)償裝置，用戶接收端只能接收本級(jí)別的時(shí)間信號(hào)。這樣，運(yùn)行起來(lái)很麻煩，很繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述傳輸時(shí)間延遲的補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)，提供一種可隨意進(jìn)行級(jí)聯(lián)、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光纖時(shí)間同步的光纖時(shí)間傳遞傳輸時(shí)間延遲的后置補(bǔ)償方法。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案由下述步驟組成1、測(cè)量光纖時(shí)間傳遞雙向閉環(huán)傳輸延遲Δ T在時(shí)間傳遞控制端，將原子鐘來(lái)的參考時(shí)間信號(hào)和Ipps信號(hào)，經(jīng)編碼調(diào)制器調(diào)制成射頻信號(hào)，射頻信號(hào)經(jīng)波長(zhǎng)為λ 1激光器1調(diào)制成光信號(hào)，波長(zhǎng)為λ 1光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用器1饋入光纖，經(jīng)光纖傳輸?shù)接脩艚邮斩恕Ｔ谟脩艚邮斩?，波長(zhǎng)λ 1光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用器2，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器2解調(diào)為射頻信號(hào)，射頻信號(hào)再由波長(zhǎng)為λ 2的激光器2重新調(diào)制為光信號(hào)。為了提高精度，降低傳輸延遲的非對(duì)稱性，波長(zhǎng)為λ 1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)采用波長(zhǎng)小于Inm的密波分復(fù)用方法進(jìn)行傳輸。波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)再經(jīng)波分復(fù)用器2和光纖回傳到時(shí)間傳遞控制端。在時(shí)間傳遞控制端，由光纖和波分復(fù)用器1回傳的波長(zhǎng)為入2 光信號(hào)，由光電轉(zhuǎn)換器1解調(diào)出射頻信號(hào)，射頻信號(hào)再經(jīng)解調(diào)解碼器1解調(diào)出光纖閉環(huán)回傳的Ipps信號(hào)；將參考Ipps信號(hào)與回傳Ipps信號(hào)同時(shí)送給時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器，進(jìn)行時(shí)差測(cè)量， 時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器輸出數(shù)據(jù)為光纖閉環(huán)傳輸延遲ΔΤ。上述的波長(zhǎng)為λ 1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ2的光信號(hào)的波長(zhǎng)范圍是1550nm或 133 Inm通用光纖通信波段。2、計(jì)算光纖時(shí)間傳遞單向傳輸延遲在時(shí)間傳遞控制端，時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器輸出的光纖閉環(huán)傳輸延遲數(shù)據(jù)△ T到編碼調(diào)制器1，閉環(huán)傳輸延遲數(shù)據(jù)Δ T包含有時(shí)間傳遞控制端的設(shè)備延遲AtT和用戶接收端的設(shè)備延遲△、，這種設(shè)備延遲需要在時(shí)間傳遞前進(jìn)行定標(biāo)測(cè)定。為了提高傳輸延遲的測(cè)量計(jì)算精度，波長(zhǎng)為λ 1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)采用密波分復(fù)用方法，可以認(rèn)為兩個(gè)波長(zhǎng)的傳輸延遲相同。編碼調(diào)制器1按下式進(jìn)行計(jì)算

權(quán)利要求
1.一種光纖時(shí)間傳遞傳輸時(shí)間延遲的后置補(bǔ)償方法，其特征在于它是由下述步驟組成(1)測(cè)量光纖時(shí)間傳遞雙向閉環(huán)傳輸延遲ΔT在時(shí)間傳遞控制端，將原子鐘來(lái)的參考時(shí)間信號(hào)和Ipps信號(hào)，經(jīng)編碼調(diào)制器調(diào)制成射頻信號(hào)，射頻信號(hào)經(jīng)波長(zhǎng)為λ 1激光器1調(diào)制成光信號(hào)，波長(zhǎng)為λ 1的光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用器 1饋入光纖，經(jīng)光纖傳輸?shù)接脩艚邮斩?；在用戶接收端，波長(zhǎng)為λ 1的光信號(hào)經(jīng)波分復(fù)用器 2，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器2解調(diào)為射頻信號(hào)，射頻信號(hào)再由波長(zhǎng)為λ 2的激光器2重新調(diào)制為光信號(hào)；波長(zhǎng)為λ 1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)采用波長(zhǎng)小于Inm的密波分復(fù)用方法進(jìn)行傳輸；波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)再經(jīng)波分復(fù)用器2和光纖回傳到時(shí)間傳遞控制端；在時(shí)間傳遞控制端，由光纖和波分復(fù)用器1回傳的波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)，由光電轉(zhuǎn)換器1解調(diào)出射頻信號(hào)，射頻信號(hào)再經(jīng)解調(diào)解碼器1解調(diào)出光纖閉環(huán)回傳的Ipps信號(hào)；將參考Ipps信號(hào)與回傳Ipps信號(hào)同時(shí)送給時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器，進(jìn)行時(shí)差測(cè)量，時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器輸出數(shù)據(jù)為光纖閉環(huán)傳輸延遲ΔΤ;上述的波長(zhǎng)為λ 1的光信號(hào)和波長(zhǎng)為λ 2的光信號(hào)的波長(zhǎng)范圍是1550nm或1331nm通用光纖通信波段；(2)計(jì)算光纖時(shí)間傳遞單向傳輸延遲在時(shí)間傳遞控制端，時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器輸出的光纖閉環(huán)傳輸延遲數(shù)據(jù)ΔΤ到編碼調(diào)制器 1，編碼調(diào)制器1按下式進(jìn)行計(jì)算 A_AT-(AtT+AtR)得從時(shí)間傳遞控制端到用戶接收端的單向傳輸延遲△ τ，式中△ τ是單向傳輸延遲， Δ tT是時(shí)間傳遞控制端的設(shè)備延遲，Δ tK是用戶接收端的設(shè)備延遲，Δ T是閉環(huán)傳輸延遲， AtT和AtK在時(shí)間傳遞前進(jìn)行定標(biāo)測(cè)定，單向傳輸延遲Δ τ與參考時(shí)間信號(hào)、Ipps信號(hào)由編碼調(diào)制器1進(jìn)行編碼調(diào)制，并傳送到用戶接收端；(3)時(shí)間傳遞Ipps的后置補(bǔ)償在用戶接收端，光電轉(zhuǎn)換器2輸出的射頻信號(hào)送給解調(diào)解碼器2，解調(diào)解碼器2進(jìn)行解調(diào)解碼輸出Ipps信號(hào)、時(shí)間信息信號(hào)、單向傳輸延遲△ τ到延遲補(bǔ)償器，延遲補(bǔ)償器對(duì) Ipps信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，延遲補(bǔ)償?shù)腎pps信號(hào)前沿與時(shí)間傳遞控制端參考的Ipps信號(hào)前沿同步；(4)用戶接收端時(shí)間信號(hào)的重新編碼調(diào)制在用戶接收端，將補(bǔ)償?shù)腎pps信號(hào)和解調(diào)解碼器2輸出的時(shí)間信息信號(hào)同時(shí)送給編碼調(diào)制器2，重新編碼調(diào)制，調(diào)制的時(shí)間編碼信息提前1秒，同時(shí)編碼調(diào)制器2提供給用戶時(shí)間B碼信號(hào)、Ipps信號(hào)、IOOMHz頻率信號(hào)、IOMHz頻率信號(hào)、5MHz頻率信號(hào)、射頻信號(hào)，下一級(jí)的時(shí)間傳輸采用同樣的方法。
2.按照權(quán)利要求1所述的光纖時(shí)間傳遞傳輸時(shí)間延遲的后置補(bǔ)償方法，其特征在于 在光纖時(shí)間傳遞Ipps的后置補(bǔ)償步驟(3)中，所述的延遲補(bǔ)償器對(duì)Ipps信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償為延遲補(bǔ)償器將接收到的Ipps信號(hào)前沿延遲1秒-Δ τ延遲數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種光纖時(shí)間傳遞傳輸時(shí)間延遲的后置補(bǔ)償方法，它是由測(cè)量光纖時(shí)間傳遞雙向閉環(huán)傳輸延遲ΔT、計(jì)算光纖時(shí)間傳遞單向傳輸延遲、時(shí)間傳遞1pps的后置補(bǔ)償、用戶接收端時(shí)間信號(hào)的重新編碼調(diào)制步驟組成。本發(fā)明對(duì)下一級(jí)的時(shí)間傳輸采用同樣的方法，可以方便地進(jìn)行級(jí)聯(lián)，并保證傳輸時(shí)間遠(yuǎn)距離準(zhǔn)確同步。本發(fā)明與現(xiàn)有的前置補(bǔ)償方法相比，根據(jù)不同級(jí)別，不需要設(shè)置不同的時(shí)間信息提前量，不需要不同級(jí)別的前置補(bǔ)償裝置，運(yùn)行簡(jiǎn)便。本發(fā)明具有方法簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，可在光纖時(shí)間傳遞傳輸中推廣使用。
文檔編號(hào)H04L7/00GK102299743SQ201110285689
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者劉濤, 張首剛, 李孝峰, 梁雙有, 王鑫, 田曉, 趙侃, 趙文宇, 陳法喜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心