本發(fā)明涉及時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)，特別是一種高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
：當代社會已經(jīng)是信息驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)化社會，導(dǎo)航定位、無線通信、互聯(lián)網(wǎng)、分布式電網(wǎng)等已成為社會生活中必不可少的基本組成部分。一個不可否認的事實是這些技術(shù)都依賴于時鐘同步網(wǎng)絡(luò)，時鐘同步網(wǎng)絡(luò)作為技術(shù)基礎(chǔ)，為這些應(yīng)用提供高精度的時頻基準信號。現(xiàn)在的時鐘同步方案最重要的是借助于GPS/北斗等天基導(dǎo)航定位系統(tǒng)(GNSS)向全球廣播的星載原子鐘，其次還包括e-Loran、IEEE1588v2、DCF77、NTP等多種方式，其常見精度見表1所示。表150km尺度上幾種典型方式的時間同步和定位精度GNSSe-LoranIEEE1588v2DCF77NTP時間同步精度5-50ns100ns>1μs2-25μs>1ms定位精度3-30m60mn/an/an/a這些方式很難滿足下一代應(yīng)用需求。首先精度稍高的GNSS系統(tǒng)存在信號微弱、多徑誤差及由此導(dǎo)致的區(qū)域拒止等缺點，其次在精度方面越來越需要cm甚至mm量級的定位精度和ps量級的時間同步精度，甚至在很多領(lǐng)域還需要短期1E-15量級、長期1E-18量級的頻率同源穩(wěn)定度。比如只有時間同步精度進入ps量級和頻率同源相位相干后，才能實現(xiàn)多基地雷達的相參融合，從而真正意義上提高現(xiàn)有雷達的探測和干擾能力；另外光鐘的秒穩(wěn)已經(jīng)進入1E-15量級，為了利用光鐘在更高精度層次上重新書寫秒的二級定義，就需要世界各地光鐘進行該量級上的相互比對；當今興起的無人駕駛領(lǐng)域同樣需要更高精度的定位才能促進其推廣應(yīng)用的成功，因為當前Google的無人駕駛汽車基于GPS的定位精度以及雷達、攝像頭等輔助設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)的安全行駛里程約15萬公里，雖然對于單一汽車，該數(shù)值已經(jīng)很驚人了，但是如果考慮有效安全里程的話則遠遠不足，比如上海的一個早高峰，有效安全里程約有3000萬公里(100萬輛汽車在同一時段平均行駛30公里)，如果全是無人駕駛汽車，那么可以很簡單的看出單純15萬公里的安全行駛里程還遠遠不夠。技術(shù)實現(xiàn)要素：本為了滿足上述應(yīng)用需求，本發(fā)明提出一種基于光纖的高精度時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)，為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意節(jié)點提供更高精度的時頻信號。本發(fā)明的核心思想是將每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點至少通過兩條光纖鏈路與其它兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接，然后通過光纖鏈路時延測控發(fā)射機和接收機實現(xiàn)光纖鏈路穩(wěn)定和測量，通過時頻信號發(fā)射機和接收機實現(xiàn)時頻信號的傳輸，通過主控板和開關(guān)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化和保護倒換，本網(wǎng)絡(luò)將光纖鏈路穩(wěn)定和時頻信號的傳輸通過波分復(fù)用的方式分開進行，可以在該光纖網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)時頻信號的高精度透明傳輸。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：一種高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)，包括光纖、N個交換機、M個時頻信號源，其中，N是2以上的正整數(shù)，M為1以上的正整數(shù)，每個交換機和時頻信號源都是一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，總共形成N+M個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其連接關(guān)系如下：所述的M個時頻信號源中每個時頻信號源與相鄰的兩個交換機通過光纖連接，同時所述的N個交換機中每個交換機通過至少三路不同的光纖與其它不同的交換機或者時頻信號源連接。所述的交換機實現(xiàn)光纖鏈路穩(wěn)定和時頻信號路由優(yōu)化選擇的功能，由第一環(huán)形器、第一解波分復(fù)用器、第一光纖鏈路時延測控接收機、第一時頻信號接收機、主控板、射頻開關(guān)、光開關(guān)、第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機、第一時頻信號發(fā)射機、第一波分復(fù)用器、第二環(huán)形器、第三環(huán)形器、第二解波分復(fù)用器、第二光纖鏈路時延測控接收機、第二時頻信號接收機、第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機、第二時頻信號發(fā)射機、第二波分復(fù)用器、第四環(huán)形器組成。其連接關(guān)系如下：第一環(huán)形器的第二端口與交換機的第一輸入光信號相連，其第三端口與第一解波分復(fù)用器的輸入端口相連；第一解波分復(fù)用器的輸出端口分成兩類，第一類是波長用于傳遞光纖鏈路時延測控所需信號的光波長的端口，這部分端口與第一光纖時延測控接收機的輸入端口相連，第二類是波長用于傳遞時頻信號和標識信息的光波長的端口，這部分端口與第一時頻信號接收機的輸入端口相連；第一光纖鏈路時延測控接收機的返回光輸出端口與第一環(huán)形器的第一端口相連；第一時頻信號接收機的微波時頻信號輸出端口與射頻開關(guān)的第一輸入端口相連，其光波時頻信號輸出端口與光開關(guān)的第一輸入端口相連，其標識信息輸出端口與主控板的第一輸入端口相連；主控板的另外兩個輸入端口分別與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機和第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機的時延測量值輸出端口相連，而主控板的路由控制信號輸出端口分別與光開關(guān)和射頻開關(guān)的控制信號輸入端口相連，主控板的標識信息輸出端口分別與第一時頻信號發(fā)射機和第二時頻信號發(fā)射機的標識信息輸入端口相連，射頻開關(guān)的時頻信號第一和第二輸出端口分別與第一時頻信號發(fā)射機和第二時頻信號發(fā)射機的微波時頻信號輸入端口相連，其第三輸出端口則作為該交換機的微波時頻信號輸出端口，光開關(guān)的時頻信號第一和第二輸出端口分別與第一時頻信號發(fā)射機和第二時頻信號發(fā)射機的光波時頻信號輸入端口相連，其第三輸出端口則作為該交換機的光波時頻信號輸出端口；第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機和第一時頻信號發(fā)射機的輸出端口分別與第一波分復(fù)用器的輸入端口相連，第一波分復(fù)用器的輸出端口與第二環(huán)形器的第一端口相連，第二環(huán)形器的第三端口與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機的返回光輸入端口相連，第二環(huán)形器的第二端口作為該交換機的第一通道光信號輸出端口。第三環(huán)形器的第二端口與交換機的第二輸入光信號相連，其第三端口與第二解波分復(fù)用器的輸入端口相連；第二解波分復(fù)用器的輸出端口分成兩類，第一類是波長用于傳遞光纖鏈路時延測控所需信號的光波長的端口，這部分端口與第二光纖時延測控接收機的輸入端口相連，第二類是波長用于傳遞時頻信號和標識信息的光波長的端口，這部分端口與第二時頻信號接收機的輸入端口相連；第二光纖鏈路時延測控接收機的返回光輸出端口與第三環(huán)形器的第一端口相連；第二時頻信號接收機的時頻信號輸出端口與射頻開關(guān)的第二輸入端口相連，其光波時頻信號輸出端口與光開關(guān)的第二輸入端口相連，其標識信息輸出端口與主控板的第二輸入端口相連。第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機和第二時頻信號發(fā)射機的輸出端口分別與第二波分復(fù)用器的輸入端口相連，第二波分復(fù)用器的輸出端口與第四環(huán)形器的第一端口相連，第四環(huán)形器的第三端口與第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機的返回光輸入端口相連，第四環(huán)形器的第二端口作為該交換機的第二通道光信號輸出端口。如果交換機需要更多通道的時候，可以按照上述連接方式增加光纖鏈路時延測控接收機、時頻信號接收機、光纖鏈路時延測控發(fā)射機、時頻信號發(fā)射機、波分復(fù)用器、解波分復(fù)用器以及環(huán)形器從而增加光信號輸入輸出通道。所述的時頻信號源由高精度時鐘、主控板、射頻開關(guān)、光開關(guān)、第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機、第一時頻信號發(fā)射機、第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機、第二時頻信號發(fā)射機、第一波分復(fù)用器、第二波分復(fù)用器、第一環(huán)形器、第二環(huán)形器組成。其連接關(guān)系如下：高精度時鐘的光頻時頻信號輸出端口與光開關(guān)的時頻輸入信號端口相連，而光開關(guān)的輸出信號端口和分別作為時頻信號源的第三通道光信號輸出端口和第四通道光信號輸出端口和，高精度時鐘的微波時頻信號輸出端口與射頻開關(guān)的時頻信號輸入端口相連，主控板的兩個輸入端口、分別與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機和第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機的時延測量值輸出端口相連，而主控板的微波時頻信號路由控制信號輸出端口與射頻開關(guān)的控制信號輸入端口相連，主控板的光波時頻信號路由控制信號輸出端口與光開關(guān)的控制信號輸入端口相連，主控板的標識信息輸出端口分別與第一時頻信號發(fā)射機和第二時頻信號發(fā)射機的標識信息輸入端口相連，射頻開關(guān)的時頻信號第一和第二輸出端口分別與第一時頻信號發(fā)射機和第二時頻信號發(fā)射機的微波時頻信號輸入端口相連；第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機和第一時頻信號發(fā)射機的輸出端口分別與第一波分復(fù)用器的輸入端口相連，第一波分復(fù)用器的輸出端口與第一環(huán)形器的第一端口相連，第一環(huán)形器的第三端口與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機的返回光輸入端口相連，第一環(huán)形器的第二端口作為該時頻信號源的第一通道光信號輸出端口；第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機和第二時頻信號發(fā)射機的輸出端口分別與第二波分復(fù)用器的輸入端口相連，第二波分復(fù)用器的輸出端口與第二環(huán)形器的第一端口相連，第二環(huán)形器的第三端口與第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機的返回光輸入端口相連，第二環(huán)形器的第二端口作為該時頻信號源的第二通道光信號輸出端口。所述的某兩個被光纖連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間，通過光纖鏈路時延測控發(fā)射機和光纖鏈路時延測控接收機的組合實現(xiàn)光纖鏈路的時延穩(wěn)定，然后通過時頻信號發(fā)射機和時頻信號接收機的組合實現(xiàn)時頻信號的傳輸，由于此時光纖鏈路本身已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，所以傳輸?shù)臅r頻信號也會是穩(wěn)定的，不會受到溫度振動等光纖環(huán)境噪聲的影響。同時光纖鏈路時延測控發(fā)射機會將對應(yīng)光纖鏈路的時延值反饋到主控板，如果某一路光纖的時延發(fā)生了較大抖動或者變化，那么主控板就會發(fā)出控制信號到射頻開關(guān)和兩個時頻信號發(fā)射機，使時頻信號沿著與本地交換機或者時頻信號源連接的另外一路光纖傳輸，從而達到保護倒換的目的。本發(fā)明的特點和優(yōu)點是：(1)本發(fā)明采用光纖作為時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，可以在整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)非常高精度的時頻信號同源同步精度；(2)本發(fā)明將光纖鏈路穩(wěn)定和時頻信號的傳輸分開，在首先實現(xiàn)鏈路穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，整個光纖網(wǎng)絡(luò)相當于一個穩(wěn)定的傳輸通道，可以實現(xiàn)任意時頻信號的穩(wěn)定傳輸，而整個傳輸網(wǎng)絡(luò)本身的性能和待傳輸時頻信號無關(guān)，這就相當于實現(xiàn)了時頻信號的透明傳輸；(3)本發(fā)明可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的路由選擇和保護倒換，在某一鏈路出現(xiàn)問題的情況下，迅速進行路由重新選擇，從而快速實現(xiàn)時頻信號的重新傳輸，而不需要鏈路穩(wěn)定的建立時間。附圖說明圖1本發(fā)明高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)中交換機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本發(fā)明高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)中時頻信號源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本發(fā)明高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本發(fā)明實施例中光纖鏈路時延測控接收機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6本發(fā)明實施例中光纖鏈路時延測控發(fā)射機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7本發(fā)明實施例中時頻信號接收機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8本發(fā)明實施例中時頻信號發(fā)射機的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。先請參閱圖1，圖1是本發(fā)明高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，本發(fā)明高精度光纖時頻信號同步網(wǎng)絡(luò)包括光纖1、N個交換機2、M個時頻信號源3，其中每個交換機和時頻信號源都是一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，總共形成N+M個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其連接關(guān)系如下：所述的M個時頻信號源中每個時頻信號源與相鄰的兩個交換機通過光纖連接，同時所述的N個交換機中每個交換機通過至少三路不同的光纖與其它不同的交換機或者時頻信號源連接。所述的交換機2實現(xiàn)光纖鏈路穩(wěn)定和時頻信號路由自動切換的功能，原理結(jié)構(gòu)如圖2所示，由第一環(huán)形器11、第一解波分復(fù)用器12、第一光纖鏈路時延測控接收機13、第一時頻信號接收機14、控制主板15、射頻開關(guān)150、光開關(guān)1500、第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機16、第一時頻信號發(fā)射機17、第一波分復(fù)用器18、第二環(huán)形器19、第三環(huán)形器110、第二解波分復(fù)用器120、第二光纖鏈路時延測控接收機130、第二時頻信號接收機140、第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機160、第二時頻信號發(fā)射機170、第二波分復(fù)用器180、第四環(huán)形器190組成。其連接關(guān)系如下：第一環(huán)形器11的第二端口112與交換機的第一輸入光信號相連，其第三端口113與第一解波分復(fù)用器12的輸入端口相連；第一解波分復(fù)用器12的輸出端口分成兩類，第一類是波長用于傳遞光纖鏈路時延測控所需信號的光波長的端口121，這部分端口與第一光纖時延測控接收機13的輸入端口相連，第二類是波長用于傳遞時頻信號和標識信息的光波長的端口122，這部分端口與第一時頻信號接收機14的輸入端口相連；第一光纖鏈路時延測控接收機13的返回光輸出端口與第一環(huán)形器11的第一端口111相連；第一時頻信號接收機14的微波時頻信號輸出端口141與射頻開關(guān)150的第一輸入端口1501相連，其光波時頻信號輸出端口142與光開關(guān)1500的第一輸入端口15004相連，其標識信息輸出端口143與主控板15的第一輸入端口151相連；主控板15的另外兩個輸入端口153、154分別與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機16和第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機160的時延測量值輸出端口相連，而主控板15的路由控制信號輸出端口155和156分別與光開關(guān)1500和射頻開關(guān)150的控制信號輸入端口15006和1503相連，主控板15的標識信息輸出端口157、158分別與第一時頻信號發(fā)射機17和第二時頻信號發(fā)射機170的標識信息輸入端口相連，射頻開關(guān)150的時頻信號第一和第二輸出端口1504、1505分別與第一時頻信號發(fā)射機17和第二時頻信號發(fā)射機170的時頻信號輸入端口相連，其第三輸出端口1506則作為該交換機的微波時頻信號輸出端口，光開關(guān)1500的時頻信號第一和第二輸出端口15001、15002分別與第一時頻信號發(fā)射機17和第二時頻信號發(fā)射機170的光波時頻信號輸入端口相連，光開關(guān)1500的第三輸出端口15003則作為該交換機的光波時頻信號輸出端口；第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機16和第一時頻信號發(fā)射機17的輸出端口分別與第一波分復(fù)用器18的輸入端口相連，第一波分復(fù)用器18的輸出端口與第二環(huán)形器19的第一端口191相連，第二環(huán)形器19的第三端口193與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機16的返回光輸入端口相連，第二環(huán)形器19的第二端口192作為該交換機的第一通道光信號輸出端口。第三環(huán)形器110的第二端口1102與交換機的第二輸入光信號相連，其第三端口1103與第二解波分復(fù)用器120的輸入端口相連；第二解波分復(fù)用器120的輸出端口分成兩類，第一類是波長用于傳遞光纖鏈路時延測控所需信號的光波長的端口1201，這部分端口與第二光纖時延測控接收機130的輸入端口相連，第二類是波長用于傳遞時頻信號和標識信息的光波長的端口1202，這部分端口與第二時頻信號接收機140的輸入端口相連；第二光纖鏈路時延測控接收機130的返回光輸出端口與第三環(huán)形器110的第一端口1101相連；第二時頻信號接收機140的微波時頻信號輸出端口1401與射頻開關(guān)150的第二輸入端口1502相連，其光波時頻信號輸出端口1402與光開關(guān)1500的第二輸入端口15005相連，其標識信息輸出端口1403與主控板15的第二輸入端口152相連。第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機160和第二時頻信號發(fā)射機170的輸出端口分別與第二波分復(fù)用器180的輸入端口相連，第二波分復(fù)用器180的輸出端口與第四環(huán)形器190的第一端口1901相連，第四環(huán)形器190的第三端口1903與第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機160的返回光輸入端口相連，第四環(huán)形器190的第二端口1902作為該交換機的第二通道光信號輸出端口。如果交換機需要更多通道的時候，可以按照上述連接方式增加光纖鏈路時延測控接收機、時頻信號接收機、光纖鏈路時延測控發(fā)射機、時頻信號發(fā)射機、波分復(fù)用器、解波分復(fù)用器以及環(huán)形器從而增加光信號輸入輸出通道。所述的時頻信號源3的作用是原子鐘產(chǎn)生的高精度微波時頻信號調(diào)制到光信號上，或者將光鐘產(chǎn)生高精度光波時頻信號直接以光信號的形式傳輸，其原理結(jié)構(gòu)如圖3所示，由高精度時鐘21、主控板22、射頻開關(guān)23、光開關(guān)230、第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機24、第一時頻信號發(fā)射機25、第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機26、第二時頻信號發(fā)射機27、第一波分復(fù)用器28、第二波分復(fù)用器29、第一環(huán)形器201、第二環(huán)形器202組成。其連接關(guān)系如下：高精度時鐘21的光頻時頻信號輸出端口211與光開關(guān)230的時頻輸入信號端口2301相連，而光開關(guān)230的輸出信號端口2303和2304分別作為時頻信號源的第三通道光信號輸出端口和第四通道光信號輸出端口2015和2016，高精度時鐘21的微波時頻信號輸出端口212與射頻開關(guān)23的時頻信號輸入端口231相連，主控板22的兩個輸入端口221、222分別與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機24和第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機26的時延測量值輸出端口相連，而主控板22的微波時頻信號路由控制信號輸出端口223與射頻開關(guān)23的控制信號輸入端口232相連，主控板22的光波時頻信號路由控制信號輸出端口226與光開關(guān)230的控制信號輸入端口2302相連，主控板的標識信息輸出端口224、225分別與第一時頻信號發(fā)射機25和第二時頻信號發(fā)射機27的標識信息輸入端口相連，射頻開關(guān)23的時頻信號第一和第二輸出端口233、234分別與第一時頻信號發(fā)射機25和第二時頻信號發(fā)射機27的微波時頻信號輸入端口相連；第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機24和第一時頻信號發(fā)射機25的輸出端口分別與第一波分復(fù)用器28的輸入端口相連，第一波分復(fù)用器28的輸出端口與第一環(huán)形器201的第一端口2011相連，第一環(huán)形器201的第三端口2013與第一光纖鏈路時延測控發(fā)射機24的返回光輸入端口相連，第一環(huán)形器201的第二端口2012作為該時頻信號源的第一通道光信號輸出端口2012；第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機26和第二時頻信號發(fā)射機27的輸出端口分別與第二波分復(fù)用器29的輸入端口相連，第二波分復(fù)用器29的輸出端口與第二環(huán)形器202的第一端口2021相連，第二環(huán)形器202的第三端口2023與第二光纖鏈路時延測控發(fā)射機26的返回光輸入端口相連，第二環(huán)形器202的第二端口2022作為該時頻信號源的第二通道光信號輸出端口。如果時頻信號源需要更多通道的時候，可以按照上述連接方式增加光纖鏈路時延測控發(fā)射機、時頻信號發(fā)射機、波分復(fù)用器、環(huán)形器從而增加光信號輸出通道。本發(fā)明中高精度光纖網(wǎng)絡(luò)的實施例如圖4所示，其中包含4個交換機42、43、45、46和1個時頻信號源41，共5個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。時頻信號源1發(fā)出10MHz頻率標準信號，并分別通過光纖410和411與交換機42和43相連，交換機42再通過光纖421和422分別與交換機44和45相連，交換機43通過光纖431和442分別與交換機44和45相連，交換機44和45之間通過光纖441相連，這樣每一個交換機網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都通過3路不同的光纖與另外的3個交換機或者時頻信號源連接。其中交換機42、43、44、45和時頻信號源41的原理結(jié)構(gòu)分別如圖2和圖3所示，而交換機和時頻信號源中的光纖鏈路時延控制接收機的實施原理結(jié)構(gòu)如圖5所示。環(huán)形器51的第二端口512與進入光纖鏈路時延控制接收機的光信號相連，環(huán)形器51的第三端口513與解波分復(fù)用器52的輸入端口相連，解波分復(fù)用器52的兩個波長通道λ1、λ3的輸出端口分別與光電探測器53和54相連，光電探測器53的頻率輸出信號與DFB半導(dǎo)體激光器56的微波輸入端口相連，光電探測器54的時間輸出信號與聲光調(diào)制器57的微波輸入端口相連，而聲光調(diào)制器57的光輸入端口與DFB半導(dǎo)體激光器55相連，DFB半導(dǎo)體激光器55和56的波長分別為λ2、λ4，聲光調(diào)制器57的光輸出端口和DFB半導(dǎo)體激光器56的光輸出端口分別與波分復(fù)用器58的兩個輸入端口相連，波分復(fù)用器58的輸出端口與環(huán)形器51的第一端口511相連。所述的交換機和時頻信號源中的光纖鏈路時延控制發(fā)射機的實施的原理結(jié)構(gòu)如圖6所示。首先銣鐘61發(fā)出的頻率信號輸入功分器62，然后功分器62的第一輸出端口與DFB半導(dǎo)體激光器64的微波輸入端口相連，功分器62的第二輸出端口與鑒相器696的第一微波輸入端口相連；銣鐘61發(fā)出的1pps時間信號輸入功分器63，然后功分器63的第一輸出端口與聲光調(diào)制器66的微波輸入端口相連，而聲光調(diào)制器66的光輸入端口與DFB半導(dǎo)體激光器65相連，DFB半導(dǎo)體激光器55和56的波長分別為λ1、λ3，功分器63的第二輸出端口與時間間隔計數(shù)器697的微波輸入端口相連；聲光調(diào)制器66的光輸出端口和DFB半導(dǎo)體激光器64的光輸出端口分別與波分復(fù)用器67的兩個輸入端口相連，波分復(fù)用器67的輸出端口與環(huán)形器68的第一端口681相連，環(huán)形器68的第二端口682和光纖延遲線69的光輸入端口相連；環(huán)形器68的第三端口683和波分復(fù)用器693的光輸入端口相連，波分復(fù)用器693的兩個波長通道λ2、λ4的輸出端口分別與光電探測器694和695相連，光電探測器694的頻率輸出信號與鑒相器696的第二微波輸入端口相連，光電探測器695的1pps時間信號輸出信號與時間間隔計數(shù)器697的第二微波輸入端口相連；鑒相器696的兩個鑒相信號輸出端口分別與PID電路板691和主控板692相連，時間間隔計數(shù)器697的時間間隔計數(shù)值輸出端口與主控板692相連，然后PID電路板691的輸出端口與光纖延遲線的電信號輸入端口相連，而主控板的輸出端口作為該光纖鏈路時延控制發(fā)射機的電信號輸出端口602，同時光纖延遲線69的光輸出端口作為光纖鏈路時延控制發(fā)射機的光輸出端口601。本實施例中銣鐘61一般具有多通道輸出，另外多個光纖鏈路時延控制發(fā)射機可以共用一個銣鐘。光纖鏈路時延控制發(fā)射機和光纖鏈路時延控制接收機匹配使用即可實現(xiàn)光纖鏈路的完全穩(wěn)定，并將鏈路的時延值反饋給交換機的主控板，用于控制射頻開關(guān)、光開關(guān)、時頻信號發(fā)射機等其它器件，比如如果某一路光纖的時延發(fā)生了較大抖動或者變化，那么主控板就會發(fā)出控制信號到射頻開關(guān)、光開關(guān)和兩個時頻信號發(fā)射機，使時頻信號沿著與本地交換機或者時頻信號源連接的另外一路光纖傳輸，從而達到保護倒換的目的。其時延穩(wěn)定原理可參考文獻：F.Yang,D.Xu,Q.Liu,etal..“AccuratetransmissionoftimeandfrequencysignalsoveropticalfibersbasedonWDMandtwowayopticalcompensationtechniques”,CLEO:ScienceandInnovations,California,CA,USA,JTu4A.99,2013。比如在本實施例中通過該方案實施之后，各光纖410、411、421、422、431、441、442都會處于穩(wěn)定狀態(tài)，其時延不會受到溫度、振動等環(huán)境變化的影響。主控板除了根據(jù)反饋的時延值控制開關(guān)進行路由選擇之外，還會對時頻傳輸?shù)母黜棙俗R信息，比如傳輸時延值、設(shè)備固定時延標校、相位誤差值、經(jīng)過的交換機編號、路由地址、硬件設(shè)備狀態(tài)信息等各項信息進行處理，從而實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化管理。同時交換機和時頻信號源中的時頻信號接收機的主要作用是實現(xiàn)時頻信號在交換機或者時頻信號源中的路由管控，對于微波時頻信號，需要先對其進行光電轉(zhuǎn)換，然后輸入射頻開關(guān)以便通過主控板控制其路由方向，而對于光波時頻信號，不需要光電轉(zhuǎn)換，可以直接進入光開關(guān)以便通過主控板控制其路由方向。該實施例中時頻信號接收機實施原理結(jié)構(gòu)如圖7(a)所示，攜帶待傳微波時頻信號的光波進入光電探測器71，然后輸出待傳微波時頻信號，而攜帶待傳標識信號的光波進入光電探測器72，然后輸出標識信號，標識信號包含該時頻信號經(jīng)過的交換機節(jié)點信息、完整時延信息等相關(guān)信息。如果時頻信號中包含有光波時頻信號，那么時頻信號接收機應(yīng)該增加光波通道，如圖7(b)所示。另外交換機和時頻信號源中的時頻信號發(fā)射機的主要作用是實現(xiàn)時頻信號在交換機或者時頻信號源中的路由傳輸和中繼放大。該實施例中時頻信號發(fā)射機實施原理結(jié)構(gòu)如圖8(a)所示，輸入的微波時頻信號直接調(diào)制到低噪聲激光器81上，標識信息調(diào)制到以太網(wǎng)發(fā)射光發(fā)射模塊82上，然后進入交換機的輸出波分復(fù)用器，從而形成輸出光信號。如果時頻信號中包含有光波時頻信號，那么時頻信號發(fā)射機應(yīng)該增加光波通道，如圖8(b)所示，如果傳輸距離較長，那么為了實現(xiàn)光波信號的中繼放大，還應(yīng)加入低噪聲光放大器83，如圖8(c)所示。當前第1頁1 2 3