[实用新型]一种精密时间/时钟综合分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，尤指一种用于测量IEEE1588时间频率同步传输性能的高精密时间/时钟综合分析仪，可应用于通信、电力、金融、航空航天和工业控制等领域。

背景技术

随着移动通信技术的发展，网络对时间同步的要求越来越高，WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、TD-LTE基站都需要高精度的时间同步。如，TD-SCDMA时间同步指标为+/-1.5us，采用本地时钟授时或频率同步网授时等方式均无法满足要求，而采用每个基站加装GPS的方式则面临施工难、成本高和不安全等弊端。利用同步协议通过光纤系统传输高精度时间同步信号将成为主流技术。

高精度时间同步信号地面传输的关键技术主要包含两个方面：一方面是高精度时间协议，另一方面是对传输中引入的时延和抖动进行补偿的技术。基于NTP技术的时间同步网精度在数十ms数量级，无法满足要求。

IEEE1588v2协议采用延时-请求响应机制，通过同步消息计算出从时钟与主时钟之间的时间偏差，达到时间同步的目的。通过硬件打时间戳和采用边界时钟/透明时钟来补偿网络组件或协议栈引起的时延和抖动，IEEE1588v2能够达到亚微秒级的同步精度。基于IEEE-1588的PTP技术原先用于需要严格时序配合的工业控制，为了顺应通信网中对高精度时间同步需求的快速增长，IEEE-1588从原先的版本1发展到版本2，并且已在同步设备上、光传输设备上、3G基站设备上得到应用。

在我国，PTP技术主要是基于光传输系统实现高精度时间传送的，国内运营商在最近几年中开展了通过地面传输系统传送高精度时间的研究，在实验室及现网上进行了大量的试验，并取得了一定的成果，已超过了国外相关方面的研究水平。目前国内已在一定规模的网络环境下实现了PTP局间时间传送，精度能达到亚微秒级。IEEE-1588的广泛应用，离不开精密的测量，然而，当前市场上仍然没有一款通信专用的精密时间/时钟综合分析仪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够测试基于IEEE1588标准的时间/频率同步性能的精密时间/时钟综合分析仪。

为此，本实用新型提供了一种精密时间/时钟综合分析仪，包括GPS天线单元、GPS时间参考模块、时间/频率精密测量单元、CPU主控模块、1PPS+TOD时间接口电路单元、G.703E1时钟接口电路单元、IEEE1588双PTP/NTP接口及处理模块、及参考时间/时钟接口单元，所述1PPS+TOD接口电路单元、IEEE1588双PTP/NTP接口及处理模块、G.703E1时钟接口电路单元、及参考时间/时钟接口单元分别连接于时间/频率精密测量单元上并提供输入测试信号，所述GPS天线单元和GPS时间参考模块连接，所述GPS时间参考模块连接于时间/频率精密测量单元上并提供测试基准信号，所述CPU主控模块连接于上述各模块和电路单元，进行协调控制以及信息交互。

所述GPS天线单元，包括了外置GPS天线和内置GPS天线，由CPU主控模块来进行切换控制。

所述GPS时间参考模块为驯服的铷钟或恒温晶振。

所述参考时间/时钟接口单元提供处理后的参考时间/时钟信号给时间/频率精密测量单元作为基准源。

所述1PPS+TOD接口电路单元采用RJ45及BNC作为物理连接器。

所述IEEE1588接口及处理模块光、电接口、及协议处理电路。

所述时间/频率精密测量单元由可编程逻辑器件及专用芯片组共同搭建，由可编程逻辑器件完成测试信号调理，专用芯片组完成时间间隔测量。

所述CPU主控模块与高精度时间/频率测试电路单元交互，获取测试数据，利用嵌入式软件算法，完成时间测试分析、频率精密测量、时钟漂移分析计算。

所述CPU主控模块还连接有人机界面模块、及辅助管理接口模块，通过人机界面模块对时间分析仪进行操作控制所述，所述辅助管理接口模块提供了USB接口，可连接优盘、电脑。

相对于现有技术，本实用新型的精密时间/时钟综合分析仪利用了GPS授时技术、GPS驯服铷钟或恒温晶振技术，实现了一个便携式的IEEE1588时间及频率同步分析仪表，可对移动通信等领域的时间/频率同步进行测量分析。同时，本实用新型还可以当作一个时间及频率基准使用，可以输出时间及频率基准信号，如1PPS+TOD、IEEE1588、以及G.703E1时钟。

附图说明

图1是本实用新型精密时间/时钟综合分析仪的模块功能框图。

具体实施方式