[发明专利]一种基于射频光纤网络的时间同步系统和方法

说明书

本发明涉及时间同步领域，公开一种射频光纤网络的时间同步系统，包括GNSS信号接收天线、基于光纤的射频信号分配网络、至少一个时间同步单元；GNSS信号接收天线用于接收GNSS射频信号；基于光纤的射频信号分配网络将GNSS信号接收天线输出的GNSS射频信号转换为光信号，通过光纤网络传输至安装远端后，将光信号重新恢复为GNSS射频信号输入至时间同步单元，时间同步单元接收GNSS射频信号进行处理，恢复GNSS时间并对本地时间进行驯服。还提供射频光纤网络的时间同步方法。通过本发明，可以解决如隧道、地下停车场等收不到真实GNSS信号的环境中，需要时间同步设备的时间同步问题。

技术领域

本发明涉及时间同步领域，尤其涉及一种基于射频光纤网络的时间同步系统和方法。

背景技术

卫星导航系统可以提供高精度的时间基准，是目前传统高精度时间同步技术的主要实现方法，具体包括GNSS共视、卫星双时间比对等。但是均需要直接观测GNSS卫星，无法满足室内的大量分布式设备对时间同步的需求。

随着光网络技术的迅猛发展，光纤具有通路稳定性高、损耗低、受外界环境影响小、带宽高等优点，基于光纤的时间同步引起了越来越多的研究者的关注，取得了相当大的进展和应用。目前，基于GNSS和光纤的时间同步系统主要通过光纤时间同步中心接收 GNSS信号，实现与GNSS时间的同步和时钟驯服，然后通过光纤网络将时间、频率信息发送到远端设备，然后远端设备通过时钟恢复模块从光信号中恢复时钟供本地使用。如图1所示，GNSS接收天线接收导航卫星的无线10射频信号，将GNSS射频信号通过有线射频线20传输给光纤时间同步中心，光纤时间同步中心包括GNSS接收模块和时钟发送模块，GNSS接收模块接收并处理射频信号，解析出秒脉冲信号PPS和时间信息TOD，时钟发送模块将PPS和TOP通过光纤30传输给远端的时钟恢复模块，时钟恢复模块接收光信号，恢复出PPS和TOD，并输出给时钟处理模块，实现时间同步。这种方法导致系统严重依赖于光纤时间同步中心，一旦光纤时间同步中心发生故障，整个系统将失去时间同步功能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于射频光纤网络的时间同步系统和方法，通过光纤将GNSS射频信号传递到远端，远端时间同步单元对GNSS信号进行处理，实现与GNSS的时间同步，从而解决各种需要时间同步设备，包括通信系统基站、微基站、皮基站等的时间同步问题，以降低现有方案无GNSS信号的问题。

本发明提供一种基于射频光纤网络的时间同步系统和方法，其实现如下：

一种基于射频光纤网络的时间同步系统，一种基于射频光纤网络的时间同步系统，包括GNSS信号接收天线、基于光纤的射频信号分配网络、至少一个时间同步单元；所述GNSS信号接收天线用于接收GNSS射频信号；所述基于光纤的射频信号分配网络将 GNSS信号接收天线输出的GNSS射频信号转换为光信号，通过光纤网络传输至安装所述时间同步单元的位置后，将所述光信号重新恢复为GNSS射频信号输入至所述时间同步单元，所述时间同步单元接收所述GNSS射频信号进行处理，恢复GNSS时间并对本地时钟进行驯服。

进一步地，所述的基于光纤的射频信号分配网络包括网络拓扑结构连接的GNSS射频信号转光信号模块、光纤、光信号转GNSS射频信号模块。

进一步地，所述网络拓扑结构为星型光纤网络拓扑结构连接时，一个所述GNSS射频信号转光信号模块通过光纤连接多个所述光信号转GNSS射频信号模块，所述光信号转GNSS射频信号模块通过有线射频线连接所述时间同步单元。

进一步地，所述网络拓扑结构为菊花链光纤网络拓扑结构连接时，包括一个射频信号转光信号模块和多个光转射频中继模块，所述射频信号转光信号模块通过光纤连接一个所述光转射频中继模块，所述光转射频中继模块再通过光纤依次连接其他光转射频中继模块，所述光转射频中继模块通过有线射频线连接各时间同步单元。

进一步地，所述网络拓扑结构为混合连接时，包括星型光纤网络拓扑结构连接和菊花链光纤网络拓扑结构。