[发明专利]用于在没有完全或部分定时支持的传统IP核心网络上进行独立于卫星的相位和频率同步的时间传递系统和方法

说明书

本发明涉及一种能够在传统IP/MPLS网络上传递相位和频率同步的系统和方法，而不需要终端必须接收卫星的信号以达到相位和频率同步。本发明公开的方法包括以下过程步骤：通过DTM协议切换PPS信号，通过虚拟电路(300)向网络的另一端传输PPS信号，通过DTM协议再次转换传输的PPS信号，将到达另一端的PPS信号转换为ToD和PTP数据，并将其传输到终端组件(400)。使用所述方法的系统包括：发射机机构(210)，其在网络的一端将ToD和PTP数据转换为PPS信号，然后通过DTM协议进行切换；接收机机构(220)，其在网络的另一端经由DTM协议切换PPS信号，并转换为ToD和PTP数据，传输到终端部件；以及虚拟电路(300)，其提供从网络的一端到网络的另一端的PPS信号的传送。

技术领域

本发明和方法涉及在传统核心载波IP/MPLS网络上进行独立于从卫星接收的信号的相位和频率同步传递。

本发明具体涉及一种相位和频率同步传递方法，该方法基于将从原子时钟源接收的时间信息转换为PPS(Pulse Per Second秒脉冲)或PPS Plus串，然后使用在传统核心载波IP/MPLS网络上创建的点对点虚拟电路DTM(Dynamic Synchronous Transfer Mode动态同步传输模式)协议将时间信息传送到远对端。

背景技术

当前技术要求的主要部分是满足所需的相位和频率要求。基于时分双工TDD(时分双工time division duplex)和C-RAN以及未来其它技术的数字网络也需要相位和频率同步。“相位和频率同步”意味着通常将相位同步应用于具有与每个周期相同的相位角的相同频率的两个波形。频率同步是基于另一信号的频率基准来调整一个或多个信号的相对频率的过程。“相位和频率同步”是提供适当的5G和5G以上技术的关键因素。[1][2][3]

相关技术标准化中的相位和频率同步由ITU-T(1588)和IEEE G8275.1(完全定时支持)和IEEE G8275.2(部分定时支持)标准执行。所述标准依赖于作为主要源的经由卫星接收的GPS/GNSS信号，并且这些标准仅定义了一个很一般的基于网络的解决方案。由于提供GPS/GNSS信号的卫星对于大多数国家是完全属于国外的并且一些是军事管理的，因此对于相位和频率同步产生外部依赖性。另外，卫星信号为弱～-160dBm和/或当存在不利的天气条件时，当使用干扰发射机时，同步也可能容易失败(通常用于军事演练)。

由这些IEEE和ITU-T标准提出的相关技术是在GPS/GNSS同步失败的情况下的备用措施。为了应付IEEE和ITU-T所提出的这些标准，备用测量协议的应用需要高水平的投资和运营成本[4]。尽管有这些投资，但由于核心网络的特性而出现低效率表明这种备用措施并不是完全安全的。GPS/GNSS需要失效备援系统，然而该失效备援系统也必须是稳健的，IEEE和ITU-T确定的标准也不是稳健的，由此，以一个半安全系统作为另一个半安全系统的备用不能满足特别关键的网络的要求，并且在文献中到处都看到不安全的情况。[5][6][7][8]

因此，由于现有解决方案的上述缺点和不足，需要开发相关技术。

发明内容

本发明是在现有情况的启示下开发的，并且旨在消除上述缺点。

本发明的主要目的是通过在IP/MPLS网络上操作的DTM层中传递相位和频率同步，而不是如当前的IP/MPLS网络中使用由ITU-T 8275.x定义的PTP(IEEE 1588)传递相位和频率同步。

本发明的另一个目的是提供相位和频率同步，而不会对现有网络造成任何额外的投资和运营成本。