揚州供電公司電力調度中心 戴勇
數字同步網是數字通信網正常運行的基礎，也是保障各種業務網運行質量的重要手段。它與電信管理網、信令網一起并列為通信網的三大支撐網，在通信網絡中具有舉足輕重的地位。時下，在電力通信網絡不斷擴大，新業務不斷發展的情況下，同步網作為業務支撐網的重要性不言而喻，本文將介紹數字同步網的組織結構，特別是本地數字同步網的結構和工作原理及以后的發展規劃。
一、數字同步網的基本原理和結構
對于任何通信設備，都需要時鐘為其提供工作頻率，所以時鐘性能是影響設備性能的一個重要方面，時鐘常被稱為設備的心臟。時鐘工作時的性能主要由兩個方面決定：自身性能和外同步信號的質量，而外同步信號的質量就是由數字同步網來保證的。當設備組成系統和網絡后，數字同步網必須為系統和網絡提供精確的定時，以保障其正常運行，網內各節點時鐘的精度會影響數字通信網的正常工作。
數字同步網的結構主要取決于同步網的規模、網絡中的定時分配方式和時鐘的同步方法，而這些又取決于業務網的規模、結構和對同步的要求。同步網一般可分為準同步方式和同步方式兩大類。準同步方式常用于國際間通信鏈路，各節點獨立設置基準時鐘（如銫原子鐘），其時鐘基準一般都優于或滿足G．811規定的基準鐘，頻率準確度保持在10～11極窄的頻率容差之內。各國的數字通信網則普遍采用同步方式，節點時鐘之間一般采用主從同步方法：將網內節點時鐘分級，各級時鐘具有不同的頻率準確度和穩定度，設置高穩定度和高準確度時鐘為基準主時鐘（最高級時鐘或一級時鐘），網內其他節點時鐘則稱為從時鐘，用從時鐘鎖相環技術與基準主時鐘（或上一級時鐘）頻率同步，使全網時鐘工作在同一頻率上。
二、數字同步網的作用
同步網是最終要解決采用頻率或相位控制的方法，為數字通信網提供統一的時鐘和定時，避免數字信號產生滑動。具體描述如下：（1）解決節點間由于頻差和過量漂動引起的滑幀和64kbit/s的滑碼，實現網絡各結點之間的同步；（2）限制指針調整頻次，實現同步數字系統（SDH）節點的同步；（3）滿足一些對定時同步有特殊需要的操作，如相位敏感的寬帶視頻業務，精密儀表的測量基準源等。
它通過網絡同步技術為各種業務網的所有網元分配定時信號（頻率或時間信號），以實現各種業務網的同步。網絡同步是指為了保證數字通信網正常工作，分配定時信號到網內所有節點，要求網內所有節點的時鐘頻率和相位嚴格控制在一定的容差范圍內，具有準確地將同步定時信號從基準時鐘傳送到同步網的各節點，調整網中的各時鐘并保持信號同步，滿足通信網的傳輸性能和交換性能需要的作用。
三、揚州電力數字同步定時設備概況
目前揚州電力公司使用的是大唐電信生產的GNSS－97同步定時設備，該設備是首家按照ITU－TG.811、ITU－TG.812、YD/T1012－1999、BellcoreGR-2830設計，能同時接收美國GPS和俄羅斯GLONASS衛星的高精度同步時鐘。GSNN－97主要由五個基本功能部分組成：參考定時輸入部分、受控時鐘部分、定時輸出部分、性能監測部分和監控管理部分。該設備既可以配置成基于高精度基準定時信號源（GPS或GLONASS）的高穩定度同步系統，又可配置成一個簡單的同步供給單元（SSU）。它輸出的定時信號是由高精度的受控銣鐘或晶體鐘產生，能滿足長途交換局和中心局的基準參考時鐘源（PRS）的需要。GNSS－97同步定時設備能提供各種電信設備所需的頻率，基本配置有2048kbit/s、2048kHz信號，選件有5MHz、10MHz正弦或TTL輸出、1PPS輸出及64（8）kbit/s復合信號輸出。它主要有三個子系統組成：PAD、TSG及TSD，其中PAD是由電源輸入、系統總告警和網管數據通道組成的子系統，TSG為時鐘再生子系統，TSD為時鐘分配擴展子系統。TSG包括參考定時輸入部分、受控時鐘部分、時鐘輸出部分、性能監測部分和系統監控管理部分。TSD為定時分配擴展輸出部分，主要由不同定時信號分配模塊組成（如用戶要求的時鐘輸出路數較少，備份輸出不大于24路、獨立輸出不大于48時，可以直接在TSG中插入時鐘分配盤，而不用增加TSD子框）。GNSS-97設備采用全模塊化設計，便于進行不同的配置。TSG配置兩個接收機盤，即兩個互為主備的雙系統接收的GGR1（或單系統的GPS1）、GGR2（或單系統的GPS2），當定時參考為衛星信號時，由這兩個盤提供一路主參考定時信號給受控振蕩器，兩個接收機盤的定時信號輸出至定時參考總線，接收機盤的輸出可自動或人工倒換。
四、揚州電力數字同步網的現狀與展望
江蘇電力數字同步網網絡結構分為兩級：省主干同步網和地區級同步網。省主干同步網由省公司和13個地市公司組成，地區級同步網由市公司和所轄縣（市）公司組成。各市公司的主時鐘組成省主干同步網的節點，各縣（市）公司配置超穩晶體鐘組成地區級同步網的節點。原則上，縣（市）級以下區域不設時鐘節點。揚州市公司根據省公司要求，于2004年3月在揚州中心站安裝了GPS天線、大唐同步時鐘設備、專用DDF架等，已建成了具有自身特色的數字同步網，目前可視會議設備、華為SDH設備、通信監控設備等都已經接入該網絡，使設備內部、設備之間形成了統一的時鐘，通信系統可靠工作得到保障。今后，公司還要將數字同步網絡進一步建設和完善，在更多的設備接入網中，形成一個全面完整的網絡體系。
此外，我們正在規劃將數字同步網絡覆蓋延伸到揚州地區的其它縣公司，那么到底怎么將中心站的時鐘傳送至各個縣公司呢？這里先介紹一下SDH傳送網與數字同步網的關系。SDH傳送網是一個同步網，它與數字同步網有著雙重的關系。首先，同其它專業網一樣，SDH傳送網是數字同步網的一個客戶；其次，SDH傳送網作為定時傳送的重要手段，承擔著區間、局間、站間定時信號傳送的任務。因此在SDH設備組網時，合理地設計全網的同步時鐘源跟蹤方式及各BITS單元地面信號的傳送方案，對全網的業務運行至關重要。一段時間以來人們一直對利用SDH傳遞定時信號持懷疑態度，認為SDH設備的晶體頻率準確度不夠高且SDH存在指針調整影響，不能用于傳遞定時信號。其實這里有兩個誤區：一是SDH的晶體在網絡中處于從屬地位，是被同步的對象，在正常跟蹤外部參考信號時不決定網絡的頻率準確度；二是指針調整用于適配傳輸設備業務碼流時鐘與傳輸設備本身時鐘之間的偏差，它僅存在于SDH凈荷或支路信號中，而同步網組網利用SDH線路信號不存在指針調整。因此SDH可以用來傳遞定時信號。有了以上的技術支撐，再加上我們強大穩定的市到縣SDH網絡，將把各縣公司通信站交換、傳輸、通信監控等主要通信設備接入數字同步網中，在真正意義上達到全市數字同步網的覆蓋與互連，從而使得全市電力通信站的設備時鐘信號保持同步統一，解決電力系統通信設備之間的同步時間問題，讓揚州地區電力通信設備的運行更加可靠、經濟，使有序供電更上一個新臺階。
