TimeSource3600使用手册已校时钟同步系统.docx
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TimeSource3600使用手册已校时钟同步系统
TimeSource3600
操作手册
二00二年七月
字首组合词和缩写
AIS:
alarmindicationsignal，告警指示信号；
E1:
digitaltransmission（2.048Mb/s），2.048Mb/s数字传送；
ESD：
electrostaticdischarge，静电放电；
ESF：
extendedsuperframe，扩展超级帧；
GPS：
GlobalPositioningSystem，全球定位系统；
LOS：
lossofsignal，信号丢失；
MDEV：
meantimedeviation，平均时间方差；
pps：
pulsepersecond，秒脉冲；
PRS：
primaryreferencesource，基准参考源；
RO：
remoteoscillator，远端振荡器；
SSM：
synchronizationstatusmessaging，同步状态信息；
TDEV：
timedeviation，时间方差；
TOD：
timeofday；
UTC:
UniversalCoordinatedTime，世界协调时间。
描 述
纵览：
TimeSource3600是一个接收和处理来自GPS卫星信号的基准源（PRS），并且输出源自UTC的一级同步信号。
TimeSource3600的应用包括对中心交换站、无线电基站、传输节点以及其它可以使用基准源来提高网络设备性能。
TimeSource3600在接收GPS信号困难的地点同样有完美的性能。
例如，GPS信号被周围高大建筑物遮挡的地点，或GPS信号有失真的地点。
TimeSource3600通过综合多个信号源的信号来建立输出。
这些信号源包括GPS信号、内置振荡器信号和E１/2048kHz输入信号。
定时信号建立在综合所有信号中最稳定和噪音最小的输入上。
E1输入信号可以使用标准测量方法进行监视和分类。
同步输出包括带帧结构的统一的E1/202048kHz信号、一个10MHz信号、１个秒脉冲信号和ＴＯＤ时间信号。
TimeSource3600可以使由于网络和传输系统产生诸如抖动和漂动的定时损伤降为最小。
同步定时能跟踪于为电信网络提供最高级别同步的GPS。
TimeSource3600使用其GPS输入时是一个独立的PRS。
当综合使用选择性输入时，整体系统性能得到提高，当GPS信号丢失后的保持时间也可以延长。
GPS全球定位系统：
美国政府开发了GPS导航系统。
它是一个基于卫星的、全球无线电辅助导航的、全天候的、为用户提供全天２４小时精确导航和定时能力的系统。
环绕地球大约20197公里的卫星排列在６个轨道上，每个轨道有４颗卫星。
每个卫星的平均轨道运行周期为12小时。
这个设计确保在世界的任何地点在任何时间可观察到至少４颗、至多１２颗卫星。
TimeSource3600跟踪在它观察范围内的所有的卫星。
每颗卫星的数据和其它卫星的数据进行观察和比较，选择符合标准的进行使用。
不符合要求的卫星信号将被定时选择系统剔除。
物理描述：
TimeSource3600由机框、插入卡板、天线、电缆、硬件和软件组成。
另外还有提供８路附加E1/2048kHz输出、４路附加IRIG-B的TOD定时输出的扩展卡。
机框可以安装在48cm的机架或ETSI53.5cm的机架上。
另外在前面板上有通信接口，在接口面板上有所有的连接接口。
有4种天线可以供用户选择使用：
●室外安装的屋顶式天线，一般安装于屋顶
●安装于室内的机械天线，固定在窗台或墙上，透过窗户接收GPS信号
●室内使用的自粘贴窗式天线，直接粘贴在窗户上
●安装于室外的墙式天线，通过墙上的孔将电缆引入室内
屋顶式天线：
室外安装的屋顶式天线（图１）被包裹在一个抗不良天气状况的塑料壳内，通常装在屋顶。
一根同轴电缆用来在天线和机框间传送信号和电源。
图１：
屋顶天线
窗台式天线：
窗台式天线（图2）可以安装在窗台或墙上或是其它任何靠窗的位置。
它可以因为窗户的维修而移往窗户的其它位置，也可以返回到其最初的位置。
一根单独的同轴电缆在设备和天线之间传送电源和信号。
图2：
窗台式天线
自粘贴窗式天线：
自粘贴窗式天线（图3）由天线和两块自粘贴固定物组成。
自粘贴固定物可以直接粘贴在窗户上。
同轴电缆在天线和IF转换器之间以及IF转换器和设备之间传送电源和信号。
图3：
自粘贴窗式天线
墙式天线：
墙式天线（图4）安装在建筑物外墙上。
天线依靠磁性依附在安装支架上。
电缆通过墙上的孔从天线引入室内。
同轴电缆在天线和IF转换器之间以及IF转换器和设备之间传送电源和信号。
图4：
墙式天线
功能描述：
纵览：
图5显示了TimeSource3600最主要的功能。
TimeSource3600的核心是BesTimeEnsembleTimingGenerator，用来使用BesTime算法去分析定时源的相位和频率关系（单独的和共同的）。
每一个定时信号源都有与其它信号源不同的特点，如表A所示。
BesTime算法使用所有信号中的最佳信号来产生一个与单独信号相比精确性和稳定性都是最佳的输出信号。
这个信号源的误差是基于所有信号偏差的加权平均值。
信号的精确度越高，在最终输出中占的权重也就越大。
表A定时信号源特性
信号源特性
内部振荡器短期稳定性好
E1线路信号中期稳定性好
GPS信号长期稳定性好
图5：
模块图解
天线：
天线的种类包括屋顶式天线、窗台式天线、自粘贴窗式天线和墙式天线。
天线系统包括一个天线、GPS接收器、放大器和IF下行转换器。
GPS接收器从GPS卫星信号中提取时间信号。
接收器可以从观察到的所有卫星上提取信号，并可同时使用时间信号进行定位和其它功能。
下行转换器将GPS的L波段的信号转化为IF，并且通过同轴电缆进行传播，电缆同时还可以为天线提供125mA的电源。
IF接口：
IF接口接收来自天线的IF信号，并将时间信息提供给BesTime模块。
内部振荡器：
采用高性能铷振荡器，可以提供一个高稳定度的振荡器信号，并且不受外部的影响。
这个信号传送到BesTime模块。
时钟提取器：
E1/模拟信号可以被输入到SPANA或B接口。
时钟提取器的作用就是从这些接口中提取信号并送到BesTime模块。
BesTime模块：
BesTime模块使用BesTime算法处理来自IF转换器、内部振荡器、2个E1/模拟线路输入信号。
这些信号被进行TDEV、MTIE或其它相位和频率性能处理。
BesTime模块使用数学模型处理每个时钟信号。
这种综合算法通过比较和分析产生一个高稳定度的定时信号，这个信号是所有输入中最好的信号。
E1/模拟输出：
BesTime模块可以在E1输出A和B接口提供E1或模拟（2048KHz）可用定时信号。
E1信号是一个带帧结构的、统一格式的信号，可以被设置成CAS、CAS4、CCS和CCS4帧结构。
2048KHz信号满足G.703/10的要求。
8个附加E1/模拟输出：
这个附加选项可以在输出模块上提供8个额外的E1/模拟信号。
这些输出信号的特性与E1/模拟输出完全一致。
TOD输出：
BesTime模块可以提供RJ45接口的TOD定时信号，格式为NTP4或Cisco格式。
IRIG-BTOD输出：
这个选项可以在输出模块上提供4个IRIG-B格式的TOD输出。
ESCIU端口：
这个选项提供一个2组E1信号的SCIU端口的模块。
这个模块安装于连接头面板上的OPTIONI/O接口上。
E1业务传输信号被使用BesTime模块同步。
漂移和抖动也在E1信号输出到网络前被滤除。
如果产生告警或电源故障，继电器允许E1信号从旁路绕过这个系统（图6）。
图6：
ESCIU信号：
1PPS输出：
BesTime模块可以在1PPS接口提供供特殊需要使用的秒脉冲时间信号。
10MHz输出：
BesTime模块可以在10MHz接口提供10MHz信号，用做本地本振信号或测试用。
告警和状态输出：
微处理器可以在常开干接点提供告警信息。
告警信息同样可以在前面板的指示灯上显示。
电源：
一个电源转换器过滤和转换用于系统的-48Vdc电源。
安装
拆箱：
请使用本章节的步骤安装TimeSource3600。
如果在安装过程中遇到困难，请与我们联系。
您可在Troubleshooting中找到我们的联系方法。
警告：
当安装电子产品时，请按照电子产品安装守则的要求使用防静电用品。
包括：
●当手持设备时，使用接地手腕带，并将其连接在设备的外壳接地上
●保存设备时使用厂方提供的防静电袋
注意：
保管好包装材料。
所有设备回收时必须使用原包装材料。
检查设备的运输损伤，包括凹痕、丢失部件和接头破裂。
如果设备有运输损伤，请与销售商联系。
屋顶式天线：
请按照销售商的指导和说明书的规定进行安装。
安装天线前须计划好安装的地点、天线位置、防雷器位置、电缆路线和其它细节。
请按照图7和程序B来安装屋顶式天线。
警告：
请确认防雷器安装在远离电子器件和电缆的地方，否则可能产生感应。
天线（090-72010-97）
图7：
屋顶式天线至机框的电缆连接
备注：
1．推荐接地地点：
A．有效的屋顶接地系统
B．无缝焊接的建筑物结构钢
C．天线电缆进入建筑物内15米范围内的室内接地槽钢
2．如果有必要，从天线到TimeSource3600机框可以只用一根电缆。
电缆也可以由防雷器分割成2段，通过TNC连接头进行连接。
程序B：
屋顶式天线的安装
1．将天线支架固定在一根管子（直径2.54到4.13CM）或是木杆上。
●如果将支架固定在管子上，则使用2个V型螺栓绕过管子，穿过支架的固定孔，再分别使用4个垫片和4个螺母将V型螺栓固定在支架上，保留微小的空隙以便做最后的调整。
●如果是使用木杆，则使用2个自攻螺丝固定支架到木杆上。
2．将天线的3个螺丝穿过托架的螺丝孔，然后分别用3个垫片和3个螺丝将天线固定在托架上。
3．使用铅垂线或气泡水平器确定天线与地面垂直线的夹角小于5℃，将支架的固定螺丝拧紧。
4．将防雷器的支架固定在一个有效的接地点上。
屋顶环绕接地系统、中心交换站接地系统、建筑物钢结构都是有效的接地点。
如果不能将防雷器支架固定在这些有效的接地点上，则可以将其固定在离这些有效接地点方圆4.6米的范围内。
如果防雷器支架装在一个非金属的连接盒内，在完成安装后，将这些组件安装在靠近有效接地点的位置。
5．将防雷器固定到防雷器支架上。
6．安装从天线到防雷器和从防雷器到设备的3.8cm直径的非金属保护套管。
7．将电缆连接到天线，穿过保护套管后，连接到防雷器。
8．将电缆连接到防雷器，穿过保护套管，连接到建筑物内安装TimeSource3600机框的地点。
9．如果防雷器支架没有直接连接到接地点上，则将一根4.115mm直径的导线连接到防雷器支架上。
10．将导线的另外一头连接到接地点上。
11．将防火材料安装到所有这些步骤中涉及到的孔中。
12．检查所有连接头的密封性以防止电弧和间歇性工作的损伤。
13．在所有暴露的连接头上涂上抗氧化剂。
窗台式天线的安装和电缆的连接：
请按照销售商的指导和说明书的规定安装。
安装天线前须计划好安装的地点、天线位置、防雷器位置、电缆路线和其它细节。
为了得到最佳的效果，选择一扇面向赤道的（北半球朝南，南半球朝北）并且视野天空范围内尽可能少障碍物的窗户进行安装。
参照图8和程序C安装天线。
图8：
窗台式天线电缆连接：
程序C：
窗台式天线的安装：
安装零件：
●窗台式天线（990-72050-97）
●足够长度的RG59/U高速同轴电缆（060-72010-xx）或
●足够长度的小型RG59/U高速同轴电缆（060-72050-xx）
用户为安装窗台式天线提供的材料：
●合适的尺寸和类型的用于固定天线底座螺丝的钻机和钻头
●2个合适的尺寸和类型的用于把固定天线底座在窗台或靠近窗的墙的螺丝
●螺丝起子
●电缆扎带或其它可靠的固定电缆的方法
●手持式GPS接收机，带GPS本地管理软件的个人电脑或其它确定经度、纬度、海拔的方法。
1．使用螺丝起子将窗台式天线底座固定到选定的安装位置（窗台或是墙）（图9）
2．使用窗台式天线上的轴承将天线部分平坦地靠近窗户
3．拉紧轴承，固定天线位置（图10）
4．将天线上的IF转换器与电缆连接，将电缆引到放置TimeSource3600的位置
5．固定电缆
6．检查连接头的紧密性，防止间歇性工作
程序结束
图9：
固定天线底座
图10：
窗台式天线的轴承
自粘贴窗式天线的安装：
请按照销售商的指导和说明书的规定安装。
安装天线前须计划好安装的地点、天线位置、防雷器位置、电缆路线和其它细节。
为了得到最佳的效果，选择一扇面向赤道的（北半球朝南，南半球朝北）并且视野天空范围内尽可能少障碍物的窗户进行安装。
参照图11和程序D安装天线。
图11：
自粘贴窗式天线电缆连接
程序D：
自粘贴窗式天线的安装和电缆连接：
安装零件：
●自粘贴天线（990-72050-98）
●足够长度的RG59/U高速同轴电缆（060-72010-xx）或
●足够长度的小型RG59/U高速同轴电缆（060-72050-xx）
用户为安装窗台式天线提供的材料：
●合适的尺寸和类型的用于固定天线底座螺丝的钻机和钻头
●4个合适的尺寸和类型的用于把IF转换器固定到墙上或其它合适地方的螺丝
●螺丝起子
●手持式GPS接收机，带GPS本地管理软件的个人电脑或其它确定经度、纬度、海拔的方法。
1．将一块自粘贴固定物一面剥下，将其粘贴在天线上
2．将另一块自粘贴固定物也粘贴在天线上
3．将自粘贴固定物另外一面剥下，将天线粘贴固定在合适的窗户上
4．使用螺丝起子将IF转换器固定在墙上或其它合适位置（图12）。
注意IF转换器和天线之间电缆长度不要超过3米
5．将天线与IF转换器用电缆连接
6．将电缆与IF转换器接收机一方的连接头相连接。
将电缆放至TimeSource3600机框处
7．固定电缆
8．检查所有电缆连接的紧密性，防止间歇性工作
完成安装程序
图12：
安装IF转换器
墙式天线的安装：
请按照销售商的指导和说明书的规定安装。
安装天线前须计划好安装的地点、天线位置、防雷器位置、电缆路线和其它细节。
为了得到最佳的效果，选择一扇面向赤道的（北半球朝南，南半球朝北）并且视野天空范围内尽可能少障碍物的墙进行安装。
参照图13和程序E安装天线。
图13：
墙式天线的电缆连接
程序E：
墙式天线的安装和电缆连接：
安装零件：
●墙式天线（990-72050-99）
●足够长度的RG59/U高速同轴电缆（060-72010-xx）或
●足够长度的小型RG59/U高速同轴电缆（060-72050-xx）
用户为安装窗台式天线提供的材料：
●梯子或是其它可以安全到达墙外安装地点的方法
●合适的尺寸和类型的用于固定天线底座螺丝的钻机和钻头
●4个合适的尺寸和类型的用于把天线底座固定到墙上或其它合适地方的螺丝
●螺丝起子
●用于涂在连接头防止氧化的导电抗氧化涂料
●用于密封墙上的孔的防火材料
●手持式GPS接收机，带GPS本地管理软件的个人电脑或其它确定经度、纬度、海拔的方法。
1．将IF转换器（图12）固定在合适的墙上或是其它合适的位置。
注意从天线到IF转换器的电缆长度不要超过5.8米。
包括水滴型环路和室内的长度。
2．根据图14的尺寸确定2个安装天线支架的孔的位置和1个电缆穿墙孔的位置。
3．钻一个10mm直径的孔用于将电缆穿过墙壁。
孔的直径要比电缆SMA接头的直径要大，使得电缆SMA接头可以从孔中穿到室内。
4．钻2个孔用于将天线支架固定在外墙。
5．使用两个螺丝钉将天线支架固定在外墙。
6．将天线有磁性的一面放在天线支架朝外的一面。
7．将电缆连接天线的SMA连接头穿过步骤3所打出的孔。
注意在连接到天线前要形成一个水滴型环路（图13）。
8．将电缆引到IF转换器处，并将连接头连接上。
9．将电缆与IF转换器连接TimeSource3600机框的连接头相连接，并将电缆引至TimeSource3600机框处。
10．固定电缆。
11．在本程序中所有涉及的屋顶或是墙上的孔中加入防火材料。
12．检查所有连接头的紧密性，防止间歇性工作。
13．在所有的暴露的连接头上涂上导电防氧化剂。
图12：
孔的位置：
图13：
墙式天线支架：
机框：
输出模块的安装（选项）：
警告：
插入电路板的电路容易引起漏电。
因此，在连接模块到连接头时请使用静电防护手腕带。
违反这个警告的操作可能导致设备损坏。
按照下列步骤安装输出模块：
1．将机框挡板卸下，以便可以看到连接面板。
2．将模块插入连接面板上的OPTIONSI/O连接头（参考图14）
3．将模块上的3个弹簧固定螺杆对准连接面板上的3个固定孔。
4．使用中等大小的一字改锥将3个螺杆固定在固定孔上。
图14：
OPTIONSI/O连接头
机框支架：
机框是以ETSI53.5cm尺寸进行运输的。
如果需要48cm的安装尺寸，可以使用安装支架的侧面部分，也可以将支架安装于机框的中部。
（图15）
图15：
机框安装方法
电缆：
警告：
暴露的插入连接部分有漏电可能。
因此，在连接连接头时需要使用防静电手腕带。
违反这个警告的操作可能引起设备损坏。
管理接口在机框的前面板上。
其它所有的接口都位于机框的连接面板上。
如果想要看到这些接口，请移开挡板。
图16显示了在前面板和连接面板上的这些接口。
图16：
连接面板和前面板接口
外壳接地
外壳接地在标为TB1和TB2的4接口电源终端接头上。
图16显示了电源终端接头的位置，图17显示了电源终端接头的连接。
图17：
电源终端接头
确信接地线有足够的长度从外壳接地连接头连接到接地点。
所有的接地线都使用1.47mm的标准导线（绿色绝缘层）。
对于每根接地线，剥去一头约13mm长，并连接到TB1和TB2的外壳接地接口上。
按照下列方法制作接地线，不管接地棒是否已经安装：
有接地棒：
将接地点与4.115mm直径接地棒相连接并将接地棒垂直焊在机柜上。
使用下列方法之一将来自电源终端接头的外壳接地线与接地棒相连接：
●在接地线的一头接上#16端子，然后将端子焊接或压接到接地棒上
●将接地线一头绝缘层剥去，在接地棒上绕3圈以上，然后焊接。
注意：
当焊接时，使用25W的电烙铁确保有足够的热量来完成完善的焊接。
无接地棒：
将接地线的一头接上#16端子，然后在机柜上找一个可以连接这个端子的螺孔将其连接上。
注意要将螺孔周围的油漆去掉，以保证良好的导电性能。
电源：
警告：
暴露的插入连接部分有漏电可能。
因此，在连接连接头时需要使用防静电手腕带。
违反这个警告的操作可能引起设备损坏。
小心：
在通电前确认用于为TimeSource3600提供电源的熔丝面板上的容易已经被移除。
注意：
输入电源有反极性保护；没有用户可以替换熔丝。
-48Vdc电源通过4接口的电源终端接口TB1和TB2接入。
图16显示了电源终端接口的位置，图17显示了电源终端接口的连接。
确定电源线有足够的长度从机框的连接点通到机房电源连接点。
使用2根1.47mm的标准导线用于电源连接，一根是红色绝缘层（用于电源），另一根是黑色绝缘层（用于回路）。
将红色绝缘层的电源导线与TB1和TB2的电源连接点相连接。
将黑色绝缘层的电源导线与TB1和TB2的回路连接点相连接。
注意：
使用适当的连接头将来自TB1和TB2的电源导线连接到机房的电源连接点上，但此时不要让机房电源对TimeSource3600进行供电。
告警输出：
将机房告警连接到紧急、主要、次要告警绕线针上。
图16显示了告警绕线的位置，图18显示了告警的连接。
可闻告警连接到上部的AUD绕线针上，可视告警连接到下部的VIS绕线针上。
常开触点请用NO和C回路，常闭触点请用NC和C回路。
图18：
告警连接：
GPS天线：
用同轴电缆连接防雷器和标为GPSANT的TNC接口。
图16显示了这个接口的位置。
附加的E1或模拟输出：
可以从绕线式或BNC输出模块上连接附加的8个E1或模拟输出。
图16显示了连接头的位置，图19显示了这些接口。
图19：
8路E1或模拟输出连接头
IRIG-BTOD输出：
可以从IRIG-B输出模块上得到4路IRIG-BTOD输出信号。
图16显示了连接头的位置，图20显示了这些接口。
图20：
IRIG-BTOD输出连接头
扩展总线：
为将来的使用而保留。
远端振荡器输入：
可以通过RG59同轴电缆将一个5MHz或10MHz的远端振荡器信号接入REMOSCA接口。
同样也可以将另一个由RG59同轴电缆传送的相同的信号接入REMOSCB接口。
两个远端振荡器信号必须有相同的频率，并且至少要有2级钟（铷振荡器）精度。
图16显示了接口的位置。
1PPS输出：
使用RG58同轴电缆连接TTLPPS接口可以使用秒脉冲输出信号。
图16显示了接口的位置。
10MHz输出：
使用RG58同轴电缆连接10MHz接口可以使用10MHz输出信号。
图16显示了接口的位置。
以太网接口：
用于进行网络管理和TimeServer时间同步输出。
图16显示了接口的位置。
TimeOfDay输出：
使用RJ45电缆连接TOD接口可以使用TimeOfDay（TOD）输出信号。
图16显示了接口的位置，表B显示了连接头的接线输出。
表B：
TOD连接头接线输出
引脚号
信号
缩写
描述
1
1ppsA
TODPPS+
来自TimeSource3600
2
1ppsB
TODPPS-
来自TimeSource3600
3
12V电源
TODP12V
—
4
接收数据B
TODRXD-
去往TimeSource3600
5
接收数据A
TODRXD+
去往TimeSource3600
6
回路地
TODGND
—
7
传送数据A
TODTXD+
来自TimeSource3600
8
传送数据B
TODTXD-
来自TimeSource3600
备注：
没有列出的引脚保留为将来使用
如果设备使用RS232电缆代替RS422电缆来接收时间代码（例如，Cisco代码），请根据程序F安装RS422到RS232的转换器。
注意：
在执行程序F之前，确认按照厂商的说明，合适的Cisco路由器或NTP类型4的兼容设备已经安装，电源已经提供。
程序F：
RS422到RS232转换器的安装：
1．使用提供的螺丝将提供的支架安装到转换器上。
金属板根据转换器将要安装的表面的情况，安装在转换器的顶端或前端（图21）。
注意：
a）由于距离限制，转换器的位置不要距离TimeSour
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