本书是一本关于数字
通信网同步定时和
数字通信网测量的
实用图书，全书共13章，内容包括：数字通信网同步定时概述，同步网的组成，同步网时钟的性能与定时要求，同步网
设备（如BITS、SSU、SEC及同步定时接口等），光通信网的同步定时及问题解决方法，同步网与各种通信网、数据网、信令网、接入网等的同步定时关系，GPS及其应用简介，传输损害对同步的影响，同步网的同步测量、
监测管理和规划
设计，数字通信网的测量及常用仪表，有关数字通信网定时与测量的国内外
标准。
读者对象：通信及相关专业的工程师、科研人员和高校师生。
前 言
众所周知，时间偏差在通信（如3G
移动通信）方面会导致时间记录无序，使计费结算错误，使同步异常，造成通信错误率上升，甚至通信中断；在电力供应方面会导致传统电网无法事故反演，使事故无法
分析排除，并使智能电力网产生保护错误动作；在军事方面会导致不能保证军令下达，不能准时计划军事演习，更不能协同作战；在经济建设方面会导致
银行、企事业、国家统计局等数据库时间混，造成经济损失；等等。此外，导弹控制，卫星和宇航员升空的精确制导，核弹头的精确定时起爆，宇宙飞船和空间站的对接等，也都离不开精密的定时与精准的时间控制。
就数字通信网来说，国际通信界已经确立了IEEE 1588精密时钟同步（测量）建议，要求移动通信3G网络时间同步精度为±1.5 ?s，要求今后在智能电力网数字化变电站应用中的时间同步精度为±1 ?s。在考虑全国乃至世界的IP互联网时，只有同步的IP网络才是一个真正的电信级网络，才能够为IP网络传送各种实时业务与数据业务等多重播放业务提供保障。这些都已充分显示了定时同步的重要性。
21世纪的社会是信息社会，信息社会需要有交流融通信息的先进通信网。无疑，信息和通信网都会数字化，成为数字信息和数字通信网。数字通信网传输与交换的信息是一系列的0、1二元数字或数码，每一位数字或数码又称为码元或码位。为了实现数字
信号的正确接收，要求准确地知道每一位码元的起止时刻，这样才能取样判决，还原成所发送的0、1数字，这就是数字通信网络的码元或码位的同步。同步就是要使收发双方在时间上步调完全一致，故同步又称为定时。为了发送和接收数据报文，除了要求码元同步（位同步）外，还需要对码元序列进行分组，即分成“帧”，并知道数据序列的帧（数据包）的起止时刻。这些就是所谓的码组同步、帧同步或信息包同步，统称为群同步。也就是说，在数字通信网中发送端和接收端必须实现同步检测：首先是位同步检测，这时最基本的条件，只有收端检测用的同步信号与发端的同步信号同频同相位时，才能实现位同步；其次是实现群同步，而实现这种收、发端同步的信号就是数字通信网的工作时钟，它为数字通信网提供工作频率，或工作电源。相对于电力网的50 Hz交流电源频率而言，时钟源又可以说是数字通信网的高频电源，是不可或缺的、最基本的部件。
除去收端和发端外，在数字通信网的各个节点，由于要上下电路，要交换信息，就需要进行
数字信号处理，也必须进行同步检测，还原数字信号，进行分解复用和再复用，实现数字信号的再分配、再组合和交换：数字通信网的各个节点都必须同步，才能完成通信任务，即需要实现数字通信网全网的同步。故以全网考察，要构成一个同步的数字通信网，就要在网中有一个实现数字通信网的同步网，简称为“同步网”。
在移动通信CDMA网中，更要求严格的时间同步（即定时），它要求数字信号的起始时刻与世界通用协调时（UTC）保持一致，这与同步网的位同步不同，是实现时间同步。目前实现时间同步的
技术还在研究中。
目前，讲述数字通信网的同步定时方面的书籍较少。出于应用需要，编著者将多年从事通信科研的心得与试验成果，电信现场测试验收
资料和曾发表的有关文章收集整理，并根据
最新的国际国内标准与建议，以及国内外刊物和会议的相关
论文，编写成本书，以飨读者。若能为数字通信的发展抛砖引玉，尽到微薄之力，编著者将甚感欣慰。
本书内容共13章。第1章数字通信网的同步定时，概述数字通信网同步定时的必要性，同步网的结构、主从同步网、世界协调时，并简要介绍全球定位系统（GPS）。第2章同步网的组成，同步网由同步网设备即各级节点时钟设备（包括定时分配和接口）和定时信息传输链路组成；为确保同步网的正常运转，还需建立同步网的监控管理网。第3章同步网时钟的性能与定时要求，介绍各级时钟（基准时钟、网络节点时钟）的性能指标、各级时钟的定时要求，以及时钟工作方式。第4章同步网设备，介绍我国的同步定时网，通信楼综合供给系统BITS的功能与结构，同步供给单元（SSU）与同步设备时钟（SEC），以及同步定时接口。第5章光通信网的同步定时。由于SDH光通信网是数字光通信网的
基础、核心和骨干，故作为其支撑网之一的同步网自然就是数字光通信网的同步网。重点介绍光通信特定的同步与定时，以及SDH网同步定时出现的问题与解决方法等。第6章同步网与各种业务网的同步定时关系，叙述同步网与
光纤通信网、程控交换网、移动通信GSM和CDMA网、数字数据网（DDN）、
卫星通信网、NO.7信令网、ATM网/帧中继网和分组交换网，以及IP网和接入网等业务网的同步定时关系。第7章GPS系统的应用，介绍我国和世界的GPS系统及其应用概况，重点叙述GPS系统的组成与定位定时原理，以及GPS在个人化、生活用品等大众化市场不断拓展的应用。第8章传输损害对同步的影响，叙述抖动和漂摆损害对同步定时的影响，以及同步网对它的要求与指标。第9章同步网同步测量，介绍同步测量的原理、内容与方法，以及常用的测量仪表或系统。第10章同步网的监测管理，叙述监控管理网的结构、功能与监管内容，以及维护管理等。第11章同步定时网的规划设计，包括规划设计步骤，确定同步定时网的结构，节点定时分配，检查定时环路，以及同步
故障诊断与定时恢复等。第12章数字通信网的测量与常用仪表，简述光纤通信网、移动通信网、
数据通信网、IP网和以太网的测量与常用仪表。第13章数字通信网测量及同步定时的国际国内标准，简要介绍数字通信网测量及同步定时的国际和国内标准，有关的建议与文件，给出相应的技术
规范。
本书编写力求深入浅出，简明实用，注重
理论与实践结合，使内容更加充实并能紧跟国际国内标准。
由于编著者水平有限，书中内容偏颇谬误之处在所难免，热忱欢迎读者批评指正。
编著者
2011年3月于北京
目 录
第1章 数字通信网的同步定时 1
1.1 概述 1
1.2 同步网的结构 2
1.3 世界协调时 3
1.4 全球定位系统（GPS）简介 4
第2章 同步定时网 6
2.1 同步定时网的组成 6
2.2 主从同步网 6
2.3 定时供给单元 9
2.4 定时分配 9
2.5 定时传输链路 10
第3章 同步网时钟的性能与定时要求 14
3.1 时钟性能 14
3.1.1 频率准确度 14
3.1.2 频率稳定度 15
3.1.3 频率漂移率 15
3.1.4 平均频率偏差 16
3.2 基准时钟 16
3.2.1 铯钟 16
3.2.2 铷钟 18
3.3 晶体时钟 18
3.4 网络节点时钟 20
3.5 各级时钟的定时要求 20
3.5.1 基准主时钟的定时要求 20
3.5.2 从时钟的定时要求 21
3.5.3 网元时钟的定时要求 22
3.6 时钟工作方式 29
3.7 实用时钟产品 30
3.7.1 典型铯钟 30
3.7.2 典型铷钟 30
3.7.3 晶体钟 34
第4章 同步网设备 36
4.1 我国的同步网 36
4.2 BITS的功能与结构 37
4.3 同步供给单元与同步设备时钟 39
4.4 同步网同步定时接口 40
4.5 实用同步网设备供应公司与产品 40
4.5.1 定时供给设备TimeProvider 40
4.5.2 QW6575-x GPS组合时间频率标准 42
第5章 光通信网的同步定时 45
5.1 光通信网与同步网 45
5.2 光通信网的同步与定时 46
5.3 SDH网同步定时出现的问题与解决方法 59
5.3.1 SDH网互连时同步定时出现的问题 59
5.3.2 SDH网同步定时的解决方法 60
5.4 SDH同步网各级时钟的定时要求 67
5.4.1 基准主时钟的定时要求 67
5.4.2 从时钟的定时要求 68
5.4.3 SDH网元时钟的定时要求 71
第6章 同步网与各种业务网的同步定时关系 80
6.1 概述 80
6.2 光纤通信网的同步定时 81
6.3 程控交换网的同步定时 84
6.4 移动通信网的同步定时 87
6.5 数字数据网的同步定时 90
6.6 卫星通信网的同步定时 90
6.7 No.7信令网的同步 91
6.8 ATM网/帧中继网和分组交换网的同步 92
6.9 IP网的同步 94
6.10 接入网的同步 94
第7章 GPS系统的应用 97
7.1 我国GPS系统的应用概况 97
7.2 其他GPS系统 98
7.2.1 GLONASS系统 98
7.2.2 欧共体的全球导航卫星系统（GNSS） 98
7.2.3 北斗卫星导航系统 101
7.3 GPS在同步网中的应用 104
7.4 GPS的延伸应用 109
第8章 传输损害对同步的影响 111
8.1 抖动损害对同步的影响 111
8.1.1 抖动损害对信号的影响 111
8.1.2 抖动引起的数字信号误码 113
8.1.3 抖动容限 114
8.14 抖动抑制 118
8.2 同步网对抖动的要求 119
8.2.1 PDH网接口抖动指标 120
8.2.2 SDH网接口抖动指标 122
8.3 漂摆损害对同步的影响 127
8.3.1 滑动损害对信号的影响 127
8.3.2 漂摆损害及其对信号的影响 132
8.4 同步网对漂摆的要求 139
8.4.1 漂摆要求 139
8.4.2 漂摆指标的分配 145
第9章 同步网同步测量 149
9.1 同步测量的原理 149
9.2 同步测量的内容与方法 150
9.2.1 对时钟的测量 151
9.2.2 对同步接口和网络接口的测量 152
9.3 同步定时测量
案例 152
9.3.1 广州长途电信枢纽楼同步定时设备DCD测量 152
9.3.2 青海省同步网定时设备测量 153
9.4 时间综合测试仪（时间间隔分析仪）TimeAcc 166
第10章 同步定时网的监测管理 168
10.1 监控管理网的结构 168
10.2 监控管理网的功能 169
10.2.1 同步网管中心 169
10.2.2 监测链路 171
10.2.3 监测控制单元 172
10.2.4 数据传送网 173
10.2.5 监控内容 173
10.3 维护管理 176
10.3.1 维护管理体制 176
10.3.2 维护管理制度 177
10.3.3 维护管理方法 177
第11章 同步定时网的规划设计 178
11.1 规划设计步骤 178
11.2 确定同步定时网结构 179
11.3 同步定时节点分配网络 180
11.4 检查定时环路 181
11.5 同步故障诊断与定时恢复 182
11.6 同步定时网文档资料 183
第12章 数字通信网的测量与常用仪表 184
12.1 光纤通信网的测量与常用仪表 184
12.1.1 ONT-50系列光网络测试仪 184
12.1.2 MP1590A网络性能测试仪 191
12.1.3 MP1590B网络性能分析仪 201
12.1.4 OmniBER OTN系列通信性能分析仪 217
12.1.5 OmniBER XM 229
12.2 数据通信网的测量与常用仪表 232
12.2.1 MD1230A/B 数据质量分析仪 232
12.2.2 ONT-50 MSTP（New SDH）测试仪 235
12.2.3 IXIA 400T七层规约（协议）分析仪 240
12.3 IP网的测量与常用仪表 241
12.4 以太网的测量与常用仪表 245
12.4.1 FST-2802以太网开通及业务测试仪 246
12.4.2 DA-3400以太网网络测试分析仪 249
12.4.3 MT9090A/MU909060A1/A2/A3以太网综合测试仪 256
12.4.4 N2X多功能通信设备测试仪 263
12.4.5 IXIA IP测试平台和测试方案介绍 270
12.5 移动通信网的测量与常用仪表 272
12.5.1 基站测量 272
12.5.2
手机测量 285
12.5.3 终端及基站测量 290
第13章 数字通信网测量及同步定时的国际国内标准 295
13.1 国际标准组织 295
13.2 ITU-T建议 296
13.3 ETSI标准 298
13.4 网络接口和设备的抖动与漂摆性能标准 300
13.5 国内标准 303
附录 缩写词及英中文对照 306
参考文献 312
