通常來講，可以把主時(shí)鐘源認(rèn)為是運(yùn)行極其穩(wěn)定的系統(tǒng)，但時(shí)鐘系統(tǒng)都會(huì)有參數(shù)調(diào)整，比如在閏秒操作，就會(huì)造成主時(shí)鐘源“輕微”的時(shí)間跳躍。所以，授時(shí)的主時(shí)鐘信號(hào)是可能存在跳變的非穩(wěn)定基準(zhǔn)信號(hào)。由于無法確定過于偏離期望值的數(shù)據(jù)是變質(zhì)的樣本還是參數(shù)調(diào)整后可能更優(yōu)的信號(hào)，倘若把參數(shù)調(diào)整后更優(yōu)的“標(biāo)準(zhǔn)”信號(hào)簡單舍棄，將造成從時(shí)鐘系統(tǒng)向主時(shí)鐘信號(hào)同步鎖定的滯后。而快速向其靠攏顯然也是不恰當(dāng)?shù)模驗(yàn)檫@樣將可能使得從時(shí)鐘的相位發(fā)生較大的位移，造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。時(shí)間同步操作時(shí)正確的做法應(yīng)是逐漸信任并逐漸靠攏。這里考慮用方差閾值濾波的方法，只有當(dāng)N個(gè)的方差D(公式8)小于方差閾值DThreshold，則第N個(gè)時(shí)間偏差△tdelay[N]才被接受，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)計(jì)算。為了加快算法收斂速度同時(shí)又保證穩(wěn)定性，可根據(jù)算法狀態(tài)調(diào)整時(shí)間窗N的大小，在初始時(shí)算法還未進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，設(shè)置為較小值，調(diào)整時(shí)間窗為N/2，這樣既保證了在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘偏差較大時(shí)，算法能很快做出響應(yīng)，盡快收斂，同時(shí)又保證在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步穩(wěn)定時(shí)，不用頻繁調(diào)整從時(shí)鐘。

3 時(shí)鐘同步性能測試

Alcatel-Lucent 1850業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)TSS5R是一款簡潔，模塊化的包交換光傳輸PTN系統(tǒng)，支持IEEE1588時(shí)鐘同步。2012年TSS5R通過了中國移動(dòng)PTN測試，TSS5R時(shí)鐘同步性能表現(xiàn)穩(wěn)定。在實(shí)驗(yàn)室里，我們將兩個(gè)TSS5R網(wǎng)元背靠背光纖連接來測試時(shí)間同步。測試設(shè)備連接如圖3，時(shí)間測量儀TimeAcc接收GPS信號(hào)，同時(shí)輸出1PPS+TOD信號(hào)給TSS5R主時(shí)鐘Master網(wǎng)元，輸出10 MHz頻率參考信號(hào)給綜合測試儀HP37718，而綜合測試儀HP37718則提供2 MHz的頻率信號(hào)給主時(shí)鐘Master網(wǎng)元。從時(shí)鐘Slave網(wǎng)元與主時(shí)鐘Master網(wǎng)元利用SYNCE相位調(diào)頻，保持主從時(shí)鐘的頻率同步，利用IEEE1588進(jìn)行時(shí)間同步，同時(shí)從時(shí)鐘Slave網(wǎng)元輸出1PPS+TOD到時(shí)間測量儀TimeAcc，在時(shí)間同步算法收斂穩(wěn)定后做了長時(shí)間的時(shí)間性能監(jiān)控試驗(yàn)，測試的時(shí)間性能如圖4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明時(shí)鐘同步具有穩(wěn)定的性能，在主從同步穩(wěn)定后，時(shí)間偏差達(dá)到亞微妙級(jí)別。

4 結(jié)束語

本文在深入研究IEEE1588精確時(shí)間同步原理的基礎(chǔ)上，給出一種改進(jìn)的時(shí)間同步方法，該改進(jìn)的時(shí)鐘同步算法使時(shí)鐘同步性能更穩(wěn)定更抗干擾。該改進(jìn)算法被應(yīng)用在AIcatel-Lucent包交換光傳輸TSS5R系統(tǒng)中，并通過了中國移動(dòng)基于分組網(wǎng)絡(luò)的分組時(shí)間同步特性測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明TSS5R系統(tǒng)IEEE1588時(shí)鐘同步具有穩(wěn)定的性能，同步精度達(dá)到亞微秒級(jí)，可滿足PTN產(chǎn)品高精度時(shí)鐘同步的要求。