湖北电力数据通信网同步系统研究周响凌　　［摘　要］　论述了在湖北电力系统建设同步时钟网的重要性，并且从两个方面论述了如何合理地建设湖北电力数据通信同步时钟网。
　　［关键词］　同步时钟网；　时钟源；　时钟信号传输
　　［中图分类号］　TN915．01　［文献标识码］　A　［文章编号］　1006-3986（1999）03-0013-02TheResearchoftheSynchronizationSystemofHubeiPowerData
CommunicationNetworkZHOUXiang-ling
（HubeiProvinceElectricPowerDispatchingCommunicationBureau,Wuhan430077,China)Abstract:　ThisarticlediscussedtheimportancetoconstructthesynchronizationclocknetworkforHubeiPowerSystemandhowtoProperlybuildthesynchronizationclocknetworkforHubeiDataCommunicationontwoaspect.
Keywords:　synchronizationclocknetwork;　clocksources;　clocksignaltransmission

　　随着我省通信网络的大规模建设，网络同步问题也摆到了十分突出的重要位置。从通信网的运行现状来看，目前我省襄樊供电局至黄龙滩电厂的PDH小微波与襄樊供电局到省局的SDH大微波之间已经由于同步问题而造成间断性滑码，进而引起误码现象。另外，在沙市电厂和荆门、松木坪等电厂至荆州地调回省局的电路也不同程度地存在着不能同步而造成误码，严重时，中断通信。
　　为此，本文试图从现代化通信网的角度，结合湖北电网的实际情况，研究我省通信网究竟要建设一个什么样的同步网较为合理。

1　现代化的供电网络不能离开同步网
　　数字同步网的基本功能是准确地将同步信息从基站时钟向同步网的各节点传递，从而调节网中各时钟，以建立并保持同步，满足通信网传递业务信息所需的传输性能要求。
　　现代通信网的同步网作为网络的支柱，主要用来处理传输设备各部分各转接通信段之间，以及传输设备与交换设备和交换与交换设备之间的同步问题^［1］。如SDH传输系统中复用器、分插复用器(ADM)及数字交叉连接设备之间的频差是由指针值来作为适应量控制函数的，当指针的调节速率不能受到控制而使抖动超过网络接口规定指标时，将引起净负荷出现错误，导致传输失真。为了消除这种“失真”就要有时钟来控制指针的调节速率^［2］。其他的两个方面需要同步时钟的必要性也是显而易见了。
　　随着我省通信网的发展，新兴的业务大量出现。而这些新兴的业务大都是传输数字化信息、ATM技术、SDH网络、信令网络、网管网络以及在线自动化信息传输网络。计算机通信网络在内的正常运行都要依赖于时钟同步；新开展的计费系统、变电站综合自动化系统、故障录波系统、雷电观察系统都离不开准确的时钟同步系统。有的不仅依赖于同步时钟网传输数据，更为重要的是利用时钟同步网中的时钟来计算、处理在线信息。如计费系统就要很精准的同步时钟来计算某一时间段的电量；雷电定位系统就是要通过雷击电磁波到达两个不同观察站的时差，利用双曲线原理来计算雷击方位^{［3］［4］}。
　　从以上分析可以看出，同步网络不仅对电网信息的传送起到支撑作用，对很多电网新业务、新技术都不能离开准确的时钟系统的支持。

2　合理地建成我省电力同步时钟网
　　从上述必要性分析可以看出，建立同步网络主要有两个决定性的方面：一是时钟站点的等级及其布放；二是时钟信号的传输和提取利用。
　　结合我省实际情况，就时钟源点的等级及其布放有两种方案：
　　方案一：在省局设置高等级的铯(铷)原子钟，建成我省的本地基准钟(LPR)。引入两路GPS信号：一路国调中心的PRC信号，一路邮电分网的PRC信号共4路信号约为参数时钟信号。在孝感局、襄樊局、荆州局、武汉局、咸宁局、黄石局、黄冈局设置加强型Ⅱ级时钟，采用BITS(2×Rb铷钟)系统。由于鄂西北微波环网孝感局站至襄樊局站中间有随州等五个站，随州处于中间位置，可考虑设置时钟。另外，玉贤变、关山变和金台处于武汉光环网与微波环网的交叉点上，时钟同步要求高，故在随州、玉贤、关山变和金台可考虑设置加强型Ⅲ级时钟。
图1　时钟传输系统示意图一　　方案二：考虑时钟的传输性和SDH网络中E1信号不能用于同步分配的条件：①指针处理过程导致一种新的实时损伤，称作“载荷输出抖动”。②如果在节点至节点之间时钟没能很好地维护，那么每一个SDH单元就必须进行“指针调整”。③指针调整累积并产生过度抖动。经验值表明，在2500km参数标准的SDH微波电路和一般光纤电路中，在时钟传输跳数超过10跳时，指针调整积累会产生过度抖动从而产生滑码的情况。结合湖北网络的实际情况^［1］，从节省和可靠两个方面出发推荐采用方案二。
图2　时钟传输系统示意图二　　从图中可见，省局基准钟基本可与方案一相同；只是各地区局的基准时钟可以通过时钟传输的方式，将时钟信号满足要求地传到各地，各地根据传输通道中提供的时钟来提取，从而保证整个网络时钟的同步。
　　由此可见，建立系统时钟网络，决不是象方案一中各地时钟的简单堆砌，而是要结合传输网络的点数，合理地安排、选择“内、外”时钟。
　　因此，时钟信号的传输和提取是极为重要的问题。
　　为了合理地利用通道和时钟传输的可用性，在省环网上传输时钟的信号最好为E1信号，SDH微波设备上传输时钟的信道最好是Wayside信道。在各变电站，根据目前的情况，最好为64kbit/s，数据码流信号来传送时钟，有时可加装64k时钟传输板。传送到各变电站的时钟可供综合自动化、计费系统、故障录波系统等作为定时时钟使用^［4］。
　　只有通过主时钟和关键局的低级时钟传输系统可以将整个湖北电力网络的时钟信号组成为一个整体，低级时钟不仅起到“校正”同步的功能，还可以起到当主时钟故障时的备份时钟的功能。

3　结语
　　上面论述了建设时钟系统的重要性和总体方案，要实现电力系统的统一时钟网还有许多工作要做，由于微波设备的时钟输出口的时钟稳定度高达50个PPM级，完全能满足其他专业装置对时钟精度的要求。但是微波数字终端设备输出的时钟信号的速率与各种具体装置接口(如与8098等单板机接口)需要进行技术处理，这需要进行开发研究。目前，进一步的开发研究应是我局即将开展的项目之一。

作者单位：湖北省电力调度通信局，　湖北　武汉　430077

参考文献：
［1］　北京邮电大学《电信新技术应用普及丛书》［M］．北京．1980．10
［2］　清华大学《时钟传输原理》北京．1998．4
［3］　华中理工大学《电力系统自动化》上下册武汉．1997．10
［4］　大连理工大学《计算机网络》大连．1998．5收稿日期：1999-06-08