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±1.5µs，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±1µs。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50Hz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