一种时间传递装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体说涉及一种时间传递装置及方法。
【背景技术】
[0002] 在日常生产生活中，常需要在两个系统之间进行时间信息的传递。例如为了保持 两个系统之间时间的统一，即对时，就需要将本地系统的时间信息传递给其他系统。
[0003] 传统的时间传递方法有很多，例如采用广播报时、人工手动对时等方式来传递时 间。但传统的时间传递方式由于其传递过程产生的时间延迟导致最终时间传递结果的精确 度并不高。
[0004] 随着现代科学技术的发展，在实际应用中对于时间信息传递的准确精度的要求越 来越高。例如基础科学研宄、天文观测、航空航天探测、通信和导航等很多领域都需要用到 高精度的时间传递。因此在现代科学技术和实际应用需求的推动下高精度的时间传递技术 被越来越广泛的使用。
[0005] 当前技术下，通常使用光纤进行高精度的时间传递。基于光纤的高精度时间传递 有着低损耗、高可靠性等优势，但是光纤易受环境温度和机械振动等因素的影响，信号在其 中传递时所经历的时延会发生随机抖动，进而影响时间频率信号传递的准确性。要在各个 节点获取准确的时间信息，必须实时地补偿或记录链路的时延。
[0006]同时，当前基于光纤的高精度时间传递是点对点的时间传递模式。当多个节点之 间需要进行时间传递时，就必须在每两个需要进行时间传递的节点间构建时间传递链路， 传递系统的复杂性和成本都很高。
[0007] 因此，针对当前时间传递技术中存在的问题，需要一种新的时间传递装置及方法 以达到更为理想的时间传递效果。
【发明内容】
[0008] 针对当前时间传递技术中存在的问题，本发明提供了一种时间传递装置，所述装 置包括：
[0009] 光纤线路，其用于传输光载波；
[0010] 传递中心，其连接到所述光纤线路的两个端口，所述传递中心发送包含时间信号 的所述光载波到所述光纤线路，所述光载波经所述光纤线路传输后被所述传递中心接收从 而构成光载波传输环路；
[0011] 一个或多个时间恢复器，每个所述时间恢复器耦接在所述光纤线路的任意位置 上，用于读取在所述光载波传输环路上传输的所述光载波的时间信号以获取所述时间信号 对应的时间。
[0012] 在一实施例中，所述光载波还包含频率信号，所述传递中心还包含：
[0013] 频率信号接收器，其用于读取经所述光纤线路传输后的所述光载波的频率信号并 输出；
[0014] 频率信号对比器，其与所述频率信号接收器相连，用于对比经所述光纤线路传输 后的所述光载波的频率信号以及所述光载波经所述光纤线路传输前的频率信号以获取并 输出所述光载波传输环路的环路时延抖动；
[0015] 时延稳定器，其与所述频率信号对比器相连，用于根据所述环路时延抖动调节所 述传递中心发送的光载波以稳定所述光载波传输环路的环路时延。
[0016] 在一实施例中，所述时延稳定器包含激光调谐器，所述激光调谐器用于调节所述 传递中心发送的光载波的波长以稳定所述光载波传输环路的环路时延。
[0017] 在一实施例中，所述传递中心分别向所述光纤线路的两个端口发射所述光载波以 在所述光纤线路中构成两个路径相同方向相反的所述光载波传输环路。
[0018] 在一实施例中，所述时间恢复器包含：
[0019] 光耦合器，其连接到所述光纤线路，用于读取并输出所述光纤线路中的两个所述 光载波传输环路的光载波的时间信号；
[0020] 时延差值器，其连接到所述光耦合器，用于根据所述两个时间信号获取并输出时 延差；
[0021] 时延获取器，其连接到所述时延差值器，用于根据所述时延差以及所述光载波传 输环路的环路时延获取并输出所述时间恢复器到所述传递中心的链路时延；
[0022] 时间输出端口，其连接到所述时延获取器，用于根据所述链路时延以及所述时间 信号计算获取并输出所述时间信号对应的时间。
[0023] 本发明还提出了一种时间传递方法，所述方法包括以下步骤：
[0024] 构建传输环路步骤，发送包含时间信号的光载波到光纤线路并且接收经所述光纤 线路传输后的所述光载波从而构成光载波传输环路；
[0025] 链路时延获取步骤，接入所述光载波传输环路上的特定点以获取所述光载波传输 环路中所述光载波的时间信号，根据所述时间信号以及所述光载波传输环路的环路时延计 算并获取所述特定点到所述光载波的发出点的链路时延；
[0026] 获取时间步骤，根据所述时间信号以及所述链路时延获取所述时间信号对应的时 间。
[0027] 在一实施例中，所述光载波还包含频率信号，所述构建传输环路步骤包含以下步 骤：
[0028] 时延抖动获取步骤，对比发送出的所述光载波的频率信号以及接收到的所述光载 波的频率信号以获取所述光载波传输环路的环路时延抖动；
[0029] 稳定环路时延步骤，根据所述环路时延抖动调整所述光载波以稳定所述环路时 延。
[0030] 在一实施例中，在所述稳定环路时延步骤中，调整所述光载波的波长以稳定所述 环路时延。
[0031] 在一实施例中，在所述构建传输环路步骤中，在所述光纤线路中构造两条路径相 同方向相反的所述光载波传输环路。
[0032] 在一实施例中，所述链路时延获取步骤包含以下步骤：
[0033] 从所述两条路径相同方向相反的光载波传输环路中分别获取时间信号，对比两个 所述时间信号以获取时延差；
[0034] 根据所述时延差以及所述环路时延获取所述链路时延。
[0035] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0036] 本发明的装置利用更简单的结构以及更低的成本实现了多点间时间传递；
[0037] 本发明的装置提高了稳定时延抖动时的时延调整范围以及时延抖动调整实时性， 不仅提高了时间传递的准确度，也大大提高了装置的适用性以及实用性。
[0038] 本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或 优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分 优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。
【附图说明】
[0039] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0040] 图1是现有技术中一时间传递装置的结构简图；
[0041] 图2是根据本发明一实施例的时间传递装置结构简图；
[0042] 图3是根据本发明一实施例进行时间传递实验的实验结果图。
【具体实施方式】
[0043] 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员 可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依 据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施 例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之 内。
[0044] 随着现代科学技术的发展，在实际应用中对于时间信息传递的准确性的要求越来 越高。当前技术下，通常使用光纤进行高精度的时间传递。
[0045] 以将时间由节点A传递到节点B为例。如图1所示，在节点A构建传递中心100， 传递中心100包含激光源101以及电光调制器103。激光源101用于发射基础的激光（光 载波）。节点A的时钟源102产生一个当前时刻的时间脉冲信号，电光调制器103将时间脉 冲信号调制到激光源101发射的光载波上，从而生成包含时间信号的光载波。
[0046] 光纤线路110用于传输光载波，包含时间信号的光载波通过光纤线路110传递到 节点B。在节点B构造时间恢复器120,时间恢复器120包含光耦合器123、光电转换器121 以及滤波器122。光耦合器123耦接光纤线路110以接收并输出光载波，光电转换器121将 光親合器123输出的光载波的光信号转化为电信号输出，滤波器122对光电转换器121输 出的电信号进行滤波从而获取所需的时间信号。节点B就可以根据获取到的时间信号以及 光载波由传递中心100利用光纤线路110传输到时间恢复器120的时延获取精确的时间。
[0047] 图1所示的时间传递装置是点对点（节点A到节点B)的时间传递模式。当多个 节点之间（例如节点A到节点B、C和