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GNSS国产化标准

2022-08-24 09:49:36 zhanghonglei

GPS北斗标准同步时钟服务器


对于企业、网络运营商和政府组织而言,信息技术在业务和运营流程中发挥着至关重要的作用。但是越来越多的这些应用程序需要非常精确的同步,如以下示例所示:

  • 监管机构要求金融机构对交易进行精确时间戳

  • 移动网络运营商需要同步他们的基站以最有效地使用无线电频谱

  • 政府运营大型数据中心,需要准确的时间信息来高效同步数据

  • 电力公司使用带时间戳的功率测量来快速定位故障

如果无法获得准确的时间,这些企业、通信网络和政府组织的运营将面临风险。这就是为什么高度可用和精确的同步已成为国家利益的问题。

GNSS 用于基于卫星的授时

全球导航卫星系统 (GNSS) 发射的信号可实现高度精确的时钟同步。在大型网络中,使用数千甚至数万个 GNSS 接收机进行本地定时,精度在 100ns 甚至更高。大规模部署使其成为一种非常具有成本效益的解决方案,可以在任何地方应用并且可以非常快速地推出。只有一个要求:GNSS 天线需要能看到几颗 GNSS 卫星。

然而,基于卫星的授时存在重大风险:

  • 建筑物、树木或其他障碍物暂时阻碍 GNSS 天线

  • 无意或恶意干扰对低功率 GNSS 信号的干扰

  • GNSS 欺骗攻击造成的性能损害

  • GNSS 系统不可用

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降低 GNSS 风险

今天,许多网络、企业运营甚至关键基础设施的运营系统都依赖于基于卫星的定时。上面列出的故障情况可能会造成巨大的损害。更重要的是,故障或干扰甚至可能不会立即被识别,而只有在服务受到影响时才会被识别。必须采取对策。

有多种方法可以改善基于卫星的授时,包括实时监控、主动故障检测和缓解 GNSS 中断的方法:

  • 具有欺骗和干扰检测功能的 GNSS 接收器可以在很早的阶段发现问题

  • 多频段、多星座 GNSS 接收器可以通过利用多个频段和/或其他星座来避免受损的频率和星座

  • GNSS 接收器中的时钟具有长保持能力,即使在长时间受干扰的 GNSS 信号期间,GNSS 接收器也能提供准确的定时

  • 集中式管理系统监控 GNSS 信号的性能,并在整个网络中将其关联起来,以实现实时质量保证并在发现干扰后立即启动对策

  • 人工智能和机器学习可以通过分析全网性能数据来识别同步网络中的问题

  • 基于网络的授时可应用于备用卫星授时

使基于卫星的授时高度可靠

上面列出的措施都解决了 GNSS 信号在关键任务网络同步方面的缺点。基于卫星和基于网络的定时与高性能振荡器的组合可以解决这些问题,形成高度可用和非常精确的同步解决方案的基础。具有边界时钟功能的 IEEE 1588 大师将 GNSS 接收器和 PTP 功能与精确时钟相结合。辅以复杂的管理系统,实时监控和确保计时准确性。任何降级都会立即识别,并在服务受到影响之前启动应对措施。

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建议将以下组件用于高弹性同步解决方案:

  • 多频段、多星座 GNSS 接收器具有

    • 双接收器和两个 GNSS 天线的冗余

    • 具有标准和扩展保持能力的振荡器

    • GNSS 欺骗和干扰检测

  • 应用此类 GNSS 接收器的可扩展大师系列

    • 包含基于 SFP 的边缘设备,实现零占用空间

    • 具有多种振荡器选项的机架式边缘大师

    • 将 GNSS 与铯原子钟相结合以增强主时钟 (ePRTC)

    • 模块化、基于货架的解决方案,适用于高度可扩展的核心大师

  • 具有综合保障能力的管理解决方案

    • 使用用户友好的 GUI 监控同步质量并表示信息

    • 通过使用深度学习算法分析性能数据进行预测性维护

    • 关联有关干扰和欺骗的设备信息 

振荡器解决方案组合

Oscilloquartz 同步解决方案时间服务器组合提供最全面的 PTP 大师时间服务器组合,配备强化的多频段 GNSS 接收器。我们基于 SFP 的 OSA 5401 可以同步应用程序,而无需位于同一位置的额外同步设备。对于空间受限的应用,我们的 OSA 5405 大师级集成了双、多星座 GNSS 接收器和天线。我们的可扩展边缘大师 OSA 5410/20 系列有效地将先进的多星座 GNSS 接收器技术与一系列振荡器和模块化线卡相结合,以满足传统和下一代应用的严格计时精度需求。我们的 OSA 5430/40 系列多技术电信级完全冗余大师集成了多频段和多星座 GNSS 接收器。此外,

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所有 Oscilloquartz 产品均由我们的 Ensemble Controller 管理解决方案和我们的 Ensemble Sync Director 管理。它们具有图形用户界面,可以轻松透明地访问任何信息。Ensemble Sync Director 使用人工智能和机器学习来分析性能信息,识别任何不利活动,例如天线阻塞、干扰或欺骗,并触发行动以确保同步网络的最高质量。更重要的是,先进的深度学习算法被应用于根本原因故障分析。


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