DL T 5392 2007 电力系统数字 同步网工程设计规范 1

 

电力系统数字

同步网工程设计规范

 

条文说明

1  范    围

    本标准规定了数字同步网的概念、基准分配网路、同步分配、

维护管理要求、各种通信设备的同步要求、设备及仪表配置和时

钟安装设计等。

    本标准适用于新建数字同步网工程设计和规划设计，对于扩

建、改建工程设计可参照执行。

2  规范性引用文件

    下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内

容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协

议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的

引用文件，其最新版本适用于本标准口  

  YD/T 900  SDH设备技术要求——时钟

    YD/T 1011  数字同步网独立型节点从钟设备技术要求及测

    试方法

    YD/T 1012数字同步网节点时钟系列及其定时特性

    YDN 117数字同步网的规划方法与组织原则

    YDN 121  SDH网的同步状态信息技术规范

    YD/T 5089数字同步网工程设计规范

    YD/T 1267基于SDH传送网的同步网技术要求

    ITU-T建议G703-2001  数字系列接口的物理／电气特性

    ITU-T建议G.704-1998 1544, 6312, 2048, 8448, 44736kbit/s

    系列的帧结构

  ITU-T建议G.707 同步数字体系(SDH)网络节点接口

  ITU-T建议G.781  SDH传输系统和媒介，数字系统和网络

    系列；网同步层功能

  ITU-T建议G.783 SDH复用设备的功能块特性

  ITU-T建议G.803  基于SDH的传输网的结构

  ITU-T建议G.810  同步网的概貌和术语

  ITU-T建议G.811基准时钟的定时特性

  ITU-T建议G．812适用于同步网节点从钟的定时要求

  ITU-T建议G．813 SDH设备从钟的定时要求

ITU-T建议G．822国际数字连接上的受控滑动率指标

ITU-T建议G．823以2048kbiUs系列为基础的数字网抖动和

漂动的控制

ITU-T建议G．825以SDH为基础的数字网抖动和漂动的控制

ITU-T建议G．957与同步数字体系有关的设备和系统的光接口

 

3  缩  略  语

    下列缩略语适用于本标准。

    ADM  Add and Drop Multiplexer  分插复用器

    ADSS  All Dielectric Self-Supporting  全介质自承式

    AIS  Alarm Jndication Signal  告警指示信号

    ATM Asynchronous Transfer Mode异步传递（转移）模式

    BITS BuiIding Integrated fiming Supply  大楼综合定时供给设备

    BPV  Bipolar Polarity Violation  双极性破坏

    CRC  Cyclic Redundancy Check  循环冗余校验

    DCN  Data Conrununication Network  数据通信网

    DDF Digital Distribution Frame  数字配线架

    DDN  Digital Data Network  数字数据网络

    DNU Do Not Use  不能用作同步

    DXC  Digital cros:s connect equipment数字交叉连接设备

    GLONASS  GLObal Navigation Satellite System  全球导航卫星系统

    GPS  Global Position System  全球定位系统

    ITU-T Intemational  Telecommunications - Union  国际电信联盟

    LOF lLoss Of Frame帧丢失

    LOS  Loss Of Signal  失去信号

    LPR Local Primary Reference  区域基准时钟

    MTIE  Maximum Time Jnterval Error  最大时间间隔误差

    OOF Out Of Frame帧失步

    OPGW  Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire  光

 

  纤复合架空地线

    PDH  Plesiochronous Digital Hierarchy  准同步数字体系

    PRC Primary Reference Clock  全网基准时钟

    SASE  Stand Alone.Synchronization Equipment  独立型同步

设备

    SDH  Synchronous Digital Hierarchy  同步数字体系

    SEC  Synchronous digital hierarchy Equipment Clock  SDH

设备时钟

    SETG  Synchronous Equipment Timing Generator  同步设备

定时发生器

    SNM  Synchronization Network Manager  同步网全网管理

中心

    SRM  Synchronization Regional Manager  同步网区域管理

中心

    SSM  Synchronization Status Message  同步状态信息

    SSU Synchronization Supply Unit  同步供给单元

    SSU-L  Synchronization Supply Unit-Local Node  同步供给

单元一三级节点时钟

  SSU-T  Synchronization Supply Unit-Transit Node  同步供给

单元一二级节点时钟

    STM-N  Synchronous Transport Module, level N  同步传送

模块，等级N

    TDEV Time DEViation  时间偏差

    TIE Time Interval Error时间间隔误差

    TM/ADM Terminal Multiplexer/Add and Drop Multiplexer

终端复用设备，分插复用设备

    UTC  Universal Time Coordinated．  协调世界时

    ΔF/F频率偏移

4总    则

4.0.1  数字同步网工程设计应坚持科学性、合理性，提高电力通信网运行的稳定性，提高电网运行的安全性。

4. 0.2工程设计必须符合相关国家、行业技术标准规定，切合实际、技术先进、经济合理。

4.0.3数字同步网工程设计应满足通信网对同步的性能要求。充

分考虑同步网路抗自然灾害和突发特殊情况的能力。

4. 0.4工程设计应符合通信网发展规划及同步网发展规划，以近期业务需求为主，兼顾业务发展需求，为工程的扩容、改造创造条件。

4. 0.5工程设计中采用的同步设备应通过通信行业主管部门确

认的检测机构进行的性能测试，符合国际和国家相关标准及行业

进网要求。

5  同步网的概念

5.1  同步网的同步方式

    在ITU-T建议G.810中规定了同步网的3种同步方式：

    1  全同步

    在全同步方式下，全网受一个或多个基准时钟控制。在多个

基准时钟情况下，所有基准时钟之间应是同步运行的，即在正常

运行条件下具有相同的长期准确度。

    2全准同步

    在全准同步方式下，网络中各时钟独立运行，互不控制。在

全准同步情况下，要求各时钟具有高准确度和稳定度，即遵从

ITU-T建议G.811的规定，以保证时钟相对频率偏差引起的滑动可以达到指标要求。

    3混合同步

    在混合同发方式下，将全网分为若干个子网。各子网内数字

设备的时钟受该子网的基准时钟控制，在各子网内部为全同步，

而各子网基准时钟之间则按准同步方式运行。子网的基准时钟应

符合ITU-T建议G．811。

5.2 SDH传送网的同步方式

    在ITU-T.建议G．803中规定了SDH传送网的4种同步方式：

    1  同步

    在同步方式下，所有网络时钟跟踪于网络一级基准时钟，指

针调整只是随机出现。这是在单一网络中的常见工作方式。

  2伪同步

  在伪同步方式下，并非所有网络时钟跟踪于同一一级基准时

钟，但所有一级基准时钟都遵从ITU-T建议G.811的规定，指针

调整将出现在同步边界网元。这是国际通信和多个网络常见的工

作方式。

    3准同步

    在准同步方式下，所有的同步链路都被禁用，时钟将处于保

持或自由运行状态。时钟之间具有相同的标称频率，这时仍能维

持负载的传送，但可能出现较多的指针调整。

  4异步

  在异步方式下，存在大的频率偏差，这时不要求SDH网元仍

能维持负载传送。在劣于±20ppm的时钟准确度条件下，要求设

备发送AIS。

5.3  同步网与SDH传送网的关系

5.3.1  在SDH传送网环境下，同步网的定时基准信号需要由SDH

传送网来传送，同时SDH传送网的同步又需要同步网来支撑。

5. 3.2SDH传送网的同步应纳入同步网体系中，但ITU-T建议规

定的4种SDH传送网的同步工作方式并不能直接对应到同步网的

3种同步方式中。

5.3.3SDH传送网的同步工作是保证建立全同步网的必要条件，

混合同步网和全准同步网都有可能使SDH传送网处于伪同步工

作方式，SDH传送网的准同步工作方式和异步工作方式本身已脱

离了同步网体系。

 

6基准分配网路设计

6.1  网路结构

6.1.1  同步网的构成

    根据YD/T5089，并结合我国电力系统SDH传送网分层的实

际情况，基于SDH传送网组建的同步网，其同步基准分配的主体

架构为分层定时平台的结构，网络结构宜满足图6.1.1要求。

6.1.2同步区的划分

    1  同步区原则上按照区域电网、省网（自治区、直辖市）来

划分，在每个区域电网、省网设置l～2个一级基准时钟。同步区

内设置的LPR与PRC的关系如图6.1.2-1所示。

 

图6.1.2-1  各同步区与全网PRC的关系

    2区域基准时钟可以接受与其相邻的另一个同步区内LPR

的同步，图6.1.2-1中虚线所示。

    3在各同步区内采用主从同步方法，区域基准时钟应向本区

内的其他等级的时钟提供定时基准。

    4．在一个同步区内的某些时钟可以接受与其相邻的另一个

同步区提供的定时基准作为备用。如图6.1.2-2所示。

   

6.2  同步节点时钟

6.2.1  时钟的等级

    同步网时钟分为3级，一级基准时钟，二级节点时钟和三级

节点时钟。

    l  一级基准时钟

    一级基准时钟分为含有铯原子钟的全网基准时钟( PRC)和

以卫星定位系统为源头的区域基准时钟(LPR)两种。

    1)全网基准时钟（PRC），由自主运行的铯原子钟组或

    铯原子钟组加卫星定位系统组成。

    2)区域基准时钟(LPR)，由卫星定位系统和铷原子钟组

    成。LPR以卫星定位系统为主用，但必须接受全网基

    准时钟PRC的同步，即全网基准时钟PRC作为全网

    同步的根本保证。

    一级基准时钟的其他要求参见YD/T 1012。

    2二级节点时钟

    一级节点时钟由铷原子钟或高稳晶体钟组成，可考虑加装卫

星定位系统。

    3三级节点时钟

    三级节点时钟由高稳晶体钟组成。

    二级、三级节点时钟的其他要求参见YD/T 1011和YD/T

 1012。

6.2.2基准时钟设置原则

   1  符合同步网的规划和发展建设。

    2 PRC是全网定时基准的根本保障，在确定PRC的设置数

量及布局时应对保证全网的同步性能及可靠性方面进行充分论

证。

    3在每个同步区内设置一个LPR，即设置在省调。必要时

可设置两个LPR，一个主用、一个备用。

    4区域电网与省网时钟设置应统一考虑，避免重复建设。

6.2.3同步供给单元的设置原则

    只在二级节点和三级节点设置同步供给单元。

    l  原则上，在地市调内应设置同步供给单元，采用二级节点

时钟。

    2在重要的枢纽站，重要厂站，根据需要可设置同步供给单

元，采用二级节点时钟或三级节点时钟。

    3在有多个接入节点或多环连接的情况下，根据需要可设置

同步供给单元，采用二级节点时钟或三级节点时钟。

6.3同步定时链路的设计

6. 3.1  定时基准传输链路的组织

    1  同步节点时钟应从不同路由获得地面主用和备用定时基

准，并且，备用定时基准传输链路应处于随时可以代替主用的工

作状态。

    2 LPR应有4路输入基准；2路卫星信号，2路地面定时基

准。原则上，LPR地面的主用定时基准从最近的PRC取得，其地

面的备用定时基准可以从另一较近的PRC取得，或从邻近的LPR

取得。

    3二级节点时钟应设置2～4路输入基准。原则上，其主用

定时基准从本省基准时钟取得，备用定时基准可以从同级节点时

钟取得，或从邻近同步区内PRC或LPR取得。

    4三级节点时钟应有2路输入基准。原则上，其主用定时基

准从二级节点时钟或本同步区内LPR取得，备用定时基准可以从

同级节点时钟取得，也可以从邻近同步区内LPR或二级节点时钟

或三级节点时钟取得。

6.3.2极长定时链路的设计

    1  极长定时链路的设计应以ITU-T建议G.822的滑动指标

分配为原则。

  2从基准时钟到末端站的定时基准传输可以经过2～3个二

级节点时钟和3～4个三级节点时钟。即极长定时基准参考链中介入的SSU数量不应超过7个。定时链路模型见图6.3.2 0

    3极长定时链路SSU节点数七限制为：网路正常情况下，

以LPR为基准源时，k=5;以PRC为基准源时，k=7。

    4极长定时链路SDH网元数N限制为：N≤20;从始端到

末端全程串入的符合ITU-T建议G.813要求的SEC时钟数量不应

超过60个。

    5  设计的同步网网路中的任何-．条定时链路都不能超过极

长定时链路。一般情况下设计的定时链路SDH网元数N≤10。

6.3.3漂动性能指标及其分配

    l  在极长参考连接末端，观察时间一天内的输出漂动应符合

SSU/SEC同步接口输出漂动网络限值的要求。

    2在ITU-T建议G.823中规定了数字网中接收端数字设备在

24h内的最大相对输入漂动为18μs的漂动性能要求。

    3关于l 8fr,s漂动的分配，考虑到网络运行中存在的对漂动

影响的实际情况（例如定时链路中的ITU-T建议G.812或G．813

时钟发生输入参考倒换等）和同步接口输出漂动网络限值的要求，

暂定由极长定时基准参考链引入的绝对漂动应小于5μs，其分配

参考模型如图6.3.3所示。

  4关于极长定时基准链漂动的计算参见附录B。

图6.3.3  漂动分配模型

6.4定时基准传送

    数字同步网节点时钟应从高于或等于本级时钟的节点方向取得同步定时信号，不得从低等级节点取得同步定时信号。当有必要从相同等级的节点取得同步信号时，必须注意保证在任何情况下不会形成定时环路。

6.4.1  定时基准传输链路的选择

    l  定时基准信号在有不同传输介质可供选择时，其优先顺序是OPGW光缆、ADSS光缆、数字微波。

    2为保证定时传送的质量及可靠性，在选择定时传送链路时

应考虑以下因素：

    1)优先选择可靠性高的传输系统。

    2)主、备用两路定时尽量安排在不同的物理路由，只有

    一个物理路由时应分散在不同的传输媒介或传输系统中。

    3)尽量选择传输距离短，中继节点少，可靠性高的直达

      路由。

    4)选用的定时链路应满足传输对数字通道投入业务的传

    输测试指标，优先选择低误码、低漂动的链路。

6.4.2定时基准传送方式

    在SDH传送网环境下，数字同步网节点间定时基准传送的方

式见图6.4.2。

    

图6.4.2所示为在SDH传送网环境下，采用SDH的STM-N

线路码流传送定时基准信号。利用SDH传送同步基准应遵从以下

原则：

    1  必须采用SDH线路码流传送同步基准信号，由上游的

SDH复用设备的时钟经外同步口同步于通信站内的SSU，中途

SDH网元均采用线路定时方式，下游的SDH复用设备从STM-N

线路码流中直接恢复出同步信号，经SDH终端设备的外同步口供

给站内的SSU作输入基准信号。当需要使用SDH的PDH支路传

送定时时，为保证同步定时信号质量，应在SDH一侧使用再定时

方式.  PDH 2048kbit/s支路再定时的基本原理和要求参见附录C。

    2 SDH传送系统被同步的过程即是传送同步基准信号的过

程，两者不可分割。被选作为同步基准信号载体的SDH系统的同

步设计必须与同步网一致，SDH系统的同步来源的选定以及同步

定时方向等安排均应符合同步网的要求。

    3用于传送同步基准的SDH系统同步设计，必须保证避免

在各种故障情况下（包括传输线路中断、SSU故障、GPS系统失

  

效等）出现定时环路现象或时钟倒挂现象，并设法减少网络基准参考倒换的影响。在实践中应针对具体工程的实际情况，对各SDH网元节点的同步方式、导出定时的方式，以及SDH系统内同步状态信息SSM的响应规则等做出具体的安排。     4 SDH网元必须具备同步状态信息(SSM)功能。SDH的

网元时钟性能应符合ITU—T建议G．813；定时功能和SSM功能应符合ITU—T建议G.781。

    5 SDH传定时的网络模型和要求应符合本标准6.3.2条。

6.5  同步网接口

6.5.1  网络接口限值

应用于网络限值的同步参考链见图6.5.1，共有4种同步接口类型。同步网接口上的抖动和凛动有严格的规定，见附录D。

6.5.2SSU接口要求

    SSU设备的输入，输出口应满足通信网络的要求，优先采用

   2048kbit/s信号，也可以采用2048kHz信号，接口要求见表6.5.2。

表6.5.2    SSU接口要求

	2048kbit/s	2048kHz
信号类型	符合ITU-T建议G.703—一2001的9 及G.704-1998的2.3	符合ITU-T建议0.703-2001 的13
输入信号的 接入方式	终接电平：ITU-T建议G.703电平	终接电平：ITU-T建议G.703   电平
监测项目	LOS, OOF. AIS, CRC. BPV, MTIEt TDEV,  Δf/f,  TIE等	LOS, MTIE, TDEV, Δf/f, TIE等

 

    1  SSU应对输入信号进行监测,其他重要通信设备的输出

定时信号也可接入SSU监测口进行监测，监测口的要求与同类型

的输入口相同，监测项目如表6.5.2所示。

    2 SSU输入/输出口的阻抗应与安装SSU所在数字传输机房

中普遍应用的DDF阻抗一致。

    3 SDH网元（ADIWTM）的外同步输入墒出口应优先选用

2048kbit/s，也可以采用2048kHz信号。2048kbit/s的帧结构和SSM信息格式应符合ITU-T建议G.7040同步状态信息(SSM)见附录E。

    4暂无SSM功能的SDH网元外同步口，则应在外同步输出

的定时质量超越门限时切断该输出信号，或者送出AIS告警。

    5 SDH网元的外同步输入口用于网元内部时钟接收外同步

信号，其外同步输出口供出的同步信号应是不经过网元内部时钟

而直接从STM-N线路码导出的。

 

7  基于SDH传送网的同步分配

    根据电力系统SDH传输网的分层原则，其一般分为4层：国家级干线传送网层、大区干线传送网层、省级干线传送网层、地区网层。

  在基于SDH传送网来组建数字同步网时，可以根据SDH传

送网分层来考虑定时信号在传送网层间的纵向传送和层内的横向传送。

    SDH设备传送定时的技术要求见附录F。

7.1  定时信号在传送网层间的纵向传送

    定时信号的网络层间传送应该遵循单向逐层向下的原则，同

层网络之间可以传送定时，下层网络不应向上层网络传送定时。

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