3.7 实用时钟产品

3.7.1 典型铯钟

美国迅腾Symmetricom公司的最新铯钟产品TimeCesium是为电信一级基准而设计的，它能独立使用，并作为精确而稳定的铯频标准。TimeCesium运用了最新的数字技术，从而保证了在不需要增加维护成本的情况下仍具有出色的运行性能，且安装简便，在45min之内即进入完全工作状态。

TimeCesium是为满足最新的并不断发展的工业标准（其中包括ITU-T、ETSI、ANSI、Telcordia、NEBS以及CE/AS）而生产的。其系统特性为：

• 应用了最新的数字技术；
• 能独立使用，并有出色的精确度和稳定度；
• 作为GPS系统的备用方案；
• 不需要维护费用；
• 输出具有SSM功能；
• 符合最新的ANSI、Telcordia、ETSI、ITU-T、NEBS和CE/AS标准；
• 满足CE规范；
• 铯管12年质量保证；
• 产品1年质量保证。

主要应用于以下场合：

• 作为一级基准参考源；
• 用于同步卫星地面站和远程站；
• 校准晶体钟和铷钟；
• 测试同步性能等。

3.7.2 典型铷钟

ST2000 GPS/NTP双输入同步时钟

上海泰坦公司的ST2000无论是用于频率同步网，还是用于时间同步网，都是一款非常理想的GPS基准时钟。当用于时间同步网时，ST2000不仅在作为主时钟（Master）用时它的NTP输出精度达到ns级，而且作为从钟（Slave）用时，它同步到主时钟的精度也能达到ns级。尤其值得一提的是，这种精密同步不仅适用于局域网，而且适用于广域网；主时钟与从钟之间最远距离可以达到2000km，甚至更远。

当用于时间同步网时，用户可任意设置下游的ST2000从钟的主备用输入：既可以把GPS输入设为主用，NTP输入设为备用；也可以设NTP输入为主用，GPS输入为备用；一旦网络中断，设备自动切换到GPS模式。当然，用户也可设置设备进入保持模式。

ST2000的所有运行状态都可以通过Web管理的方式，非常方便地展示在运行维护人员面前。当然，ST2000也支持SNMP规约（协议），方便用户建立强大的网管系统。

ST2000的NTP端口可通过升级Firmware转换为PTP端口，也可从PTP端口转换为NTP端口，极大地方便了用户的应用需求。

ST2000可同时或单独接入以下输入：

• GPS（接收频率为C/A码1575.42MHz，天线类型：3.3V、5V自适应）；
• PTP（接口RJ-45，IEEE 1588规约，速度：10Mbps/100Mbps自适应）；
• eNTP（接口RJ-45，规约：NTPv4，IPv6，TCP/IP等，速度10Mbps/100Mbps自适应）；
• E1（接口BNC，2路；类型：2048kbps，支持SSM）；
• HQ-OCXO振荡器，频率稳定度为±5×10-9；
• 选配铷钟。

其输出如下：

• eNTP（Carrier-ClassNTP）端口：接口RJ-45，速度为10Mbps/100Mbps自适应，精度为600ns，数量最多2路；
• PTP端口：接口RJ-45，速度10/100Mbps自适应，数量最多2路；
• 其他：4×E1，6×DCLS，2×PPS，2×RS-232。

ST2000内部采用模块化结构设计，适合用户今后对卫星接收单元的升级（升级成当今的卫星系统）。ST2000的PTP、eNTP输入和输出端口都可以通过Firmware升级实现相互间的转换。

ST2000同时采用了IEEE 1588建议的PTP技术和硬件NTP技术，实现ns级的时间标记精度。锁定GPS时，1PPS最高输出精度可达100ns，E1满足G.811；锁定上游PTP或Carrier-classNTP时，1PPS精度优于1μs，E1满足G.812；安全方面的考虑是eNTP、NTP支持128位MD5安全加密认证。E1支持SSM功能。支持基于IP的冗余模式。

在管理方面，将通过一个以太网接口支持Web、Telnet、SNMP方式，另有一个通信串口支持本地或远程管理，还提供干接点告警。支持并兼容NTP ClientMonitoring模式的实时时间监测，满足网管系统进行监测的需要。

ST2000用于时间同步组网时，无须任何软硬件的支持，只要ST2000的相应端口被分配一个合适的IP地址，即可实现通过网络的时间同步。

TimeSource 3600贴窗天线内置铷钟的GPS网络时钟

Symmetricom公司的TimeSource3600是一个可独立应用的主参考时钟源（PRS），带有符合ITU-T G.811网络性能要求的集成式GPS接收机。当锁定到GPS时，TimeSource3600可以提供未受干扰的频率与时间一级（Stratum 1）同步信号；当丢失GPS时，仍可提供长达20天以上的连续的Stratum 1时钟性能。

（1）TimeSource3600卓越性能的最主要之处在于其具有专利的多个输入频率锁定环BESTIME时钟源技术，以及其内置的超精度铷振荡器。BESTIME时钟源技术、GPS接收机以及超精度内置振荡器一起产生精确的定时输出。按照用户的选择，可以接入外参考信号（2048kbps或2048kHz信号），以便在GPS信号中断的情况下增加系统的可靠性并保持性能。

（2）TimeSource3600选用高性能贴窗天线。此天线采用细同轴电缆连接，在60m长度内无须采用放大器，并配有进口避雷器确保安全。

（3）TimeSource3600可以通过Symmetricom的TimeScan软件进行本地和远程监控管理。此系统具有电磁兼容性，并且可以提供同步状态信息（SSM）。

（4）TimeSource3600的系统性能：

• 可以同时提供频率同步和时间同步；
• 创新性的BESTIME时钟引擎；
• 贴窗天线支持多至60m的连接而不需要放大器；
• GPS保持精度为1×10-11，带可选输入；
• 当锁定到GPS时可获得相对于GPS的100ns的定时精度；
• 基本配置包括2个E1（2.048MHz）和10MHz、1PPS输出等；
• 同步状态信息；
• 输入的综合同步监视。

（5）TimeSource3600的应用领域：可作为全球移动通信系统和网络通信的频率基准，不但性价比高，而且无须重复校准；可作为电信基站的二级时频基准；可在CDMA和WCDMA网络中使用。

Symmetricom公司铷原子钟X72

X72分类及相关指标和应用见表3.3。

表3.3 X72分类及相关指标和应用

注：表中的温度为底座温度；日漂移的测量应在加电运行1天后开始，月漂移的测量应在加电运行1个月后开始；温度系数可能为正，也可能为负。

（1）X72频率输出见表3.4。

表3.4 X72频率输出

注：X72能提供4种输出，表中为出厂时工厂设置；也可得到其他的电信所需频率标准；所有的信号输出都可以程控其有/无。

（2）典型正弦输出10MHz：

• 电平：7.8dBm±10%（into 50Ω）
• 相位噪声：对1Hz，＜-72dBc/Hz
• 　　　　　对10Hz，＜-90dBc/Hz
• 　　　　　对100Hz，＜-128dBc/Hz
• 　　　　　对1kHz，＜-140dBc/Hz
• 　　　　　对10kHz，＜-148dBc/Hz
• 谐波：＜-60dBc
• 非谐波：＜-60dBc
• 数字输出：10MHz方波，5V，ACMOS电平
• 不稳定性：＜10ps（RMS）
• 稳定性（Allan Deviation）：t=1s时，＜3×10-11
• 　　　　　　　　　　　　　t=10s时，＜1×10-11
• 　　　　　　　　　　　　　t=100s时，＜3×10-12
• 准确度：＜±5×10-11（25℃）
• 锁定时间：5min
• 支持电压：+5V（DC）±10%或10～32V
• 加热：17W max（-40℃～+85℃）
• 工作：15W@-40℃，10W@25℃，5W@-85℃

（3）环境指标：

• 工作温度：-40℃～+85℃
• 磁场范围灵敏度：dc（±2Gauss），＜±4×10-11/Gauss
• 湿度：5%～90%
• 振动（工作）：～1.0g
• 存储和运输：温度-55℃～+100℃；冲击/振动1.5g

（4）物理指标：质量250g，尺寸89mm×76mm×17.7mm，体积124mL。

（5）应用领域：可作为全球移动通信系统和网络通信的频率基准，不但性价比高，而且无须重复校准；可作为电信基站的二级时频基准，可在CDMA和WCDMA网络中使用。

3.7.3 晶体钟

OCXO、VCOCXO是天马电讯公司（其前身是邮电部广州通信设备厂，即五二四厂）推出的，应用于第三代移动通信设备的。晶体钟（晶振），如表3.5和表3.6所示。

该公司晶振产品作为数字程控交换机、接入网、光传输、移动通信等通信设备必不可少的关键器件，先后为中兴通讯、华为技术、大唐电信、上海贝尔等国内众多大型通信设备制造商所选用。在三级钟应用领域（日老化率为1×10-8量级）已完全替代进口晶振，在二级钟应用领域（日老化率为2×10-10量级）也逐步替代进口晶振。

表3.5 OCXO产品

表3.6 VCOCXO产品