Особенности формирования достоверной шкалы времени в сетях связи

C. Ю. Медведев¹, К. Г. Мишагин^1,2, А. В. Рыжков³, Б. А. Сахаров¹, М. Л. Шварц³

¹АО «Время-Ч», г. Нижний Новгород, Россия

Современные системы связи основываются на кодовом или временном разделении каналов, предполагающем высокоточную синхронизацию начальной фазы. Для обеспечения их функционирования в сетях реализуются системы частотно-временного обеспечения, т. е. совместного использования частотной и временной (фазовой) синхронизации.

Наиболее простым решением задачи частотно-временного обеспечения является использование данных о шкале времени, получаемых на выходе приёмников ГНСС. Однако в последние годы во всём мире наблюдается процесс снижения надёжности данного метода в связи с помехами различного рода: промышленные помехи, помехи радиопередающих устройств, преднамеренные помехи, широкополосные шумовые помехи (jamming) и подмена сигналов ГНСС ложными сигналами (spoofing). Таким образом, появилась настоятельная необходимость применения наземных каналов для приёма данных о шкале времени от национальных стандартов частоты и времени или лабораторий UTC. Для этой цели могут быть использованы технологии PTP и SyncE, а также передача в потоках E12. Однако практика применения показала, что и эти системы также не обладают достаточной надёжностью.

В работе рассматривается решение на основе атомных стандартов частоты, которое представляется оптимальным с учетом указанных выше проблем. Идея заключается в построении рабочего эталона частоты и времени, подстраивающего свою шкалу по данным о шкале UTC, получаемым по независимым каналам (ГНСС, оптоволоконные линии связи), с относительно большой периодичностью при непрерывном анализе качества этих данных, а также качества выходных сигналов эталона. Подобные системы получили название APNT — Assured Positioning, Navigation and Timing. В работе предлагается структура системы APNT, даны оценки точности частотной и фазовой синхронизации.