1.一種雙向時(shí)分復(fù)用光纖時(shí)間傳遞系統(tǒng)的控制方法,雙向時(shí)分復(fù)用光纖時(shí)間傳遞系統(tǒng)包括由N個(gè)雙向光放大器和(N+1)段光纖構(gòu)成光纖傳輸鏈路,位于該光纖鏈路兩端的第一光纖時(shí)間傳遞單元和第二光纖時(shí)間傳遞單元,其特征在于,該方法依次包括下列步驟:
1)光纖鏈路放大器前向時(shí)序同步,具體包括:
當(dāng)?shù)谝还饫w時(shí)間傳遞單元檢測(cè)到本地定時(shí)信號(hào)時(shí),啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送,通過光纖鏈路向第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送時(shí)間碼,時(shí)間碼發(fā)送完成后關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送;
光纖鏈路放大器1根據(jù)檢測(cè)到第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送時(shí)間碼的時(shí)刻tf1,確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為前向傳輸?shù)臅r(shí)刻tf11<tf1+T-ts,其中T為被傳遞的定時(shí)信號(hào)的周期,ts為光纖鏈路放大器狀態(tài)切換響應(yīng)時(shí)間;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻tf11時(shí),將光纖鏈路放大器1內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為前向傳輸,使得來自第一光纖時(shí)間傳遞單元的時(shí)間碼經(jīng)光纖進(jìn)入光纖鏈路放大器2;
光纖鏈路放大器2根據(jù)檢測(cè)到第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼的時(shí)刻tf2,確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為前向傳輸?shù)臅r(shí)刻tf22<tf2+T-ts;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻tf22時(shí),將光纖鏈路放大器2內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為前向傳輸,使得來自第一光纖時(shí)間傳遞單元的時(shí)間碼經(jīng)光纖進(jìn)入光纖鏈路放大器3;
……
光纖鏈路放大器N根據(jù)檢測(cè)到第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼的時(shí)刻tfn,確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為前向傳輸?shù)臅r(shí)刻tfnn<tfn+T-ts;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻tfnn時(shí),將光纖鏈路放大器N內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為前向傳輸,使得來自第一光纖時(shí)間傳遞單元的時(shí)間碼經(jīng)光纖到達(dá)第二光纖時(shí)間傳遞單元;
2)光纖鏈路放大器后向時(shí)序預(yù)同步,具體包括:
第二光纖時(shí)間傳遞單元將接收到的來自第一光纖時(shí)間傳遞單元的定時(shí)信號(hào)延遲τd,該τd大于等于時(shí)間碼時(shí)長和啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送的時(shí)間之和,并將其編碼到時(shí)間碼中,啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送,通過光纖鏈路向第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送時(shí)間碼,其余時(shí)間關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送;
光纖鏈路放大器N根據(jù)檢測(cè)到第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼的時(shí)刻tbn,確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為后向傳輸?shù)臅r(shí)刻tbnn<tbn+T-ts;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻tbnn時(shí),將光纖鏈路放大器N內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為后向傳輸,使得來自第二光纖時(shí)間傳遞單元的時(shí)間碼經(jīng)光纖到達(dá)光纖鏈路放大器N-1;
光纖鏈路放大器N-1根據(jù)檢測(cè)到第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送時(shí)間碼的時(shí)刻tb(n-1),確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為后向傳輸?shù)臅r(shí)刻tb(n-1)(n-1)<tb(n-1)+T-ts;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻tb(n-1)(n-1)時(shí),將光纖鏈路放大器N-1內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為后向傳輸,使得來自第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼經(jīng)光纖到達(dá)光纖鏈路放大器N-2;
……
光纖鏈路放大器1根據(jù)檢測(cè)到第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送時(shí)間碼的時(shí)刻tb1,確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為后向傳輸?shù)臅r(shí)刻tb11<tb1+T-ts;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻tb11時(shí),將光纖鏈路放大器1內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為后向傳輸,使得來自第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼經(jīng)光纖到達(dá)第一光纖時(shí)間傳遞單元;
3)第二光纖時(shí)間傳遞單元本地定時(shí)信號(hào)預(yù)調(diào)整,具體包括:
①當(dāng)?shù)谝还饫w時(shí)間傳遞單元檢測(cè)到本地定時(shí)信號(hào)時(shí),啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送,第一光纖時(shí)間傳遞單元通過光纖鏈路向第二光纖時(shí)間單元發(fā)送時(shí)間碼,其余時(shí)間關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送;
②第二光纖時(shí)間傳遞單元檢測(cè)到從第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的定時(shí)信號(hào)后,測(cè)量本地定時(shí)信號(hào)與接收到的從第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的定時(shí)信號(hào)之間的差值τ12,同時(shí)將接收到的從第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的定時(shí)信號(hào)延遲一個(gè)固定時(shí)間τd,使第二光纖時(shí)間傳遞單元在完成對(duì)第一光纖時(shí)間傳遞單元時(shí)間碼的接收后,立即啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送,將此延遲后的定時(shí)信號(hào)和本地測(cè)量的時(shí)間差值τ12及τd編碼到時(shí)間碼中,并通過光纖鏈路向第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送時(shí)間碼,其余時(shí)間關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送;
③第一光纖時(shí)間傳遞單元測(cè)量步驟①發(fā)送的本地定時(shí)信號(hào)的時(shí)刻與從第二光纖時(shí)間傳遞單元接收到的定時(shí)信號(hào)之間的時(shí)間差值τ21,并從時(shí)間碼中解碼出τ12和τd,第一光纖時(shí)間傳遞單元根據(jù)下列給定的定時(shí)信號(hào)調(diào)整條件和調(diào)整量,計(jì)算第二光纖時(shí)間傳遞單元本地定時(shí)信號(hào)需要的調(diào)整量Td,并在下一次檢測(cè)到本地定時(shí)信號(hào)時(shí)編入時(shí)間碼,通過光纖鏈路發(fā)送給第二光纖時(shí)間傳遞單元,其余時(shí)間關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送;
當(dāng)τ21-τd>2τ12,則τ12+τc+τr<Td<T-τ21+τd-τc-τr+τ12;
當(dāng)τ12<<T<<τ12+τc+τr,則τ12+τc+τr-T<Td<τd+τc+τr+τ12-τ21;
當(dāng)T>τ12+τc+τr,且τ21-τd-τ12+τc+τr>0,則τ12+τc+τr<Td<T+τd-τc-τr+τ12-τ21;
當(dāng)T>τ12+τc+τr,且τ21-τd-τ12+τc+τr<0,則無需調(diào)整;
其中,τc為時(shí)間碼的時(shí)長;T為定時(shí)信號(hào)的周期;τr為預(yù)留的時(shí)分復(fù)用冗余時(shí)間,τr包括啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送的時(shí)間、關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送的時(shí)間、光纖傳輸延遲變化及儀器測(cè)量誤差。
4)光纖鏈路放大器后向時(shí)序同步,具體包括:
第二光纖時(shí)間傳遞單元接收第一光纖時(shí)間傳遞單元傳送的延遲調(diào)整信息,并在檢測(cè)到本地定時(shí)信號(hào)后,通過時(shí)延調(diào)整單元將本地定時(shí)信號(hào)延遲Td,編入時(shí)間碼,啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送,并通過光纖鏈路向第一光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送時(shí)間碼,其余時(shí)間關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送;
光纖鏈路放大器N根據(jù)檢測(cè)到第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼的時(shí)刻t′bn,確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為后向傳輸?shù)臅r(shí)刻t′bnn<t′bn+Δ-ts; 在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻t′bnn時(shí),將光纖鏈路放大器N內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為后向傳輸,使得第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼經(jīng)光纖到達(dá)光纖鏈路放大器N-1;
光纖鏈路放大器N-1根據(jù)檢測(cè)到第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼的時(shí)刻t′b(n-1),確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為后向傳輸?shù)臅r(shí)刻t′b(n-1)(n-1)<t′b(n-1)+Δ-ts;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻t′b(n-1)(n-1)時(shí),將光纖鏈路放大器N-1內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為后向傳輸,使得第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼經(jīng)光纖到達(dá)光纖鏈路放大器N-2;
……
光纖鏈路放大器1根據(jù)檢測(cè)到第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼的時(shí)刻t′b1,確定下一次將其內(nèi)部傳輸方向設(shè)置為后向傳輸?shù)臅r(shí)刻t′b11<t′b1+Δ-ts;在到達(dá)設(shè)置時(shí)刻t′b11時(shí),將光纖鏈路放大器1內(nèi)部傳輸方向設(shè)置并保持為后向傳輸,使得第二光纖時(shí)間傳遞單元發(fā)送的時(shí)間碼經(jīng)光纖到達(dá)第一光纖時(shí)間傳遞單元;
5)雙向時(shí)分復(fù)用時(shí)間比對(duì)過程中第二光纖時(shí)間傳遞單元本地定時(shí)信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整,具體步驟如下:
第一光纖時(shí)間傳遞單元根據(jù)下列給定的定時(shí)信號(hào)調(diào)整條件和調(diào)整量,計(jì)算第二光纖時(shí)間傳遞單元本地定時(shí)信號(hào)需要的調(diào)整量Td,并隨包含定時(shí)信號(hào)和本地測(cè)量的時(shí)鐘差的時(shí)間碼發(fā)送給第二光纖時(shí)間傳遞單元;
當(dāng)τ21-τd>2τ12,則τ12+τc+τr<Td<T-τ21+τd-τc-τr+τ12;
當(dāng)τ12<<T<<τ12+τc+τr,則τ12+τc+τr-T<Td<τd+τc+τr+τ12-τ21;
當(dāng)T>τ12+τc+τr,且τ21-τd-τ12+τc+τr>0,則τ12+τc+τr<Td<T+τd-τc-τr+τ12-τ21;
當(dāng)T>τ12+τc+τr,且τ21-τd-τ12+τc+τr<0,則無需調(diào)整;
其中,τc為時(shí)間碼的時(shí)長;T為定時(shí)信號(hào)的周期;τr為預(yù)留的時(shí)分復(fù)用冗余時(shí)間,τr包括啟動(dòng)光信號(hào)發(fā)送的時(shí)間、關(guān)閉光信號(hào)發(fā)送的時(shí)間、光纖傳輸延遲變化及儀器測(cè)量誤差;
第二光纖時(shí)間傳遞單元根據(jù)接收到的調(diào)整量Td,通過時(shí)延調(diào)整單元調(diào)整本地定時(shí)信號(hào),記錄該調(diào)整量并將該調(diào)整量Td編碼到包含延時(shí)后的本地定時(shí)信號(hào)和本地測(cè)量的時(shí)鐘差的時(shí)間碼中,發(fā)送給第一光纖時(shí)間傳遞單元。