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通信子系统和定时优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:通信子系统湿设备普遍使用局域网开放系统互连参考模型的第2层器件,特别是以太网交换器件,而常规通信系统使用OSI的第1层(物理层)器件。使用本地以太网接口或通过外部收发机,可为海洋观测站提供光传输功能。通常使用工业级以太网设备和LAN交换。图7-8 区域科学观测站通信子系统构成通信子系统的网络管理可采用以太网器件带内管理和带外通道管理。

通信子系统和定时优化方案

通信子系统湿设备普遍使用局域网开放系统互连(OSI)参考模型的第2层器件,特别是以太网交换器件,而常规通信系统使用OSI的第1层(物理层)器件。在海洋观测站中,也使用第3层器件,如IP路由器,但耗电少可靠性高的最基本功能在第2层实现。

使用本地以太网接口或通过外部收发机,可为海洋观测站提供光传输功能。当系统使用FEC时,需要外部收发机,提供DWDM功能。

通常使用工业级以太网设备和LAN交换。主要节点配备1对交换接口用于备份。使用第2层协议,如RSTP协议和LACP协议,提供冗余和重选路由。由于以太网的自身特性,可构成复杂的拓扑结构,如环形、星形、树形,及其它们的混合,可实现主要节点到二级节点,甚至三级节点的连接。

现在许多传感器均有以太网接口,可以直接与以太网连接。其他没有以太网接口的器具,可通过串行接口(如EIA-232、EIA-422和EIA-484)连接。图7-8展示了通信子系统的构成。

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图7-8 区域科学观测站通信子系统构成(www.xing528.com)

通信子系统的网络管理可采用以太网器件带内管理和带外通道管理。带内管理避免使用单独的光传输通道,以节省费用;带外控制通道一般连接任意交换机或路由器的控制口,提供一种与交换和路由无关的控制手段,用来恢复故障业务。

对海洋观测站的一般要求是分配精确定时给传感器。这里,定时指的是跟踪世界协调时间(UTC)的时标,UTC是格林尼治时间在互联网中的应用。IEEE-1588精确定时协议(PTP)如使用不支持交换的以太网链路,可实现±10μs精度的定时;如果使用支持以太网交换的IEEE-1588协议,可实现较高的精度。图7-9所示为各种PTP时钟间的关系。专用时间服务器扮演着主时钟的作用,所有以太网器件的时钟都要与此同步。该时钟服务器也支持几毫秒精度的网络时间协议(NTP)。

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图7-9 区域科学观测站通信子系统时钟分配

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