本系統(tǒng)在進行頻率信號分配時，中心站只需在閉合環(huán)路中發(fā)送頻率信號并對整個鏈路的相位波動做補償，無需針對單個節(jié)點進行穩(wěn)相設(shè)計，無論網(wǎng)絡(luò)內(nèi)增加還是減少用戶，除了要對接收光功率進行一定控制，中心站幾乎無需其它任何調(diào)整，這極大的提高了系統(tǒng)的可擴展性，也減小了中心站的維護難度。此外，環(huán)形鏈路上任一節(jié)點位置上的終端站都可以采用相同的方式實施本端站的穩(wěn)相接收，新用戶也可在鏈路中任意節(jié)點就近接入。

中心站

中心站主要由光電單元、高精度測量補償單元、時頻接口以及環(huán)形器光濾波處理單元等組成。

光電模塊

光電主要完成三個功能：一是將本地1GHz的頻率信號調(diào)制到確定的光波長上，完成正向信號傳送。二是接收環(huán)網(wǎng)正向傳遞回的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，從教測量補償模塊。三是將補償后的1GHz的頻率信號調(diào)制到另外一個確定的光波長上，完成反向信號傳送。光電模塊設(shè)計中重點考慮的問題是線性調(diào)制、波長和功率的穩(wěn)定性，其中激光模塊采用帶溫控的DFB直接調(diào)制激光。為避免偏振模色散對系統(tǒng)性能的影響，調(diào)制后的信號光通過擾偏器。光電檢測器是低噪聲的PIN+TIA接收組件。

測量補償模塊

測量補償模塊利用混頻鑒相機制精確測量整個環(huán)路相位波動，利用主動或被動補償機制實施精確補償。其使測量補償精度達到0.01ps量級。

環(huán)形器濾波器

采用環(huán)形器和濾波器來隔離一根光纖中的雙向波長。高隔離度、低插損的環(huán)形器，隔離度可以達到30dB，插損小于0.8dB。濾波器3dB帶寬0.2nm，插損小于1dB。

頻率輸入接口

頻率中心站需引入一路1GHz信號和一路100MHz的混頻測量頻率信號，輸入功率應(yīng)大于7dBm，SMA接口。另預(yù)留兩路SMA接口備用。

電源及功耗

授時中心站供電為交流220V，波動小于20%，功耗約為100W。

結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)備中心站機箱結(jié)構(gòu)尺寸為標準19英寸，高度2U（440×89×400mm）

中端站 

終端站主要由光電模塊、高精度測量補償模塊、時頻接口以及光濾波處理模塊組成。

光分路濾波器

在環(huán)型網(wǎng)中通過光分路器和濾波器提取正向和反向信號。分路器的附加損耗小于0.5dB。濾波器3dB帶寬0.2nm，插損小于1dB。

頻率輸出接口

終端站輸出兩路頻率信號SMA接口，輸出功率大于10dBm。另有兩個SMA輸出接口備份。

電源及功耗

授時中心站供電為交流220V，波動小于20%，功耗約為40W。

結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)備中心站機箱結(jié)構(gòu)尺寸為標準19英寸，高度2U（440×89×400mm）

性能測試

搭建如圖下所示50km多點傳遞實驗系統(tǒng)，其中部分光纖盤纖放入溫控箱內(nèi)模擬鏈路溫度變化。將中心站輸入1GHz頻率與終端站補償恢復的1GHz頻率經(jīng)分頻到100MHz后送給Microsemi5125A測量頻率穩(wěn)定度損失和附加相位噪聲。5分頻變?yōu)?00MHz中頻信號送交測量儀表的測試結(jié)果如圖所示。

傳輸距離：50km ；

頻率穩(wěn)定度損失：3×10^-14@1S,  6×10^-14@10S，2×10^-15@100S， 6×10^-16@1000S，1×10^-16@10000S  ；

附加相位噪聲：-110dBc/Hz@10Hz