Q GDW 11640-2016 频率同步网网络设计及验收要求.pdf

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1、 频率同步网网络设计及验收要求 Specification of engineering design and acceptance criteria for frequency synchronization network 2017 - 07 - 12 发布 2017 - 07 - 12 实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11640 2016 Q/GDW 11640 2016 I 目 次 前 言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 缩略语 . 1 5 频率同步网网

2、络结构设计 . 2 5.1 同步方式及方法 . 2 5.2 同步区的划分 . 2 5.3 网络等级结构 . 2 5.4 同步网的构成 . 3 6 频率同步网设计指标 . 3 6.1 滑码设计指标 . 3 6.2 漂移性能指标及其分配 . 3 7 频率同步网节点时钟设计 . 4 7.1 节点时钟等级 . 4 7.2 节点时钟设置原则 . 4 8 频率同步网定时链路设计 . 5 8.1 定时链路的组织原则 . 5 8.2 基于 SDH 传输网的定时链路设计方法 . 7 9 通信设备同步接入设计 . 11 9.1 被同步设备定时接口的基本要求 . 11 9.2 接入要求 . 12 9.3 通信设备同

3、步原则 . 12 10 节点时钟设备配置 . 13 10.1 1 级基准时钟设备配置 . 13 10.2 2 级节点时钟基本配置 . 13 10.3 3 级节点时钟基本配置 . 13 11 节点时钟设备安装设计 . 14 11.1 设备布置及安装 . 14 11.2 布线要求 . 14 11.3 电源要求 . 14 11.4 接地要求 . 14 11.5 环境要求 . 15 Q/GDW 11640 2016 II 12 同步网管设计要求 . 15 12.1 总体要求 . 15 12.2 基本功能要求 . 15 13 工厂验收 . 15 13.1 总体要求 . 15 13.2 同步设备技术指标测

4、试 . 15 13.3 频率同步网网管功能测试 . 18 14 随工检查 . 18 14.1 设备开箱检查 . 20 14.2 安装工艺检查 . 20 14.3 施工资料检查 . 20 15 预验收 . 20 15.1 总体要求 . 20 15.2 预验收内容 . 20 16 试运行 . 22 16.1 总体要求 . 22 16.2 试运行指标要求 . 23 17 竣工验收 . 23 17.1 竣工验收条件 . 23 17.2 竣工验收资料 . 23 17.3 竣工移交 . 23 附录 A（资料性附录） 关于同步方式分类的说明 . 24 附录 B（资料性附录） 极长定时基准参考链漂移的计算 .

5、 25 附录 C（规范性附录） 通信设备同步接入应用典型案例 . 26 附录 D（规范性附录） 同步设备单机技术指标验收表格 . 27 附录 E（规范性附录） 频率同步网设备开箱检验记录表格 . 40 附录 F（规范性附录） 频率同步网工程初验报告模板 . 41 附录 G（资料性附录） 频率同步网工程试运行报告模板 . 43 附录 H（规范性附录） 定时链路验收指标 . 45 编制说明 . 46 Q/GDW 11640 2016 III 前 言 为规范国家电网公司新建、改扩建同步网工程的设计及验收工作，制定本标准。 本标准由国家电网公司信息通信部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。

6、本标准主要起草单位：国网冀北电力有 限公司、国网浙江省电力公司、国网内蒙古东部电力有限公司、全球能源互联网研究院、中国电力科学研究院、工业与信息化部电信研究院。 本标准主要起草人：李信、贺琛、卢利锋、张勇生、闫忠平、马跃、汤亿则、黄红兵、杨鸿珍、刘智威、胡昌军、吕博、汪建华、滕玲、高强、汪洋、李建岐、常海娇、彭柏、赵庆凯、王彦波、徐志强、郑伟军、赵阳、段寒硕、郑文斌、张利军、卢晓帆、李伟华、夏小萌、白夫文。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 11640 2016 1 频率同步网网络设计及验收要求 1 范围 本标准规定了国家电网公 司频率同步

7、网的网络架构、网络指标、节点时钟设置、同步定时链路组织、通信设备同步接入、网管系统、设备安装、设备运行机房环境等方面的设计要求，并规定了节点时钟设备及仪表配置要求 ,规定了频率同步网工程工厂验收、随工检查、初验、试运行和竣工验收各环节的技术指标测试要求、工程文件要求等。 本标准适用于国家电网公司频率同步网新建、改扩建工程设计及验收工作 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅 注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T 7611 2001 数字网系列比特率电接口特性 GB 50016

8、建筑设计防火规范 GB 50174 电子信息系统机房设计规范 GB 50222 建筑内部装修设计防火规范 GB 50611 电子工程防静电设计规范 GB 50689 2011 通信局（站）防雷与接地工程设计规范 DL/T 548 电力系统通信站过电压防护规程 YDN 117 1999 数字同步网的规划方法与组织原则 YD/T 1267 2003 基于 SDH传送网的同步网技术要求 YD/T 1420 2005 基于 2048kbit/s系列的数字网抖动和漂移技术要求 Q/GDW 759 2012 电力系统通信站安装工艺规范 Q/GDW/Z 11394.1 2015 国家电网公司频率同步网技术基

9、础 第 1部分：总体技术要求 Q/GDW/Z 11394.2 2015 国家电网公司频率同步网技术基础 第 2部分：同步网节点时钟设备技术要求 3 术语和定义 Q/GDW/Z 11394.1 2015和 Q/GDW/Z 11394.2 2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 基准时钟 reference clock 同步网的定时参考源头，按照时钟同步设备类型划分，分为全网基准时钟、区域基准时钟；按照时钟等级地位划分，分为第一基准时钟、第二基准时钟、辅助基准时钟。 4 缩略语 Q/GDW 11640 2016 2 下列缩略语适用于本文件 ： AIS：告警指示信号（ Alarm I

10、ndirection Signal） BITS：大楼综合定时供给（ Building Integrated Timing Supply） DDF：数字配线架 (Digital Distribution Frame) GPS：全球定位系统（ Global Position System） IP：互联 网协议（ Internet Protocol） LPR：区域基准时钟（ Local Primary Reference） MADM：多方向分插复用器（ Multiple Add and Drop Multiplexer） MCU：多点控制单元（ Multi Control Unit） MSTP：多业

11、务传送节点（ Multi Service Transport Platform） MTIE：最大时间间隔误差（ Maximum Time Interval Error） OTN：光传送网络（ Optical Transport Network） PDH：准同步数字体系（ Plesiochronous Digital Hierarchy） PRC：全网基准时钟（ Primary Reference Clock） SDH：同步数字体系（ Synchronous Digital Hierarchy） SEC： SDH设备时钟（ Synchronous Digital Hierarchy Equipm

12、ent Clock） SSM：同步状态信息（ Synchronization Status Message） SSU：同步供给单元（ Synchronization Supply Unit） SSU-L：本地同步供给单元（ Synchronization Supply Unit-Local） SSU-T：转接同步供给单元 (Synchronization Supply Unit-Transit) STM-N：同步传输模块 N级 (Synchronous Transport Module-N) TDEV：时间偏差（ Time Deviation） TDM：时分复用（ Time-Division

13、Multiplexing） TMS：通信管理系统（ Telecommunication Management System） UTC：协调世界时（ Coordinated Universal Time） 5 频率同步网网络结构设计 5.1 同步方式及方法 公司频率同步网采用混合同步方式，公司与国内运营商及其它专网之间的通信以准同步方式运行，国际通信以准同步方式运行，同步区内应采用主从同步法，即在采用混合同步方式的情况下，各同步区内均采用主从同步法实现同步区内全同步运行，关于同步方式分类的说明参见附录 A。 5.2 同步区的划分 公司频率同步网原则上应按省（直辖市、自治区）公司（以下简称省公司）

14、划分同步区，在 每个同步区内采用等级主从同步方法，同步区是同步网的最大子网，在规划同步网时，可以把同步区作为一个独立的实体对待，但同时应遵循公司频率同步网的整体规划。 5.3 网络等级结构 公司频率同步网采用三级等级结构，即一级节点、二级节点和三级节点，一级节点处于网络最高级别，二级节点次之，三级节点最低，如 图 1 所示。在进行定时信号传送时，只允许高等级节点向低等级或同等级节点之间进行定时信号传送。 Q/GDW 11640 2016 3 主 用 定 时 基 准备 用 定 时 基 准一 级 节 点二 级 节 点三 级 节 点注 ：图 1 公司频率同步网等级结构 5.4 同步网的构成 公司频率

15、同步网采用骨干频率同步网和省内频率同步网两层架构，其中 ，骨干频率同步网由全网基准时钟 PRC、区域基准时钟 LPR、 2级 BITS和省际传输网构成，采用两级等级结构；省内频率同步网由全网基准时钟 PRC、区域基准时钟 LPR、 2级 BITS和 3级 BITS以及省级传输网、地市传输网等共同构成，采用三级等级结构。 6 频率同步网设计指标 6.1 滑码设计指标 根据 ITU-T G.822的要求，通常基于 64kbit/s数字连接来规范通信网络的滑码性能指标，具体见 YDN 117 1999中 6.1.2条 。 公司通信网 64kbit/s数字连接 24小时平均滑码率应不大于 5次，公司通

16、信网滑码性能设计指标具体分配如下： a) 由传输系统产生的滑码： 24 小时内 1 次滑码； b) 由转接交换机产生的滑码：转接交换机在 24 小时内不分配滑码。应在转接交换中心至少设置2 级 BITS 设备； c) 由本地交换机产生的滑码：本地交换机在 24 小时内分配 1 次滑码。应在本地交换中心至少设置 3 级 BITS 设备。 6.2 漂移性能指标及其分配 6.2.1 极长定时基准参考链模型 公司基于 SDH传输网构建同步网的极长定时基准参考链模型如 图 2 所示。在极长定时基准参考链中，规定串接的 G.812同步网节点从钟数 K不应超过 5个，即 K 5；串接的 SEC时钟总数不应超

17、过 40个，其中，任意两个同步网节点时钟之间串接的 SEC时钟数 N原则上不应超过 8个，即 N 8。 Q/GDW 11640 2016 4 G . 8 1 1G . 8 1 3# 1G . 8 1 3# NG . 8 1 2# 1G . 8 1 2# KG . 8 1 3# 1G . 8 1 3# NG . 8 1 3# 1G . 8 1 3# N 图 2 公司极长定时基准参考链模型 6.2.2 漂移性能指标及其分配 根据 ITU-TG.823， 公司通信网络 24小时漂移性能指标为 18s，其分配参考模型如 图 3所示，其中，参见附录 B进行极长定时 基准参考链漂移的计算，极长定时基准参考

18、链引入的绝对漂移应小于 5s（包括 G.811时钟的绝对漂移 0.3s），业务链路引入的绝对漂移应小于 8s。 G . 8 1 3G . 8 1 1U T C0 . 3 sG . 8 1 10 . 3 s0 . 1 s1 8 s sG . 8 1 20 . 1 6 sG . 8 1 3G . 8 1 20 . 1 6 s0 . 1 s s图 3 网络漂移分配模型 7 频率同步网节点时钟设计 7.1 节点时钟等级 7.1.1 根据 6.3 条 规定，公司频率同步网采用三级等级结构，对应的节点时钟等级如下： a) 1 级基准时钟； b) 2 级节点时钟； c) 3 级节点时钟。 7.1.2 1 级

19、基准时钟可以是独立于其它源而工作的自主时钟，也可以是通过无线或卫星系统同步于源自 UTC 精确信号的非自主时钟， 1 级基准时 钟包括全网基准时钟 PRC 和区域基准时钟 LPR 两种类型，其功能及性能应满足 Q/GDW/Z 11394.2 2015 的要求， 2 级节点时钟（ 2 级 BITS）和 3 级节点时钟（ 3 级BITS）是同步网节点从钟，其功能及性能应满足 Q/GDW/Z 11394.2 2015 的要求。 7.2 节点时钟设置原则 Q/GDW 11640 2016 5 7.2.1 节点时钟设置总体原则 在进行公司频率同步网规划组织时，频率同步网节点布局及节点时钟设置总体原则如下

20、： a) 同步节点的设置既要满足各种业务网设备的同步需求，还应兼顾传输同步安排的需求和同步网定时链路组织的需要，保证所有传输系统均具有主备 用定时输入参考信号，便于同步网定时基准信号按照其节点分级由上而下逐级传送； b) 同步网设置的节点时钟类型（ 1 级基准时钟、 2 级 BITS 和 3 级 BITS）应与同步网等级（一级节点、二级节点和三级节点）一一对应，其中，一级节点包括第一基准时钟节点、第二基准时钟节点和辅助基准时钟节点等 3 种类型； c) 原则上应在每个同步区内设置 1 个第一基准时钟节点和 1 个第二基准时钟节点，第一基准时钟节点应设置 1 级基准时钟 PRC 或 LPR，第二

21、基准时钟节点应设置 1 级基准时钟 LPR，第一基准时钟节点和第二基准时钟节点应作为同步区的主备用定时源头。 7.2.2 骨干频率同步网节点时钟设置原则 在进行公司骨干频率同步网规划组织时，节点布局及节点时钟设置应遵循如下原则： a) 第一基准时钟、第二基准时钟节点应设置在省际传输网与省级传输网的交汇点，同时需兼顾站点地理位置，原则上优先选择省会城市或省中心城市的重要站点； b) 在骨干频率同步网层面，超过 1500km的传输系统或单链传输系统末端，应增设辅助基准时钟LPR； c) 总部、分部调度通信大楼和省公司调度通信大楼、第二通信汇聚点等重要通信站点，作为分配定时基准节点，配置区域基准时钟

22、 LPR或 2级 BITS，用于站内各种通信设备同步定时 分配。 7.2.3 省内频率同步网节点时钟设置原则 在进行省内频率同步网规划组织时，节点布局及节点时钟设置应遵循如下原则： a) 在省内频率同步网层面，除第一基准、第二基准时钟节点外，各省公司应根据规划目标设置辅助基准时钟、 2级 BITS或 3级 BITS； b) 省内辅助基准时钟和 2级 BITS可设置在省级传输网与地市传输网交汇点、地市公司调度通信大楼（含第二通信汇聚点）、 220kV及以上变电站等重要站点； c) 在省内频率同步网层面，超过 1500km传输系统或单链传输系统应设置辅助基准时钟； d) 省内 3级 BITS可设置

23、在县公司调度通信大楼以及 其它传输网重要节点等； e) 对于通信站点需要同步的通信设备数量较少时，可配置小型局站同步设备（ Mini-BITS）； f) 任意两个同步设备之间串入的传输网元数量超过 8个时，省级传输网层面应考虑串入 2级 BITS，地市传输网层面应考虑串入 3级 BITS； g) 对于省级传输网中无法获得备用定时源的传输系统，应考虑在该系统末端站点加装配置有北斗卫星接收机的 2级 BITS作为该系统的备用定时源； h) 对于地市传输网中无法获得备用定时源的传输系统，应考虑在该系统末端站点加装配置有北斗卫星接收机的 3级 BITS作为该系统的备用定时源。 8 频率同步网定时链路设

24、计 8.1 定时链路的组织原则 8.1.1 定时链路组织总体原则 Q/GDW 11640 2016 6 公司频率同步网定时链路组织总体原则如下： a) 定时链 路组织应采用树状结构并遵循由上及下的原则：定时信号从上级节点向下级节点逐级传送，同级节点（第一基准时钟节点除外）之间也可传送，禁止下级节点向上级节点传送； b) 对于不同的传输技术，定时传送方式要求如下： 1) 对于 SDH 传输系统，应采用终结处理的逐点传送方式； 2) 对于 PDH 传输系统，应采用定时透明传送方式； 3) 对于 OTN 传输系统，可采用终结处理的逐点传送或透明传送方式； c) 在组织频率同步网定时链路时，优先选择

25、SDH/MSTP、 PDH、 OTN 等光传输系统； d) 定时链路主备用定时信号应优先采用不同物理路由，次选同路由的不同传输系统，不允许主备用定时信号同时承载在同一物理路由的同一传输系统上； e) 定时信号跨网络层级进行转接时，优先级由高至低分别采用以下方式互连：局内同步设备、STM-N 接口、传输设备外定时接口； f) 定时信号在同一网络层级不同系统之间转接时，优先级由高至低分别采用以下方式互连： STM-N 接口、传输设备外定时接口， STM-N 方式既可进行定时信号的双向传送，又可单向传送，外定时方式只能单向传送； g) 采用 STM-N 接 口进行定时传送时，若系统设备之间不具备 S

26、TM-N 互连接口的，应增配 STM-N板卡进行互连； h) 对于 SDH/MSTP 相邻设备间存在多链路的情况，应只能选择其中一条链路进行主用或备用定时安排； i) 定时链路超过 1500km 长度时，应增设辅助基准时钟，并分段组织传输系统的主备用定时； j) 同步网定时链路组织与 SDH 传输系统同步安排应协调统一， SDH 传输系统同步安排应服从于同步网定时链路组织的需要； k) 省际、省级传输网中禁止采用 SDH的 PDH支路信号进行定时信号的传送，地市传输网中可采用SDH 的 PDH 支路信号进行定时信号的传送 ，并应在 SDH 一侧启用再定时功能或加装再定时设备。 8.1.2 骨干

27、频率同步网定时链路组织原则 公司骨干频率同步网定时链路组织原则如下： a) 按照第一、第二和辅助基准时钟节点的设置进行省际传输网定时链路组织； b) 省际 SDH 传输系统应有来自两个不同 1 级基准时钟的定时基准源； c) 省际 SDH 传输网的主备用定时源应来自不同的第一基准时钟，在省际传输网的边缘部分或者链型网内，主用定时源应来自第一基准时钟，备用定时源可以来自第二基准时钟； d) 第二基准时钟应通过省际传输网同步于本同步区和邻近同步区的至少两个第一基准时钟，以提升同步区内的同步可 靠性； e) 第二基准时钟应通过 SDH 设备的定向导出功能获取源自第一基准时钟的定时信号，不允许从其它任

28、何第二基准时钟、辅助基准时钟和节点从钟获取定时信号； f) 第二基准时钟应基于省际传输网溯源至第一基准时钟，原则上不允许通过省级传输网、地市传输网溯源至第一基准时钟； Q/GDW 11640 2016 7 g) 辅助基准时钟应同步于第一基准时钟或第二基准时钟，当直接同步存在困难时，允许辅助基准时钟同步于已直接同步于第一基准时钟的其他辅助基准时钟。 8.1.3 省内频率同步网定时链路组织原则 公司省内频率同步网定时链路组织原则如下： a) 作为公司频率同步网的一部分，省内频率同步网 定时链路组织应与骨干频率同步网定时链路组织协调一致，确保整网同步性能满足规划目标； b) 在组织省内频率同步网定时

29、链路时，同步区之间即省与省之间保持相对独立，以利于构建公司同步网平滑演进； c) 按照第一基准时钟节点、第二基准时钟节点和辅助基准时钟节点的设置来组织省级传输网层定时链路，按照 2 级 BITS 节点和 3 级 BITS 节点的设置来组织地 /县传输网层定时链路，省级传输网层的 SDH传输系统必须来自本省的两个 1级基准时钟的定时基准源，地 /县传输网层的 SDH传输系统应保证有来自可溯源至 1 级基准时钟的两个不同物理路由的定时基准源 ； d) 省内频率同步网辅助基准时钟，其定时信号应通过至少 2 条省级传输网不同路由溯源至省内第一基准时钟和第二基准时钟； e) 省内频率同步网 2 级 BI

30、TS，其定时信号应通过至少 2 条省级传输网不同路由溯源至省内第一基准时钟、第二基准时钟或辅助基准时钟； f) 省内频率同步网 3 级 BITS，其定时信号应通过 2 条地市传输网不同路由同步于省内 2 级 BITS、第一基准、第二基准或辅助基准时钟； g) 省级 SDH 传输网原则上应通过本省第一基准时钟或第二基准时钟获取定时，不能从与其交汇的省际传输网中获取定时； h) 地市传输网应从省级频率同步网同步节点或省 级传输网获取至少两个定时来源，不能向省级传输网注入定时； i) 省级、地市传输系统定时安排应规划定时注入点和定时流向设置，原则上应具备两个定时注入点，传输系统中除注入点外的每个网元

31、的主备用定时应来自该系统的不同方向。 8.2 基于 SDH 传输网的定时链路设计方法 8.2.1 定时信号的网络层间纵向传送方法 定时信号的网络层间传送应该遵循单向逐层向下的原则，同层网络之间可以传送定时，但不允许下层网络向上层网络传送定时， 错误！未找到引用源。 给出了定时信号的 网络层间纵向传送，通常情况下省际传输网的定时源自于 PRC，省级传输网的定时可以直接来自 PRC，也可以通过串入 LPR方式的通过省际传输网源自 PRC，省级传输网的网络定时可以通过三种方式传递给地市传输网，即通过 STM-N支路跨接、利用 SDH网元外定时接口和串入 SSU-T，分别对应图中。 Q/GDW 116

32、40 2016 8 P R CP R C省 际 传 输 网主 用 定 时备 用 定 时省 级 传 输 网L P R地 市 传 输 网S S U - T注 ：P R C图 4 网络层间定时传送方式 8.2.2 传输系统传送定时的技术要求 根据不同的传输网络环境，可以基于 SDH、 OTN等多种传输技术进行定时信号的传送，其中，基于 SDH传输系统传送定时 的技术要求见 YD/T 1267 2003第 10章。 8.2.3 传输系统定时安排方法 8.2.2 单环系统 对于单个环形传输系统，应有两个注入定时，具有下述三种定时组织方法，如 图 5 所示： a) 主备用定时安排方法 1：两个注入定时作为

33、主备用定时参考，均单方向贯穿全环； b) 主备用定时安排方法 2：两个注入定时作为主备用定时参考，分别由双向为环系统提供定时； c) 互为主备用定时安排方法：两个注入定时分段为环系统提供主备用定时。 Q/GDW 11640 2016 9 N EN EN EN EN E主 用 定 时备 用 定 时N EN EN EN EN EN EN EN EN EN Ea ） 主 备 用 定 时 安 排 方 法 1 c ） 互 为 主 备 用 定 时 安 排 方 法b ） 主 备 用 定 时 安 排 方 法 2注 ：图 5 单环传输系统的定时安排 8.2.2 单链系统 如 图 6 所示，对于单链传输系统，应有

34、两个注入定时，具有下述两种定时组织方法： a) 主备用定时安排方法：两个注入定时作为主备用定时参考，均单方向贯穿全链； b) 互为主备用定时安排方法：两个注入定时分段为单链系统提供主备用定时。 N E N EN E N E N E主 用 定 时备 用 定 时N E N EN E N E N Ea ) 主 备 用 定 时 安 排 方 法 b ) 互 为 主 备 用 定 时 安 排 方 法注 ：图 6 单链系统定时安排 8.2.2 两个相切环系统 相切环系统包括非共节点相切环和共节点相切环两种情况： a) 非共 节点相切环：对于非共节点相切环传输系统，其中一个系统可单向从另一个系统直接获取定时，获

35、取定时的方式可以通过 STM-N 支路或 SDH 网元设备外同步接口，如图 7 所示，也可串入一个同步网节点时钟设备 SSU-T/SSU-L，如 错误！未找到引用源。 所示； b) 共节点相切环：对于共节点相切环传输系统，共节点 MADM 设备主备用定时只能由环 I 提供，环 II 可通过共节点 MADM 设备从环 I 获得定时信号，不能给共节点 MADM 设备提供主备用定时，如 图 9 所示。 Q/GDW 11640 2016 10 N EN EN EN EN EN EN EN EN EN E环 形 网 I环 形 网 I I主 用 定 时备 用 定 时注 ：图 7 非共节点相切环间直接定时连接 N EN EN EN EN EN EN EN EN EN E环 形 网 I环 形 网 I I主 用 定 时备 用 定 时S S U -T / S S U - L注 ：图 8 非共节点相切环间串入 SSU-T/SSU-L N EN EN EN EN EN EN EN E主 用 定 时备 用 定 时环 形 网 IM A D M环 形 网 I I注 ：图 9 共节点相切环的定时安排 Q/GDW 11640 2016 11 8.2.2 环带链系统 对于传输环系统与链相连的情况，传输链主用定时应通过 STM