本发明涉及网络授时技术领域，特别涉及一种时频基准设备、其故障定位方法及光纤环网恢复方法，包含1台主机节点和N台分机节点，所述主机节点和任一所述分机节点在光纤环网内部通过传输通信报文进行通信，通信周期为T0，分机节点完成自身节点的故障判定和光纤环网的恢复，主机节点完成所有故障节点信息的汇总。当时频基准设备光纤环网内多节点链路出现故障尤其是同时出现故障时，本发明通过提出的故障定位和光纤环网恢复方法，能够准确及时的将多节点链路故障定位，同时将故障节点移出光纤环网链路，使得光纤环网在多节点故障时仍能保证其他节点最大限度的保持正常工作，可较大程度上提高基于光纤环网架构的时频基准设备运行的可靠性。