專利名稱：一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)通信領(lǐng)域，尤 其涉及一種在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)上精確傳遞時(shí)間的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光接入技術(shù)提供大帶寬，高可靠性，是接入技術(shù)的發(fā)展方向。PON是光接入的主要技術(shù)之一，其中A/BPON、EPON和GPON都已得到了規(guī)模應(yīng)用。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)接入的可移動(dòng)性要求不斷突現(xiàn)，有線、無(wú)線融合將 更好的滿足用戶體驗(yàn)。PON技術(shù)具備數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和TDM(Time Division Multiplex)全業(yè)務(wù) 接入能力，能夠滿足不斷演進(jìn)中的無(wú)線接入需求。特別是在微蜂窩、家庭基站接入應(yīng)用中， PON的收斂特性能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次清楚、施工方便、管理高效。CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX等移動(dòng)基站對(duì)時(shí)間同步有嚴(yán)格的要求。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 提供一些增值業(yè)務(wù)是也需要嚴(yán)格的時(shí)間同步。目前移動(dòng)基站上主要使用無(wú)線授時(shí)方式如 GPS等技術(shù)。在構(gòu)建高質(zhì)量的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，使用有線網(wǎng)絡(luò)授時(shí)在經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性上都有重要的
眉、ο在網(wǎng)絡(luò)IP化的進(jìn)程中，IEEE1588中的網(wǎng)絡(luò)精確定時(shí)協(xié)議(Precision Time Protocol,PTP)在無(wú)線基站上得到了廣泛應(yīng)用。但是PTP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)上下行延時(shí)對(duì)稱情況 下工作比較好，如果是非對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)非對(duì)稱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。PON是一個(gè)上下行延遲非對(duì) 稱網(wǎng)絡(luò)，在PON上直接處理PTP協(xié)議工作量大、處理流程復(fù)雜，且占用較多的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞的方法，用 于解決在PON上使用PTP協(xié)議進(jìn)行時(shí)間傳遞時(shí)處理流程復(fù)雜、協(xié)議工作量大、占用較多網(wǎng)絡(luò) 帶寬的技術(shù)問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞的方法，包括光線路終端OLT對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU進(jìn)行測(cè)距得到測(cè)距信息，并在周期性秒脈沖的 觸發(fā)下產(chǎn)生基于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的周期性的秒脈沖時(shí)間戳和秒以上時(shí)間信息TOD ；OLT將所述測(cè)距信息、周期性的秒脈沖時(shí)間戳及TOD傳送給ONU ；ONU根據(jù)所述周期性的秒脈沖時(shí)間戳、TOD及測(cè)距信息預(yù)測(cè)下一秒時(shí)間并輸出對(duì) 應(yīng)秒脈沖。進(jìn)一步地，ONU預(yù)測(cè)下一秒時(shí)間具體為ONU根據(jù)所述周期性的秒脈沖時(shí)間戳估算對(duì)應(yīng)于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖周期；ONU根據(jù)所述秒脈沖周期、測(cè)距信息及當(dāng)前接收到的秒脈沖時(shí)間戳估算出下一個(gè) 秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)時(shí)刻，并輸出基于本地基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖；下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)時(shí)刻為當(dāng)前接收到的秒脈沖時(shí)間戳與所述秒脈沖周期之和減去二分之一的測(cè)距信息值。
進(jìn)一步地，OLT周期性對(duì)下掛的ONU進(jìn)行測(cè)距，若發(fā)現(xiàn)某ONU的測(cè)距信息有變化， 則將新的測(cè)距信息傳送給該0NU。進(jìn)一步地，所述測(cè)距信息通過(guò)管理平面或業(yè)務(wù)平面單播傳送給0NU，所述周期性的 秒脈沖時(shí)間戳及TOD通過(guò)管理平面或業(yè)務(wù)平面多播傳送給0NU。本發(fā)明的另一目的在于提供一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞的系統(tǒng)，為達(dá)到上述目的， 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞的系統(tǒng)，包括OLT時(shí)間處理模塊，用于在周期性秒脈沖的觸發(fā)下產(chǎn)生基于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的周 期性的秒脈沖時(shí)間戳和秒以上時(shí)間信息T0D;對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU進(jìn)行測(cè)距生成測(cè)距信息；將 所述秒脈沖時(shí)間戳、秒以上時(shí)間信息TOD及測(cè)得的測(cè)距信息傳送給ONU時(shí)間處理模塊；ONU時(shí)間處理模塊用于依據(jù)OLT時(shí)間處理模塊傳遞的所述周期性的秒脈沖時(shí)間 戳、秒以上時(shí)間信息TOD及測(cè)距信息預(yù)測(cè)下一秒時(shí)刻并輸出對(duì)應(yīng)秒脈沖。進(jìn)一步地，所述OLT時(shí)間處理模塊包括時(shí)間源選擇處理模塊，用于選擇外部時(shí)間源并將外部時(shí)間源轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的系統(tǒng)時(shí) 鐘、秒脈沖PPnS及秒以上時(shí)間信息TOD ；OLT處理器，用于按照無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)ONU測(cè)距并得到測(cè)距信息；以及根據(jù) 所述時(shí)間源選擇處理模塊輸入的系統(tǒng)時(shí)鐘及秒脈沖PPnS產(chǎn)生基于本地基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈 沖時(shí)間戳；OLT控制器，用于將OLT處理器產(chǎn)生的秒脈沖時(shí)間戳、時(shí)間源選擇處理模塊輸出的 秒以上時(shí)間信息TOD以及OLT處理器測(cè)得的測(cè)距信息形成數(shù)據(jù)包并通過(guò)所述OLT處理器傳 送給所述ONU時(shí)間處理模塊。進(jìn)一步地，所述OLT處理器包括時(shí)間戳生成模塊，用于根據(jù)所述時(shí)間源選擇處理模塊傳送的秒脈沖PPnS產(chǎn)生基 于本地基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖時(shí)間戳；測(cè)距模塊，用于按照無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)ONU的測(cè)距功能，得到測(cè)距信息；協(xié)議處理模塊，用于完成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理功能。進(jìn)一步地，所述時(shí)間戳生成模塊包含有基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器，采用鎖存器來(lái)產(chǎn)生秒脈沖時(shí) 間戳，在秒脈沖的上升沿鎖存基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的值；在EPON中采用多點(diǎn)控制協(xié)議MPCP計(jì)數(shù)器作 為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器；在GPON中采用傳輸匯聚層GTC幀中的Ident字段中的超幀計(jì)數(shù)器和幀內(nèi)計(jì) 數(shù)器的組合作為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器。進(jìn)一步地，所述測(cè)距信息由所述OLT時(shí)間處理模塊以單播方式通過(guò)管理平面或業(yè) 務(wù)平面?zhèn)魉徒o特定ONU時(shí)間處理模塊；所述秒脈沖時(shí)間戳及秒以上時(shí)間信息TOD由所述 OLT時(shí)間處理模塊以廣播方式通過(guò)管理平面或業(yè)務(wù)平面?zhèn)魉徒o所有ONU時(shí)間處理模塊；所述OLT時(shí)間處理模塊周期性對(duì)ONU進(jìn)行測(cè)距，若發(fā)現(xiàn)某ONU的測(cè)距信息值有變 化，則將新的測(cè)距信息傳送給該所述ONU時(shí)間處理模塊。進(jìn)一步地，所述ONU時(shí)間處理模塊包括ONU處理器，用于接收所述OLT時(shí)間處理模塊傳送的周期性的秒脈沖時(shí)間戳、秒以 上時(shí)間信息TOD及測(cè)距信息，并為時(shí)間同步模塊提供基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器；
ONU控制器，用于根據(jù)所述ONU處理器接收的周期性的秒脈沖時(shí)間戳估算基于本 端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖周期；根據(jù)所述秒脈沖周期、測(cè)距信息及當(dāng)前接收到的秒脈沖時(shí)間 戳估算下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；時(shí)間同步處理模塊，用于接收所述ONU控制器傳送的下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的 時(shí)刻，并將其與所述ONU處理器中的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器比較，同步輸出秒脈沖及時(shí)間信息。進(jìn)一步地，所述時(shí)間同步處理模塊的工作狀態(tài)分為跟隨狀態(tài)和自行產(chǎn)生狀態(tài)；跟隨狀態(tài)下，所述時(shí)間同步處理模塊將所述ONU控制器設(shè)定的下一個(gè)秒脈沖時(shí)刻 與ONU處理器輸出的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器比較，兩者相等則輸出秒脈沖PPmS，同時(shí)輸出當(dāng)前TOD信 息；自行產(chǎn)生狀態(tài)下，所述時(shí)間同步處理模塊依據(jù)之前的秒脈沖周期和秒脈沖時(shí)刻， 自行輸出秒脈沖PPmS和TOD信息。本發(fā)明在時(shí)間傳遞過(guò)程中結(jié)合了 PON的測(cè)距特性，時(shí)間傳遞精確度高，0LT、0NU硬 件成本低，利用PON本身單拷貝廣播下發(fā)時(shí)間信息，占用帶寬極少。


圖1為PON架構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明精確時(shí)間傳遞系統(tǒng)中OLT時(shí)間處理模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明精確時(shí)間傳遞系統(tǒng)中ONU時(shí)間處理模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1為PON架構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，PON構(gòu)架一般由OLT (Optical Line Terminal，光 線路終端)、ODN(Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)絡(luò))和 0NU(0ptical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)三部分組成。OLT與ONU距離一般比較遠(yuǎn)，EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))可達(dá) 20Km，GPON(Gigabit-Capable PON)可達(dá) 60Km。 時(shí)間提供者一般為移動(dòng)時(shí)間服務(wù)器或者GPS。虛線框部分是本發(fā)明技術(shù)方案所涉部分，本發(fā) 明中的OLT時(shí)間處理模塊位于OLT中，ONU時(shí)間處理模塊位于ONU中。本發(fā)明的目的在于將OLT側(cè)的時(shí)間信息精確的傳遞到ONU側(cè)，在CDMA2000系統(tǒng) 中，要求時(shí)間誤差不超過(guò)3微秒，在TDS-CDMA系統(tǒng)中該誤差要求不超過(guò)1. 5微秒，而通過(guò)本 發(fā)明的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)從OLT到ONU的時(shí)間傳遞誤差不超過(guò)100納秒。PON系統(tǒng)中將時(shí)間信息分為秒脈沖(PPnS)以及秒以上的時(shí)間信息(TOD)，結(jié)合PON 特點(diǎn)進(jìn)行傳遞。本發(fā)明的核心思想是利用PON點(diǎn)到多點(diǎn)以及測(cè)距的特性進(jìn)行高效、經(jīng)濟(jì)、 精確地傳遞時(shí)間信息。圖2為本發(fā)明精確時(shí)間傳遞系統(tǒng)中的OLT時(shí)間處理模塊的結(jié)構(gòu)圖，OLT時(shí)間處理 模塊用于將當(dāng)前時(shí)間分為秒脈沖PPnS和秒以上時(shí)間信息T0D，其中周期性的秒脈沖產(chǎn)生基 于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖時(shí)間戳，并將秒脈沖時(shí)間戳及秒以上時(shí)間信息TOD生成相應(yīng)數(shù) 據(jù)包廣播給所有下掛的ONU ；以及按照相關(guān)協(xié)議對(duì)下掛的每個(gè)ONU測(cè)距，得到測(cè)距信息即環(huán) 回距離RTT (Round Trip Time)，并將RTT值通過(guò)單播方式下發(fā)給每個(gè)0NU。OLT時(shí)間處理模塊包括OLT時(shí)間源選擇處理模塊、OLT處理器及OLT控制器。 OLT時(shí)間源選擇處理模塊用于進(jìn)行時(shí)間源選擇，其中時(shí)間源可以是無(wú)線授時(shí)，也可 以是有線網(wǎng)絡(luò)授時(shí)，該子模塊輸出統(tǒng)一格式的系統(tǒng)時(shí)鐘、秒以上的時(shí)間信息T0D(Time Of Day)和秒脈沖PPnS (Pulse Per η Second, η為正整數(shù)，一般為1,2), TOD和秒脈沖構(gòu)成了 精確的時(shí)間信息，同時(shí)OLT時(shí)間源選擇處理模塊還可輸出時(shí)間狀態(tài)信息，其包括{時(shí)鐘源類型、等級(jí)、狀態(tài)；時(shí)鐘模塊鎖定指示(跟蹤、自由運(yùn)行和鎖定)}
TOD包含當(dāng)前秒脈沖所對(duì)應(yīng)的年、月、日、時(shí)、分、秒。OLT時(shí)間源選擇處理模塊輸出系統(tǒng)時(shí)鐘作為OLT設(shè)備的參考時(shí)鐘。系統(tǒng)時(shí)鐘不是 必須與時(shí)間源同步，如果同步，則有利于ONU時(shí)間信息輸出更為準(zhǔn)確。OLT時(shí)間源選擇處理模塊輸出秒脈沖PPnS，該秒脈沖用于觸發(fā)時(shí)間戳生成模塊產(chǎn) 生該秒脈沖對(duì)應(yīng)的秒脈沖時(shí)間戳，該秒脈沖同時(shí)觸發(fā)OLT控制器，作為秒脈沖時(shí)間戳和秒 以上時(shí)間信息TOD傳送的觸發(fā)信息。OLT處理器用于完成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)OLT接口所有功能，在本發(fā)明中該模塊為時(shí)間傳 遞提供ONU的測(cè)距功能，得到測(cè)距信息RTT值。由于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)上行采用時(shí)分復(fù)用通信方 式，對(duì)每個(gè)ONU準(zhǔn)確的測(cè)距是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)正常工作的前提。OLT處理器模塊進(jìn)一步包括時(shí)間戳生成模塊、測(cè)距模塊、協(xié)議處理模塊。測(cè)距模塊用于按照無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成測(cè)距功能，得到測(cè)距信息RTT ；協(xié)議處理 模塊用于完成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理功能；時(shí)間戳生成模塊用于根據(jù)所述時(shí)間源選擇處理 模塊傳送的秒脈沖PPnS產(chǎn)生基于本地基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖時(shí)間戳。時(shí)間戳生成模塊包含有基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器，基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器在不同的PON系統(tǒng)中可能會(huì)采用 不同的形式，選擇原則是OLT的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器與ONU的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器相關(guān)聯(lián)，一般來(lái)說(shuō)是存在相 對(duì)固定差值，該差值與硬件處理時(shí)間和物理鏈路回程時(shí)間(RTT)相關(guān)，OLT與ONU的基準(zhǔn)計(jì) 數(shù)器差約RTT/2。時(shí)間戳生成模塊一般采用鎖存器來(lái)產(chǎn)生秒脈沖時(shí)間戳，在秒脈沖的上升沿鎖存基 準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的值。對(duì)于基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器在EPON具體實(shí)現(xiàn)上，本發(fā)明選擇IEEE802. 3所定義的MPCP (多點(diǎn) 控制協(xié)議)計(jì)數(shù)器作為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器。在EPON發(fā)送MPCP數(shù)據(jù)單元時(shí)，將把當(dāng)前MPCP計(jì)數(shù)器 值傳遞給ONU。ONU接收到MPCP數(shù)據(jù)單元，將接收的MPCP值與本地計(jì)數(shù)器值作比較，如果 有差異則更新本地MPCP計(jì)數(shù)器。依據(jù)EPON測(cè)距原理，ONU和OLT的MPCP計(jì)數(shù)器之間相差 RTT/2+Ac，其中Ac為整個(gè)回程處理過(guò)程中上下行非對(duì)稱引起的差異，該差異一般較小， 可通過(guò)測(cè)試對(duì)該值進(jìn)行部分補(bǔ)償。對(duì)于基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器在GPON具體實(shí)現(xiàn)上，本發(fā)明所實(shí)施的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的是GPON傳 輸匯聚層(GPON Transmission Convergence, GTC)幀中的 Ident 字段中的超幀(Super frame)計(jì)數(shù)器和幀內(nèi)計(jì)數(shù)器的組合。在GPON下行幀中，幀以8K的頻率發(fā)送，幀頭中包含 30bit的超幀計(jì)數(shù)器，每發(fā)送一幀增加1。幀內(nèi)計(jì)數(shù)器按照155. 52MHz的頻率，從GTC幀開 始時(shí)計(jì)數(shù)，周期為19，400。ONU側(cè)從GTC幀內(nèi)讀取當(dāng)前超幀值，從接收到GTC幀頭開始，也 按照155.52MHz的頻率，自行累加幀內(nèi)計(jì)數(shù)器。GPON測(cè)距機(jī)制與EPON有所不同，其關(guān)注的 是到達(dá)OLT的總的回程時(shí)間，因此RTT中包含了 ONU的發(fā)送處理時(shí)間Ts，因此ONU與OLT基 準(zhǔn)計(jì)數(shù)器之間總的延遲約為(RTT-Ts)/2，實(shí)際值可以通過(guò)測(cè)試進(jìn)行補(bǔ)償。
OLT控制器用于從OLT處理器中獲取每個(gè)ONU的RTT值，用單播的方式通過(guò)OLT處 理器發(fā)給每個(gè)0NU。當(dāng)某個(gè)ONU的RTT發(fā)生改變時(shí)，重新通知0NU。OLT控制器接收到時(shí)間源選擇處理模塊的秒脈沖觸發(fā)信息，讀取時(shí)間戳生成模塊 生成的秒脈沖時(shí)間戳，并與時(shí)間源選擇處理模塊輸出的TOD和時(shí)間狀態(tài)一起用廣播方式通 過(guò)OLT處理器發(fā)送給所有的0NU。當(dāng)然也可以分開發(fā)送。OLT控制器發(fā)送的上述時(shí)間相關(guān)信息可以通過(guò)PON數(shù)據(jù)(業(yè)務(wù))平面通信，也可以通過(guò)PON管理平面通信。本發(fā)明的具體實(shí)施中采用了管理平面，如具體在EPON中采用了 擴(kuò)展的 OAM 幀，在 GPON 的實(shí)施中通過(guò) OMCC (ONU Manage and Control Channel)傳遞。OLT 控制器可以根據(jù)具體系統(tǒng)特性，對(duì)時(shí)間戳和ONU的RTT值進(jìn)行微調(diào)，以便使ONU輸出的時(shí)間 信息更為準(zhǔn)確。圖3為本發(fā)明精確時(shí)間傳遞系統(tǒng)中的ONU時(shí)間處理模塊，ONU時(shí)間處理模塊用于 接收OLT側(cè)傳遞的時(shí)間相關(guān)信息(秒脈沖時(shí)間戳、TOD及時(shí)間狀態(tài)信息等)和RTT值，并通 過(guò)周期估算和下一秒時(shí)間預(yù)測(cè)，輸出對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確秒脈沖。ONU時(shí)間處理模塊包括ONU處理器、ONU控制器、時(shí)間同步處理模塊。ONU處理器用于完成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)ONU接口所有功能，在本發(fā)明中該模塊按照協(xié)議 配合OLT時(shí)間處理模塊完成測(cè)距功能、接收OLT時(shí)間處理模塊發(fā)送的時(shí)間相關(guān)信息以及為 時(shí)間同步處理模塊提供基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器。ONU控制器用于完成如下功能1，接收ONU處理器從OLT側(cè)得到的秒脈沖時(shí)間戳、測(cè)距信息RTT、TOD和時(shí)間狀態(tài)
fn息；2，根據(jù)OLT側(cè)周期發(fā)送的秒脈沖時(shí)間戳估算基于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖周期 ；估算方法為將每?jī)蓚€(gè)相鄰秒時(shí)間戳相減，得到當(dāng)前計(jì)數(shù)器的周期，根據(jù)歷史的周期取平 均值從而獲得T。3，根據(jù)本ONU估算的秒脈沖周期 、從OLT側(cè)接收到的本ONU的測(cè)距信息RTT及當(dāng) 前接收到的秒脈沖時(shí)間戳估計(jì)下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的時(shí)刻(當(dāng)前接收到的秒脈沖時(shí) 間戳+周期 -RTT/2)，并將該時(shí)刻值設(shè)置到時(shí)間同步處理模塊中；4，根據(jù)當(dāng)前秒脈沖時(shí)間戳所對(duì)應(yīng)的T0D，在其基礎(chǔ)上增加1秒，得到下一秒的TOD 值，并設(shè)置到時(shí)間同步處理模塊中。5，根據(jù)接收到的時(shí)間狀態(tài)信息設(shè)置時(shí)間同步處理模塊的工作狀態(tài)。時(shí)間同步處理模塊用于接收所述ONU控制器傳送的下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的 時(shí)刻，并將其與所述ONU處理器中的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器比較，同步輸出秒脈沖及時(shí)間信息。時(shí)間同 步處理模塊有兩種工作狀態(tài)，跟隨狀態(tài)和自行產(chǎn)生狀態(tài)。跟隨狀態(tài)將ONU控制器設(shè)定的下一個(gè)秒脈沖時(shí)刻與ONU處理器輸出的基準(zhǔn)計(jì)數(shù) 器比較，兩者相等則輸出秒脈沖PPmS，同時(shí)輸出當(dāng)前TOD信息。自行產(chǎn)生狀態(tài)依據(jù)之前的秒脈沖周期和秒脈沖時(shí)刻，自行輸出秒脈沖和TOD信 息。該工作狀態(tài)在OLT時(shí)間源丟失或異常情況產(chǎn)生。在自行產(chǎn)生狀態(tài)下，OLT時(shí)間源可能 臨時(shí)丟失或產(chǎn)生異常，這時(shí)ONU仍能連續(xù)輸出時(shí)間信息，并且在一定時(shí)間內(nèi)維持時(shí)間信息 的精度。本發(fā)明ONU時(shí)間處理模塊輸出的時(shí)間信息具備了相當(dāng)高的精度。整個(gè)系統(tǒng)引入的時(shí)間模糊度與基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘周期相關(guān)，在補(bǔ)償較好的系統(tǒng)中，ONU時(shí)間與OLT之間偏差 小于2個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘周期。
在具體設(shè)施中列舉了 EP0N/GP0N在基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的選擇和實(shí)現(xiàn)方式，但不構(gòu)成對(duì)本 發(fā)明的限制，也不局限EPON和GP0N。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限 制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神 和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞的方法，其特征在于，包括光線路終端OLT對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU進(jìn)行測(cè)距得到測(cè)距信息，并在周期性秒脈沖的觸發(fā)下產(chǎn)生基于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的周期性的秒脈沖時(shí)間戳和秒以上時(shí)間信息TOD；OLT將所述測(cè)距信息、周期性的秒脈沖時(shí)間戳及TOD傳送給ONU；ONU根據(jù)所述周期性的秒脈沖時(shí)間戳、TOD及測(cè)距信息預(yù)測(cè)下一秒時(shí)間并輸出對(duì)應(yīng)秒脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，ONU預(yù)測(cè)下一秒時(shí)間具體為ONU根據(jù)所述周期性的秒脈沖時(shí)間戳估算對(duì)應(yīng)于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖周期； ONU根據(jù)所述秒脈沖周期、測(cè)距信息及當(dāng)前接收到的秒脈沖時(shí)間戳估算出下一個(gè)秒脈 沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)時(shí)刻，并輸出基于本地基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖；下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)時(shí)刻為當(dāng)前接收到的秒脈沖時(shí)間戳與所述秒脈沖周期之和 減去二分之一的測(cè)距信息值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，OLT周期性對(duì)下掛的ONU進(jìn)行測(cè)距， 若發(fā)現(xiàn)某ONU的測(cè)距信息有變化，則將新的測(cè)距信息傳送給該0NU。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述測(cè)距信息通過(guò)管理平面或業(yè)務(wù)平面 單播傳送給0NU，所述周期性的秒脈沖時(shí)間戳及TOD通過(guò)管理平面或業(yè)務(wù)平面多播傳送給 ONU。
5.一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)時(shí)間傳遞的系統(tǒng)，其特征在于，包括OLT時(shí)間處理模塊，用于在周期性秒脈沖的觸發(fā)下產(chǎn)生基于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的周期性 的秒脈沖時(shí)間戳和秒以上時(shí)間信息T0D;對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU進(jìn)行測(cè)距生成測(cè)距信息；將所述 秒脈沖時(shí)間戳、秒以上時(shí)間信息TOD及測(cè)得的測(cè)距信息傳送給ONU時(shí)間處理模塊；ONU時(shí)間處理模塊用于依據(jù)OLT時(shí)間處理模塊傳遞的所述周期性的秒脈沖時(shí)間戳、秒 以上時(shí)間信息TOD及測(cè)距信息預(yù)測(cè)下一秒時(shí)刻并輸出對(duì)應(yīng)秒脈沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述OLT時(shí)間處理模塊包括時(shí)間源選擇處理模塊，用于選擇外部時(shí)間源并將外部時(shí)間源轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的系統(tǒng)時(shí)鐘、 秒脈沖PPnS及秒以上時(shí)間信息TOD ；OLT處理器，用于按照無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)ONU測(cè)距并得到測(cè)距信息；以及根據(jù)所述 時(shí)間源選擇處理模塊輸入的系統(tǒng)時(shí)鐘及秒脈沖PPnS產(chǎn)生基于本地基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖時(shí) 間戳；OLT控制器，用于將OLT處理器產(chǎn)生的秒脈沖時(shí)間戳、時(shí)間源選擇處理模塊輸出的秒以 上時(shí)間信息TOD以及OLT處理器測(cè)得的測(cè)距信息形成數(shù)據(jù)包并通過(guò)所述OLT處理器傳送給 所述ONU時(shí)間處理模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述OLT處理器包括時(shí)間戳生成模塊，用于根據(jù)所述時(shí)間源選擇處理模塊傳送的秒脈沖PPnS產(chǎn)生基于本 地基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖時(shí)間戳；測(cè)距模塊，用于按照無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)ONU的測(cè)距功能，得到測(cè)距信息； 協(xié)議處理模塊，用于完成無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)間戳生成模塊包含有基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器， 采用鎖存器來(lái)產(chǎn)生秒脈沖時(shí)間戳，在秒脈沖的上升沿鎖存基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的值；在EPON中采用多點(diǎn)控制協(xié)議MPCP計(jì)數(shù)器作為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器；在GPON中采用傳輸匯聚層GTC幀中的Ident 字段中的超幀計(jì)數(shù)器和幀內(nèi)計(jì)數(shù)器的組合作為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)距信息由所述OLT時(shí)間處理模塊以單播方式通過(guò)管理平面或業(yè)務(wù)平面?zhèn)魉徒o 特定ONU時(shí)間處理模塊；所述秒脈沖時(shí)間戳及秒以上時(shí)間信息TOD由所述OLT時(shí)間處理模 塊以廣播方式通過(guò)管理平面或業(yè)務(wù)平面?zhèn)魉徒o所有ONU時(shí)間處理模塊；所述OLT時(shí)間處理模塊周期性對(duì)ONU進(jìn)行測(cè)距，若發(fā)現(xiàn)某ONU的測(cè)距信息值有變化，則 將新的測(cè)距信息傳送給該所述ONU時(shí)間處理模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述ONU時(shí)間處理模塊包括ONU處理器，用于接收所述OLT時(shí)間處理模塊傳送的周期性的秒脈沖時(shí)間戳、秒以上時(shí) 間信息TOD及測(cè)距信息，并為時(shí)間同步模塊提供基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器；ONU控制器，用于根據(jù)所述ONU處理器接收的周期性的秒脈沖時(shí)間戳估算基于本端基 準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的秒脈沖周期；根據(jù)所述秒脈沖周期、測(cè)距信息及當(dāng)前接收到的秒脈沖時(shí)間戳估 算下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；時(shí)間同步處理模塊，用于接收所述ONU控制器傳送的下一個(gè)秒脈沖時(shí)間戳對(duì)應(yīng)的時(shí) 亥IJ，并將其與所述ONU處理器中的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器比較，同步輸出秒脈沖及時(shí)間信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)間同步處理模塊的工作狀態(tài)分 為跟隨狀態(tài)和自行產(chǎn)生狀態(tài)；跟隨狀態(tài)下，所述時(shí)間同步處理模塊將所述ONU控制器設(shè)定的下一個(gè)秒脈沖時(shí)刻與 ONU處理器輸出的基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器比較，兩者相等則輸出秒脈沖，同時(shí)輸出當(dāng)前TOD信息；自行產(chǎn)生狀態(tài)下，所述時(shí)間同步處理模塊依據(jù)之前的秒脈沖周期和秒脈沖時(shí)刻，自行 輸出秒脈沖和TOD信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)上精確傳遞時(shí)間的方法和系統(tǒng)，用于解決在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)上使用網(wǎng)絡(luò)精確定時(shí)協(xié)議進(jìn)行時(shí)間傳遞時(shí)處理流程復(fù)雜、協(xié)議工作量大、占用較多網(wǎng)絡(luò)帶寬的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明中，光線路終端OLT對(duì)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU進(jìn)行測(cè)距得到測(cè)距信息，并在周期性秒脈沖的觸發(fā)下產(chǎn)生基于本端基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器的周期性的秒脈沖時(shí)間戳和秒以上時(shí)間信息TOD；OLT將所述測(cè)距信息、周期性的秒脈沖時(shí)間戳及TOD傳送給ONU；ONU根據(jù)所述周期性的秒脈沖時(shí)間戳、TOD及測(cè)距信息預(yù)測(cè)下一秒時(shí)間并輸出對(duì)應(yīng)秒脈沖。本發(fā)明的特征在于時(shí)間傳遞方法中結(jié)合了PON點(diǎn)到多點(diǎn)以及測(cè)距的特性，時(shí)間傳遞精確度高，OLT、ONU硬件成本低，利用PON本身單拷貝廣播下發(fā)時(shí)間信息，占用帶寬極少。
文檔編號(hào)H04B10/20GK101841736SQ200910080379
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者王靜璇, 陸建鑫 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司