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一種實現(xiàn)時間同步的方法及系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7701603閱讀:168來源:國知局
專利名稱:一種實現(xiàn)時間同步的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種實現(xiàn)時間同步的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)(GPON,Gigabit-Capable Passive Optical Network),是一種 采用一點到多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無源接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò),由局側(cè)的光線路終端(OLT)、用戶側(cè)的光 網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)以及光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)組成,如圖1所示。其中,ODN中不含任何有源電子 器件及電子電源,由光纖和光分/合路器組成。GPON上下行一般采用波分復(fù)用,實現(xiàn)單纖雙向傳輸,在下行方向采用時分復(fù)用 (TDM,Time Division Multiplexing)廣播方式、上行方向采用時分多址接入(TDMA, Time Division Multiple Access)方式,可以靈活組成樹型、星型和總線型等拓?fù)?,其中樹型結(jié) 構(gòu)最典型。GPON系統(tǒng)可以提供包括64kbit/s業(yè)務(wù)、El電路業(yè)務(wù)、異步傳輸模式(ATM)業(yè) 務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)業(yè)務(wù)和有線電視(CATV)等在內(nèi)的全業(yè)務(wù)接入能力,而且可提供下行 2. 488Gbit/s,上行1. 244Gbit/s的帶寬。OLT時鐘可以同步到具有高等級時鐘的業(yè)務(wù)節(jié)點 接口(SNI)上,或者同步到外部的其它時鐘源(例如全球定位系統(tǒng)GPS)。GPON系統(tǒng)的下行數(shù)據(jù)根據(jù)OLT的時鐘發(fā)送,線路時鐘的精度等于OLT的時鐘等級; ONU從下行線路中鎖定恢復(fù)時鐘,ONU根據(jù)鎖定的時鐘發(fā)送上話數(shù)據(jù),ONU鎖定恢復(fù)的時鐘 精度等于OLT的時鐘精度。雖然ONU可以通過恢復(fù)線路時鐘來得到高精度的時鐘,但是卻 不能得到精確的時間。GPON系統(tǒng)中,用戶端可能會有高精度的時間同步的需求,然而,在現(xiàn)有技術(shù)下, GPON系統(tǒng)只能提供高精度的時鐘,并不能提供時間的同步,因此無法滿足用戶端的時間同 步的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種實現(xiàn)時間同步的方法及系統(tǒng),用以實現(xiàn)GPON系統(tǒng)中的 ONU與OLT的時間同步。本發(fā)明實施例提供的一種實現(xiàn)時間同步的方法包括當(dāng)需要向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU發(fā)送的下話幀為特定下話幀時,光線路終端OLT記錄該 特定下話幀的發(fā)送時刻,并將該特定下話幀的發(fā)送時刻通知給所述ONU ;當(dāng)需要接收的來自O(shè)LT的下話幀為特定下話幀時,ONU記錄該特定下話幀的接收 時刻; 所述ONU根據(jù)該特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及自身與所述OLT之間的鏈 路時延,確定自身與OLT的時間差,并根據(jù)所述時間差對本地時鐘進行調(diào)整。
本發(fā)明實施例提供的一種通信系統(tǒng)包括光線路終端OLT和至少一個光網(wǎng)絡(luò)單元 ONU ;
0LT,用于當(dāng)需要向ONU發(fā)送的下話幀為特定下話幀時,記錄該特定下話幀的發(fā)送 時刻,并將該特定下話幀的發(fā)送時刻通知給所述ONU ;0NU,用于當(dāng)需要接收的來自O(shè)LT的下話幀為特定下話幀時,記錄該特定下話幀的 接收時刻;根據(jù)該特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及自身與所述OLT之間的鏈路時 延,確定自身與OLT的時間差,并根據(jù)所述時間差對本地時鐘進行調(diào)整,實現(xiàn)自身與OLT的 時間同步。本發(fā)明實施例,當(dāng)需要向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU發(fā)送的下話幀為特定下話幀時,光線路 終端OLT記錄該特定下話幀的發(fā)送時刻,并將該特定下話幀的發(fā)送時刻通知給所述ONU ;當(dāng) 需要接收的來自O(shè)LT的下話幀為特定下話幀時,ONU記錄該特定下話幀的接收時刻;所述 ONU根據(jù)同一特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及自身與所述OLT之間的鏈路時延,確 定自身與OLT的時間差,并根據(jù)所述時間差對本地時鐘進行調(diào)整,實現(xiàn)自身與OLT的時間同 步,從而實現(xiàn)了 GPON系統(tǒng)中的ONU與OLT的時間同步。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的GPON系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明實施例提供的一種實現(xiàn)時間同步的總體流程示意圖;圖3為本發(fā)明實施例提供的GPON系統(tǒng)中下話幀的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本發(fā)明實施例提供的Ident域的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為本發(fā)明實施例提供的RTD測量示意圖;圖6為本發(fā)明實施例提供的OLT和ONU分別打時間戳的示意圖;圖7為本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)ONU與OLT時間同步的具體流程示意圖;圖8為本發(fā)明實施例提供的一種通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖9為本發(fā)明實施例提供的一種OLT的結(jié)構(gòu)示意圖;圖10為本發(fā)明實施例提供的一種ONU的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供了一種實現(xiàn)時間同步的方法及系統(tǒng),用以實現(xiàn)GPON系統(tǒng)中的 ONU與OLT的時間同步。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案進行說明。參見圖2,本發(fā)明實施例提供的一種實現(xiàn)時間同步的方法總體包括步驟S101、當(dāng)需要向ONU發(fā)送的下話幀為特定下話幀時,OLT記錄該特定下話幀的發(fā)送 時刻,并將該特定下話幀的發(fā)送時刻通知給0NU。S102、當(dāng)需要接收的來自O(shè)LT的下話幀為特定下話幀時,ONU記錄該特定下話幀的 接收時刻。S103、ONU根據(jù)該特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及自身與OLT之間的鏈路 時延,確定自身與OLT的時間差。S104.0NU根據(jù)自身與OLT的時間差對本地時鐘進行調(diào)整,實現(xiàn)自身與OLT的時間 同步。下面給出具體的解釋說明。
GPON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下話幀結(jié)構(gòu)如圖3所示,幀長125微妙(us),包含下行物理控制 塊(PCBd)和有效載荷(Payload)兩部分。Payload透明承載異步傳輸模式(ATM)信元及一 般幀程序(GFP)幀。PCBd模塊用于物理層控制,包括物理同步域(PSync)、標(biāo)識域(Ident)、 下行物理層操作管理維護域(PLOAMd)、比特間插校驗域(BIP)、有效載荷長度域(PLend)和 帶寬映射域(US Bff MAP)幾部分。PSync用作ONU與OLT的同步,為固定圖案0xB6AB31E0(16 進制數(shù))。Ident域主要用來指示超幀,其結(jié)構(gòu)如圖4所示,低30比特(bit)是一個超幀的 計數(shù)器,最高位指示是否啟用前向糾錯(FEC)。當(dāng)超幀計數(shù)器(Superframe counter)為O 時,表示超幀的開始,隨后每增加一幀超幀計數(shù)器的值都加1,直至最大值后歸O。PLOAMd用來承載下行的物理層操作管理維護(PLOAM)信息。BIP是比特間插的奇偶校驗Sbit碼,用作誤碼檢測。Plend指示了 US Bff Map域的長度及載荷中ATM信元的數(shù)目,為了防止出錯,Plend 出現(xiàn)兩次。US Bff MAP指示了上行幀中不同的ONU所占用的不同時隙資源分配。GPON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,當(dāng)ONU接入GPON系統(tǒng)時,會有一次還回時延(RTD)測量來實現(xiàn)上 話幀同步。RTD測量如圖5所示,首先,OLT發(fā)送下話幀,當(dāng)ONU接收到下話幀時,作一定均 衡時延(EqD),EqD的值一般為0,或為一個已知量,然后立即發(fā)送上話幀。OLT從發(fā)送下話 幀到接收到ONU發(fā)送的上話幀的時間為RTD。圖5中所示的Tpd為光纖時延,TiOl、Ti02、 TiSl和TiS2分別為光模塊的時延,Ts為ONU對信號的處理時延,則有RTD = 2*Tpd+Ti01+Ti02+TiSl+TiS2+Ts+EqDTiOU Ti02、TiSU TiS2和Ts都是固定時延,而且時延很小,可以認(rèn)為是對稱的。 進行完RTD測量后,為了滿足各個ONU的上話幀同步,即對于各個ONU而言O(shè)LT期望的均衡 還回時延Teqd均相同,OLT對每個ONU設(shè)置一個相應(yīng)的EqD,以滿足Teqd = RTD (n) +EqD (η)其中,RTD(η)表示第 η 個 ONU 的 RTD,RTD (η) = 2*Tpd+Ti01+Ti02+TiS l+TiS2+Ts ; EqD (η)表示OLT為第η個ONU配置的EqD。Teqd是OLT側(cè)的事先設(shè)置的期望的均衡還回延 時,一般為幀周期的整數(shù)倍。GPON標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)規(guī)定,EqD (η)由OLT通過操作管理維護(OAM)消息中的測距時間 (Ranging_Time)消息下發(fā)到ONU。GPON標(biāo)準(zhǔn)中的Ranging_Time消息的具體結(jié)構(gòu)如下面的 表1所示,4-7字節(jié)表示的是EqD (η)的值,8-12字節(jié)未用到,因此本發(fā)明實施例對Ranging_ Time消息做一定的擴展,利用8-12字節(jié)來傳輸Teqd的值。這樣EqD (η)和Teqd可以通過 Ranging_Time消息同時傳遞到各個0NU。
權(quán)利要求
一種實現(xiàn)時間同步的方法,其特征在于,該方法包括當(dāng)需要向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU發(fā)送的下話幀為特定下話幀時,光線路終端OLT記錄該特定下話幀的發(fā)送時刻,并將該特定下話幀的發(fā)送時刻通知給所述ONU;當(dāng)需要接收的來自O(shè)LT的下話幀為特定下話幀時,ONU記錄該特定下話幀的接收時刻;所述ONU根據(jù)該特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及自身與所述OLT之間的鏈路時延,確定自身與OLT的時間差,并根據(jù)所述時間差對本地時鐘進行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述特定下話幀中的超幀計數(shù)器 Superframe counter的值為預(yù)先設(shè)置的特定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,該方法還包括所述OLT通過擴展操作管理維護OAM消息,將所述特定值通知給所述ONU。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述OLT記錄特定下話幀的發(fā)送時刻的步 驟包括所述OLT將檢測到特定下話幀中的物理同步域PSync的時刻,記錄為該特定下話幀的 發(fā)送時刻;所述ONU記錄特定下話幀的接收時刻的步驟包括所述ONU將檢測到特定下話幀中的PSync的時刻,記錄為該特定下話幀的接收時刻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述OLT將所述特定下話幀的發(fā)送時刻通 知給所述ONU的步驟包括所述OLT通過擴展操作管理維護OAM消息,將所述特定下話幀的發(fā)送時刻通知給所述ONU。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)項所述的方法,其特征在于,所述ONU獲取自身與所述 OLT之間的鏈路時延的步驟包括所述ONU通過所述OLT發(fā)送的測距時間Rangingjime消息,獲取所述OLT期望的均衡 還回延遲Teqd和為所述ONU配置的均衡時延EqD ;所述ONU通過所述Teqd和EqD,確定自身與所述OLT之間的鏈路時延。
7.一種通信系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括光線路終端OLT和至少一個光網(wǎng)絡(luò)單元ONU ;0LT,用于當(dāng)需要向ONU發(fā)送的下話幀為特定下話幀時,記錄該特定下話幀的發(fā)送時 亥IJ,并將該特定下話幀的發(fā)送時刻通知給所述ONU ;0NU,用于當(dāng)需要接收的來自O(shè)LT的下話幀為特定下話幀時,記錄該特定下話幀的接收 時刻;根據(jù)該特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及自身與所述OLT之間的鏈路時延,確 定自身與OLT的時間差,并根據(jù)所述時間差對本地時鐘進行調(diào)整,實現(xiàn)自身與OLT的時間同止少ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述OLT包括特定下話幀判定單元,用于當(dāng)需要向ONU發(fā)送的下話幀中的超幀計數(shù)器Superframe counter的值為預(yù)先設(shè)置的特定值時,判定該下話幀為特定下話幀; 發(fā)送時刻記錄單元,用于記錄特定下話幀的發(fā)送時刻; 發(fā)送時刻通知單元,用于將特定下話幀的發(fā)送時刻通知給0NU。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述發(fā)送時刻記錄單元,將檢測到特定下話幀中的物理同步域PSync的時刻,記錄為該特定下話幀的發(fā)送時刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述ONU包括特定下話幀判定單元,用于當(dāng)需要向ONU發(fā)送的下話幀中的超幀計數(shù)器Superframe counter的值為預(yù)先設(shè)置的特定值時,判定該下話幀為特定下話幀;接收時刻記錄單元,用于記錄特定下話幀的接收時刻;發(fā)送時刻獲取單元,用于從OLT獲取特定下話幀的發(fā)送時刻;時間差確定單元,用于根據(jù)同一特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及所述ONU與所 述OLT之間的鏈路時延,確定所述ONU與OLT的時間差;時鐘調(diào)整單元,用于根據(jù)所述時間差對所述ONU的本地時鐘進行調(diào)整,實現(xiàn)所述ONU與 OLT的時間同步。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其特征在于,所述接收時刻記錄單元,將檢測到特定 下話幀中的PSync的時刻,記錄為該特定下話幀的接收時刻。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述ONU還包括鏈路時延確定單元,用于通過所述OLT發(fā)送的測距時間RangingJlme消息,獲取所述 OLT期望的均衡還回延遲Teqd和為所述ONU配置的均衡時延EqD ;通過所述Teqd和EqD, 確定所述ONU與OLT之間的鏈路時延。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)時間同步的方法及系統(tǒng),用以實現(xiàn)GPON系統(tǒng)中的ONU與OLT的時間同步。本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)時間同步的方法包括當(dāng)需要向光網(wǎng)絡(luò)單元ONU發(fā)送的下話幀為特定下話幀時,光線路終端OLT記錄該特定下話幀的發(fā)送時刻,并將該特定下話幀的發(fā)送時刻通知給所述ONU;當(dāng)需要接收的來自O(shè)LT的下話幀為特定下話幀時,ONU記錄該特定下話幀的接收時刻;所述ONU根據(jù)該特定下話幀的發(fā)送時刻、接收時刻、以及自身與所述OLT之間的鏈路時延,確定自身與OLT的時間差,并根據(jù)所述時間差對本地時鐘進行調(diào)整,實現(xiàn)自身與OLT的時間同步。
文檔編號H04Q11/00GK101945305SQ200910089229
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者潘晨聰, 翟宇坤, 謝子陽, 高峰 申請人:大唐移動通信設(shè)備有限公司
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