[发明专利]无源光网络同步时间的计算方法、系统及光网络设备

说明书

技术领域

本发明实施例涉及光通信领域，尤其涉及无源光网络时间同步方法、光 网络设备以及无源光网络时间同步的系统。

背景技术

PON(Passive Optical Network，无源光网络)作为一种宽带光接入技 术，其特点是点到多点的物理拓扑结构，由光线路终端OLT、无源光分配网络 ODN、多个光网络单元ONU组成；多个ONU共享光纤资源和OLT端口；ODN中的光 分支点不需要有源的节点设备，只需无源的光分支器，因此PON具有带宽资源 共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低和运营 维护成本低等优点。现有多种PON技术，例如EPON、GPON等。

目前传送同步时间的重要方式是采用IEEE1588协议，IEEE1588协议适合 工作在包传送网络，PON网络通过承载IEEE1588帧实现传送同步时间。具体实 现方式如下：

同步过程分为两个阶段：偏移测量阶段和延迟测量阶段。

如图1A所示，第一个阶段为偏移测量阶段：主时钟向网络上所有节点广 播两个消息：

1.同步消息(sync message)：预计发送此消息的时间；

2.跟随消息(Follow up message)：实际发送此消息的时间。

同步消息按照给定的时间间隔自动发送。跟随消息用于计算发送消息时 本地协议所造成的传输延迟。主时钟定期发出一个确定的同步信息(例如为 每两秒一次)，它包含了一个时间戳(time stamp)，精确描述数据包发出 的预计时间。假设同步之前主时钟的时间为Tm＝128s，而从时钟的时间为 Ts＝111s。主时钟测量出发送的准确时间Tm1，而从时钟测量出接收的准确时 间Ts1。由于同步消息包含的是预计的发出时间而不是真实的发出时间，所以 主时钟随后发出一个跟随消息，该信息加了一个时间标记，准确记载了同步 消息的真实发出时间Tm1。这样一来，从时钟使用跟随消息中的真实发出时间 和接收方的真实接收时间，可以计算出从时钟与主时钟之间的偏移 (offset)：

Offset＝Ts1-Tm1-Delay＝111.75-128.5-0＝16.75s

上式中的Delay指的是主时钟与从时钟之间的传输延迟时间，它将在下面 的测量阶段测出，所以在这里是未知的，暂定为0。

偏移测量阶段能获得一个修正时间(Adjust Time)，将从时钟修正为：

Adjust Time＝Ts-Offset

第二阶段为延迟测量阶段，如图1B所示。

延迟测量(delay measurement)阶段用来测量网络传输造成的延迟时 间。它是通过主、从时钟交换以下消息实现的：

1.从时钟：发送延迟请求消息(DELAY REQUEST message)，向主时钟说 明“我在此时此刻发送延迟请求信息”。

2.主时钟：发送延迟响应消息(Delay Response message)，告诉从时 钟“我在此时此刻收到你的延迟请求信息”。

从时钟在收到同步消息后在Ts3时刻130.75s发出延迟请求消息Delay- REQUEST，主时钟收到Delay-REQUEST后再发送延迟响应消息 (De1ay-Response)，标记出准确的接收时间Tm3---131.25s，并发送给从时 钟。因此从时钟就可以非常准确地计算出网络延时：

Delay＝(Tm3-Ts3)/2＝(131.25-130.75)/2＝0.25

得到上述的偏移值和Delay值后，通过调整主、从设备时钟达到同步。

在实施本发明的过程中，本发明的发明人发现上述技术方案存在以下主 要的问题：

主、从设备之间的网络延时和偏移都是对称的，一旦上述延时的波动变 化将使得性能劣化，甚至不能正常工作。

IEEE1588因为协议自身的特点，要求IEEE1588帧的传送延时固定不变，否 则会降低其性能指标，但是因为PON传送以太网帧的实现方式，决定了 IEEE1588帧在ONU和OLT之间传送时不能做到延时固定，造成IEEE1588协议并 不适合PON网络承载。

发明内容