[发明专利]光同步网授时系统和授时方法

说明书

技术领域

本发明属于光通信领域的授时技术，具体涉及一种光同步网授时系统和授时方法。

背景技术

光同步网是具有全球统一网络节点接口的数字同步光网络，其主要功能是用于长距离传输各类业务信息，广泛应用于通信、电力、金融、科研等领域。但是，目前传统的光同步网不具备高精度授时服务功能，设备的时间同步主要通过GPS等无线授时方式实现，存在成本高、不安全、不易管理等弊端。光同步网的各应用领域均提出了对于高精度授时服务的需求。

高精度授时服务为光同步网的一种增值业务，能使光同步网具有同时向用户提供业务信息传输及时间同步两种服务的功能。光同步网用户无需另行组建复杂的无线授时网络，即可获得高精度的时间，有效降低了用户高精度授时的成本。

传统的光同步网授时通常采用双纤双向传输方式，双向传输链路的不对称时延是导致光同步网授时误差的重要因素。因为无法通过双向授时算法直接补偿不对称时延，必须逐段测量时延后进行补偿，存在测试工作量大、补偿精度低等缺点，限制了光同步网的授时精度的提高。另一方面，传统的双纤双向传输方式在光纤线路进行保护倒换时，保护倒换前后收发光纤长度不一致，导致不对称时延产生变化，同样影响光同步网的授时精度。

发明内容

本发明的目的是设计一种光同步网授时系统，在现有的光同步网节点的传送单元上连接授时单元。

本发明的另一目的是设计上述光同步网授时系统的授时方法，主节点和从节点分别在各自的秒起始时刻向对方节点发送同步帧，并测量收发信号间的时间间隔，通过两端时间间隔值比对计算出主从节点的时间偏差。

本发明设计的光同步网授时系统，本系统的光同步网包括多个结构相同的节点，其中有一主节点，其它为从节点，主节点经传输光纤与各个从节点连接。各节点均有光同步网传送单元，该光同步网传送单元包括光同步网节点设备、光分路器、密集波分复用模块和传输光纤，各部件经光纤顺序连接，所述传输光纤为单根光纤。所述的光同步网节点设备为标准的光同步网网元设备，所述密集波分复用模块是波长变换和波分复用的组合模块。

所述光同步网传送单元的光分路器为两组1×2光分路器，一组为节点设备接收光的1×2光分路器，另一组为节点设备发送光的1×2光分路器。

本发明的各节点还有授时单元，授时单元包括授时业务接口、时间间隔测量模块、授时协议处理模块和本地时钟。所述时间间隔测量模块是测量收发信息时间间隔的专用电路模块。所述授时协议处理模块是按秒起始双向对时协议进行同步帧发送接收、由时间间隔信息计算节点间时间偏差的处理模块。所述本地时钟是跟踪和锁定外部基准时间信号、具备守时功能的本地时间参考，本地时钟输出同步时间信号。光同步网传送单元的光同步网节点设备经授时业务接口连接授时协议处理模块，授时协议处理模块再连接本地时钟。光同步网传送单元的光分路器连接授时单元的时间间隔测量模块，时间间隔测量模块的输出接入授时协议处理模块。

所述的光同步网节点设备是终端复用器（TM），或者是分插复用器（ADM）。

所述单根光纤是G.652普通单模光纤，或者是G.655非零色散位移单模光纤。

所述授时单元的授时业务接口是开销字节接口，或者是低速E1业务接口。

所述主节点授时单元的本地时钟连接基准时间信号源，接收外部基准时间信号；从节点授时单元的本地时钟接收其授时协议处理模块所得的与主节点的时间偏差值的控制信号，调整输出的同步时间信号。

所述时间间隔测量模块配有专用电路检测帧头，在物理层上监测传输信号，使时间间隔测量结果更加精确。

本发明光同步网授时系统的授时方法为：主节点和从节点的授时单元不断重复秒起始双向对时协议交互的过程，完成主节点和从节点时钟的时间偏差计算。主节点和从节点的授时协议处理模块经各自的授时业务接口，通过各自的光同步网传送单元向对端发送同步帧和时间间隔数据、并接收对端的同步帧和时间间隔数据，秒起始双向对时协议交互过程具体如下：

Ⅰ、主节点和从节点的授时协议处理模块根据各自的本地时钟在各自的秒起始时刻t₁、t₂向对端发送同步帧，授时协议处理模块发送的同步帧经该节点的授时业务接口送入节点的光同步网节点设备，由节点的光同步网节点设备发送的同步帧经发送光的1×2光分路器分为两路，一路信号经密集波分复用模块的波长变换后经传输光纤传输到对端节点，同时另一路信号送至各自的时间间隔测量模块，使之开启；