[发明专利]ToD业务场景下GPONOLT和上级时钟同步的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤接入网领域，具体涉及一种1588(网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准)ToD(Time of the day，以太网消息，其包含着1PPS上升沿对应的可换算为年月日时分秒的整秒计数)业务场景下GPON OLT和上级时钟同步的系统及方法。

背景技术

GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络)系统在1588网络中起到透传时钟信号的作用。GPON OLT(optical line terminal，光线路终端)需要透传时钟信号、并校正信号的转发时延，GPON OLT本身不处理1588协议报文。ITU-T G.984.3AMD2(GPON传输汇聚层的补充标准)定义了一种在GPON系统中同步时间的方法，ITU-T G.984.3AMD2的原理为：假设GPON OLT中存在精确时钟，利用GPON OLT和ONU时钟频率同步的特性，传输时钟同步信号；通过GPON的测距功能，校正传输时延。

但是，虽然GPON OLT存在一个由晶振提供固定频率的电子钟，但是该电子钟无法与上级时钟同步，即GPON OLT中实际并不存在上述与上级时钟结点同步的精确时钟。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：与上级时钟进行精确同步，精确获取特定GPON下行超帧的起始比特对应的发送时间。本发明不仅能够保证时钟精度，而且能够降低GPON OLT的升级改造成本，适于推广。

为达到以上目的，本发明提供的ToD业务场景下GPON OLT和上级时钟同步的系统，包括GPON OLT，该系统还包括时钟模块，GPON OLT内设置有本地晶振时钟，时钟模块内设置有互相关联的秒计数器和纳秒计数器；

所述系统在ToD业务场景下和上级时钟同步时，时钟模块根据本地晶振时钟的时钟源同步纳秒计数器和秒计数器；上级时钟向时钟模块下发1PPS时钟信号，上级时钟向GPON OLT下发ToD信号，时钟模块根据1PPS时钟信号对秒计数器和纳秒计数器进行同步校准；GPON OLT向时钟模块发送准备采样信号；时钟模块同时检测到采样信号和GPON帧起始时间信号后，根据GPON帧起始时间信号，记录待采样的GPON下行超帧的起始时间、并向GPON OLT反馈采样成功信号；GPON OLT从时钟模块中读取当前GPON下行超帧的起始时间。

在上述技术方案的基础上，所述时钟模块根据本地晶振时钟的时钟源同步纳秒计数器和秒计数器的具体流程为：纳秒计数器和秒计数器均从0开始计时，纳秒计数器根据时钟源累加至进位条件时，秒计数器自增1。

在上述技术方案的基础上，所述时钟模块根据1PPS时钟信号对秒计数器和纳秒计数器进行同步校准的流程为：

时钟模块对秒计数器进行校准：GPON OLT从ToD信号中解析得到1PPS时钟信号对应的整秒值，GPON OLT将整秒值写入时钟模块的秒计数器，根据整秒值对秒计数器进行校准；后续秒计数器将基于校准后的数值进行自增；

时钟模块对秒计数器进行校准：时钟模块收到每个1PPS的上升 沿后，驱动纳秒计数器复位归零。

在上述技术方案的基础上，所述GPON OLT分别通过数据线、GPON帧起始时间信号线、准备采样信号线、采样结果信号线和时钟模块相连；GPON帧起始时间信号线由GPON OLT的PON MAC硬件指定；所述本地晶振时钟通过本地时钟信号线与时钟模块的纳秒计数器相连；

所述数据线用于：将GPON OLT从ToD信号中解析的整秒值写入时钟模块的秒计数器；将从时钟模块中读取的GPON下行超帧的起始时间发送至GPON OLT；

所述GPON帧起始时间信号线用于：将GPON帧起始时间信号从GPON OLT发送至时钟模块；

所述准备采样信号线用于：将准备采样信号从GPON OLT发送至时钟模块；

所述采样结果信号线用于：将采样成功信号从时钟模块反馈至GPON OLT；

所述本地时钟信号线用于：将时钟源从本地晶振时钟发送至时钟模块。

本发明提供的基于上述系统的ToD业务场景下GPON OLT和上级时钟同步的方法，包括以下步骤：

S1：GPON OLT将本地晶振时钟的时钟源发送至时钟模块，时钟模块根据时钟源同步纳秒计数器和秒计数器；上级时钟向时钟模块下发1PPS时钟信号，上级时钟向GPON OLT下发ToD信号，时钟模块根据1PPS时钟信号对秒计数器和纳秒计数器进行同步校准，转到S2；