一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及無線通信中同步數(shù)據(jù)采集方法，具體是一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無源光網(wǎng)絡(luò)(Ρ0Ν)系統(tǒng)是在90年代初期出現(xiàn)的一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，是一種典型的點到多點傳輸網(wǎng)絡(luò)。與有源光接入技術(shù)或以太網(wǎng)技術(shù)相比，Ρ0Ν由于消除了局端與用戶端之間的有源設(shè)備，從而使得維護簡單、可靠性高、成本低，而且能節(jié)約光纖資源，是未來光纖接入網(wǎng)的主要解決方案。
[0003]同步數(shù)據(jù)采集通信系統(tǒng)依賴系統(tǒng)多點電氣量信息同步采樣和大量實時數(shù)據(jù)可靠交互。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集通信技術(shù)比如PLC、RS232光調(diào)制解調(diào)器、RS485串行總線、微波、GSM/CDMA/3G、B碼或GPS對時等，即使是近年來新涌現(xiàn)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機技術(shù)以及WIMAX技術(shù)也存在一定的缺陷，主要表現(xiàn)為同步采樣和數(shù)據(jù)交互穩(wěn)定性和可靠性差；管理維護困難；組網(wǎng)成本尚等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定性好、可靠性佳、降低成本、便于維護的基于無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的方法，可廣泛使用于不同保護范圍的保護系統(tǒng)或不同信息采集的通信系統(tǒng)，實現(xiàn)全網(wǎng)同步數(shù)據(jù)采集和傳輸。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0006]—種基于無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的方法，包括如下步驟:
[0007](1)在Ρ0Ν主機中，通過共享時鐘或時鐘同步的方法使各無源光網(wǎng)絡(luò)基于統(tǒng)一的時鐘計數(shù)器實現(xiàn)無源光網(wǎng)絡(luò)的0LT與0LT之間同步；
[0008](2)無源光網(wǎng)絡(luò)的光線路終端0LT對光網(wǎng)絡(luò)單元0NU進行測距得到環(huán)路傳輸時延，在0LT端基準(zhǔn)時鐘計數(shù)器的脈沖下產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)采集時間戳；
[0009](3)0LT向各0NU下發(fā)同步數(shù)據(jù)采集時間信息，包括環(huán)路時延、同步時間、向不同0NU發(fā)送同步數(shù)據(jù)采集信息的時刻和同步數(shù)據(jù)采集時間戳；
[0010](4) 0NU根據(jù)下發(fā)的時間信息產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)采集脈沖；
[0011](5)采用不同應(yīng)用相對應(yīng)的通訊規(guī)約將采集的同步數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)包通過以太網(wǎng)幀和接口上傳至上層設(shè)備進行下一步處理。
[0012]具體的，所述步驟(4)中0LT端通過環(huán)路時延確定同步數(shù)據(jù)采樣時刻，并將此作為時間信息的一部分下發(fā)至各ONU ;0NU依據(jù)下發(fā)的同步數(shù)據(jù)采集時刻，采用時延補償技術(shù)直接產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)采集脈沖輸出，實現(xiàn)各0NU在同一時刻對數(shù)據(jù)進行采集。
[0013]同時，所述步驟(4)中0LT只向各0NU下發(fā)環(huán)路時延RTT和同步時間，0NU依據(jù)環(huán)路時延和同步時間，以及不斷的根據(jù)從線路數(shù)據(jù)中恢復(fù)出來的時鐘校準(zhǔn)0NU本地時鐘，先實現(xiàn)0LT與各0NU之間的同步，再根據(jù)時延輸出同步數(shù)據(jù)采集脈沖，使各0NU在同一時刻對數(shù)據(jù)進行采集，從而實現(xiàn)全網(wǎng)同步數(shù)據(jù)采集。
[0014]此外，所述步驟(5)中將采集的同步數(shù)據(jù)直接傳遞至0NU本地處理器進行處理。
[0015]綜上所述，本發(fā)明將多個無源光網(wǎng)絡(luò)在一個Ρ0Ν主機或多個Ρ0Ν主機中，通過共享時鐘或時鐘同步的方法，實現(xiàn)各個無源光網(wǎng)絡(luò)之間的同步，確保0LT與0LT之間具有統(tǒng)一的時鐘計數(shù)器；以無源光網(wǎng)絡(luò)為通訊媒介，依據(jù)0LT端基準(zhǔn)時鐘計數(shù)器周期性的同步數(shù)據(jù)采集時間戳，采用測距和時延補償技術(shù)，實現(xiàn)無源光網(wǎng)絡(luò)各0NU在同一時刻進行同步數(shù)據(jù)采集，從而實現(xiàn)全網(wǎng)同步數(shù)據(jù)采集，具有時間傳遞精度高的優(yōu)點；并將同步數(shù)據(jù)傳遞至0NU本地處理器進行處理，或可根據(jù)不同的應(yīng)用需求，自定義合適的通信規(guī)約，協(xié)議完成同步數(shù)據(jù)成包通過光纖網(wǎng)絡(luò)上傳處理，具有傳輸可靠，通信帶寬高等優(yōu)勢。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1、Ρ0Ν主機之間通過共享時鐘或時鐘同步的方法，實現(xiàn)各個無源光網(wǎng)絡(luò)之間的同步，確保0LT與0LT之間具有統(tǒng)一的時鐘計數(shù)器；Ρ0Ν網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部由0LT下發(fā)相應(yīng)的時間信息，0NU根據(jù)時間信息時，通過時延補償實現(xiàn)0LT和各0NU之間的同步，無需額外增加數(shù)據(jù)同步采樣的對時方式，具有時間傳遞精度高，同步數(shù)據(jù)采集誤差小的優(yōu)點。
[0018]2、提供非常高的帶寬。目前可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，并且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級，適應(yīng)不斷增長的帶寬需求。
[0019]3、無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，降低了數(shù)據(jù)交互的故障率，極適合于惡劣復(fù)雜的環(huán)境和場所使用；
[0020]4、光纖/光纜低成本以及具有拓撲結(jié)構(gòu)的無源光網(wǎng)絡(luò)，具有維護簡單，容易擴展，易于升級的特點。
[0021]5、無源光網(wǎng)絡(luò)在傳輸中無需電源和機房，沒有電子部件，光纖容易鋪設(shè)，基本不用維護，可很大程度上節(jié)省運營成本和管理成本。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明同步數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實施例1實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實施例2實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明實施例3實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明實施例4實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明實施例提供的基于無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的方法，將多個無源光網(wǎng)絡(luò)在一個Ρ0Ν主機或多個Ρ0Ν主機中，通過共享時鐘或時鐘同步的方法，實現(xiàn)各個無源光網(wǎng)絡(luò)之間的同步，確保0LT與0LT之間具有統(tǒng)一的時鐘計數(shù)器；Ρ0Ν網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部以無源光網(wǎng)絡(luò)為通訊媒介，依據(jù)0LT端基準(zhǔn)時鐘計數(shù)器周期性的同步數(shù)據(jù)采集時間戳，采用測距和時延補償技術(shù)，實現(xiàn)無源光網(wǎng)絡(luò)各0NU在同一時刻進行同步數(shù)據(jù)采集；從而實現(xiàn)全網(wǎng)同步數(shù)據(jù)采集，并可采用相應(yīng)通訊規(guī)約，實現(xiàn)Ρ0Ν主機與各0NU之間的數(shù)據(jù)交互，或可直接將同步數(shù)據(jù)傳遞至0NU本地處理器進行處理。該方法可廣泛使用于不同保護范圍的保護系統(tǒng)或不同信息采集的通信系統(tǒng)。該方法的實現(xiàn)關(guān)鍵是一個Ρ0Ν主機或多個Ρ0Ν主機的0LT之間通過共享時鐘或時鐘同步的方法使各無源光網(wǎng)絡(luò)基于統(tǒng)一的時鐘計數(shù)器實現(xiàn)無源光網(wǎng)絡(luò)之間的同步，以及無源光網(wǎng)絡(luò)的OLT與ONU之間通過環(huán)路時延，或同步數(shù)據(jù)采集時間信息等，通過時延補償技術(shù)輸出同步數(shù)據(jù)采集脈沖。以下分別對本實施例的方法進行詳細說明。
[0028]實施例1
[0029]如圖1、2所述，一種基于無源光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)采集的方法，包括如下步驟:
[0030](1)在Ρ0Ν主機中，通過共享時鐘或時鐘同步的方法使各無源光網(wǎng)絡(luò)基于統(tǒng)一的時鐘計數(shù)器實現(xiàn)無源光網(wǎng)絡(luò)的0LT與0LT之間同步；
[0031](2)無源光網(wǎng)絡(luò)的光線路終端0LT對光網(wǎng)絡(luò)單元0NU進行測距得到環(huán)路傳輸時延，在0LT端基準(zhǔn)時鐘計數(shù)器的脈沖下產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)采集時間戳；
[0032](3)0LT向各0NU下發(fā)同步數(shù)據(jù)采集時間信息，包括環(huán)路時延、同步時間、向不同0N