Epon接入業(yè)務(wù)的往返時(shí)間同步方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種EPON接入業(yè)務(wù)的往返時(shí)間同步方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]EPON系統(tǒng)由局端設(shè)備0LT(0ptical Line Terminal，光線路終端)、用戶端設(shè)備ONU(Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)以及光分配網(wǎng)0DN(0ptical Distribut1nNetwork，光分配網(wǎng))組成。其通過(guò)SNI (Serial Network Interface，串行網(wǎng)絡(luò)接口)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)UNI(User Networks interface，用戶網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口)與用戶設(shè)備相連。其中，OLT設(shè)備位于局端，ONU設(shè)備位于用戶端，ODN由光纖和光分路器/耦合器等無(wú)源器件組成。一個(gè)OLT下可以連接多個(gè)0NU，使得一個(gè)OLT接口的光纖傳輸帶寬可以由多個(gè)ONU共享，節(jié)省了大量的光纖鋪設(shè)成本。OLT到ONU為下行方向，反之為上行方向。EPON采用單纖波分復(fù)用技術(shù)(下行波長(zhǎng)1490nm，上行波長(zhǎng)1310nm)，下行采用純廣播的通信方式，上行采用時(shí)分復(fù)用(TDM)技術(shù)。
[0003]如圖8所示，EPON下行采用廣播方式，經(jīng)過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元(ODN)數(shù)據(jù)到達(dá)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，0NU根據(jù)ONU-1D識(shí)別分發(fā)給自己的數(shù)據(jù)。在上行方向，由于共用一根光纖，ONU的上行數(shù)據(jù)采用TDMA方式，在同一時(shí)刻只能有一個(gè)ONU發(fā)送數(shù)據(jù)到達(dá)光線路終端(OLT)，否則會(huì)導(dǎo)致上行數(shù)據(jù)沖突。為了避免上行數(shù)據(jù)沖突，EPON的協(xié)議中規(guī)定通過(guò)時(shí)延補(bǔ)償?shù)姆绞綄⑺蠴NU的邏輯距離補(bǔ)償?shù)酵凰?。由于每個(gè)ONU到達(dá)OLT的距離不同，信號(hào)在光纖中傳輸?shù)臅r(shí)間也不同，因此，必須測(cè)出每個(gè)ONU與OLT之間的邏輯距離，以便計(jì)算出每個(gè)ONU的補(bǔ)償時(shí)延(EqD)。在注冊(cè)階段將相應(yīng)的時(shí)延下發(fā)給ONU13ONU以下行數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，根據(jù)所分配的補(bǔ)償時(shí)延對(duì)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行延時(shí)，保證每個(gè)ONU的上行數(shù)據(jù)不沖突。
[0004]EPON通常采用帶內(nèi)開(kāi)窗測(cè)距法進(jìn)行測(cè)距，當(dāng)一個(gè)ONU需要測(cè)距時(shí)，OLT向該ONU發(fā)送測(cè)距請(qǐng)求，同時(shí)命令其它ONU停止發(fā)送上行業(yè)務(wù)，在上行時(shí)隙中打開(kāi)一個(gè)測(cè)距窗口供這個(gè)ONU使用。ONU發(fā)送一個(gè)回應(yīng)測(cè)距請(qǐng)求的上行幀，OLT通過(guò)內(nèi)部計(jì)數(shù)器測(cè)出從發(fā)出命令到接收至IjONU響應(yīng)的延時(shí)，得到該ONU的環(huán)路時(shí)延值(Rtd)，進(jìn)而算出均衡時(shí)延值，通過(guò)下行幀分配給0NU，0NU收到此消息之后進(jìn)入正常的操作狀態(tài)。
[0005]OLT下發(fā)測(cè)距請(qǐng)求經(jīng)傳輸時(shí)延之后到達(dá)0NU，響應(yīng)時(shí)間ResponseTime為ONU處理注冊(cè)報(bào)文的時(shí)間。Sstart為OLT指定ONU開(kāi)始上傳響應(yīng)的時(shí)刻，EPON測(cè)距中一般設(shè)為O Jre-assigned EqD為預(yù)置補(bǔ)償時(shí)延，是OLT根據(jù)最近ONU設(shè)定的值，目的是保證最近的ONU能以正確的相位到達(dá)OLT，提高帶寬利用率，測(cè)距完成之后ONU進(jìn)入上線狀態(tài)時(shí)會(huì)清除該值。ONU處理完報(bào)文之后，等待Pre_EqD及Sstart之后，發(fā)送響應(yīng)幀，經(jīng)上行傳輸時(shí)延到達(dá)OLT，OLT通過(guò)計(jì)算得出該ONU的Rtd。假設(shè)數(shù)據(jù)上下行傳輸時(shí)延分別為Tpd_u、Tpd_d，則Rtd = Tpd_d+ResponseTime+Pre—assigned EqD+Sstart+Tpd—U0
[0006]如圖9和圖10所示，由于不同的ONU與OLT之間的距離不等，因此每個(gè)ONU的Rtd不同，為了保證上行數(shù)據(jù)相位相同，OLT會(huì)為每個(gè)ONU計(jì)算一個(gè)EqD，使所有的ONU的Rtd與EqD之和為一個(gè)固定值，這個(gè)值又稱為補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延(Teqd)。零距離EqDS卩為Teqd，是OLT根據(jù)最遠(yuǎn)光纖長(zhǎng)度設(shè)定的一個(gè)值，其大于等于邏輯距離最遠(yuǎn)的0NU，是同一PON口下所有ONU在時(shí)延補(bǔ)償之后的往返時(shí)延，同一 PON 口下的ONU滿足:Teqc^RtcKrO+EqDUhEqDUhTeqd-RtcKn) 。0斯在處理完OLT的請(qǐng)求時(shí)須先等待EqD時(shí)間，這樣能保證同一PON口下的所有ONU的相位相同。
[0007]如圖11所示，EPON數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延圖中:11為OLT的發(fā)送電路處理和電/光轉(zhuǎn)化時(shí)間，t2為OLT到ONU的光纖傳輸時(shí)間，t3為ONU的接收電路處理和光/電轉(zhuǎn)化時(shí)間，t4為ONU處理報(bào)文的時(shí)間，t5為ONU發(fā)送電路處理和電/光轉(zhuǎn)化時(shí)間，t6為ONU到OLT的光纖傳輸時(shí)間，t7為01^接收電路和光/電轉(zhuǎn)化時(shí)間，〖1、〖344、〖5及〖7之和稱為設(shè)備響應(yīng)時(shí)間。目前時(shí)間同步方案中，ONU的調(diào)整時(shí)間計(jì)算方式為:
[0008]Δ t = tl+t2+t3 = (Teqd-EqD_t4)/2 (設(shè)定tl+t2+t3 = t5+t6+t7)。
[0009]其中Teqd和EqD是局端通過(guò)PLOAM消息下發(fā)到ONU的，t4是ONU處理報(bào)文的時(shí)延。在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，由于t4不是精確值，可能會(huì)引入一定的誤差，通常會(huì)是±2us。
[0010]根據(jù)傳輸時(shí)延調(diào)整時(shí)間，目前傳輸光纖長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)一般的計(jì)算如下:
[0011]OLT下發(fā)下行幀，經(jīng)過(guò)下行時(shí)延Ttd_d之后到達(dá)ONU，ONU處理完報(bào)文之后，等待補(bǔ)償時(shí)延EqD之后發(fā)送回應(yīng)幀，經(jīng)過(guò)上行傳輸時(shí)延Ttd_u之后到達(dá)0LT。
[0012]現(xiàn)有的光纖長(zhǎng)度計(jì)算公式如下:
[0013]Ttd_d+Ttd_u+Tresponse+EqD = Teqd (I)
[0014]Ttd_d:Ttd_u = nl490:nl310 (2)
[0015]L = Ttd_d*Vodn_d = Ttd_u*Vodn_u (3)
[0016]其中Teqd、EqD是局端通過(guò)PLOAM消息下發(fā)到ONU的，Tresponse為ONU處理測(cè)距請(qǐng)求報(bào)文的時(shí)間，一般設(shè)定為35us，Ttd_d、Ttd_u為OLT與ONU之間的上下行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，若只考慮光纖中的傳輸時(shí)延時(shí)，兩者之間與上下行波長(zhǎng)相關(guān)，Vodn_u、Vodn_d為光在上下行光纖中的傳播速度，由公式1、2、3可計(jì)算出傳輸光纖的長(zhǎng)度L。
[0017]利用此公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，會(huì)有一定的誤差，這是因?yàn)閷㈦娐返难舆t特性也當(dāng)作光纖的傳播時(shí)延進(jìn)行計(jì)算。數(shù)據(jù)在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中通信時(shí)，傳輸時(shí)延既包括數(shù)據(jù)在光纖中的傳播時(shí)延，也包括數(shù)據(jù)在電路上的時(shí)延，電路時(shí)延主要包括光電轉(zhuǎn)換、串并轉(zhuǎn)換以及協(xié)議處理與解析的時(shí)間等。其中光纖的傳播時(shí)延是跟折射率有關(guān)的，可以用來(lái)計(jì)算光纖的長(zhǎng)度。而電路時(shí)延部分是跟光路折射率無(wú)關(guān)的，在進(jìn)行光纖長(zhǎng)度計(jì)算時(shí)，將這部分作為光纖往返時(shí)延的一部分會(huì)引起誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]基于此，有必要提供一種降低誤差EPON接入業(yè)務(wù)的往返時(shí)間同步方法和系統(tǒng)。
[0019]一種EPON接入業(yè)務(wù)的往返時(shí)間同步方法，包括:
[0020]獲取下行數(shù)據(jù)在光線路終端的MAC層進(jìn)行協(xié)議封裝的第一時(shí)間、在光線路終端的Serdes進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)化的第二時(shí)間、經(jīng)所述光線路終端的光模塊進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)化的第三時(shí)間、經(jīng)所述光網(wǎng)絡(luò)單元的光模塊進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)化以及數(shù)據(jù)、時(shí)鐘恢復(fù)的第四時(shí)間、經(jīng)所述光網(wǎng)絡(luò)單元的Serdes進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)化的第五時(shí)間、經(jīng)所述光網(wǎng)絡(luò)單元的MAC層進(jìn)行協(xié)議解析的第六時(shí)間以及光網(wǎng)絡(luò)單元處理報(bào)文的第七時(shí)間；
[0021]獲取上行數(shù)據(jù)在光網(wǎng)絡(luò)單元的MAC層進(jìn)行協(xié)議封裝的第八時(shí)間、在光網(wǎng)絡(luò)單元的Serdes進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)化的第九時(shí)間、經(jīng)光網(wǎng)絡(luò)單元的光模塊進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)化的第十時(shí)間、經(jīng)所述光線路終端的光模塊進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)化的第十一時(shí)間、經(jīng)所述光線路終端的Serdes進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)化的第十二時(shí)間以及經(jīng)所述光線路終端的MAC層進(jìn)行協(xié)議解析的第十三時(shí)間；
[0022]獲取所述光線路終端的補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延，并根據(jù)所述補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延、所述第一時(shí)間至所述第十三時(shí)間、以及下行數(shù)據(jù)經(jīng)下行光纖傳輸?shù)剿龉饩W(wǎng)絡(luò)單元的第十四時(shí)間與上行數(shù)據(jù)經(jīng)上行光纖傳輸?shù)剿龉饩€路終端的第十五時(shí)間的比值，計(jì)算所述第十四時(shí)間和所述第十五時(shí)間；
[0023]根據(jù)所述第一時(shí)間至第六時(shí)間以及所述第十四時(shí)間計(jì)算下行數(shù)據(jù)的下行傳輸時(shí)延，當(dāng)所述光網(wǎng)絡(luò)單元接收到所述光線路終端的消息時(shí)，根據(jù)所述下行傳輸時(shí)延對(duì)所述光線路終端分配的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，所述下行傳輸時(shí)延為所述第一時(shí)間至第六時(shí)間以及所述第十四時(shí)間的總和。
[0024]在其中一種實(shí)施方式中，所述獲取所述光線路終端的補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延，并根據(jù)所述補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延、所述第一時(shí)間至所述第十三時(shí)間、以及下行數(shù)據(jù)經(jīng)下行光纖傳輸?shù)剿龉饩W(wǎng)絡(luò)單元的第十四時(shí)間與上行數(shù)據(jù)經(jīng)上行光纖傳輸?shù)剿龉饩€路終端的第十五時(shí)間的比值，計(jì)算所述第十四時(shí)間和所述第十五時(shí)間的步驟包括:
[0025]獲取所述光線路終端的補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延，根據(jù)環(huán)路時(shí)延值與所述第一時(shí)間至第十五時(shí)間的關(guān)系、所述環(huán)路時(shí)延值與補(bǔ)償時(shí)延和所述補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延的關(guān)系、以及所述第十四時(shí)間與第十五時(shí)間的比值，計(jì)算所述第十四時(shí)間與第十五時(shí)間；
[0026]其中，環(huán)路時(shí)延值為所述第一至第十五時(shí)間的總和；
[0027]所述補(bǔ)償往返循環(huán)時(shí)延為所述環(huán)路時(shí)延值與所述補(bǔ)償時(shí)延的總和；
[0028]所述第十四時(shí)間與所述第十五時(shí)間的比值為:
[0029]Todn_d: Todn_u