CN101945468B - 一种进行时钟同步的方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种进行时钟同步的方法、系统和装置，用以降低基站的建造成本。本发明实施例的方法包括：OLT根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间，根据第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数，将确定的超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给ONU，指示ONU确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。采用本发明实施例的方法基站不需要授时型接收机就可以进行时钟同步，从而节省了授时型接收机的数量和基站建造成本。

Description

一种进行时钟同步的方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种进行时钟同步的方法、系统和装置。

背景技术

GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络)为FSAN(Full Service Access Network，全业务接入网)组织自90年代后期发展的最新宽带PON(Passive Optical Network，无源光纤网)标准。在2004年被ITU(Intemational Telecommunication Union，国际电联)正式确认为ITU-TG.984标准。

GPON系统由位于核心节点或汇聚节点的局端OLT(Optical Line Terminal光线路终端)和位于用户驻地端的ONU(Optical Network Unit，光网络单元)共同组成，一个局端OLT控制多个ONU。

如图1A所示，GPON在移动通信网络的应用示意图中，OLT的一端与核心网连接，另一端通过光分路器与多个ONU连接，ONU直接和基站连接。对于2G的BTS(Base Transceiver Station，基站收发机)通过T1/E1和GPON TDMONU连接；对于3G的NodeB(基站)通过STM1或Eth和GPON ATM ONU连接。

目前，TD-SCDMA(Time Division Synchronous CDMA，时分同步-码分多址接入)NodeB的时间同步是靠卫星系统授时实现的。

如图1B所示，NodeB进行时间同步的示意图中，NodeB的天线接收GPS(Global Positioning Satellite，全球定位卫星)(或北斗卫星)信号，通过射频线将射频信号传输到NodeB内的GPS接收机(或北斗接收机)，GPS接收机(或北斗接收机)恢复时钟，输出PPS(Pulses Per Second，每秒脉冲数)和TOD(Time Of Day，当前时刻)到NodeB内的锁相环，锁相环将锁定的时间信号下发到NodeB内需要时间同步的各板卡。

从图1B可以看出：目前进行时钟同步的方案中，每个基站必须配置一个授时型接收机，才能获得时间信息，这样无疑增加了基站的建造成本。

综上所述，目前每个基站必须配置一个授时型接收机，才能进行时钟同步，从而增加了基站的建造成本。

发明内容

本发明实施例提供一种进行时钟同步的方法、系统和装置，用以降低基站的建造成本。

本发明实施例提供的一种进行时钟同步的方法，该方法包括：

光线路终端OLT根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间；

所述OLT根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数；

所述OLT将确定的所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给自身控制的光网络单元ONU，指示ONU根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将所述第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

本发明实施例提供的一种进行时钟同步的系统，该系统包括：

光线路终端OLT，用于根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间，根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数，并发送确定的所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

光网络单元ONU，用于根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将所述第二绝对时间发送给与自身连接的基站，指示基站根据所述第二绝对时间进行时钟同步。

本发明实施例提供的一种光线路终端OLT，该OLT包括：

时间确定模块，用于根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间；

次数确定模块，用于根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数；

发送模块，用于将确定的所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给自身控制的光网络单元ONU，指示ONU根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将所述第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

本发明实施例提供的一种光网络单元ONU，该ONU包括：

接收模块，用于接收来自光线路终端OLT的超帧号溢出次数和第一绝对时间，所述第一绝对时间为OLT根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间，所述OLT的超帧号溢出次数为OLT根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定的超帧号溢出次数；

处理模块，用于根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间；

通知模块，用于将所述第二绝对时间发送给与自身连接的基站，指示基站根据所述第二绝对时间进行时钟同步。

本发明实施例OLT确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间，根据第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号的最大值，确定超帧号溢出次数，并将第一绝对时间和超帧号溢出次数发送给OUN；ONU根据第一绝对时间和超帧号溢出次数，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将第二绝对时间发送与自身连接的基站，指示基站根据第二绝对时间进行时钟同步。由于一个OLT可以连接多个ONU，本发明实施例的ONU可以根据OLT下发的参数确定绝对时间，并发给对应的基站，基站根据绝对时间进行时钟同步，使得基站不需要授时型接收机就可以进行时钟同步，不需要在每个基站中配置一个授时型接收机，节省了授时型接收机的数量和基站建造成本。

附图说明

图1A为GPON在移动通信网络的应用示意图；

图1B为NodeB进行时间同步的示意图；

图2为GTC帧示意图；

图3为本发明实施例进行时钟同步的系统结构示意图；

图4为本发明实施例OLT结构示意图；

图5为本发明实施例ONU结构示意图；

图6为本发明实施例延时示意图；

图7为本发明实施例第一种进行时钟同步的方法流程示意图；

图8为本发明实施例第二种进行时钟同步的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例OLT确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间，根据第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号的最大值，确定超帧号溢出次数，并将第一绝对时间和超帧号溢出次数发送给OUN；ONU根据第一绝对时间和超帧号溢出次数，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将第二绝对时间发送与自身连接的基站，指示基站根据第二绝对时间进行时钟同步。由于一个OLT可以连接多个ONU(目前一个OLT最多可以连接128个ONU)，本发明实施例的ONU可以根据OLT下发的参数确定绝对时间，并发给对应的基站，基站根据绝对时间进行时钟同步，使得基站不需要授时型接收机就可以进行时钟同步，节省了授时型接收机的数量和基站建造成本。

其中，本发明实施例可以适用于TD-SCDMA(Time Division SynchronousCDMA，时分同步-码分多址接入)系统、WCDMA(Wide-band Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址接入)系统、CDMA(Code Division MultipleAddressing，码分多址)2000系统、LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统等。

其中，本发明实施例中的超帧号表示GTC帧的最大发送次数是指超帧号能够表示的GTC帧的最大发送次数。

如图2所示，GTC帧示意图中，下话帧每125us重复一帧，承载8KHz时钟信息。

下话帧PCBd(即GTC物理控制块)的Ident域有30bit是用来传送超帧号，即每125us超帧号加一，也就是说每发送一个GTC帧超帧号就加1。由于30bit最多能够表示1073741824次数，所以超帧号表示GTC帧的最大发送次数是1073741824次；相应的，30bit表示的时间是1073741824×125＝134217.728秒。

由于超帧号是从0开始计数，所以超帧号表示GTC帧的最大发送次数＝超帧号的最大值加1，也就是说超帧号的最大值是1073741823。

本发明实施例超帧号溢出次数是超帧号超过最大值的次数，是根据发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数确定的。

由于每发送一次GTC帧，超帧号要相应增加1，而当到达超帧号最大值后，如果继续增加1，超帧号就会从0开始计算，这时就认为超帧号溢出一次，在超帧号每溢出一次，相应的超帧号溢出次数都会增加1。

比如：2bit用来传送超帧号，则超帧号的数值是0(即00)、1(即01)、2(即10)和3(即11)，在超帧号是3后，如果再发送一次GTC帧，该GTC帧中的超帧号就是0，相应的超帧号溢出次数就会相应增加1，以此循环。

在具体实施过程中，可以设施一个超帧号溢出计数器，超帧号每溢出一次，超帧号溢出计数器都相应增加1，超帧号溢出计数器的值就是超帧号溢出次数。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图3所示，本发明实施例进行时钟同步的系统包括：OLT 10和ONU 20。

OLT 10，用于根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间；

根据第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数，并发送确定的超帧号溢出次数和第一绝对时间。

其中，如果OLT 10上电后，还没有发送GTC帧，就获得时间信息，则确定发送的第一个GTC帧的第一绝对时间；

如果OLT 10上电后，获得时间信息之前已经发送了至少一个GTC帧，则再获得时间信息后，将之前发送的GTC帧的信息清0。也就是说将获得时间信息后发送的第一个GTC帧中的超帧号是0，即将获得时间信息后发送的第一个GTC帧作为上电后发送的第一个GTC帧。

其中，OLT 10可以从核心网或通过与自身连接的授时型接收机获得时间信息。

具体的，OLT 10根据获得时间信息，更新自身的时间，在发送第一个GTC帧时，可以将第一个GTC帧的帧头对其当前时间，并将当前时间作为第一绝对时间。

在具体实施过程中，也可以将第一个GTC帧的帧尾或指定的置位对其当前时间。不管以GTC帧的什么位置对其当前时间OLT 10和ONU 20要保持一致，即如果OLT 10将GTC帧的帧头对其当前时间，则ONU 20确定的第二绝对时间也是GTC帧的帧头的时间。

需要说明的是，本发明实施例并不局限于上述获得时间信息的方式，其他能够让OLT 10获得时间信息的方式都是用本发明实施例。

其中，基站需要周期性进行时钟同步。也就是说，OLT 10在同步周期到达时，确定基站需要周期性进行时钟同步，然后确定当前的超帧号溢出次数，并将确定的超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给OLT 20。

同步周期的时间可以根据需要进行设定，比如每一分钟同步一次。

在具体实施过程中，OLT 10可以一直维护一个计数器记录GTC帧发送的次数和超帧号溢出次数。例如：用一个60bit的计数器记录GTC帧的发送次数，那么这个计数器的低30bit就是我们所说的超帧号，高30bit就是超帧号溢出次数。

这样在确定基站需要周期性进行时钟同步，直接从计数器中确定超帧号溢出次数。

其中，OLT 10可以根据下列方式确定超帧号溢出次数：

将第一绝对时间后已发送GTC帧的次数除以超帧号表示GTC帧的最大发送次数，取整得到超帧号溢出次数。

比如第一绝对时间后已发送GTC帧的次数是10次，超帧号表示GTC帧的最大发送次数是8次，10/8＝1余2，取整后是1，则超帧号溢出次数是1。

在具体实施过程中，可以按照上面介绍的方式设置一个超帧号溢出计数器，在基站需要进行时钟同步时，OLT 10将当前超帧号溢出计数器的值发送给ONU 20。

需要说明的是，本发明实施例并不局限于上述方式，其他能够根据GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数的方式都适用本发明实施例。

ONU 20，用于根据收到的来自OLT 10的超帧号溢出次数、第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将第二绝对时间发送给与自身连接的基站，指示基站根据第二绝对时间进行时钟同步。

其中，ONU 20在收到超帧号溢出次数和第一绝对时间后，确定当前收到的GTC帧中的超帧号；

根据超帧号、超帧号溢出次数和第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，向与自身连接的基站发送确定的当前的绝对时间，指示基站根据当前的绝对时间进行时钟同步。

具体的，ONU 20可以根据下列公式确定第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X    (公式一)。

其中T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

由于OLT 10会周期发送超帧号溢出次数和第一绝对时间，所以ONU 20在收到一次超帧号溢出次数和第一绝对时间后就确定一次第二绝对时间，并将第二绝对时间发送给基站，这样就可以使基站周期进行时钟同步。

由于OLT 10和ONU 20之间在传输和处理数据时会存在时延，为了使得ONU 20获得更准确的时间，需要进行信号补偿。

如图6所示，本发明实施例延时示意图中，OLT 10和ONU 20之间会产生多个时延。

TiS1是OLT 10中进行电/光转换产生的时延；

TiS2是OLT 10中进行光/电转换产生的时延；

TiO1是ONU 20中进行光/电转换产生的时延；

TiO2是ONU 20中进行电/光转换产生的时延；

Tpd是OLT 10和ONU 20之间光纤传输延时；

Ts是ONU 20的处理延时；

EqD是ONU 20的均衡延时，由OLT 10设置和控制。

由图6可知，信号从OLT 10传到ONU 20的延时包括TiS1、Tpd和TiO1。

OLT 10传到ONU 20的延时＝TiS1+Tpd+TiO1；

OLT 10和ONU 20的RTD(Round-Trip-Delay往返时延)＝TiS1+Tpd+TiO1+Ts+EqD+TiO2+Tpd+TiS2；

OLT 10在做RTD测量时，光电和电光转换时延可近似相等；上下行传输时延Tpd也可近似相等，OLT 10传到ONU 20的延时可简化为下式：

OLT 10传到ONU 20的延时＝(RTD-Ts-EqD)/2

在做RTD测量时，EqD通常是0，或是一个预先设定的值。Ts作为ONU处理延时，是系统的已知量；GPON标准明确给出了RTD的测量方法，通过测量RTD，就可以用上面公式得出OLT 10传到ONU 20的延时。

在具体实施过程中，OLT 10在ONU 20确定第二绝对时间之前，分别确定自身与连接的每个ONU的RTD，根据确定的RTD确定每个ONU的绝对时延，将确定的绝对时延发送给对应的ONU。

具体的，OLT 10可以根据下列公式确定每个ONU的绝对时延：

$T_{\mathrm{delay}}=\frac{\mathrm{RTD}-\mathrm{Ts}-\mathrm{EqD}}{2}$ (公式二)。

其中，T_delay是ONU 20的绝对时延，Ts是该ONU 20的处理时延，EqD是该ONU 20的均衡时延。

由于每个ONU 20的RTD、Ts和EqD不一定相同，所以公式二中的每个时延都属于同一个OUN 20，OLT 10会将属于同一个OUN 20计算得到的T_delay发送给该ONU 20。

相应的，ONU 20根据收到的绝对时延、超帧号、超帧号溢出次数和第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

具体的，ONU 20可以根据下列公式确定第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X+T_delay   (公式三)。

其中，T_delay是ONU的绝对时延，T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

由于每个ONU 20都对应一个绝对时延，所以OLT 10可以通过单播方式将每个绝对时延发送给对应的ONU 20；

由于所有的ONU 20对应的第一绝对时间和超帧号溢出次数都相同，所以OLT 10可以通过单播方式或广播方式将超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给OUN 20。

需要说明的是本发明实施例并不限于上述方式，其他能够将绝对时延、超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给ONU 20的方式都适用本发明实施例。

在具体实施过程中，OLT 10可以用GPON标准定义的接口向ONU 20发送绝对时延、超帧号溢出次数和第一绝对时间。

比如可以通过PLOAM(Physical Layer Operations，Administration andMaintenance，物理层运行、管理和维护)端口或OMCI(ONU Management andControl Interface，光网络终端管理和控制层)端口发送。

下面以PLOAM端口为例进行说明。

在PLOAM端口增加两条用户自定义消息用来传送时间信息，一条消息用于传送超帧号溢出次数(即N)和第一绝对时间(即T0)，假设消息号为0xF1。此消息用广播方式定时发给所有自身管理的ONU 20(参见表1)。

另一条消息用于传送绝对时延(即T_delay)，消息号为0xF2(参见表2)。

字节数	内容
		1	ONU ID
2	Message ID
		3-6	T0
7-8	N
		9-12	Reserved
13	CRC

表1用于传送T₀和N的消息

字节数	内容
		1	ONU ID
2	Message ID
		3-6	Tdelay
7-12	Reserved
		13	CRC

表2用于传送Tdelay的消息

从表1和表2可以看出：每个消息占用13字节，其中第1字节是ONU 20的标识(如果是广播消息，则可以将ONU ID设定成一个特殊标识，比如0xFF，OLT 20在收到后如果是特殊标识就知道是广播消息)，第2字节是消息号(即表1中是0xF1，表2中是0xF2)。

表1中的3～6字节是第一绝对时间，7～8字节是超帧号溢出次数，9～12字节是预留字节，13字节是CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)。

表2中的3～6字节是绝对时延；7～12字节是预留字节，13字节是CRC。

消息号可以预先设定，也可以由OLT 10和ONU 20进行协商确定。ONU 20根据消息中的消息后就知道该消息中承载的是哪些信息。

在具体实施过程中，PLOAM端口的消息格式除表1和表2的格式外，也可以采用其他格式。

需要说明的是，本发明实施例并不局限于上述PLOAM端口和OMCI端口，其他能够使OLT 10向ONU 20发送绝对时延、超帧号溢出次数和第一绝对时间的端口都适用本发明实施例。

如图4所示，本发明实施例OLT包括：时间确定模块100、次数确定模块110和发送模块120。

时间确定模块100，用于根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间。

其中，如果时间确定模块100上电后，还没有发送GTC帧，就获得时间信息，则时间确定模块100确定发送的第一个GTC帧的第一绝对时间；

如果时间确定模块100上电后，获得时间信息之前已经发送了至少一个GTC帧，则再获得时间信息后，将之前发送的GTC帧的信息清0。也就是说将获得时间信息后发送的第一个GTC帧中的超帧号是0，即将获得时间信息后发送的第一个GTC帧作为上电后发送的第一个GTC帧。

其中，时间确定模块100可以从核心网或通过与自身连接的授时型接收机获得时间信息，具体的方式与本发明实施例进行时钟同步的系统中OLT 10获得时间信息的内容类似，在此不再赘述。

次数确定模块110，用于根据第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数。

在具体实施中，次数确定模块110将第一绝对时间后已发送GTC帧的次数除以超帧号表示GTC帧的最大发送次数，取整得到超帧号溢出次数。

次数确定模块110具体获得超帧号溢出次数的方式与本发明实施例进行时钟同步的系统中OLT 10获得超帧号溢出次数的方式类似，在此不再赘述。

发送模块120，用于将次数确定模块110确定的超帧号溢出次数和时间确定模块100第一绝对时间发送给自身控制的ONU，指示ONU根据超帧号溢出次数、第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

由于OLT和ONU之间在传输和处理数据时会存在时延，为了使得ONU获得更准确的时间，需要进行信号补偿(参见图6)，则本发明实施例的OLT还可以进一步包括：时延确定模块130。

时延确定模块130，用于分别确定自身与连接的每个ONU的往返时延RTD，根据确定的RTD确定每个ONU的绝对时延，将确定的绝对时延发送给对应的ONU。

具体的，时延确定模块可以根据公式二确定每个ONU的绝对时延。

由于每个ONU都对应一个绝对时延，所以发送模块120可以通过单播方式将每个绝对时延发送给对应的ONU；

由于所有的ONU对应的第一绝对时间和超帧号溢出次数都相同，所以发送模块120可以通过单播方式或广播方式将超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给ONU。

需要说明的是本发明实施例并不限于上述方式，其他能够将绝对时延、超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给ONU的方式都适用本发明实施例。

在具体实施过程中，OLT发送模块120可以用GPON标准定义的接口向ONU发送绝对时延、超帧号溢出次数和第一绝对时间。

比如可以通过PLOAM端口或OMCI端口发送。

如图5所示，本发明实施例的ONU包括：接收模块200、处理模块210和通知模块220。

接收模块200，用于接收来自OLT的超帧号溢出次数、第一绝对时间和GTC帧。

其中，OLT生成超帧号溢出次数和第一绝对时间的方式可以参见本发明实施例进行时钟同步的系统中对OLT的说明。

处理模块210，用于根据接收模块200超帧号溢出次数、第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

其中，处理模块210在接收模块200收到超帧号溢出次数和第一绝对时间后，确定当前收到的GTC帧中的超帧号，根据超帧号、超帧号溢出次数和第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

具体的，处理模块210可以根据公式一确定第二绝对时间。

通知模块220，用于将处理模块210确定的第二绝对时间发送给与自身连接的基站，指示基站根据第二绝对时间进行时钟同步。

由于OLT和ONU之间在传输和处理数据时会存在时延，为了使得ONU获得更准确的时间，OLT还会发送绝对时延。

接收模块200接收来自OLT的绝对时延；则处理模块210根据绝对时延、超帧号、超帧号溢出次数和第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

具体的，处理模块210可以根据公式三确定第二绝对时间。

如图7所示，本发明实施例第一种进行时钟同步的方法包括下列步骤：

步骤701、OLT根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间。

步骤702、OLT根据第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数。

步骤703、OLT将确定的超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给自身控制的ONU，指示ONU根据超帧号溢出次数、第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

步骤701中，如果OLT上电后，还没有发送GTC帧，就获得时间信息，则确定发送的第一个GTC帧的第一绝对时间；

如果OLT上电后，获得时间信息之前已经发送了至少一个GTC帧，则再获得时间信息后，将之前发送的GTC帧的信息清0。也就是说将获得时间信息后发送的第一个GTC帧中的超帧号是0，即将获得时间信息后发送的第一个GTC帧作为上电后发送的第一个GTC帧。

其中，OLT可以从核心网或通过与自身连接的授时型接收机获得时间信息，具体的方式与本发明实施例进行时钟同步的系统中OLT 10获得时间信息的内容类似，在此不再赘述。

其中，基站需要周期性进行时钟同步。也就是说，步骤702中OLT在同步周期到达时，确定基站需要周期性进行时钟同步，然后确定当前的超帧号溢出次数，并将确定的超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给OLT。

同步周期的时间可以根据需要进行设定，比如每一分钟同步一次。

在具体实施过程中，OLT可以一直维护一个计数器记录GTC帧发送的次数和超帧号溢出次数。例如：用一个60bit的计数器记录GTC帧的发送次数，那么这个计数器的低30bit就是我们所说的超帧号，高30bit就是超帧号溢出次数。

这样在确定基站需要周期性进行时钟同步，直接从计数器中确定超帧号溢出次数。

步骤702中，OLT可以根据下列方式确定超帧号溢出次数：

将第一绝对时间后已发送GTC帧的次数除以超帧号表示GTC帧的最大发送次数，取整得到超帧号溢出次数。

在具体实施过程中，可以按照上面介绍的方式设置一个超帧号溢出计数器，在基站需要进行时钟同步时，OLT将当前超帧号溢出计数器的值发送给ONU 20。

需要说明的是，本发明实施例并不局限于上述方式，其他能够根据GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数的方式都适用本发明实施例。

其中，步骤702之后还可以进一步包括：

步骤703、ONU在收到超帧号溢出次数和第一绝对时间后，确定当前收到的GTC帧中的超帧号。

步骤704、ONU根据超帧号、超帧号溢出次数和第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

步骤705、ONU向与自身连接的基站发送确定的当前的绝对时间，指示基站根据当前的绝对时间进行时钟同步。

步骤704中，ONU可以根据公式一确定第二绝对时间。

由于OLT会周期发送超帧号溢出次数和第一绝对时间，所以ONU在收到一次超帧号溢出次数和第一绝对时间后就确定一次第二绝对时间，并将第二绝对时间发送给基站，这样就可以使基站周期进行时钟同步。

由于OLT和ONU之间在传输和处理数据时会存在时延，为了使得ONU获得更准确的时间，需要进行信号补偿(参见图6)，则步骤703之前还可以进一步包括：

OLT分别确定自身与连接的每个ONU的RTD，根据确定的RTD确定每个ONU的绝对时延，将确定的绝对时延发送给对应的ONU。

具体的，OLT可以根据公式二确定每个ONU的绝对时延。

这里OLT可以在发送超帧号溢出次数和第一绝对时间后，发送绝对时延；也可以在发送超帧号溢出次数和第一绝对时间前，发送绝对时延；还可以同时发送。

由于绝对时延变化程度很小，所以可以只发送一次绝对时延(比如ONU重新接入)，或者发送绝对时延的周期比较大。

相应的，步骤步骤704中ONU确根据绝对时延、超帧号、超帧号溢出次数和第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

具体的，OLT可以根据公式三确定第二绝对时间。

由于每个ONU都对应一个绝对时延，所以OLT可以通过单播方式将每个绝对时延发送给对应的ONU；

由于所有的ONU对应的第一绝对时间和超帧号溢出次数都相同，所以OLT可以通过单播方式或广播方式将超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给ONU。

需要说明的是本发明实施例并不限于上述方式，其他能够将绝对时延、超帧号溢出次数和第一绝对时间发送给ONU的方式都适用本发明实施例。

在具体实施过程中，OLT可以用GPON标准定义的接口向ONU发送绝对时延、超帧号溢出次数和第一绝对时间。

比如可以通过PLOAM端口或OMCI端口发送。

具体的方式可以参见本发明实施例进行时钟同步的系统中以PLOAM端口为例进行的说明，在此不再赘述。

如图8所示，本发明实施例第二种进行时钟同步的方法包括：

步骤800、OLT获得时间信息，将第一个下话帧(即GTC帧)对齐绝对时间，并记录下第一绝对时间T0。

步骤801、OLT向ONU发送广播接入消息，对各个ONU进行RTD测量。

步骤802、OLT根据RTD测量，计算出绝对时延T_delay，并发给对应的每个ONU。

步骤803、OLT根据设定的周期，定时向所有ONU发送T0和超帧号溢出次数N。

步骤804、ONU根据接收到当前下话帧中的超帧号、T0、N和Tdelay得到第二绝对时间。

步骤805、ONU向与自身连接的基站发送第二绝对时间(比如广播或单播发送)。

步骤806、基站根据收到的第二绝对时间进行时钟同步。

从上述实施例中可以看出：本发明实施例OLT根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间；所述OLT根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数；所述OLT将确定的所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给自身控制的ONU，指示ONU根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将所述第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

由于一个OLT可以连接多个ONU，本发明实施例的ONU可以根据OLT下发的参数确定绝对时间，并发给对应的基站，基站根据绝对时间进行时钟同步，使得基站不需要授时型接收机就可以进行时钟同步，不需要在每个基站中配置一个授时型接收机，节省了授时型接收机的数量和基站建造成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (35)

1.一种进行时钟同步的方法，其特征在于，该方法包括：

光线路终端OLT根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间；

所述OLT根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数；

所述OLT将确定的所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给自身控制的光网络单元ONU，指示ONU根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将所述第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OLT根据下列步骤确定超帧号溢出次数：

所述OLT将所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数除以超帧号表示GTC帧的最大发送次数，取整得到超帧号溢出次数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OLT将确定的所述超帧号溢出次数和所述绝对时间发送给自身控制的ONU之后还包括：

所述ONU在收到所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间后，确定当前收到的GTC帧中的超帧号；

所述ONU根据所述超帧号、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间；

所述ONU向与自身连接的基站发送确定的所述当前的绝对时间，指示所述基站根据所述当前的绝对时间进行时钟同步。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ONU根据下列公式确定所述第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X

其中T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

5.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述ONU确定所述第二绝对时间之前还包括：

所述OLT分别确定自身与连接的每个ONU的往返时延RTD；

所述OLT根据确定的RTD确定每个ONU的绝对时延；

所述OLT将确定的绝对时延发送给对应的ONU；

所述ONU确定所述第二绝对时间包括：

所述ONU根据所述绝对时延、所述超帧号、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述OLT根据下列公式确定每个ONU的绝对时延：

$T_{\mathrm{delay}}=\frac{\mathrm{RTD}-\mathrm{Ts}-\mathrm{EqD}}{2}$

其中，T_delay是ONU的绝对时延，Ts是该ONU的处理时延，EqD是该ONU的均衡时延。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述ONU根据下列公式确定第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X+T_delay

其中，T_delay是ONU的绝对时延，T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述OLT通过物理层运行、管理和维护PLOAM端口或光网络终端管理和控制层OMCI端口向所述ONU发送所述绝对时延、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述OLT通过单播方式或广播方式向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

所述OLT通过单播方式向所述ONU发送所述绝对时延。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述OLT通过单播方式或广播方式向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

所述OLT通过单播方式向所述ONU发送所述绝对时延。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述OLT从核心网或通过与自身连接的授时型接收机获得所述时间信息。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站周期性进行时钟同步。

13.一种进行时钟同步的系统，其特征在于，该系统包括：

光线路终端OLT，用于根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间，根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数，并发送确定的所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

光网络单元ONU，用于根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将所述第二绝对时间发送给与自身连接的基站，指示基站根据所述第二绝对时间进行时钟同步。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述OLT用于：

将所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数除以超帧号表示GTC帧的最大发送次数，取整得到超帧号溢出次数。

15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述ONU用于：

在收到所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间后，确定当前收到的GTC帧中的超帧号，根据所述超帧号、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，向与自身连接的基站发送确定的所述当前的绝对时间，指示所述基站根据所述当前的绝对时间进行时钟同步。

16.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述ONU根据下列公式确定所述第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X

其中T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

17.如权利要求13或15所述的系统，其特征在于，所述OLT还用于：

在所述ONU确定所述第二绝对时间之前，分别确定自身与连接的每个ONU的往返时延RTD，根据确定的RTD确定每个ONU的绝对时延，将确定的绝对时延发送给对应的ONU；

所述ONU用于：

根据所述绝对时延、所述超帧号、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述OLT根据下列公式确定每个ONU的绝对时延：

$T_{\mathrm{delay}}=\frac{\mathrm{RTD}-\mathrm{Ts}-\mathrm{EqD}}{2}$

其中，T_delay是ONU的绝对时延，Ts是该ONU的处理时延，EqD是该ONU的均衡时延。

19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述ONU根据下列公式确定第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X+T_delay

其中，T_delay是ONU的绝对时延，T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

20.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述OLT通过物理层运行、管理和维护PLOAM端口或光网络终端管理和控制层OMCI端口向所述ONU发送所述绝对时延、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间。

21.如权利要求17所述的系统，其特征在于，

所述OLT通过单播方式或广播方式向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

所述OLT通过单播方式向所述ONU发送所述绝对时延。

22.如权利要求20所述的系统，其特征在于，

所述OLT通过单播方式或广播方式向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

所述OLT通过单播方式向所述ONU发送所述绝对时延。

23.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述OLT从核心网或通过与自身连接的授时型接收机获得所述时间信息。

24.一种光线路终端OLT，其特征在于，该OLT包括：

时间确定模块，用于根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间；

次数确定模块，用于根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定超帧号溢出次数；

发送模块，用于将确定的所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给自身控制的光网络单元ONU，指示ONU根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间，并将所述第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

25.如权利要求24所述的OLT，其特征在于，所述次数确定模块用于：

将所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数除以超帧号表示GTC帧的最大发送次数，取整得到超帧号溢出次数。

26.如权利要求24或25所述的OLT，其特征在于，所述OLT还包括：

时延确定模块，用于分别确定自身与连接的每个ONU的往返时延RTD，根据确定的RTD确定每个ONU的绝对时延，将确定的绝对时延发送给对应的ONU。

27.如权利要求26所述的OLT，其特征在于，所述时延确定模块根据下列公式确定每个ONU的绝对时延：

$T_{\mathrm{delay}}=\frac{\mathrm{RTD}-\mathrm{Ts}-\mathrm{EqD}}{2}$

其中，T_delay是ONU的绝对时延，Ts是该ONU的处理时延，EqD是该ONU的均衡时延。

28.如权利要求27所述的OLT，其特征在于，

所述发送模块通过物理层运行、管理和维护PLOAM端口或光网络终端管理和控制层OMCI端口向所述ONU发送所述绝对时延、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间。

29.如权利要求27所述的OLT，其特征在于，

所述发送模块通过单播方式或广播方式向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

所述OLT通过单播方式向所述ONU发送所述绝对时延。

30.如权利要求28所述的OLT，其特征在于，

所述发送模块通过单播方式或广播方式向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间；

所述OLT通过单播方式向所述ONU发送所述绝对时延。

31.一种光网络单元ONU，其特征在于，该ONU包括：

接收模块，用于接收来自光线路终端OLT的超帧号溢出次数和第一绝对时间，所述第一绝对时间为OLT根据获得的时间信息，确定获得时间信息后发送第一个GTC帧的第一绝对时间，所述OLT的超帧号溢出次数为OLT根据所述第一绝对时间后已发送GTC帧的次数和超帧号表示GTC帧的最大发送次数，确定的超帧号溢出次数；

处理模块，用于根据所述超帧号溢出次数、所述第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间；

通知模块，用于将所述第二绝对时间发送给与自身连接的基站，指示基站根据所述第二绝对时间进行时钟同步。

32.如权利要求31所述的ONU，其特征在于，所述处理模块用于：

在所述接收模块收到所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间后，确定当前收到的GTC帧中的超帧号，根据所述超帧号、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

33.如权利要求31或32所述的ONU，其特征在于，所述处理模块根据下列公式确定所述第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X

其中T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

34.如权利要求31或32所述的ONU，其特征在于，所述接收模块还用于：

接收来自所述OLT的绝对时延；

所述处理模块用于：

根据所述绝对时延、所述超帧号、所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，确定当前接收GTC帧的第二绝对时间。

35.如权利要求34所述的ONU，其特征在于，所述处理模块根据下列公式确定第二绝对时间：

第二绝对时间＝T₀+超帧号×X+N×Y×X+T_delay

其中，T_delay是ONU的绝对时延，T₀是第一绝对时间，X是一个GTC帧长度，N是超帧号溢出次数，Y是超帧号表示GTC帧的最大发送次数。

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