CN102104572B - 传输系统中的时间同步方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多线对传输系统中的时间同步方法、通信设备及系统，通过环回确定设备之间的设备延时和线路延时，由此可计算出时间偏差，利用时间偏差进行时间同步。由于在环回阶段上下行都采用同一频段信号，因此上下行双绞线上的线路延时相等，由此可得到时间偏差，最终实现多线对传输系统的时间同步。

Description

传输系统中的时间同步方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种传输系统中的时间同步方法、设备及系统。

背景技术

数字用户线（Digital Subscriber Line，DSL）技术是一种通过电话双绞线，即无屏蔽双绞线（Unshielded Twist Pair，UTP）进行数据传输的高速传输技术，包括非对称数字用户线（Asymmetrical Digital Subscriber Line，ADSL），甚高速数字用户线（Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line，VDSL）、基于综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）的用户数字线（ISDN Digital Subscriber Line，IDSL）、单线对高速数字用户线（Single-pair High-bit-rate Digital Subscriber Line，SHDSL）、第二代非对称数字用户线（Asymmetrical Digital Subscriber Line 2，ADSL2）、第二代非对称数字用户线plus（Asymmetrical Digital Subscriber Line 2plus，ADSL2plus）、第二代甚高速数字用户线（Very-high-bit-rate Digital SubscriberLine 2，VDSL2）等。

在各种数字用户线技术（xDSL）中，除了IDSL和SHDSL等基带传输的DSL外，采用通带传输的DSL利用频分复用技术使得DSL与传统电话业务（Plain Old Telephone Service，POTS）共存于同一对双绞线上，其中DSL占据高频段，POTS占用4KHz以下基带部分，POTS信号与DSL信号通过分离/整合器（Splitter）进行分离。通带传输的xDSL采用离散多音频调制（DiscreteMulti-Tone Modulation，DMT）技术进行调制和解调。系统连接关系示意图如图1所示。局端xDSL收发器1包括局端收发单元11和分离器12；用户端xDSL收发器2包括分离器21和用户局收发单元22。在下行方向（网络侧到用户侧的数据流传输方向）），局端收发单元11接收来自宽带网络的数据信号处理，在局端收发单元11进行数字处理，处理后的数字信号转换成模拟信号，再放大发送到分离器12；分离器12将来自局端收发单元11的DSL信号和窄带交换网络的POTS信号进行合并发送到双绞线上；用户端的分离器21接收来自双绞线上的DSL+POTS混合信号，并将DSL+POTS混合信号分离，分离后的POTS信号送到话机完成语音通话，DSL信号送到用户端收发单元22处理；用户端收发单元22将DSL信号转换成数字信号后，完成数字处理后，再发送到终端计算机。类似地，上行方向（用户端到局端的数据传输方向）则按相反的顺序处理。

通常情况下，用一对DSL线路可以满足用户的速率需求。但是如果用户的速率要求很高，用单对DSL线路无法满足的情况下，通过多线对传输技术，将若干对线路共同联合传输，可以提高速率，满足用户更高的速率要求。

多线对传输技术目前常用的技术包括：bonding（绑定）、vectoring（矢量）和MIMO（多输入输出）。

Vectored DSL也称之为DSM L3，是在DSL的信号层进行信号联合处理，在下行进行预编码并且联合发送，上行进行串扰抵消并且联合接收，从而消除串扰的技术，其实现是位于DSL的信号层。一般情况下，Vectored DSL局端都是在局端进行联合处理，而用户端则是分布在不同的区域。如果局端和用户端都是集中处理，则这种场景下的vectored DSL技术则称之为MIMO。Bonding是在数据链路层上进行汇聚分发，从而实现物理层多线对上的绑定，从而提升线路速率，以承载更高带宽要求的业务。目前已有的bonding技术标准有：G998.1，G998.2，G998.3等。分别对应与ATM bonding，PTM bongding和时分复用bonding。通过多线对技术的绑定传输，提高了用户速率，从而可以承载更高带宽要求的业务。然而时间同步是DSL等多线对传输系统实现移动回传的面临的首要问题。

发明内容

本发明实施例提供一种传输系统中的时间同步方法、设备及系统，以解决现有方案无法实现同步的问题。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种传输系统中的时间同步方法，所述传输系统包括通过至少两条线路连接的第一设备和第二设备，该方法包括：

所述第一设备通过所述至少两条线路的第一线路发送第一正交频分复用OFDM码元；

当所述第一设备发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置上标记第一发送时间；

所述第一设备通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路接收所述第二设备环回的第一OFDM码元；

当所述第一设备接收所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置上标记第一接收时间；根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述第一设备的设备延时，和所述第二设备的设备延时计算所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时，其中，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路的线路延时与第二线路的线路延时相等，所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-第一设备的设备延时-环回对应的第二设备的设备延时）/2进行计算；

利用所述线路延时计算所述第一设备和所述第二设备的时间偏差；

利用所述时间偏差调整所述第二设备的时间信息以使所述第二设备和所述第一设备时间同步。

一种通信设备，所述通信设备通过至少两条线路连接第二设备，所述通信设备包括：

收发单元，用于向第二设备发送信号和接收来自第二设备的信号，包括通过所述至少两条线路的第一线路发送的第一OFDM码元以及通过所述至少两条线路中不同于所述第一条线路的第二线路接收所述第二设备环回的所述第一OFDM码元；

时间标记单元，用于在所述收发单元发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置上标记第一发送时间；在所述收发单元接收所述第二设备环回的第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置上标记第一接收时间；

延时计算单元，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述通信设备的设备延时，和环回对应的所述第二设备的设备延时计算所述通信设备和所述第二设备之间的线路延时，其中，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路的线路延时与第二线路的线路延时相等，所述线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-所述通信设备的设备延时-环回对应的第二设备的设备延时）/2进行计算。

一种通信设备，该通信设备通过至少两条线路连接第一设备，该通信设备包括：

收发单元，用于接收来自第一设备的信号和向第一设备发送信号，包括通过所述至少两条线路的第一线路接收第一设备发送的第一正交频分复用OFDM码元，并将所述第一OFDM通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路环回给所述第一设备，以及通过所述至少两个线路中特定线路接收来自所述第一设备的第二OFDM码元；

时间标记单元，在接收到的第二OFDM码元的特定位置标记第二接收时间；

时间偏差计算单元，用于获得所述通信设备和所述第一设备之间的线路延时，所述第二OFDM码元的第二发送时间，根据所述设备的设备延时、所述第一设备的设备延时、所述线路延时、所述第二发送时间和第二接收时间计算所述第二设备和所述第一设备之间的时间偏差，其中，所述线路延时基于所述第一OFDM码元的第一发送时间和第一接收时间和所述第一设备的设备延时和所述通信设备的设备延时计算，所述线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-第一设备的设备延时-环回对应的所述通信设备的设备延时）/2进行计算，所述第一发送时间为第一设备发送所述第一OFDM码元的时间，所述第一接收时间为所述第一设备接收环回的第一OFDM码元的时间，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路的线路延时与第二线路的线路延时相等；

同步执行单元，用于根据所述时间偏差调整所述第二设备的时间信息以使所述通信设备和所述第一设备时间同步。

一种时间同步系统，包括

通过至少两条线路连接的第一收发单元和第二收发单元，

所述第一收发单元，用于通过所述至少两条线路的第一线路发送用于时间同步的第一正交频分复用OFDM码元；

所述第二收发单元通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路将所述第一OFDM信号环回给所述第一收发单元；

所述第一收发单元，还用于通过所述多条线路中特定线路发送用于时间同步的第二OFDM码元；

第一时间标记单元，用于当所述第一收发单元发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置标记第一发送时间，在所述第一收发单元接收所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置标记第一接收时间，并在所述第一收发单元发送所述第二OFDM码元时标记所述第二OFDM时，在所述第二OFDM码元的特定位置标记第二发送时间；

第二时间标记单元，用于当所述第二收发单元接收所述第二OFDM码元时，在所述OFDM码元的特定位置标记第二接收时间；

线路延时计算单元，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述第一收发单元的设备延时，和所述第二收发单元的设备延时计算所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的线路延时，其中，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路和第二线路的线路延时相等，所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-第一收发单元的设备延时-环回对应的第二收发单元的设备延时）/2进行计算；

时间偏差计算单元，用于根据所述第二发送时间、所述第二接收时间、所述第一收发单元的设备延时、所述第一收发单元的设备延时和所述线路延时计算所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的时间偏差；

同步执行单元，用于根据计算得到的时间偏差调整所述第二收发单元对应的时钟的时间信息以使所述第二收发单元和所述第一收发单元时间同步。

可见，本发明实施例中，由于在环回阶段上下行都采用同一频段信号，因此上下行双绞线上的线路延时相等，由此可得到第一设备和第二设备之间的线路延时，继而可计算第一设备和第二设备之间的时间偏差，最终实现多线对传输系统的时间同步。

附图说明

图1为现有技术xDSL系统参考模型；

图2为IEEE P1588V2协议中精确时间同步实现的原理图；

图3为本发明实施例传输系统中的时间同步方法流程图；

图4为本发明实施例一传输系统结构示意图；

图5为本发明实施例二传输系统结构示意图；

图6为本发明实施例三传输系统结构示意图；

图7为本发明实施例传输系统中通信设备结构示意图；

图8为本发明实施例传输系统中的另一通信设备结构示意图；

图9为本发明实施例传输系统结构示意图。

具体实施方式

图2所示为IEEE P1588V2协议中精确时间同步实现的原理图，假设Offset为从时钟和主时钟的偏差，Delay1为主时钟到从时钟的路径延时，Delay2为从时钟到主时钟的路径延时，根据图2可知：

Ts0=Tm1+Offset

Ts1-Ts0=Delay1

于是：Offset=Ts1-Tm1-Delay1

同理，Tm2=Ts2-Offset+Delay2

得出Offset=Ts2-Tm2+Delay2

如果两个方向的延时相等，即Delay1=Delay2，那么

Offset=（Ts1+Ts2-Tm1-Tm2）/2

这样从时钟和主时钟的偏差就得到了，就可以精确地把从时钟同步到主时钟上。

以上方案的前提是双向延时必须是相等的，才能联立解方程，得到未知数offset和delay。而对于双向延时不等的网络，不可以利用这种方案来进行时间同步。在DSL等多线对传输系统中，由于上下行信号是频分复用的，不同频率的信号在双绞线中的延时不同，因此不能简单地应用上述IEEE1588协议提供的方式。

参见图3，为本发明实施例传输系统中的时间同步方法流程图，其中的传输系统包括通过线路连接的第一设备和第二设备，该方法包括以下步骤：

S301：所述第一设备发送第一OFDM（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用）码元，在所述第一OFDM码元的位置上标记第一发送时间；

连接第一设备和第二设备的线路可以是至少包括第一线路和第二线路的多条线路，这里第一设备可以通过第一线路向第二设备发送第一OFDM码元。

S302：所述第一设备接收所述第二设备环回的第一OFDM码元，在所述第一特定码元的所述特定位置上标记第一接收时间；

这里第一设备可以通过第二线路接收第一设备环回的第一OFDM码元。

S303：所述第一设备根据所述第一发送时间、第一接收时间、第一设备的设备延时计算连接所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时；

所述方法还可以包括：

S304：所述第一设备通过多条线路中的特定线路发送第二OFDM码元，在所述第二OFDM码元的特定位置上标记第二发送时间，所述第二设备在所述第二OFDM码元的特定位置上标记第二接收时间；

这里的特定线路可以是第一线路，也可以是第二线路，甚至还可以是多条线路中的其它线路等。

S305：所述第二设备根据第二设备的设备延时、所述第一设备的设备延时、线路延时、第二发送时间以及所述第二接收时间计算所述第一设备和所述第二设备之间的时间偏差；

S306：所述第二设备根据所述时间偏差调整所述第二设备的时间信息。

其中，第二设备可以保存第一设备的延时信息，第一设备也可以保存第二设备的延时信息。

可见，本发明实施例主要是通过远端环回实现的，由于在环回阶段，上下行都采用同一频段信号，因此上下行在双绞线上的线路延时相等，通过设备延时和线路延时补偿的方法实现时间同步。

下面以DSL为例对本发明实施例提供的多线对传输系统中的时间同步方案进行详细介绍。

实施例一：

本实施例是通过在线路接口侧环回，从而实现时间同步的方案。

方案系统框图如图4所示的多线对传输的场景。

●CO和CPE各自包含了数量相等的DSL端口，各端口通过多线对技术捆绑在一起，提供更高的用户接入速率。

●多线对传输技术可以是bongding、vectoring、或者MIMO。

●△t1、△t2、△t3、△t4、△t5分别是下行方向上的：CO发送数字延时、CO发送模拟延时、双绞线下行线路延时、CPE接收模拟延时、CPE接收数字延时。

●△t1’、△t2’、△t3’、△t4’、△t5’分别是上行方向上的：CO接收数字延时、CO接收模拟延时、双绞线上行线路延时、CPE发送模拟延时、CPE发送数字延时。

●环回单元位于CPE侧的线路接口处，用于进行线路接口的环回。所谓环回，包含“从哪接收再发回哪”的含义，以图4为例，环回单元是由三个开关组成，当使能环回时，三个开关都闭合，从而在CPE的线路接口侧实现将从CO接收到的码元再返回给CO。

●由于环回路径使用的都是同一频段的物理信号，因此△t3＝△t3’。

此方案的技术流程处理如下：

1.使能环回，并打时间戳。

CO在握手阶段发出环回使能命令启动环回，从而实现在两对线间自发自收symbol（码元）。在发送和接收时某个特定symbol（码元）时，分别在该特定symbol（码元）的特定位置打时间戳Tm1和Tm2，两者相减得到路径延时，即Delay=Tm2-Tm1。

其中，

“使能环回”可以通过以下方式进行：在正常激活后，通过发送使能环回的EOC（Embedded Operations Channel，嵌入式操作通道）消息，使能环回。EOC通道是DSL中的嵌入式操作通道，是将DSL帧的同步字节用于双向传输控制消息的逻辑数据通道。

“打时间戳”就是CO端根据打时间戳的触发信号，读取本地时间信息，并将时间信息编码保存。时间戳的触发可以是在任意码元的任意位置。具体在码元的哪个特定位置打时间戳，是由CO和CPE事先约定，优选的，在码元的起始位置打时间戳。

2.计算设备延时。

CO端的△t1由CO获取CO发送数字滤波器的传输函数，利用该传输函数以及群延时公式计算获取；

CO端的△t2由CO获取发送模拟传输函数，利用发送模拟传输函数和群延时公式计算获取；

CO端的△t1’由CO获取接收数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CO端的△t2’由CO获取接收模拟传输函数，利用接收模拟传输函数和群延时公式计算获取。

CPE端的△t5由CPE获取发送数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t4由CPE获取发送模拟传输函数，利用发送模拟传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t5’由CPE获取接收数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t4’由CPE获取接收模拟传输函数，利用接收模拟传输函数和群延时公式计算获取。

群延时计算方法如下： $\mathrm{GroupDelay}\left(f\right)=\frac{\∂(\mathrm{unwrap}(\∠\left(H\left(f\right)\right))}{\∂f}\frac{1}{2*\mathrm{\π}},$

H(f)为相应的传输函数，∠表示求相位（角度），unwrap()为相位展开函数，

表示对频率f进行求导。

3.计算线路延时。

根据Delay、CO的设备延时、CPE的设备延时计算线路延时。其中，由于实施例一是在CPE线路接口侧进行环回，因此对于计算线路延时而言，可认为CPE的设备延时为0。

CO端计算：△t3＝△t3’＝(Delay-△t1-△t2-△t1’-△t2’)/2，得到线路延时。

4.再次打时间戳。

CO通过发送环回取消命令，从而取消环回，并进入正常激活模式，其中，所谓正常激活模式，即CO和CPE正常通信模式。在正常激活状态下，CO和CPE在同一symbol的特定位置打时间戳Tm3和Ts3。

5.CO发送时间戳和延时信息。

CO将时间戳Tm3和延时信息△t1，△t2，△t3通过EOC通道发给CPE。

CPE也可以预先保存△t1和△t2。

6.CPE计算时间偏差，并校准本地时间，实现时间同步

时间偏差计算公式如下：Offset=Ts3-(Tm3+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5)。

实施例二：

本实施例是通过在模拟电路侧环回，从而实现时间同步的方案。

方案系统框图如图5所示的多线对传输的场景。

●CO和CPE各自包含了数量相等的DSL端口，各端口通过多线对技术捆绑在一起，提供更高的用户接入速率。

●多线对传输技术可以是bongding、vectoring、或者MIMO。

●△t1、△t2、△t3、△t4、△t5分别是下行方向上的：CO发送数字延时、CO发送模拟延时、双绞线下行线路延时、CPE接收模拟延时、CPE接收数字延时。

●△t1’、△t2’、△t3’、△t4’、△t5’分别是上行方向上的：CO接收数字延时、CO接收模拟延时、双绞线上行线路延时、CPE发送模拟延时、CPE发送数字延时。

●环回单元位于CPE侧的模拟电路侧，用于进行在模拟电路侧进行环回。

●由于环回路径使用的都是同一频段的物理信号，因此△t3＝△t3’。

此方案的技术流程处理如下：

1、使能环回，并打时间戳。

CO在握手阶段发出环回使能命令启动环回，从而实现在两对线间自发自收symbol（码元）。在发送和接收时某个特定symbol（码元）时，分别在该特定symbol（码元）的特定位置打时间戳Tm1和Tm2，两者相减得到路径延时，即Delay=Tm2-Tm1。其中，所谓特定码元的特定位置，是指该特定码元中所标记的发送和接收时间戳的位置是相同的。

2、计算设备延时。

CO端的△t1由CO获取CO发送数字滤波器的传输函数，利用该传输函数以及群延时公式计算获取；

CO端的△t2由CO获取发送模拟传输函数，利用发送模拟传输函数和群延时公式计算获取；

CO端的△t1’由CO获取接收数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CO端的△t2’由CO获取接收模拟传输函数，利用接收模拟传输函数和群延时公式计算获取。

CPE端的△t5由CPE获取发送数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t4由CPE获取发送模拟传输函数，利用发送模拟传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t5’由CPE获取接收数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t4’由CPE获取接收模拟传输函数，利用接收模拟传输函数和群延时公式计算获取。

群延时计算方法如下： $\mathrm{GroupDelay}\left(f\right)=\frac{\∂\left(\mathrm{unwrap}(\∠\left(Hf\right))\right)}{\∂f}\frac{1}{2*\mathrm{\π}},$

H(f)为相应的传输函数，∠表示求相位（角度），unwrap()为相位展开函

数，表示对频率f进行求导。

3、计算线路延时。

根据Delay、CO的设备延时、CPE的设备延时计算线路延时。

CO端计算：△t3＝△t3’＝(Delay-△t1-△t2-△t4-△t1’-△t2’-△t4’)/2，得到线路延时。其中，△t4由CPE发送给CO，当然CO也可以预先保存CPE的设备延时。

4、再次打时间戳。

CO发送环回取消命令从而取消环回，并进入正常激活模式。在正常激活状态下，CO和CPE在同一symbol的特定位置打时间戳Tm3和Ts3。

5、CO发送时间戳和延时信息。

CO将时间戳Tm3和延时信息△t1，△t2，△t3通过EOC通道发给CPE。

CPE也可以预先保存△t1和△t2。

6、CPE计算时间偏差，并校准本地时间，实现时间同步

时间偏差计算公式如下：Offset=Ts3-(Tm3+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5)。

实施例三：

本实施例是通过在数字电路侧环回，从而实现时间同步的方案。

方案系统框图如图6所示的多线对传输的场景。

●CO和CPE各自包含了数量相等的DSL端口，各端口通过多线对技术捆绑在一起，提供更高的用户接入速率。

●多线对传输技术可以是bongding、vectoring、或者MIMO。

●△t1、△t2、△t3、△t4、△t5分别是下行方向上的：CO发送数字延时、CO发送模拟延时、双绞线下行线路延时、CPE接收模拟延时、CPE接收数字延时。

●△t1’、△t2’、△t3’、△t4’、△t5’分别是上行方向上的：CO接收数字延时、CO接收模拟延时、双绞线上行线路延时、CPE发送模拟延时、CPE发送数字延时。

●环回单元位于CPE侧的数字电路侧，用于在数字电路侧进行环回。

●由于环回路径使用的都是同一频段的物理信号，因此△t3＝△t3’。

●△t7为数字环回时，数字环回处理的延时。

此方案的技术流程处理如下：

1.使能环回，并打时间戳。

CO在握手阶段发出环回使能命令启动环回，从而实现在两对线间自发自收symbol（码元）。在发送和接收时某个特定symbol（码元）时，分别在该特定symbol（码元）的特定位置打时间戳Tm1和Tm2，两者相减得到路径延时，即Delay=Tm2-Tm1。其中，所谓特定码元的特定位置，是指该特定码元中所标记的发送和接收时间戳的位置是相同的。

2.计算设备延时。

CO端的△t1由CO获取CO发送数字滤波器的传输函数，利用该传输函数以及群延时公式计算获取；

CO端的△t2由CO获取发送模拟传输函数，利用发送模拟传输函数和群延时公式计算获取；

CO端的△t1’由CO获取接收数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CO端的△t2’由CO获取接收模拟传输函数，利用接收模拟传输函数和群延时公式计算获取。

CPE端的△t5由CPE获取发送数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t4由CPE获取发送模拟传输函数，利用发送模拟传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t5’由CPE获取接收数字滤波器传输函数，利用该传输函数和群延时公式计算获取；

CPE端的△t4’由CPE获取接收模拟传输函数，利用接收模拟传输函数和群延时公式计算获取。

群延时计算方法如下： $\mathrm{GroupDelay}\left(f\right)=\frac{\∂\left(\mathrm{unwrap}(\∠(H\left(f\right))\right)}{\∂f}\frac{1}{2*\mathrm{\π}},$

H(f)为相应的传输函数，∠表示求相位（角度），unwrap()为相位展开函数，

表示对频率f进行求导。

3.计算线路延时。

根据Delay、CO的设备延时、CPE的设备延时计算线路延时。

CO端计算：△t3＝△t3’＝(Delay-△t1-△t2-△t4-△t1’-△t2’-△t4’-△t7)/2，得到线路延时。其中，△t4、△t4’、△t7由CPE发送给CO，也可以预先保存在CO上。

4.再次打时间戳。

CO发送环回取消命令从而取消环回，并进入正常激活模式。在正常激活状态下，CO和CPE在同一symbol的特定位置打时间戳Tm3和Ts3。

5.CO发送时间戳和延时信息。

CO将时间戳Tm3和延时信息△t1，△t2，△t3通过EOC通道发给CPE。

△t1和△t2也可以预先保存在CPE上。

6.CPE计算时间偏差，并校准本地时间，实现时间同步

时间偏差计算公式如下：Offset=Ts3-(Tm3+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5)。

需要说明的是，上述实施例中，都是由CO控制在CPE侧进行环回（CO获得基准时钟、CPE同步CO时钟）；同理，也可以由CPE控制在CO侧进行环回，具体实现类似，不再赘述。

另外，在上述实施例中，线路延时都是由CO侧计算后发送给CPE的，实际上，也可以由CPE计算。以实施例一为例，具体实现为，CO将得到的Delay、△t1、△t2、△t1’、△t2’发送给CPE，由CPE利用公式△t3＝△t3’＝(Delay-△t1-△t2-△t1’-△t2’)/2得到线路延时；以实施例二为例，具体实现为，CO将得到的Delay、△t1、△t2、△t1’、△t2’发送给CPE，CPE再结合△t4利用公式△t3＝△t3’＝(Delay-△t1-△t2-△t4-△t1’-△t2’-△t4’)/2得到线路延时；以实施例三为例，具体实现为，CO将得到的Delay、△t1、△t2、△t1’、△t2’发送给CPE，CPE再结合△t4、△t7利用公式△t3＝△t3’＝(Delay-△t1-△t2-△t4-△t1’-△t2’-△t4’-△t7)/2得到线路延时。

同理，在上述实施例中，时间偏差都是由CPE计算得到的，实际上，也可以由CO计算得到时间偏差，再将时间偏差发送给CPE，以供CPE利用时间偏差将自身与CO同步。以实施例一为例，具体实现为，CPE将Ts3、△t4、△t5发送给CO，CO再结合Tm3、△t1、△t2、△t3（如果△t3在CPE计算，则该△t3也需要由CPE发送给CO）利用Offset=Ts3-(Tm3+△t1+△t2+△t3+△t4+△t5)计算得到时间偏差，然后再将时间偏差发送给CPE。实施例二、三类似。

本发明实施例提供的方法，通过发送OFDM码元，并接收环回的OFDM码元，从而获取局端和远端的路径延时，在获取路径延时后，可以计算局端和远端的线路延时，在这个基础上，远端和局端之间可以实现时间同步，不需要另外添加硬件，成本低，易操作。

除了上述方法，本发明实施例还提供一种通信设备，所述通信设备通过至少两条线路连接第二设备。具体地，该第一设备可以是CO或CPE，比如为位于局端的数字用户线多业务接入复用器（Digital Subscriber Line AccessMultiplexer，DSLAM）等，也可以是位于CO或CPE内部的功能实体，可以通过软件、硬件或软硬件结合实现。

参见图7，该通信设备包括：

收发单元701，用于向第二设备发送信号和接收来自第二设备的信号，包括通过所述至少两条线路的第一线路发送的第一OFDM码元以及通过所述至少两条线路中不同于所述第一条线路接收所述第二设备环回的所述第一OFDM码元；

时间标记单元702，用于在所述收发单元发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置上标记第一发送时间；在所述收发单元接收所述第二设备环回第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置上标记第一接收时间；以及在所述收发单元发送所述第二OFDM码元时在该第二OFDM码元的特定位置标记第二发送时间；

延时计算单元703，用于计算第一设备的设备延时，并根据所述第一发送时间、第一接收时间和第一设备的设备延时计算所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时。

所述延时计算单元703还用于指示所述收发单元将第一设备的设备延时、线路延时和第二发送时间发送给所述第二设备。

本实施例提供的通信设备可以发送OFDM码元，并接收第二设备环回的OFDM码元，在发送OFDM码元和接收环回的OFDM码元时，标记时间信息，从而获取和第二设备之间的路径延时，并计算和第二设备之间的线路延时，使第二设备可以实现和本通信设备之间的时间同步。

本发明另一个实施例还提供一种通信设备。具体地，该第二设备可以是CO或CPE，比如为位于局端的数字用户线多业务接入复用器（DigitalSubscriber Line Access Multiplexer，DSLAM）等，也可以是位于CO或CPE内部的功能实体，可以通过软件、硬件或软硬件结合实现。

参见图8，该通信设备包括：

收发单元801，用于接收来自第一设备的信号和向第一设备发送信号，包括通过所述至少两条线路的第一线路接收第一设备发送的第一正交频分复用OFDM码元，并将所述第一OFDM通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路环回给所述第一设备，以及通过所述至少两个线路中特定线路接收来自所述第一设备的第二OFDM码元；

时间标记单元802，在接收到的第二OFDM码元的特定位置标记第二接收时间；

时间偏差计算单元804，用于根据第二设备的设备延时、所述第一设备的设备延时、线路延时、所述第二发送时间和第二接收时间计算所述第二设备和所述第一设备之间的时间偏差；

同步执行单元805，用于根据所述时间偏差调整所述第二设备的时间信息。

其中，收发单元801在线路接口、模拟电路或数字电路将所述第一OFDM码元环回给所述第一设备。

本实施例提供的通信设备还可以包括延时计算单元803，用于计算第二设备的设备延时。

本实施例提供的通信设备可以环回来自第一设备的OFDM码元，以供第一设备计算线路延时，在获取线路延时后，可以调整本端的时钟的时间信息，从而实现和第一设备之间的时间同步。

此外，本发明实施例还提供一种时间同步系统，如图9所示，该系统包括：

通过至少两条线路连接的第一收发单元900和第二收发单元904，

所述第一收发单元900，用于通过所述至少两条线路的第一线路发送用于时间同步的第一正交频分复用OFDM码元；

所述第二收发单元904通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路将所述第一OFDM信号环回给所述第一收发单元900；

所述第二收发单元904可以在线路接口、模拟电路或数字电路将所述第一OFDM码元环回给第一收发单元900。

所述第一收发单元900，还用于通过所述多条线路中特定线路发送用于时间同步的第二OFDM码元；

第一时间标记单元902，用于当所述第一收发单元900发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置标记第一发送时间，在所述第一收发单元900接收所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置标记第一接收时间，并在所述第一收发单元900发送所述第二OFDM码元时标记所述第二OFDM时，在所述第二OFDM码元的特定位置标记第二发送时间；

第二时间标记单元906，用于当所述第二收发单元904接收所述第二OFDM码元时，在所述OFDM码元的特定位置标记第二接收时间；

线路延时计算单元908，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间和所述第一收发单元的设备延时计算所述第一收发单元900和所述第二收发单元902之间的线路延时；

时间偏差计算单元910，用于根据所述第二发送时间、所述第二接收时间、所述第一收发单元的设备延时、所述第一收发单元的设备延时和所述线路延时计算所述第一收发单元900和所述第二收发单元904之间的时间偏差；

同步执行单元912，用于根据计算得到的时间偏差调整所述第二收发单元904对应的时钟的时间信息以使所述第二收发单元904和所述第一收发单元900时间同步。

其中，所述第一收发单元900、所述第一时间标记单元902、所述线路延时计算单元908设置在所述第一设备上，所述第二收发单元904、所述第二时间标记单元906、所述时间偏差计算单元910、所述同步执行单元912设置在第二设备上；或者

所述第一收发单元900、所述第一时间标记单元902、设置在所述第一设备上，所述第二收发单元904、所述第二时间标记单元906、所述时间偏差计算单元910、所述同步执行单元912、所述延时计算单元908设置在第二设备上。

可见，由于在环回阶段，上下行都采用同一频段信号，因此上下行在双绞线上的线路延时相等，由此可简单地确定出设备延时和线路延时，继而计算出设备之间的时间偏差，最终实现设备之间的时间同步。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例的方法的过程可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时执行上述方法中的对应步骤。所述的存储介质可以如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种传输系统中的时间同步方法，其特征在于，所述传输系统包括通过至少两条线路连接的第一设备和第二设备，该方法包括：

所述第一设备通过所述至少两条线路的第一线路发送第一正交频分复用OFDM码元；

当所述第一设备发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置上标记第一发送时间；

所述第一设备通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路接收所述第二设备环回的第一OFDM码元；

当所述第一设备接收所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置上标记第一接收时间；根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述第一设备的设备延时，和所述第二设备的设备延时计算所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时，其中，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路的线路延时与第二线路的线路延时相等，所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-第一设备的设备延时-环回对应的第二设备的设备延时）/2进行计算；

利用所述线路延时计算所述第一设备和所述第二设备的时间偏差；

利用所述时间偏差调整所述第二设备的时间信息以使所述第二设备和所述第一设备时间同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第一设备通过所述至少两条线路中的特定线路发送用于时间同步的第二OFDM码元，在所述第二OFDM码元的特定位置上标记第二发送时间，所述第二设备在所述第二OFDM码元的特定位置上标记第二接收时间；

则利用所述线路延时计算所述第一设备和所述第二设备的时间偏差的步骤包括：根据第二设备的设备延时、所述第一设备的设备延时、所述线路延时、所述第二发送时间以及所述第二接收时间计算所述第一设备和所述第二设备之间的时间偏差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一设备根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述第一设备的设备延时计算所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时；

所述第一设备将所述线路延时发送给所述第二设备；

所述第二设备利用所述线路延时和所述第一设备的设备延时计算所述第一收发单元和所述第二收发单元的时间偏差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一设备将所述第一发送时间、所述第一接收时间发送给所述第二设备；

所述第二设备根据所述第一发送时间、所述第一接收时间和所述第一设备的设备延时计算所述线路延时。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第二设备的线路接口接收所述第一OFDM码元，将所述第一OFDM码元在线路接口处环回给所述第一设备，所述线路接口一端连接所述第一线路，另一端连接所述第二设备的模拟电路。

6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第二设备的模拟电路接收所述第一OFDM码元，将所述第一OFDM码元通过所述第二设备的模拟发送电路环回给所述第一设备；

则所述第二设备计算所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时还结合所述第二设备的模拟电路的发送延时和接收延时。

7.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第二设备的数字电路从所述第二设备的模拟电路处接收所述第一OFDM码元，将所述第一OFDM码元环回给所述第一设备；

则计算所述第一设备和所述第二设备之间的线路延时还结合所述第二设备的数字电路的延时和第二设备的数字环回处理延时。

8.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备通过至少两条线路连接第二设备，所述通信设备包括：

收发单元，用于向第二设备发送信号和接收来自第二设备的信号，包括通过所述至少两条线路的第一线路发送的第一OFDM码元以及通过所述至少两条线路中不同于所述第一条线路的第二线路接收所述第二设备环回的所述第一OFDM码元；

时间标记单元，用于在所述收发单元发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置上标记第一发送时间；在所述收发单元接收所述第二设备环回的第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置上标记第一接收时间；

延时计算单元，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述通信设备的设备延时，和环回对应的所述第二设备的设备延时计算所述通信设备和所述第二设备之间的线路延时，其中，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路的线路延时与第二线路的线路延时相等，所述线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-所述通信设备的设备延时-环回对应的第二设备的设备延时）/2进行计算。

9.一种通信设备，其特征在于，该通信设备通过至少两条线路连接第一设备，该通信设备包括：

收发单元，用于接收来自第一设备的信号和向第一设备发送信号，包括通过所述至少两条线路的第一线路接收第一设备发送的第一正交频分复用OFDM码元，并将所述第一OFDM通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路环回给所述第一设备，以及通过所述至少两个线路中特定线路接收来自所述第一设备的第二OFDM码元；

时间标记单元，在接收到的第二OFDM码元的特定位置标记第二接收时间；

时间偏差计算单元，用于获得所述通信设备和所述第一设备之间的线路延时，所述第二OFDM码元的第二发送时间，根据所述设备的设备延时、所述第一设备的设备延时、所述线路延时、所述第二发送时间和第二接收时间计算所述第二设备和所述第一设备之间的时间偏差，其中，所述线路延时基于所述第一OFDM码元的第一发送时间和第一接收时间和所述第一设备的设备延时和所述通信设备的设备延时计算，所述线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-第一设备的设备延时-环回对应的所述通信设备的设备延时）/2进行计算，所述第一发送时间为第一设备发送所述第一OFDM码元的时间，所述第一接收时间为所述第一设备接收环回的第一OFDM码元的时间，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路的线路延时与第二线路的线路延时相等；

同步执行单元，用于根据所述时间偏差调整所述第二设备的时间信息以使所述通信设备和所述第一设备时间同步。

10.根据权利要求9所述通信设备，其特征在于，所述收发单元在线路接口、模拟电路或数字电路将所述第一OFDM码元环回给所述第一设备。

11.一种时间同步系统，其特征在于，包括

通过至少两条线路连接的第一收发单元和第二收发单元，

所述第一收发单元，用于通过所述至少两条线路的第一线路发送用于时间同步的第一正交频分复用OFDM码元；

所述第二收发单元通过所述至少两条线路中不同于所述第一线路的第二线路将所述第一OFDM信号环回给所述第一收发单元；

所述第一收发单元，还用于通过所述多条线路中特定线路发送用于时间同步的第二OFDM码元；

第一时间标记单元，用于当所述第一收发单元发送所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的特定位置标记第一发送时间，在所述第一收发单元接收所述第一OFDM码元时，在所述第一OFDM码元的所述特定位置标记第一接收时间，并在所述第一收发单元发送所述第二OFDM码元时标记所述第二OFDM时，在所述第二OFDM码元的特定位置标记第二发送时间；

第二时间标记单元，用于当所述第二收发单元接收所述第二OFDM码元时，在所述OFDM码元的特定位置标记第二接收时间；

线路延时计算单元，用于根据所述第一发送时间、所述第一接收时间、所述第一收发单元的设备延时，和所述第二收发单元的设备延时计算所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的线路延时，其中，所述第一线路和所述第二线路采用同一频段信号，所述第一线路和第二线路的线路延时相等，所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的线路延时根据公式：线路延时=（第一接收时间-第一发送时间-第一收发单元的设备延时-环回对应的第二收发单元的设备延时）/2进行计算；

时间偏差计算单元，用于根据所述第二发送时间、所述第二接收时间、所述第一收发单元的设备延时、所述第一收发单元的设备延时和所述线路延时计算所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的时间偏差；

同步执行单元，用于根据计算得到的时间偏差调整所述第二收发单元对应的时钟的时间信息以使所述第二收发单元和所述第一收发单元时间同步。

12.根据权利要求11所述系统，其特征在于，所述第二收发单元在线路接口、模拟电路或数字电路将所述第一OFDM码元环回给第一收发单元。

13.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，

所述第一收发单元、所述第一时间标记单元、所述线路延时计算单元设置在所述第一设备上，所述第二收发单元、所述第二时间标记单元、所述时间偏差计算单元、所述同步执行单元设置在第二设备上；或者

所述第一收发单元、所述第一时间标记单元、设置在所述第一设备上，所述第二收发单元、所述第二时间标记单元、所述时间偏差计算单元、所述同步执行单元、所述延时计算单元设置在第二设备上。

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