CN102201851A - 时钟拉远系统、设备及信息传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种时钟拉远系统、设备及信息传输方法，涉及无线通信领域，用于解决现有技术中卫星天线一体机与接收设备之间距离受限的问题。本发明中，时钟收发模块接收所述卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号，并将该光信号通过光纤发送给时钟恢复设备；时钟恢复设备接收所述光信号，并将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备；时钟接收设备接收所述时钟恢复设备发来的电信号。采用本发明，解决了卫星天线一体机与接收设备之间距离受限的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种时钟拉远系统、设备及信息传输方法。
背景技术
目前的卫星天线一体机使用电缆作为传输介质，卫星天线一体机的卫星接收机和卫星天线位于一个天线腔体内，该一体机使用行业标准定义的串口和供电口，该定义包括管脚定义和交互协议。
如图1所示，卫星天线一体机中的卫星接收机在与卫星进行信号交互后生成时钟定时(PPS)信号和日期时间(Time of Date，TOD)消息，并通过与接收设备之间的电缆将PPS和TOD消息发送给接收设备。接收设备根据接收到的PPS信号和TOD消息得到与卫星同步的时间信息。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题：
现有的卫星天线一体机与接收设备之间通过电缆进行信号通信，由于电缆传输距离的制约，接收设备与卫星天线一体机之间的距离受到限制，不能实现真正意义上的距离拉远；并且使用电缆传输UART数据，易受信号干扰以及传输速率、数据吞吐量的制约。
发明内容
本发明实施例提供一种时钟拉远系统、设备及信息传输方法，用于解决现有技术中卫星天线一体机与接收设备之间距离受限的问题。
一种时钟拉远系统，该系统包括：
时钟收发模块，与卫星接收机相连，用于接收所述卫星接收机输出的电 信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号，并将该光信号通过光纤发送给时钟恢复设备；
时钟恢复设备，用于接收所述光信号，并将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备；
时钟接收设备，用于接收所述时钟恢复设备发来的电信号。
一种时钟拉远设备，该设备包括：
卫星天线，用于收发卫星信号；
卫星接收机，用于向时钟收发模块输出电信号；
时钟收发模块，用于接收所述卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号，并将该光信号通过光纤发送给时钟恢复设备。
一种时钟恢复设备，该设备包括：
信号接收模块，用于接收时钟拉远设备发来的光信号；
信号处理模块，用于将所述光信号转换为电信号；
信号发送模块，用于将所述电信号发送给时钟接收设备。
一种基于所述系统的信息传输方法，该方法包括：
时钟收发模块接收卫星接收机输出的电信号，将所述电信号转换为在光纤上传输的光信号后通过光纤发送给时钟恢复设备；
时钟恢复设备接收所述光信号，将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备。
一种时钟拉远系统，该系统包括：
时钟恢复设备，用于将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟收发模块；
时钟收发模块，用于接收所述光信号，将该光信号转换为电信号，并将该电信号发送给卫星接收机或根据该电信号执行相应维护管理操作。
一种时钟拉远设备，该设备包括：
时钟收发模块，用于接收时钟恢复设备发来的光信号，将该电信号转换为 在电信号，并将该电信号发送给卫星接收机或根据该电信号执行相应维护管理操作；
卫星接收机，用于接收所述时钟收发模块发来的电信号；
卫星天线，用于接收卫星信号或向卫星发送信号。
一种时钟恢复设备，该设备包括：
信号转换单元，用于将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号；
信号发送单元，用于将所述光信号通过光纤发送给时钟拉远设备。
一种基于所述系统的信息传输方法，该方法包括：
时钟恢复设备将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟拉远设备；
时钟拉远设备接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号转换为电信号后发送给卫星接收机或根据该信息执行相应的维护管理操作。
本发明中，在发送方向，时钟收发模块接收卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号后通过光纤发送给时钟恢复设备；时钟恢复设备将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备。
在接收方向，时钟恢复设备将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟拉远设备；时钟拉远设备将接收到的光信号转换为电信号后发送给卫星接收机或根据该信息执行相应的维护管理操作。
可见，本发明中在卫星接收机与时钟接收设备之间加入具有信号转换功能的时钟拉远设备和时钟恢复设备，由时钟恢复设备将最终转换后的电信号发送给时钟接收设备，时钟拉远设备与时钟恢复设备之间采用光纤进行信号传输，传输距离大大增大，真正实现不受距离限制。
附图说明
图1为现有技术中的授时系统结构示意图；
图2为本发明实施例提供的系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的设备结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一设备结构示意图；
图5为本发明实施例提供的方法流程示意图；
图6为本发明实施例提供的另一方法流程示意图；
图7为本发明实施例中的时钟收发模块原理框图；
图8为本发明实施例中的功能层次划分示意图；
图9为本发明实施例中的PMD子层原理图；
图10为本发明实施例中的物理层数据帧结构示意图；
图11为本发明实施例中的PPS同步帧结构示意图；
图12为本发明实施例中的线路延迟测量帧结构示意图；
图13为本发明实施例中的空闲帧结构示意图；
图14为本发明实施例中的物理层控制帧结构示意图；
图15为本发明实施例中的MAC帧结构示意图；
图16为本发明实施例中的时钟拉远设备工作流程示意图；
图17为本发明实施例中的PPS发送过程示意图；
图18为本发明实施例中的时延测量过程示意图；
图19为本发明实施例中的控制帧处理过程示意图。
具体实施方式
为了解决卫星天线一体机与接收设备之间距离受限的问题，本发明实施例提供一种时钟拉远系统，该时钟拉远系统中时钟收发模块将卫星接收机输出的电信号转换为光信号后通过光纤发送给时钟恢复设备，时钟恢复设备将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备。
如图2所示，本发明实施例提供的一种时钟拉远系统，该系统包括：
时钟收发模块，与卫星接收机相连，用于接收所述卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号，并将该光信号通过光纤发 送给时钟恢复设备；
时钟恢复设备，用于接收所述光信号，并将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备；
时钟接收设备，用于接收所述时钟恢复设备发来的电信号。时钟接收设备具体可以是基站(NB)等需要与卫星保持时间同步的设备。
本系统中还可以包括分光器，分光器将时钟收发模块输出的信号分为多路后传送给多个时钟恢复设备。
具体的，所述时钟收发模块包括：
第一应用层模块，用于将所述卫星接收机输出的信息电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给第一媒体接入控制层模块；信息电信号为非脉冲形式的电信号，包括承载TOD消息或OM消息的电信号等；
第一媒体接入控制层模块，用于接收所述应用层帧，将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给第一物理层模块；
第一物理层模块，用于接收所述媒体接入控制层帧或所述卫星接收机输出的脉冲电信号，将该媒体接入控制层帧或该脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备；脉冲电信号包括PPS信号等。
所述时钟恢复设备包括：
第二物理层模块，用于接收所述时钟收发模块发来的光信号，将该光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给第二媒体接入控制层模块或所述时钟接收设备；具体的，若线路解码后得到的信息为TOD或OM消息，则将该TOD或OM消息发送给第二媒体接入控制层模块进行处理，若线路解码后得到的信息为PPS信号，则将该PPS信号发送给时钟接收设备；
第二媒体接入控制层模块，用于接收第二物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给第二应用 层模块；
第二应用层模块，用于接收第二媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给时钟接收设备。
如图3所示，本发明实施例还提供一种时钟拉远设备，可以应用于上述时钟拉远系统中，该设备包括：
卫星天线，用于收发卫星信号；
卫星接收机，用于向时钟收发模块输出电信号；
时钟收发模块，用于接收所述卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号，并将该光信号通过光纤发送给时钟恢复设备。
所述时钟收发模块包括：
应用层模块，用于将所述卫星接收机输出的信息电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收所述应用层帧，将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；
物理层模块，用于接收所述媒体接入控制层帧或卫星接收机发来的脉冲电信号，将该媒体接入控制层帧或该脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备。
所述物理层模块包括：
物理编码(PCS)子模块，用于接收所述媒体接入控制层帧或脉冲电信号，将该媒体接入控制层帧或脉冲电信号进行8B/10B编码；
物理媒体附加(PMA)子模块，用于将PCS子模块进行8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；
物理媒体相关(PMD)子模块，用于将PMA子模块进行并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给所述时钟恢复设备。
所述PCS子模块还用于：
在所述脉冲电信号为PPS信号时，确定该PPS信号的上升延到本模块发送将该PPS进行8B/10B编码后得到的PPS同步帧之间的时间延迟，将该时间延迟携带在该PPS同步帧中。
所述PCS子模块还包括：
线路延迟测量帧接收检测模块，用于在检测到所述时钟恢复设备发来的线路延迟测量帧时，启动时间记录器，并通知线路延迟测量帧转发模块向线路延迟测量帧发送检测模块转发该线路延迟测量帧；
线路延迟测量帧转发模块，用于向线路延迟测量帧发送检测模块转发线路延迟测量帧；将时间记录器输入的滞留时间信息携带在所述线路延迟测量帧中，并通知线路延迟测量帧发送检测模块将该线路延迟测量帧发送给所述时钟恢复设备；
线路延迟测量帧发送检测模块，用于在检测到线路延迟测量帧转发模块转发的线路延迟测量帧时，停止所述时间记录器；
时间记录器，用于将本时间记录器的启动时间与停止时间之间的差值作为滞留时间信息输入给线路延迟测量帧转发模块。
所述PCS子模块还用于：
在所述物理层模块空闲时向所述时钟恢复设备发送空闲帧。
所述PCS子模块还用于：
接收所述时钟恢复设备发来的物理层控制帧，提取该物理层控制帧中携带的控制命令，并执行该控制命令。
本系统中，时钟收发模块可以与卫星接收机、卫星天线设置在一个物理设备中，将该物理设备称为时钟拉远设备。当然，时钟收发模块也可以与卫星接收机、卫星天线分开设置。
参见图4，本发明实施例还提供一种时钟恢复设备，可以应用于如图1所示的系统中，该设备包括：
信号接收模块，用于接收时钟拉远设备发来的光信号；
信号处理模块，用于将所述光信号转换为电信号；
信号发送模块，用于将所述电信号发送给时钟接收设备。
具体的，所述信号处理模块包括：
物理层模块，用于将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块或所述时钟接收设备；
媒体接入控制层模块，用于接收物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；
应用层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给时钟接收设备。
所述物理层模块包括：
PMD子模块，用于将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换；
PMA子模块，用于将PMD子模块进行光电转换后得到的比特数据进行串并转换；
PCS子模块，用于将PMA子模块进行串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块或所述时钟接收设备。
所述PCS子模块还用于：
在PMA子模块进行串并转换后得到PPS同步帧时，提取该PPS同步帧中的时间延迟信息，根据该时间延迟信息对解码得到的PPS信号进行修正，以使修正后的PPS信号与卫星发出的PPS信号保持同步；所述时间延迟是所述时钟拉远设备接收到卫星接收机输出的PPS信号的上升延到所述时钟拉远设备发送PPS同步帧之间的时间延迟。
所述PCS子模块还用于：
向所述时钟拉远设备发送线路延迟测量帧；
接收到所述时钟拉远设备返回的携带滞留时间信息的线路延迟测量帧时，根据该滞留时间信息确定本时钟恢复设备与所述时钟拉远设备之间的信号传输时延；所述滞留时间是所述线路延迟测量帧在所述时钟拉远设备中停留的时间。
所述PCS子模块还用于：
向所述时钟拉远设备发送携带控制命令的物理层控制帧。
参见图5，本发明实施例还提供一种基于如图1所示系统的信息传输方法，该方法包括以下步骤：
步骤50：时钟收发模块接收卫星接收机输出的电信号，将所述电信号转换为在光纤上传输的光信号后通过光纤发送给时钟恢复设备；
步骤51：时钟恢复设备接收所述光信号，将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备。
步骤50的具体实现可以如下：
时钟收发模块中的应用层模块将卫星接收机输出的信息电信号所承载的信息组装在应用层帧中，将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；物理层模块将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备；或者，
时钟收发模块中的物理层模块接收卫星接收机发来的脉冲电信号，将该脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给时钟恢复设备。
上述物理层模块将媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给时钟恢复设备，其具体实现可以如下：
物理层模块将媒体接入控制层帧进行8B/10B编码；将8B/10B编码后得到 的码组进行并串转换；将并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给时钟恢复设备。
同样的，上述物理层模块将脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给时钟恢复设备，其具体实现可以如下：
物理层模块将脉冲电信号进行8B/10B编码；将8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；将并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给时钟恢复设备。
步骤52的具体实现可以如下：
时钟恢复设备中的物理层模块将时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；应用层模块提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给时钟接收设备；或者，
时钟恢复设备中的物理层模块将时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给时钟接收设备。
上述时钟恢复设备中的物理层模块将时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给时钟接收设备，其具体实现可以如下：
时钟恢复设备中的物理层模块将时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换；将光电转换后得到的比特数据进行串并转换；将串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给时钟接收设备。
同样的，上述时钟恢复设备中的物理层模块将时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块，其具体实现可以如下：
时钟恢复设备中的物理层模块将时钟拉远设备发来的光信号进行光电转 换；将光电转换后得到的比特数据进行串并转换；将串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块。
较佳的，在所述脉冲电信号为PPS信号时，时钟恢复设备的物理层模块将该PPS信号进行8B/10B编码后得到PPS同步帧，确定该PPS信号的上升延到本物理层模块发送该PPS同步帧之间的时间延迟，将该时间延迟携带在该PPS同步帧中；时钟恢复设备的物理层模块解码得到该PPS同步帧时，提取该PPS同步帧中的时间延迟信息，根据该时间延迟信息对解码得到的PPS信号进行修正，以使修正后的PPS信号与卫星发出的PPS信号保持同步。
本发明中的PPS同步帧采用如下格式：PPS同步帧的帧头包括控制字K28.5、数据字D21.5；帧尾包括所述时间延迟信息。
本发明中物理层模块将媒体接入控制层帧进行8B/10B编码后得到具有如下格式的物理层数据帧：
物理层数据帧的帧头包括控制码SPD，帧尾包括控制码EPD，SPD与EPD之间为所述媒体接入控制层帧。
较佳的，首先，在任何时间时钟恢复设备可以向时钟收发模块发送线路延迟测量帧；
然后，时钟收发模块中物理层模块中的线路延迟测量帧接收检测模块在检测到所述线路延迟测量帧时，启动时间记录器，并通知线路延迟测量帧转发模块向线路延迟测量帧发送检测模块转发该线路延迟测量帧；线路延迟测量帧发送检测模块在检测到线路延迟测量帧转发模块转发的线路延迟测量帧时，停止所述时间记录器；时间记录器将本时间记录器的启动时间与停止时间之间的差值输入给线路延迟测量帧转发模块，线路延迟测量帧转发模块将该差值作为滞留时间信息携带在所述线路延迟测量帧中，并通知线路延迟测量帧发送检测模块将该线路延迟测量帧发送给所述时钟恢复设备；
接着，时钟恢复设备根据所述滞留时间信息确定本时钟恢复设备与所述时钟拉远设备之间的信号传输时延。
线路延迟测量帧采用如下格式：线路延迟测量帧的帧头包括控制字K28.5、数据字D2.2；帧尾包括所述滞留时间信息。
较佳的，为了保持时钟拉远设备与时钟恢复设备间的频率同步，时钟收发模块中的物理层模块在空闲时向时钟恢复设备发送空闲帧。
空闲帧采用如下格式：空闲帧的帧头包括控制字K28.1、数据字D10.2。
较佳的，时钟恢复设备还可以向时钟收发模块发送携带控制命令的物理层控制帧；时钟收发模块接收该物理层控制帧后，提取该物理层控制帧中携带的控制命令，并执行该控制命令。
物理层控制帧采用如下格式：物理层控制帧的帧头包括控制字K28.1、数据字D21.6；帧尾包括所述控制命令。
仍参见图2，本发明实施例提供的另一种时钟拉远系统包括：
时钟恢复设备，用于将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟收发模块；该电信号可以由时钟接收设备输入；该电信号可以承载时钟恢复设备对时钟拉远设备的反馈信息或操作管理信息；
时钟收发模块，用于接收所述光信号，将该光信号转换为电信号，并将该电信号发送给卫星接收机或根据该电信号执行相应维护管理操作。
所述时钟恢复设备包括：
应用层模块，用于将生成或输入的电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于将所述应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；
物理层模块，用于将所述媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟拉远设备。
所述时钟收发模块包括：
物理层模块，用于接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号进行 光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；
应用层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息发送给所述卫星接收机或根据该信息执行相应维护管理操作。
仍参见图3，本发明实施例提供的另一种时钟拉远设备包括：
时钟收发模块，用于接收时钟恢复设备发来的光信号，将该电信号转换为在电信号，并将该电信号发送给卫星接收机或根据该电信号执行相应维护管理操作；卫星接收机则根据接收到的电信号执行相应维护管理操作；
卫星接收机，用于接收所述时钟收发模块发来的电信号；
卫星天线，用于接收卫星信号或向卫星发送信号。
所述时钟收发模块包括：
物理层模块，用于接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；
应用层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给所述卫星接收机或根据该信息执行相应维护管理操作。
所述物理层模块包括：
PMD子模块，用于接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号进行光电转换；
PMA子模块，用于将PMD子模块进行光电转换后得到的比特数据进行 串并转换；
PCS子模块，用于将PMA子模块进行串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块。
仍参见图4，本发明实施例提供的另一种时钟恢复设备包括：
信号处理单元，用于将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号；
信号发送单元，用于将所述光信号通过光纤发送给时钟拉远设备。
所述信号处理单元包括：
应用层模块，用于将生成或输入的电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收应用层模块发来的应用层帧，将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；
物理层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟拉远设备。
所述物理层模块包括：
PCS子模块，用于将所述媒体接入控制层帧进行8B/10B编码；
PMA子模块，用于将PCS子模块进行8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；
PMD子模块，用于将PMA子模块进行并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给所述时钟拉远设备。
相应的，参见图6，本发明实施例提供的另一种基于上述系统的信息传输方法，具体包括以下步骤：
步骤60：时钟恢复设备将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟拉远设备；
步骤61：时钟拉远设备接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号转换为电信号后发送给卫星接收机或根据该信息执行相应的维护管理操作。
步骤60的具体实现可以如下：
时钟恢复设备中的应用层模块将生成或输入的电信号所承载的信息组装在应用层帧中，将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该应用层帧中携带的信息组装在媒体接入控制层帧中，将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；物理层模块将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟拉远设备。
上述物理层模块将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给时钟拉远设备，其具体实现可以如下：
物理层模块将所述媒体接入控制层帧进行8B/10B编码；将8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；将并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给时钟拉远设备。
步骤61的具体实现可以如下：
时钟拉远设备中的物理层模块将时钟恢复设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；应用层模块提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给所述卫星接收机或根据该信息进行相应的维护管理操作。
上述时钟拉远设备中的物理层模块将所述时钟恢复设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块，其具体实现可以如下：
将时钟恢复设备发来的光信号进行光电转换；将光电转换后得到的比特数据进行串并转换；将串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块。
本发明中时钟收发模块中的媒体接入控制层还具有对时钟接收设备进行媒体接入控制的功能。时钟接收设备可以是基站等需要与卫星保持时间同步的设备。
下面对本发明进行进一步具体说明：
本发明所描述的时钟拉远设备最终作为一个整体的时钟拉远系统的室外单元而体现。时钟拉远系统如图2所示。时钟拉远设备主要有天线部分、卫星接收机部分、时钟收发部分，如图3所示。可以把天线部分和卫星接收机部分整体看作前端授时模块。这个模块不需要考虑卫星接收机是GPS制式还是北斗制式的，前端授时模块需支持卫星导航设备接口标准，只要能输出标准的PPS信号和状态消息，就能互相替换，不会因此受到局限。时钟收发部分，主要实现将PPS信号转义成一种基于光纤传输的线路码，和对时间消息和相关状态消息进行封装组帧。时钟收发模块会因信号转义造成微小的误差，这个误差应控制到纳秒量级。时钟收发部分原理框图如图7所示。时钟拉远设备的主要功能应满足以下两点：1.编码后输出PPS信号和时间状态消息。2.支持一对多的授时方式。图7中的PPS信号编码模块接收到卫星接收机输出的PPS信号后，将该PPS信号进行8B/10B编码，得到PPS同步帧，线路码混编模块将PPS信号编码模块输出的PPS同步帧进行并串转换及电光转换，并输出光信号给光纤发送出去；TOD消息组帧模块接收到卫星接收机输出的TOD消息后，将该TOD消息组装在MAC帧中进行输出，线路码混编模块将TOD消息组帧模块输出的MAC帧进行8B/10B编码、并串转换及电光转换，并输出光信号给光纤发送出去；线路码解码模块通过光纤接收到光信号，将该光信号进行光电转换、串并转换后进行输出，若输出PPS同步帧，则同步信号解码模块将该PPS同步帧进行8B/10B解码后得到PPS信号，若输出携带OM消息或TOD消息的物理层帧，则将该物理层帧输出给OM消息解帧模块，OM消息解帧模块将该物理层帧进行MAC层解帧处理后输出。
时钟拉远设备满足OSI体系结构中的功能分层标准，并明确时钟拉远设备 支持三层的功能划分，自上至下分别满足应用层、媒体接入控制层和物理层。功能划分如图8所示。应用层实现对时间消息的处理转发和对操作维护消息的接收和处理；媒体接入控制层实现媒体接入控制和成帧解帧的功能；物理层又分为PMD、PMA和PCS三个子层，PMD子层主要完成发送方向的电光转换和接收方向的光电转换，PMA子层主要完成线路时钟恢复，正确恢复比特数据和发送比特数据，PCS子层主要完成8B/10B的编解码以及物理层的PPS恢复和时延测量等过程。
时钟拉远设备物理层中的PMD子层将PMA发送的电信号转换成光信号；接收方向接收光纤上的光功率转换成为电信号输出给PMA。如图9所示。PMA子层完成的功能是：映射接收和发送的10bit码组(code-group)；发送方向将码组并串转换成比特发送，接收方向将接收的比特串并转换成码组。比特的发送和接收顺序，根据10B码组的序号，从a开始依次到j；接收方向COMMA检测、码组对齐(code-group alignment)，并且给出数据延迟(data delay)，COMMA定义为K23.7，当码组对齐后给出码组对齐指示(CAI)；从线路8B/10B码数据中恢复线路时钟，并恢复比特数据。PCS子层完成的功能是：8B/10B的编解码；PPS的恢复；线路延迟测量；PCS控制字。
上段描述物理层中的PCS子层所完成的功能实质是要实现对MAC层帧处理和提供PCS层控制帧。PCS子层需要对MAC层帧的开始和结尾分别增加一个K码SPD(K27.7)和EPD(K29.7)。SPD和EPD之间是一帧完整的MAC帧。
如图10所示。PCS层控制帧包括：PPS同步帧，用于标记PPS信号的产生，令对端恢复出PPS信号；线路延迟测量帧，用于计算PPS信号传输时延并进行补偿；空闲帧，用于保持本地设备和对端设备保持频率同步；物理层控制帧，用于承载对物理层维护控制的消息。以上四种帧各自有不同的帧结构。PPS同步帧又称PPS_SYNC，有8B/10B编码中的K28.5+D21.5+DelayTime构成。如图11所示。DelayTime是发送PPS_SYNC时比真实PPS延迟的时间值，由4 字节构成，单位ns。线路延迟测量帧又称CD_SYNC，是测量时延的帧，由8b/10b编码中的K28.5+D2.2+InterTime构成。如图12所示。当本地设备收到对端发来的同样的帧后，随即在InterTime中填入此帧在本地停留的时间，然后转发回去，单位ns。空闲帧又称IDLE，是物理层空闲时连续不断发送的帧，由K28.1+D10.2构成。如图13所示。物理层控制帧又称CONFIG_WORD，此帧提供给对端设备一个开放的配置接口，由K28.1+D21.6+Config构成。如图14所示。现在此帧用于远程复位操作。
时钟拉远设备的媒体接入控制层主要用于承载应用层消息，其帧结构如图15所示，其中：
SFD：起始帧定界，为连续序列“10101011”。
TYPE：用于标示MAC的类型。现在用于两种类型：0×00表示应用层消息；0×f0表示环回测试消息。
DESTINATION ID：目的设备的编号ID。
SOURCE ID：源设备的编号ID。
LENGTH：MAC帧LENGTH字段之后的DATA域长度，不包含CRC域。
DATA：数据包。
CRC：CRC校验值。CRC校验域包括：TYPE、DESTINATION ID、SOURCEID、LENGTH、DATA，共五个字段。CRC校验方式按照IEEE 802.3CRC-32标准校验。
时钟拉远设备应用层帧结构，可参见行业标准《北斗授时系统技术规范V1.0.0》在此不做详细描述。
时钟拉远设备上电后工作流程如图16所示。工作流程至PPS中断产生前，主要是针对设备内的硬件芯片进行自检和判断自检是否通过，同时等待接收机进入授时阶段。当接收机工作状态表示可以授时后，会自动输出PPS信号和TOD消息。在此之后，时钟拉远设备的时钟收发模块就要对PPS信号和物理层的各种帧进行编码输出和接收解码。
PPS发送过程如图17所示。PPS为电信号的脉冲，脉冲上升延表示整秒时刻。PPS Enable表示PPS_SYNC发送使能标志。其为TURE时PPS_SYNC发送使能；其为FALSE时PPS_SYNC发送去使能。当PPS_Enable使能时，PCS检测PPS信号，如果检测到PPS，则发送PPS_SYNC。从PPS的上升延到PPS_SYNC开始发送时间延迟DelayTime要随PPS_SYNC消息发送。DelayTime应当小于100us，并且DelayTime准确度应当小于20ns。
时钟收发模块实现的时延测量过程主要在PCS层实现。时延测量过程如图18所示。当CD_SYNC接收检测模块检测到对端发送过来的CD_SYNC帧后，启动时间记录器TIMER_oneshot_cdrecord，并通知CD_SYNC转发模块开始转发收到的CD_SYNC帧。CD_SYNC发送检测模块检测到CD_SYNC转发模块发送的CD_SYNC帧时，在TIMER_oneshot_cdrecord启动的情况下，停止TIMER_oneshot_cdrecord，即发送STOP信号。TIMER_oneshot_cdrecord将从启动到停止这段时间的时间差值输入到CD_SYNC转发模块。CD_SYNC转发模块再将这个时间差值插入到正在发送的CD_SYNC帧的InterTime域。TIMER_oneshot_cdrecord在启动状态时，一定时间如果没有收到STOP信号，则视为此次启动无效，复位TIMER_oneshot_cdrecord，通过Error信号告知CD_SYNC转发模块出现异常取消此次CD_SYNC帧发送。
控制帧处理流程如图19所示。当时钟拉远设备收到时钟恢复设备的CONFIG_WORD帧后，根据CONFIG_WORD内容，执行相对应的配置命令。
综上，本发明的有益效果包括：
本发明实施例提供的方案中，在发送方向，时钟收发模块接收卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号后通过光纤发送给时钟恢复设备；时钟恢复设备将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备。
在接收方向，时钟恢复设备将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟拉远设备；时钟拉远设备将接收到的光信号转换为电信号后发送给卫星接收机或根据该信息执行相应的维护管理操 作。
可见，本发明中在卫星接收机与时钟接收设备之间加入具有信号转换功能的时钟拉远设备和时钟恢复设备，由时钟恢复设备将最终转换后的电信号发送给时钟接收设备，时钟拉远设备与时钟恢复设备之间采用光纤进行信号传输，传输距离大大增大，能够达到40公里，真正实现不受距离限制。并且光纤传输速率可任意配置，传输数据量大。光纤抗干扰能力强，因此大大提高了设备的可靠性。
本发明描述了一种时钟授时的室外设备，提供了时钟定时信号和时间信息远距离传输的接口。传输距离远远大于现在市场同类产品，真正实现了授时服务设备和需同步设备的异地放置。同时易于工程施工，现在时钟拉远设备可以放在离接收设备很远的地方进行工作，因此在选址方面选择的余地很大。给工程施工提供了便利。时钟拉远设备提供了基于光纤传输的接口，保证了远距离传输的可靠性。
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 (46)
1.一种时钟拉远系统，其特征在于，该系统包括：
时钟收发模块，与卫星接收机相连，用于接收所述卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号，并将该光信号通过光纤发送给时钟恢复设备；
时钟恢复设备，用于接收所述光信号，并将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备；
时钟接收设备，用于接收所述时钟恢复设备发来的电信号。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述时钟收发模块包括：
第一应用层模块，用于将所述卫星接收机输出的信息电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给第一媒体接入控制层模块；
第一媒体接入控制层模块，用于接收所述应用层帧，将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给第一物理层模块；
第一物理层模块，用于接收所述媒体接入控制层帧或所述卫星接收机输出的脉冲电信号，将该媒体接入控制层帧或该脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述时钟恢复设备包括：
第二物理层模块，用于接收所述时钟收发模块发来的光信号，将该光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给第二媒体接入控制层模块或所述时钟接收设备；
第二媒体接入控制层模块，用于接收第二物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给第二应用层模块；
第二应用层模块，用于接收第二媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给时钟接收设备。
4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述信息电信号为：承载日期时间TOD消息的电信号，或承载操作管理OM消息的电信号；
所述脉冲电信号为：时钟定时PPS信号。
5.一种时钟拉远设备，其特征在于，该设备包括：
卫星天线，用于收发卫星信号；
卫星接收机，用于向时钟收发模块输出电信号；
时钟收发模块，用于接收所述卫星接收机输出的电信号，将该电信号转换为在光纤上传输的光信号，并将该光信号通过光纤发送给时钟恢复设备。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述时钟收发模块包括：
应用层模块，用于将所述卫星接收机输出的信息电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收所述应用层帧，将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；
物理层模块，用于接收所述媒体接入控制层帧或卫星接收机发来的脉冲电信号，将该媒体接入控制层帧或该脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述物理层模块包括：
物理编码PCS子模块，用于接收所述媒体接入控制层帧或脉冲电信号，将该媒体接入控制层帧或脉冲电信号进行8B/10B编码；
物理媒体附加PMA子模块，用于将PCS子模块进行8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；
物理媒体相关PMD子模块，用于将PMA子模块进行并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给所述时钟恢复设备。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述PCS子模块还用于：
在所述脉冲电信号为PPS信号时，确定该PPS信号的上升延到本模块发送将该PPS进行8B/10B编码后得到的PPS同步帧之间的时间延迟，将该时间延迟携带在该PPS同步帧中。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述PCS子模块还包括：
线路延迟测量帧接收检测模块，用于在检测到所述时钟恢复设备发来的线路延迟测量帧时，启动时间记录器，并通知线路延迟测量帧转发模块向线路延迟测量帧发送检测模块转发该线路延迟测量帧；
线路延迟测量帧转发模块，用于向线路延迟测量帧发送检测模块转发线路延迟测量帧；将时间记录器输入的滞留时间信息携带在所述线路延迟测量帧中，并通知线路延迟测量帧发送检测模块将该线路延迟测量帧发送给所述时钟恢复设备；
线路延迟测量帧发送检测模块，用于在检测到线路延迟测量帧转发模块转发的线路延迟测量帧时，停止所述时间记录器；
时间记录器，用于将本时间记录器的启动时间与停止时间之间的差值作为滞留时间信息输入给线路延迟测量帧转发模块。
10.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述PCS子模块还用于：
在所述物理层模块空闲时向所述时钟恢复设备发送空闲帧。
11.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述PCS子模块还用于：
接收所述时钟恢复设备发来的物理层控制帧，提取该物理层控制帧中携带的控制命令，并执行该控制命令。
12.一种时钟恢复设备，其特征在于，该设备包括：
信号接收模块，用于接收时钟拉远设备发来的光信号；
信号处理模块，用于将所述光信号转换为电信号；
信号发送模块，用于将所述电信号发送给时钟接收设备。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述信号处理模块包括：
物理层模块，用于将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块或所述时钟接收设备；
媒体接入控制层模块，用于接收物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；
应用层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给时钟接收设备。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述物理层模块包括：
物理媒体相关PMD子模块，用于将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换；
物理媒体附加PMA子模块，用于将PMD子模块进行光电转换后得到的比特数据进行串并转换；
物理编码PCS子模块，用于将PMA子模块进行串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块或所述时钟接收设备。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述PCS子模块还用于：
在PMA子模块进行串并转换后得到PPS同步帧时，提取该PPS同步帧中的时间延迟信息，根据该时间延迟信息对解码得到的PPS信号进行修正，以使修正后的PPS信号与卫星发出的PPS信号保持同步；所述时间延迟是所述时钟拉远设备接收到卫星接收机输出的PPS信号的上升延到所述时钟拉远设备发送PPS同步帧之间的时间延迟。
16.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述PCS子模块还用于：
向所述时钟拉远设备发送线路延迟测量帧；
接收到所述时钟拉远设备返回的携带滞留时间信息的线路延迟测量帧时，根据该滞留时间信息确定本时钟恢复设备与所述时钟拉远设备之间的信号传输时延；所述滞留时间是所述线路延迟测量帧在所述时钟拉远设备中停留的时间。
17.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述PCS子模块还用于：
向所述时钟拉远设备发送携带控制命令的物理层控制帧。
18.一种基于权利要求1所述系统的信息传输方法，其特征在于，该方法包括：
时钟收发模块接收卫星接收机输出的电信号，将所述电信号转换为在光纤上传输的光信号后通过光纤发送给时钟恢复设备；
时钟恢复设备接收所述光信号，将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述时钟收发模块接收卫星接收机输出的电信号，将所述电信号转换为在光纤上传输的光信号后通过光纤发送给时钟恢复设备包括：
所述时钟收发模块中的应用层模块将所述卫星接收机输出的信息电信号所承载的信息组装在应用层帧中，将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；物理层模块将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备；或者，
所述时钟收发模块中的物理层模块接收卫星接收机发来的脉冲电信号，将该脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述时钟恢复设备接收所述光信号，将该光信号转换为电信号后发送给时钟接收设备包括：
所述时钟恢复设备中的物理层模块将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；应用层模块提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给时钟接收设备；或者，
所述时钟恢复设备中的物理层模块将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给所述时钟接收设备。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述物理层模块将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备包括：
所述物理层模块将该媒体接入控制层帧进行8B/10B编码；将8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；将并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给所述时钟恢复设备；
所述物理层模块将该脉冲电信号进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟恢复设备包括：
所述物理层模块将该脉冲电信号进行8B/10B编码；将8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；将并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给所述时钟恢复设备。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述时钟恢复设备中的物理层模块将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给所述时钟接收设备包括：
所述时钟恢复设备中的物理层模块将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换；将光电转换后得到的比特数据进行串并转换；将串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给所述时钟接收设备；
所述时钟恢复设备中的物理层模块将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块包括：
所述时钟恢复设备中的物理层模块将所述时钟拉远设备发来的光信号进行光电转换；将光电转换后得到的比特数据进行串并转换；将串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述时钟恢复设备的物理层模块在所述脉冲电信号为PPS信号时，确定该PPS信号的上升延到所述物理层模块发送将该PPS信号进行8B/10B编码后得到的PPS同步帧之间的时间延迟，将该时间延迟携带在该PPS同步帧中；
所述时钟恢复设备的物理层模块解码得到该PPS同步帧时，提取该PPS同步帧中的时间延迟信息，根据该时间延迟信息对解码得到的PPS信号进行修正，以使修正后的PPS信号与卫星发出的PPS信号保持同步。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述PPS同步帧采用如下格式：
所述PPS同步帧的帧头包括控制字K28.5、数据字D21.5；帧尾包括所述时间延迟信息。
25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述物理层模块将该媒体接入控制层帧进行8B/10B编码后得到具有如下格式的物理层数据帧：
所述物理层数据帧的帧头包括控制码SPD，帧尾包括控制码EPD，SPD与EPD之间为所述媒体接入控制层帧。
26.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述时钟恢复设备向所述时钟收发模块发送线路延迟测量帧；
所述物理层模块中的线路延迟测量帧接收检测模块在检测到所述线路延迟测量帧时，启动时间记录器，并通知线路延迟测量帧转发模块向线路延迟测量帧发送检测模块转发该线路延迟测量帧；线路延迟测量帧发送检测模块在检测到线路延迟测量帧转发模块转发的线路延迟测量帧时，停止所述时间记录器；时间记录器将本时间记录器的启动时间与停止时间之间的差值输入给线路延迟测量帧转发模块，线路延迟测量帧转发模块将该差值作为滞留时间信息携带在所述线路延迟测量帧中，并通知线路延迟测量帧发送检测模块将该线路延迟测量帧发送给所述时钟恢复设备；
所述时钟恢复设备根据所述滞留时间信息确定本时钟恢复设备与所述时钟拉远设备之间的信号传输时延。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述线路延迟测量帧采用如下格式：
所述线路延迟测量帧的帧头包括控制字K28.5、数据字D2.2；帧尾包括所述滞留时间信息。
28.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述物理层模块在空闲时向所述时钟恢复设备发送空闲帧。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述空闲帧采用如下格式：
所述空闲帧的帧头包括控制字K28.1、数据字D10.2。
30.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述时钟恢复设备向所述时钟收发模块发送携带控制命令的物理层控制帧；
所述时钟收发模块接收所述物理层控制帧，提取该物理层控制帧中携带的控制命令，并执行该控制命令。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述物理层控制帧采用如下格式：
所述物理层控制帧的帧头包括控制字K28.1、数据字D21.6；帧尾包括所述控制命令。
32.如权利要求19-31中任一所述的方法，其特征在于，所述信息电信号为：承载日期时间TOD消息的电信号，或承载操作管理OM消息的电信号；
所述脉冲电信号为：时钟定时PPS信号。
33.一种时钟拉远系统，其特征在于，该系统包括：
时钟恢复设备，用于将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟收发模块；
时钟收发模块，用于接收所述光信号，将该光信号转换为电信号，并将该电信号发送给卫星接收机或根据该电信号执行相应维护管理操作。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述时钟恢复设备包括：
应用层模块，用于将生成或输入的电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于将所述应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；
物理层模块，用于将所述媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟拉远设备。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述时钟收发模块包括：
物理层模块，用于接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；
应用层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息发送给所述卫星接收机或根据该信息执行相应维护管理操作。
36.一种时钟拉远设备，其特征在于，该设备包括：
时钟收发模块，用于接收时钟恢复设备发来的光信号，将该电信号转换为在电信号，并将该电信号发送给卫星接收机或根据该电信号执行相应维护管理操作；
卫星接收机，用于接收所述时钟收发模块发来的电信号；
卫星天线，用于接收卫星信号或向卫星发送信号。
37.如权利要36所述的设备，其特征在于，所述时钟收发模块包括：
物理层模块，用于接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收物理层模块发来的信息，将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；
应用层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给所述卫星接收机或根据该信息执行相应维护管理操作。
38.如权利要37所述的设备，其特征在于，所述物理层模块包括：
物理媒体相关PMD子模块，用于接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号进行光电转换；
物理媒体附加PMA子模块，用于将PMD子模块进行光电转换后得到的比特数据进行串并转换；
物理编码PCS子模块，用于将PMA子模块进行串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，并将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块。
39.一种时钟恢复设备，其特征在于，该设备包括：
信号处理单元，用于将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号；
信号发送单元，用于将所述光信号通过光纤发送给时钟拉远设备。
40.如权利要求39所述的设备，其特征在于，所述信号处理单元包括：
应用层模块，用于将生成或输入的电信号所承载的信息组装在应用层帧中，并将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；
媒体接入控制层模块，用于接收应用层模块发来的应用层帧，将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，并将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；
物理层模块，用于接收媒体接入控制层模块发来的媒体接入控制层帧，将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟拉远设备。
41.如权利要求40所述的设备，其特征在于，所述物理层模块包括：
物理编码PCS子模块，用于将所述媒体接入控制层帧进行8B/10B编码；
物理媒体附加PMA子模块，用于将PCS子模块进行8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；
物理媒体相关PMD子模块，用于将PMA子模块进行并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给所述时钟拉远设备。
42.一种基于权利要求33所述系统的信息传输方法，其特征在于，该方法包括：
时钟恢复设备将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟拉远设备；
时钟拉远设备接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号转换为电信号后发送给卫星接收机或根据该信息执行相应的维护管理操作。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述时钟恢复设备将生成或输入的电信号转换为光纤上传输的光信号，将该光信号通过光纤发送给时钟拉远设备包括：
所述时钟恢复设备中的应用层模块将生成或输入的电信号所承载的信息组装在应用层帧中，将该应用层帧发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该应用层帧组装为媒体接入控制层帧，将该媒体接入控制层帧发送给物理层模块；物理层模块将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟拉远设备。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述物理层模块将该媒体接入控制层帧进行线路编码、并串转换及电光转换，并将电光转换后得到的光信号发送给所述时钟拉远设备包括：
所述物理层模块将所述媒体接入控制层帧进行8B/10B编码；将8B/10B编码后得到的码组进行并串转换；将并串转换后得到的比特数据转换为光信号后发送给所述时钟拉远设备。
45.如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述时钟拉远设备接收所述时钟恢复设备发来的光信号，将该光信号转换为电信号后发送给卫星接收机或根据该信息进行相应的维护管理操作包括：
所述时钟拉远设备中的物理层模块将所述时钟恢复设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块；媒体接入控制层模块将该信息组装在媒体接入控制层帧中，并将该媒体接入控制层帧发送给应用层模块；应用层模块提取该媒体接入控制层帧中携带的信息，将该信息通过电信号发送给所述卫星接收机或根据该信息进行相应的维护管理操作。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，所述时钟拉远设备中的物理层模块将所述时钟恢复设备发来的光信号进行光电转换、串并转换和线路解码，并将线路解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块包括：
将所述时钟恢复设备发来的光信号进行光电转换；将光电转换后得到的比特数据进行串并转换；将串并转换后得到的码组进行8B/10B解码，将解码后得到的信息发送给媒体接入控制层模块。
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