CN102264011A

CN102264011A - 确定延时和基于gpon进行时钟同步的方法及装置

Info

Publication number: CN102264011A
Application number: CN2010101928989A
Authority: CN
Inventors: 潘晨聪; 谢子阳
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: CN102264011B

Abstract

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种确定延时和基于GPON进行时钟同步的方法和装置，该方法包括：确定OLT与连接的每个ONU间的绝对延时；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；将确定的所述绝对延时、超帧号溢出次数和第一绝对时间发送，指示ONU根据绝对延时、超帧号溢出次数、第一绝对时间和当前接收GTC帧的超帧号，确定时间信息并发送给基站，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准确进行时钟同步，从而节省了授时型接收机的数量和基站建造成本。

Description

确定延时和基于GPON进行时钟同步的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种确定延时和基于GPON进行时钟同步的方法及装置。

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(International 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。作为GPON系统的核心功能器件和中心节点，OLT具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理整个GPON系统的功能。ONU为接入网提供用户侧的接口，提供语音、数据、视频等多业务流与ODN的接入，受OLT集中控制。

如图1A所示，GPON在移动通信网络的应用示意图中，OLT的一端与城域传输网连接，另一端通过无源光分器与多个ONU连接，ONU直接和基站连接。GPON的GEM可以承载TDM、ATM和以太包，所以ONT就可以直接和基站连接。如对于2G的BTS(Base Transceiver Station，基站收发机)通过T1/E1和GPON TDM ONU连接；对于3G的NodeB(基站)通过STM1或Eth和GPONATM 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。而如何利用现有的GPON系统特点进行时钟同步，没有给出一种具体的方案，在利用GPON系统特点进行时钟同步时如何补偿光线路终端OLT和光网络单元ONU间的延时，也没有给出具体的方案。

发明内容

本发明实施例提供一种确定延时方法和装置、OLT基于GPON进行时钟同步的方法及OLT，用以在降低基站建设成本的同时实现准确的时钟同步。

本发明提供一种确定延时的方法，包括：

确定从光线路终端OLT向该OLT连接的光网络单元ONU发送信号，到所述ONU接收信号并处理输出的绝对延时中，除下行光纤传输延时外的系统延时；

根据所述OLT连接的每个ONU对应的归一化延时，确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时，其中所述归一化延时使各ONU对应的参考归一化延时相等，其中每个ONU对应的参考归一化延时等于该ONU对应的归一化延时加上信号在所述OLT和该ONU间的往返延时；

根据OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时，及所确定的所述系统延时，确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时。

本发明还提供一种OLT基于GPON进行时钟同步的方法，包括：

利用上述确定延时的方法确定所述OLT与连接的每个ONU间的绝对延时；

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；

将确定的所述绝对延时、超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给所述OLT连接的光网络单元ONU，指示ONU根据所述绝对延时、超帧号溢出次数、第一绝对时间和所述ONU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。

本发明还提供一种确定延时的装置，包括：

系统延时确定单元，用于确定从光线路终端OLT向该OLT连接的光网络单元ONU发送信号，到所述ONU接收信号并处理输出的绝对延时中，除下行光纤传输延时外的系统延时；

下行光纤传输延时确定单元，用于根据所述OLT连接的每个ONU对应的归一化延时，确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时，其中所述归一化延时使各ONU对应的参考归一化延时相等，其中每个ONU对应的参考归一化延时等于该ONU对应的归一化延时加上信号在所述OLT和该ONU间的往返延时；

绝对延时确定单元，用于根据OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时，及所确定的所述系统延时，确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时。

本发明还提供一种光线路终端OLT，包括：

上述确定延时的装置，用于确定所述OLT与连接的每个ONU间的绝对延时；

第一绝对时间确定单元，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；

超帧号溢出次数确定单元，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；

发送单元，用于将确定的所述绝对延时、超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给OLT连接的光网络单元ONU，指示ONU根据所述绝对延时、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。

本发明有益效果如下：利用GPON系统结构的特点基于GPON进行时钟同步，因为一个OLT可连接多个ONU，OLT将获得的时间信息通过上述机制分发到各个ONU，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；本发明还准确确定了OLT和ONU之间延时，从而能够实现准确的时钟同步。

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2A、图2B为本发明实施例中OLT和ONU间延时示意图；

图3为本发明实施例中确定延时的方法流程图；

图4为GTC帧示意图；

图5为本发明实施例中OLT基于GPON进行时钟同步方法流程图；

图6为本发明实施例中确定延时的装置结构图；

图7为本发明实施例中OLT结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提出上述确定延时的方法和装置、OLT基于GPON进行时钟同步的方法及OLT进行更详细的说明。

为了克服每个基站必须配置一个授时型接收机才能获得时间信息的局限性，本发明基于GPON系统的特点：一个OLT连接多个ONU，且OLT持续向ONU发送GTC帧的特点，提出一种基于GPON进行时钟同步的方案。但是基于GPON进行时钟同步时，为了使ONU获得准确时间，必须补偿信号从OLT传到ONU的绝对延时。

依照本发明的实施例1中，提供一种确定延时的方法，用于确定OLT向该OLT连接的光网络单元ONU发送信号，到所述ONU接收信号并处理输出的绝对延时，如图2A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。OLT向该OLT连接的ONU发送信号到ONU接收信号并处理输出的绝对延时Tdelay，主要包括：TiS1+Tpdd+TiO1+Ts，其中：

TiS1是OLT中进行电/光转换产生的时延；

Tpdd是OLT和ONU之间的下行光纤传输延时；

TiO1是ONU中进行光/电转换产生的时延；

Ts是ONU对光/电转换后的信号进行处理产生的延时；

另外，图2A中的EqD是ONU对应的归一化延时，由OLT设置和控制；TiO2是ONU中进行电/光转换产生的时延；Tpdu是上行光纤传输延时；TiS2是OLT中进行光/电转换产生的时延。

从产生延时的原因分析，上述绝对延时Tdelay包括下行光纤传输延时Tpdd和系统延时Tsys，其中Tsys＝TiS1+TiO1+Ts，如图2B所示。如图3所示，本实施例中确定延时方法包括：

步骤S301，确定从OLT向该OLT连接的ONU发送信号，到ONU接收信号并处理输出的绝对延时Tdelay中，除下行光纤传输延时Tpdd外的系统延时Tsys；

由于系统延时Tsys是不考虑光纤传输带来的延时，因此，可以通过测量OLT和ONU连接时不存在光纤传输延时的信号输出延时，确定该系统延时。

优选地，本实施例中确定系统延时具体包括：

采用小于设定长度的光纤连接OLT与其中一个ONU；

确定从OLT向上述ONU发送信号，到该ONU接收信号并处理输出的延时为系统延时。

通过用一条很短的光纤连接OLT和ONU，然后测量的PPS和ONU侧的输出误差，由于光纤很短，所以Tpdd近似等于0，此时测量出的误差就是系统引入的时间延时Tsys：

步骤S302，根据OLT连接的每个ONU对应的归一化延时EqD，确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时Tpdd，其中归一化延时使各ONU对应的参考归一化延时相等，其中每个ONU对应的参考归一化延时等于该ONU对应的归一化延时加上信号在所述OLT和该ONU间的往返延时，即：

Teqd(x)＝RTD(x)+EqD(x)

RTD是不考虑归一化延时EqD时，OLT发出GTC帧到OLT接收到相同超帧号的GTC帧的往返延时，Teqd是恒定的参考归一化延时，等于归一化延时EqD和上述往返延时RTD的和。

GPON系统中，OLT通过调整ONU对应的归一化延时EqD，使信号在OLT和与其连接的每个ONU间的参考归一化延时Teqd相等。例如：GPON系统中，ONU距离OLT的最远光纤距离为60km，那么60km处的那个ONU对应的归一化延时为最小值，一般为0。而0km处的ONU对应的归一化延时为最大值，记为EqD(0)。通过该EqD(0)，等效于信号在光纤上跑了60km。通过每个ONU对应的归一化延时，使得信号在OLT和各个ONU间参考归一化延时，与信号OLT和距离该OLT光纤距离最远的ONU间参考归一化延时相等，各个ONU中信号到达OLT的时间就一致了。

Teqd由下列式(1)中各个延时组成，下面实施例描述中提到的x本质上是对采用不同光纤长度连接ONU的标识，为了方便描述和理解，x可以直接看ONU与OLT连接时采用的光纤长度：

Teqd(x)＝RTD(x)+EqD(x) (1)

＝TiS1+Tpdd(x)+TiO1+Ts+EqD(x)+TiO2+Tpdu(x)+TiS2

式(1)中，TiS1+TiO1+Ts+TiO2+TiS2是由于光/电、电/光转换和转换后信号处理引起的总系统延时，各个ONU对应的TiS1+TiO1+Ts+TiO2+TiS2均相等，而Tpdd(x)+Tpdu(x)是由于光纤传输引起的光纤传输延时，因此与光纤长度有关，采用不同光纤长度连接OLT的ONU的光纤传输延时不同；EqD(x)是用来均衡信号在OLT和各个ONU间的参考归一化延时的，由于上述总系统延时相等，因此，可以确定该EqD(x)与Tpdd(x)+Tpdu(x)的值密切相关的。即采用不同长度x光纤连接OLT的ONU对应的Tpdd(x)+EqD(x)+Tpdu(x)相等。

鉴于以上分析，根据为使参考归一化延时相等而对各个ONU设置的归一化延时EqD，只要确定某一ONU的Tpdd(x)+EqD(x)+Tpdu(x)后，即可确定OLT与该OLT所连接的每个ONU的下行光纤传输延时。因此可以通过不同ONU对应的归一化延时确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时；

步骤S303，根据OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时Tpdd，及所确定的所述系统延时Tsys，确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时。

根据下列公式确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时：

Tdelay(x)＝Tsys+Tpdd(x)。

只要确定某一ONU的Tpdd(x)+EqD(x)+Tpdu(x)后，即可确定OLT与该OLT所连接的每个ONU的下行光纤传输延时。下面给出具体实施时一种优选的确定下行光纤传输延时的方法。

由于采用光纤长度x的ONU对应的参考归一化延时为Teqd(x)由上述式(1)确定，则理论上采用光纤长度为0的ONU对应的参考归一化延时为Teqd(0)为：

Teqd(0)＝TiS1+TiO1+Ts+EqD(0)+TiO2+TiS2 (2)

即光纤长度为0时，上行光纤传输延时Tpdu(x)和下行光纤传输延时Tpdd(x)均为0，而将采用光纤长度为0的ONU与OLT连接，要通过归一化延时EqD(0)使参考归一化延时与其它ONU相等。

GPON系统中，上行光波的波速为v₁，下行光波的波速为v₂，其中波速可以通过波长确定，如现有GPON系统中下行采用1490nm光波，上行采用1310nm光波，都在通一根光纤上传输，通过不同的频段区分，可以得到上下行传输延时的关系：

Tpdd(x)/Tpdu(x)＝v₁/v₂ (3)

式(1)(2)(3)组成方程组，通过求解方程组，可以得到：

Tpdd (x) = \frac{[EqD (0) - EqD (x)] * v_{2}}{v_{1} + v_{2}} - - - (4)

鉴于以上理论分析，本实施例中根据每个ONU对应的归一化延时确定下行光纤传输延时，具体包括：

测量光纤传输延时被判定为零的ONU连接OLT时对应的第一归一化延时EqD(0)；

根据所述第一归一化延时EqD(0)、上行光波的波速v₁和下行光波的波速v₂及每个ONU对应的归一化延时EqD(x)，确述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时。具体地，通过上述式(4)确定该下行光纤传输延时。

本实施例中光纤传输延时被判定为零的ONU，具体为采用小于设定长度的光纤与OLT连接的ONU；所以EqD(0)的测量方法如下：

用一条很短的光纤连接OLT和ONU，测量不考虑归一化延时EqD(0)的往返延时；设GPON系统中与OLT连接采用的光纤长度最长为60km，测量不考虑归一化延时的往返延时；将两次测量的差值确定为EqD(0)。即采用的光纤长度最长的ONU对应的归一化延时为0。

本实施例中上述测量系统延时和第一等效延的方法中，理论上需要确定的没用光纤传输延时的ONU间的延时和其对应的归一化延时，限于目前的光纤连接技术，上述测量都是通过将ONU通过很短的光纤与OLT连接测量，但不排除其它各种没用传输延时的连接方式下测量ONU延时确定系统延时和对应的归一化延时。

在通过实施例1确定了GPON中OLT向ONU发送信号的绝对延时的基础上，依照本发明实施例2中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；将确定的所述绝对延时、超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给该OLT连接的光网络单元ONU，指示ONU根据所述绝对延时、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(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4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2作进一步详细描述。

如图5所示，本发明实施例中OLT基于GPON进行时钟同步的方法包括：

步骤S501，利用实施例1所述方法确定OLT与连接的每个ONU间的绝对延时；

根据实施例1的描述，采用光纤长度连接OLT的ONU，对应的绝对延时不同。

步骤S502，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该OLT连接的授时型接收机获得时间信息。

具体的，OLT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帧的帧头对齐当前时间，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和ONU要保持一致，即如果OLT将GTC帧的帧头对其当前时间，则ONU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获得时间信息的方式都是用本发明实施例。

步骤S503，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；

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。

其中，OLT确定超帧号溢出次数具体包括：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。

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。

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。

步骤S504，将确定的所述绝对延时、超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给OLT连接的光网络单元ONU，指示ONU根据所述绝对延时、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，并将所述第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

其中，基站需要周期性进行时钟同步。也就是说，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。

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。

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，利用第一消息将每个ONU的绝对延时发送给对应的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，利用第二消息向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间。

具体地，利用第二消息向ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间，包括如下步骤中任意一个或多个步骤：

1)间隔设定时间间隔向所有ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间，所述设定时间间隔小于超帧号溢出周期；

2)检测到新的ONU接入到所述OLT时，向新接入的ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间；

3)确定有ONU发起查询时间请求时，向发起查询时间请求的ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间。

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(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)。

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	T₀
7-8	N
		9-12	Reserved
13	CRC

表2用于传送Tdelay的消息

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

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。

另外，本实施例中OLT确定超帧号溢出次数达到确定值，使超帧号溢出次数、超帧号表示GTC帧的最大发送次数和GTC帧长度三者乘积为整秒时间时，将所述整秒时间整合到第一绝对时间上，得到第一绝对时间修正值；并

将确定的超帧号溢出次数除以所述确定值，取余得到超帧号溢出次数修正值；

确定超帧号溢出次数达到所述确定值后向OLT连接的ONU发送的超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，具体为所述超帧号溢出次数修正值和所述第一绝对时间修正值。

例如134217.728秒*125＝16777216秒，当超帧号溢出计数器N等于125时，刚好与整数秒对齐。此时，可以将整秒合并到第一绝对时间T0上，即当N等于125时，做下面运算：

T0’＝T0+16777216

N’＝N％125

这样做的好处是，N’的取值范围是0～124，只需要用一个8bit信息表示就可以了。

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。

具体的，ONU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

其中，T_delay是ONU对应的绝对时延，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。

另外，本发明实施例中ONU除了将可以采用将第二绝对时间发送给基站的方式，供基站进行时钟同步外，还可以采用如下方式：

所述ONU利用锁相环对确定的所述第二绝对时间信息进行锁定，得到PPS和TOD信息；

所述ONU向与该ONU连接的基站发送得到的PPS和TOD信息，指示所述基站根据所述得到PPS和TOD信息进行时钟同步。

即ONU直接向Node-B提供8Khz信号和8Khz时刻对应ONU绝对时间信息，或利用内部的锁相环对确定的所述第二绝对时间信息进行锁定，输出标准PPS和TOD信息。

依照本发明的实施例3中，还提供一种确定延时的装置和光线路终端OLT，如图6所示，该确定延时的装置包括：

系统延时确定单元601，用于确定从光线路终端OLT向该OLT连接的光网络单元ONU发送信号，到所述ONU接收信号并处理输出的绝对延时中，除下行光纤传输延时外的系统延时；

下行光纤传输延时确定单元602，用于根据所述OLT连接的每个ONU对应的归一化延时，确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时，其中所述归一化延时使各ONU对应的参考归一化延时相等，其中每个ONU对应的参考归一化延时为该ONU对应的归一化延时与信号在所述OLT和该ONU间的往返延时的和；

绝对延时确定单元603，用于根据OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时，及所确定的所述系统延时，确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时。

其中，所述系统延时确定单元601具体包括：

光纤连接单元601a，用于采用小于设定长度的光纤所述OLT和其中一个ONU；

第一延时确定单元601b，用于确定从所述OLT向所述光纤确定单元601a连接的ONU发送信号，到该ONU接收信号并处理输出的延时为系统延时。

其中，所述下行光纤传输延时确定单元602具体包括：

归一化延时测量单元602a，用于测量光纤传输延时被判定为零的ONU连接OLT时对应的第一归一化延时；归一化延时测量单元602a具体用于将采用小于设定长度的光纤与OLT连接的ONU判定为光纤传输延时被判定为零的ONU；

第二延时确定单元602b，用于根据所述第一归一化延时、上行光波和下行光波的波速及每个ONU对应的归一化延时，确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时。

其中，所述第二延时确定单元602b具体根据下列公式确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时：

Tpdd (x) = \frac{[EqD (0) - EqD (x)] * v_{2}}{v_{1} + v_{2}}

其中，Tpdd(x)为标识为x的ONU对应的下行光纤传输延时，采用不同长度光纤的ONU采用不同标识，EqD(0)为所述第一归一化延时，EqD(x)为标识为x的ONU对应的归一化延时，v₁为上行光波的波速，v₂为下行光波的波速。

所述绝对延时确定单元603具体用于根据下列公式确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时：

Tdelay(x)＝Tsys+Tpdd(x)

其中，Tdelay(x)为OLT与该OLT所连接的标识为x的ONU间的绝对延时，采用不同光纤长度连接ONT的ONU采用不同标识，Tsys为系统延时，Tpdd(x)为标识为x的ONU对应的下行光纤传输延时。

本实施例中所提供的光线路终端OLT，如图7所示，包括：上述实施例中确定延时的装置701、第一绝对时间确定单元702、超帧号溢出次数确定单元703和发送单元704。

上述实施例中确定延时的装置701，用于确定所述OLT与连接的每个ONU间的绝对延时；

第一绝对时间确定单元702，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，如果第一绝对时间确定单元702上电后，还没有发送GTC帧，就获得时间信息，则第一绝对时间确定单元702确定发送的第一个GTC帧的第一绝对时间；

如果第一绝对时间确定单元702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，第一绝对时间确定单元702可以从核心网或通过与OLT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OLT获得时间信息的内容类似，在此不再赘述。

超帧号溢出次数确定单元703，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。

在具体实施中，超帧号溢出次数确定单元703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。

超帧号溢出次数确定单元703具体获得超帧号溢出次数的方式与本发明实施例1中获得超帧号溢出次数的方式类似，在此不再赘述。

发送单元704，用于将确定的所述绝对延时、超帧号溢出次数和所述第一绝对时间发送给OLT连接的光网络单元ONU，指示ONU根据所述绝对延时、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，并将所述第二绝对时间发送给基站，供基站进行时钟同步。

由于每个ONU都对应一个绝对时延，所有的ONU对应的第一绝对时间和超帧号溢出次数都相同，所述发送单元704具体包括：

第一消息发送单元，用于通过单播方式，利用第一消息将每个ONU的绝对延时发送给对应的ONU；

第二消息发送单元，用于通过单播方式或广播方式，利用第二消息向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间。

所述第二消息发送单元包括如下三个单元中任一个或多个单元：

间隔发送单元，用于间隔设定时间间隔向所有ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间，所述设定时间间隔小于超帧号溢出周期；

新接入响应单元，用于检测到新的ONU接入到所述OLT时，向新接入的ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间；

查询响应单元，用于确定有ONU发起查询时间请求时，向发起查询时间请求的ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间。

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，发送单元704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。

另外，本实施例中上OLT还包括：

绝对时间修正单元，用于确定超帧号溢出次数达到确定值，使超帧号溢出次数、超帧号表示GTC帧的最大发送次数和GTC帧长度三者乘积为整秒时间时，将所述整秒时间整合到所述第一绝对时间确定单元确定的第一绝对时间上，得到第一绝对时间修正值；

超帧号溢出次数修正单元，用于确定超帧号溢出次数达到所述确定值，将所述超帧号溢出次数确定单元所确定的超帧号溢出次数除以所述确定值，取余得到超帧号溢出次数修正值；

所述发送单元704，用于确定超帧号溢出次数达到所述确定值后向OLT连接的ONU发送的超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，具体为所述超帧号溢出次数修正值和所述第一绝对时间修正值。

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。由于可以准确确定OLT到ONU的延时，保证了ONU确定的时间的准确性。

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

1.一种确定延时的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定系统延时具体包括：

采用小于设定长度的光纤连接所述OLT和其中一个ONU；

确定从所述OLT向该ONU发送信号，到该ONU接收信号并处理输出的延时为系统延时。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个ONU对应的归一化延时确定下行光纤传输延时，具体包括：

测量光纤传输延时被判定为零的ONU连接OLT时对应的第一归一化延时；

根据所述第一归一化延时、上行光波和下行光波的波速及每个ONU对应的归一化延时，确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据下列公式确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时：

Tpdd (x) = \frac{[EqD (0) - EqD (x)] * v_{2}}{v_{1} + v_{2}}

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述光纤传输延时被判定为零的ONU，具体为采用小于设定长度的光纤与OLT连接的ONU。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下列公式确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时：

Tdelay(x)＝Tsys+Tpdd(x)

其中，Tdelay(x)为OLT与该OLT所连接的标识为x的ONU间的绝对延时，采用不同长度光纤的ONU采用不同标识，Tsys为系统延时，Tpdd(x)为标识为x的ONU对应的下行光纤传输延时。

7.一种光线路终端OLT基于GPON进行时钟同步的方法，其特征在于，包括：

利用权利要求1～6任一所述方法确定所述OLT与连接的每个ONU间的绝对延时；

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定超帧号溢出次数具体包括：

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。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，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。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，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，具体包括：

通过单播方式，利用第一消息将每个ONU的绝对延时发送给对应的ONU；

通过单播方式或广播方式，利用第二消息向所述ONU发送所述超帧号溢出次数和所述第一绝对时间。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述利用第二消息向ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间，包括如下步骤中任意一个或多个步骤：

间隔设定时间间隔向所有ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间，所述设定时间间隔小于超帧号溢出周期；

检测到新的ONU接入到所述OLT时，向新接入的ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间；

确定有ONU发起查询时间请求时，向发起查询时间请求的ONU发送超帧号溢出次数和第一绝对时间。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

确定超帧号溢出次数达到确定值，使超帧号溢出次数、超帧号表示GTC帧的最大发送次数和GTC帧长度三者乘积为整秒时间时，将所述整秒时间整合到第一绝对时间上，得到第一绝对时间修正值；并

确定超帧号溢出次数达到所述确定值后向所述OLT连接的ONU发送的超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，具体为所述超帧号溢出次数修正值和所述第一绝对时间修正值。

13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，从核心网或通过与所述OLT连接的授时型接收机获得所述时间信息。

14.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

15.一种确定延时的装置，其特征在于，包括：

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述系统延时确定单元具体包括：

光纤连接单元，用于采用小于设定长度的光纤连接所述OLT和其中一个ONU；

第一延时确定单元，用于确定从所述OLT向所述光纤连接单元连接ONU发送信号，到该ONU接收信号并处理输出的延时为系统延时。

17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述下行光纤传输延时确定单元具体包括：

归一化延时测量单元，用于测量光纤传输延时被判定为零的ONU连接OLT时对应的第一归一化延时；

第二延时确定单元，用于根据所述第一归一化延时、上行光波和下行光波的波速及每个ONU对应的归一化延时，确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第二延时确定单元具体根据下列公式确定OLT与该OLT所连接的每个ONU间的下行光纤传输延时：

Tpdd (x) = \frac{[EqD (0) - EqD (x)] * v_{2}}{v_{1} + v_{2}}

其中，Tpdd(x)为标识为x的ONU对应的下行光纤传输延时，不同的ONU采用不同标识，EqD(0)为所述第一归一化延时，EqD(x)为标识为x的ONU对应的归一化延时，v₁为上行光波的波速，v₂为下行光波的波速。

19.如权利要求17所述的装置，其特征在于，第一归一化延时测量单元具体用于将采用小于设定长度的光纤与OLT连接的ONU判定为光纤传输延时被判定为零的ONU。

20.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述绝对延时确定单元具体用于根据下列公式确定所述OLT与该OLT所连接的每个ONU间的绝对延时：

Tdelay(x)＝Tsys+Tpdd(x)

其中，Tdelay(x)为OLT与该OLT所连接的标识为x的ONU间的绝对延时，不同的ONU采用不同标识，Tsys为系统延时，Tpdd(x)为标识为x的ONU对应的下行光纤传输延时。

21.一种光线路终端OLT，其特征在于，包括：

权利要求15～20任一所述的确定延时的装置，用于确定所述OLT与连接的每个ONU间的绝对延时；

22.如权利要求21所述的OLT，其特征在于，所述超帧号溢出次数确定单元具体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。

23.如权利要求21所述的OLT，其特征在于，所述发送单元用于通过物理层运行、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。

24.如权利要求21所述的OLT，其特征在于，所述发送单元包括：

25.如权利要求24所述的OLT，其特征在于，所述第二消息发送单元包括如下三个单元中任一个或多个单元：

26.如权利要求21所述的OLT，其特征在于，还包括：

所述发送单元，用于确定超帧号溢出次数达到所述确定值后向OLT连接的ONU发送的超帧号溢出次数和所述第一绝对时间，具体为所述超帧号溢出次数修正值和所述第一绝对时间修正值。

27.如权利要求21所述的OLT，其特征在于，所述第一绝对时间确定单元具体用于从核心网或通过与所述OLT连接的授时型接收机获得所述时间信息。