CN110324104B - Pon系统中的时间同步方法、olt、onu和pon系统 - Google Patents

Pon系统中的时间同步方法、olt、onu和pon系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PON系统中的时间同步方法，OLT，ONU和PON系统。该方法包括：OLT向ONU广播时间同步数据，该时间同步数据包括时间计数信息和时间信息，时间信息与ONU的本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值的时刻关联，ONU接收该时间同步数据。各个ONU本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值时，根据时间信息进行时间同步。OLT可以通过广播gem port，或者广播LLID，或者广播PLOAM向ONU广播时间同步数据。OLT的PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。

Description

PON系统中的时间同步方法、OLT、ONU和PON系统
技术领域
本发明涉及光通信领域，并且更具体地，涉及一种PON系统中的时间同步方法、光线路终端、光网络单元和PON系统。
背景技术
无源光网络(Passive Optical Network，PON)技术是一种点到多点的光纤接入技术。PON系统可以包括光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)、光分配网络(OpticalDistribution Network，ODN)和至少一个光网络单元(Optical Network Unit，ONU)。OLT与ODN连接，ODN与多个ONU连接。
在PON系统中，OLT到ONU单向传递时间，实现时间同步。现有技术中，OLT向ONU发送光网络终端管理控制接口(optical network terminal management and controlinterface，OMCI)报文，OMCI报文中携带OLT的精确发送时间，ONU可以通过本地接收OMCI报文的时间和报文携带的精确发送时间来进行时间同步。
现有技术中，OLT一般每10秒向ONU发送一条OMCI报文，即发包率一般为1/10Hz。然而，对于高发包率需求的PON系统来说，例如，对于发包率要求达到16Hz的PON系统来说，若该OLT的单板上设置有16个PON口，且每个PON口下对应设置有64个ONU，则每个PON口每秒需要发送16*64＝1024条OMCI消息，每个单板需要发送1024*16＝16384条OMCI消息。这会造成PON系统的单板CPU负荷很大，甚至会影响正常的OMCI消息交互。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种PON系统中的时间同步方法、光线路终端、光网络单元和PON系统，旨在降低PON系统中由时间同步所造成的单板CPU负荷。
第一方面，提供了一种PON系统中的时间同步方法，该方法应用于OLT，该方法包括：光线路终端OLT生成时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；所述OLT向光网络单元ONU广播所述时间同步数据。其中，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻。从而，OLT的一个PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。
其中，所述时间信息与第一时刻相关联可以为：时间信息指示所述第一时刻，各个ONU根据第一时刻可以计算出本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值的时刻；或者，所述时间信息指示OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻；或者，所述时间信息指示第二时刻，所述第二时刻与所述第一时刻之间具有预设时间差值。
其中，OLT可以通过广播gem port向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中，ETH报文包括广播标识；或者，OLT通过广播LLID向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中，所述OAM消息包括广播标识；或者，OLT通过广播PLOAM向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中，所述PLOAM消息包括广播标识。
其中，时间计数信息指示超帧的计数值，所述PON系统为GPON系统；或者，所述时间计数信息指示LocalTime的计数值，所述PON系统为EPON系统。
进一步的，OLT的单板上设有至少两个PON口，至少两个PON口划分为第一PON口和第二PON口，所述第一PON口发送数据的第一时刻与所述第二PON口发送数据的时刻之间具有预设时间偏差；所述OLT生成时间同步数据包括：所述第一PON口触发所述OLT的CPU中断；所述CPU读取当前的时间计数信息和第一PON口对应的时间信息；所述OLT生成第一时间同步数据，所述第一时间同步数据包括读取的所述时间计数信息和时间信息；所述OLT根据所述第二PON口与所述第一PON口之间的所述预设时间偏差和读取的所述时间信息，确定各个所述第二PON口对应的时间信息；所述OLT生成第二时间同步数据，所述第二时间同步数据包括读取的所述时间计数信息和确定的所述时间信息；所述OLT向ONU广播所述时间同步数据包括：所述OLT通过所述第一PON口广播所述第一时间同步数据，并通过所述第二PON口广播所述第二时间同步数据。仅仅通过第一PON口触发CPU中断，第二PON口不需要触发CPU中断，从而能够进一步的减少CPU中断次数，进而减少CPU负荷。
第一PON口触发所述OLT的CPU中断的频率至少为16Hz，所述OLT的每个PON口向所述ONU广播所述时间同步数据的频率至少为16Hz，从而能够满足IEEE协议组织提出的IEEE1588V2精确时间传送协议，进而实现ns级精度的时间同步。
第二方面，提供了一种PON系统中的时间同步方法，该方法应用于ONU，该方法包括：光网络单元ONU接收OLT广播的时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；在所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值时，根据所述时间信息进行时间同步；其中，所述ONU通过广播gem port通道接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；或者，所述ONU通过广播LLID通道接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；或者，所述ONU通过广播PLOAM通道接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。从而，OLT的一个PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。
第三方面，提供了一种OLT，该OLT包括：处理器，用于生成时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；收发器，用于向光网络单元ONU广播所述时间同步数据。其中，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻。从而，OLT的一个PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。
第四方面，提供了一种ONU，该ONU包括：收发器，用于接收OLT广播的时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；处理器，用于在所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值时，根据所述时间信息进行时间同步；其中，所述ONU通过广播gem port接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；或者，所述ONU通过广播LLID接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；或者，所述ONU通过广播PLOAM接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。从而，OLT的一个PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。
第五方面，提供了一种PON系统中的时间同步装置，该装置应用于OLT，该装置包括生成模块和收发模块，该生成模块用于生成时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；该收发模块用于向光网络单元ONU广播所述时间同步数据。其中，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻。从而，OLT的一个PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。
第六方面，提供了一种PON系统中的时间同步装置，该装置应用于ONU，该装置包括收发模块，用于接收OLT发送的时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；同步模块，用于在所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值时，根据所述时间信息进行时间同步；其中，所述ONU通过广播gem port接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；或者，所述ONU通过广播LLID接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；或者，所述ONU通过广播PLOAM接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。从而，OLT的一个PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。
第七方面，提供了一种PON系统，该PON系统包括上述第三方面所述的OLT和上述第四方面所述的ONU。
第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有上述第五或第六方面所述的装置所用的计算机软件指令，或者存储有上述第三或第四方面所述的设备所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
附图说明
图1为适用于本发明实施例的PON系统的架构示意图；
图2为依照本发明一实施例的PON系统的时间同步方法的一示范性流程图；
图3为依照本发明一实施例的PON系统的时间同步方法的又一示范性流程图；
图4为依照本发明一实施例的OLT的硬件结构示意图；
图5为依照本发明一实施例的ONU的硬件结构示意图；
图6为依照本发明一实施例的时间同步装置一示范性功能模块示意图；
图7为依照本发明一实施例的时间同步装置另一示范性功能模块示意图；
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的技术方案，可以应用于各种以太网无源光网络(EthernetPassive Optical Network，EPON)和吉比特无源光网络(Gigabit Passive OpticalNetwork，GPON)中，如10G EPON、单波25G EPON、2ⅹ25G EPON、单波50G EPON、2ⅹ50G EPON以及100G EPON等，以及GPON，XGPON，XGSPON，TWDMPON或其他类型的GPON中。
图1为适用本发明各个实施例的PON系统的架构示意图，如图1所示，PON系统100包括至少一个OLT110、至少一个ODN120和多个ONU130。其中，OLT110为PON系统100提供网络侧接口，ONU130为PON系统100提供用户侧接口，与ODN 120相连。如果ONU 130直接提供用户端口功能，则称为光网络终端(Optical Network Terminal，ONT)。为了便于描述，下文所提到的ONU130统指可以直接提供用户端口功能的ONT和提供用户侧接口的ONU。ODN 120是由光纤和无源分光器件组成的网络，用于连接OLT 110设备和ONU 130设备，用于分发或复用OLT110和ONU 130之间的数据信号。
在该PON系统100中，从OLT 110到ONU 130的方向定义为下行方向，而从ONU 130到OLT 110的方向定义为上行方向。在下行方向，OLT 110采用时分复用(Time DivisionMultiplexing，TDM)方式将下行数据广播给该OLT 110管理的多个ONU 130，各个ONU 130只接收携带自身标识的数据；而在上行方向，多个ONU 130采用时分多址(Time DivisionMultiple Access，TDMA)的方式与OLT 110进行通信，每个ONU 130按照OLT 110为其分配的时域资源发送上行数据。采用上述机制，OLT 110发送的下行光信号为连续光信号，而ONU130发送的上行光信号为突发光信号。
该OLT 110通常位于中心局(Central Office，CO)，可以统一管理至少一个ONU130，并在ONU 130与上层网络之间传输数据。具体来说，该OLT 110可以充当ONU 130与所述上层网络(比如因特网、公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network，PSTN)之间的媒介，将从上层网络接收到的数据转发到ONU 130，以及将从ONU 130接收到的数据转发到该上层网络。该OLT 110的具体结构配置可能会因该PON系统100的具体类型而异，比如，在一种实施例中，该OLT 110可以包括发射机和接收机，该发射机用于向ONU 130发送下行连续光信号，该接收机用于接收来自ONU 130的上行突发光信号，其中该下行光信号和上行光信号可以通过该ODN 120进行传输，但本发明实施例不限于此。
该OLT 110可以包括单板，单板包括TM模块，媒体接入控制(Media AccessControl，MAC)模块和中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。TM接收PPS(Pulse PerSecond)信号和时钟信号，并根据接收的PPS信号和时钟信号同步自身的时间信息。MAC根据配置的时间间隔，每隔所述时间间隔定时产生中断，并锁定本地时间计数值(例如，GPON中可以为超帧的计数值，EPON中可以为LocalTime的计数值)，同时MAC发送中断通知给CPU，CPU收到中断通知后，读取MAC模块当前的本地时间计数信息，以及读取TM当前的时间信息。
该ONU 130可以分布式地设置在用户侧位置(比如用户驻地)。该ONU 130可以为用于与OLT 110和用户进行通信的网络设备，具体而言，该ONU 130可以充当OLT 110与用户之间的媒介，例如，ONU 130可以将从该OLT 110接收到的数据转发到用户，以及将从该用户接收到的数据转发到OLT 110。
该ODN 120可以是一个数据分发网络，可以包括光纤、光耦合器、分光器或其他设备。在一个实施例中，该光纤、光耦合器、分光器或其他设备可以是无源光器件，具体来说，该光纤、光耦合器、分光器或其他设备可以是在OLT 110和ONU 130之间分发数据信号时不需要电源支持的器件。具体地说，以光分路器(Splitter)为例，该光分路器可以通过主干光纤连接到OLT 110，并分别通过多个分支光纤连接到多个ONU 130，从而实现OLT 110和ONU130之间的点到多点连接。另外，在其他实施例中，该ODN 120还可以包括一个或多个处理设备，例如，光放大器或者中继设备(Relay device)。另外，ODN 120具体可以从OLT 110延伸到多个ONU 130，但也可以配置成其他任何点到多点的结构，本发明实施例不限于此。
以下提出一种PON系统中的时间同步方法，下面将结合附图，对本发明实施例所提供的时间同步方法进行详细的描述，如图2所示，该方法包括步骤S100至S105，各个步骤的具体实施方式如下：
S100，OLT生成时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻。
在本实施例中，所述时间信息与所述第一时刻关联可以理解为时间信息指示的时刻与第一时刻之间具有一定的关系，可以相等，也可以不相等。例如，时间信息与第一时刻关联可以为：时间信息可以指示第一时刻；或者，OLT的本地时间计数与ONU的本地时间计数之间也可以视为具有关联性，因此，OLT与ONU的的本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值的时刻之间也具有关联性，时间信息与第一时刻关联还可以为：时间信息还可以指示OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻；或者，时间信息与第一时刻关联还可以为：时间信息指示第二时刻，第二时刻与第一时刻之间具有预设时间差值。
在该PON系统为GPON系统时，时间计数信息可以指示超帧的计数值(也可称为supercount)。在该PON系统为EPON系统时，时间计数信息可以指示LocalTime的计数值。
S101，所述OLT向ONU广播所述时间同步数据。
OLT可以向至少两个ONU广播时间同步数据，也可以向PON口下的所有ONU广播时间同步数据。例如，OLT的单板上设置有16个PON口，且每个PON口下对应设置有64个ONU。对于一个PON口来说，可以向该PON口下的所有ONU(如64个ONU)广播时间同步数据，则每一个ONU均可以接收到时间同步数据，并根据该时间同步数据进行时间同步。用于承载时间同步数据的报文或消息中，可以包括广播标识，通过广播标识，可以使得承载时间同步数据的报文或消息，区别于单播消息，以供ONU识别该报文或消息为广播，进而保证ONU正确接收。
OLT可以通过广播gem port向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；该ETH报文中包括广播标识。
或者，所述OLT通过广播逻辑链路标识(Logical Link Identifier，LLID)向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在操作、管理和维护(Operation,Administration&Maintenance，OAM)消息中；该OAM消息中包括广播标识。
或者，所述OLT通过广播物理层操作管理维护(physical layer Operation,Administration&Maintenance，PLOAM)向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。该PLOAM消息中包括广播标识。
在一个实施例中，OLT向ONU广播时间同步数据的时刻可以位于第一时刻之前。即，OLT先把时间同步数据广播给ONU，然后间隔一段时间后，在ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻时，ONU即可进行时间同步，例如，ONU可以将时间同步为时间信息所指示的时刻，还可以对时间信息所指示的时刻进行相应的补偿，将时间同步为补偿后的时刻。
在另一个实施例中，OLT向ONU广播时间同步数据的时刻也可以等于第一时刻或在第一时刻之后。ONU可以将时间信息所指示的时刻进行相应的补偿，将时间同步为补偿后的时刻。
S102，所述ONU接收所述时间同步数据。
ONU接收时间同步数据后，提取其中的时间计数信息和时间信息，并将时间计数信息和时间信息关联保存起来。
S103，在ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值时，根据所述时间信息进行时间同步。
ONU的本地时间计数可以在注册时与OLT之间同步。还可以在注册后周期性的与OLT之间同步本地时间计数。
ONU可以通过广播gem port接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；如表1所示，为ETH报文的一实施例。
表1
Figure BDA0001611364350000061
Figure BDA0001611364350000071
或者，ONU通过广播LLID接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；如表2所示，为OAM消息的一实施例。
表2
Figure BDA0001611364350000072
Figure BDA0001611364350000081
或者，ONU通过广播PLOAM接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。如表3所示，为PLOAM消息的一实施例。
表3
Figure BDA0001611364350000082
在一个实施例中，ONU先接收到时间同步数据，并将其中的时间计数信息和时间信息关联保存；然后ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值，ONU根据时间信息进行时间同步。例如，可以在ONU本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值时，将ONU的时间同步为时间信息所指示的时刻；或者根据时间信息所指示的时刻计算出ONU侧的精确时刻，在ONU本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值时，将ONU当前的时刻设置为所述精确时刻。
在另一个实施例中，ONU也可以在ONU本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值时或之后接收到时间同步数据。ONU时间同步的时刻可以为ONU本地时间计数值达到A值的时刻，A值可以为时间计数信息与预设计数值之和。时间信息所指示的时刻可以为ONU本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值的时刻与预设时间值之和，或者还可以为OLT本地时间计数达到时间计数信息所指示的计数值的时刻与预设时间值之和，预设时间值的时长可以根据时间需要进行设置，使得ONU可以正确进行时间同步即可。
以GPON为例进一步描述本方案，以上述时间信息指示第一时刻为例进行说明：
OLT首先与上一级设备完成时间同步；
然后计算出OLT到达第X个超帧(Super Frame)(即OLT本地时间计数达到X)的时刻ToD-X；
OLT生成时间同步数据，时间同步数据中的时间计数信息指示X，时间信息即指示ToD-X；
OLT可以将时间同步数据封装在ETH报文中，然后通过广播gem port通道向ONU广播ETH报文，ONU接收ETH报文，解析并获知OLT到达第X个超帧的时刻；
或者，OLT可以将时间同步数据封装在PLOAM消息中，然后通过广播PLOAM通道向ONU广播PLOAM消息，ONU接收PLOAM消息，解析并获知OLT到达第X个超帧的时刻；
ONU本地也会对超帧进行计数，可以理解的是，理想情况下，ONU本地超帧计数和OLT本地超帧计数一致，即OLT与ONU同时到达第X个超帧。有些情况下，ONU本地超帧计数和OLT本地超帧计数也会有偏差，ONU可以对ToD-X进行相应的补偿，以获得准确的ONU本地时间计数到第X个超帧的时刻real-ToD-X。
在ONU到达第X个超帧时，则ONU将本地时间设置为real-ToD-X，完成时间同步。
可以理解的是，ONU在注册时，ONU的本地超帧的计数与OLT的超帧的计数完成了同步。ONU的本地时间等于超帧计数值乘以超帧的时间单位，超帧的时间单位即为一个超帧的时长，例如可以为125us。
以EPON为例进一步描述本方案，以上述时间信息指示第一时刻为例进行说明：
OLT首先与上一级设备完成时间同步；
然后计算出OLT的LocalTime为Y(即OLT的本地时间计数达到Y)时的时刻ToD-Y；
OLT生成时间同步数据，时间同步数据中的时间计数信息即指示Y，时间信息即指示ToD-Y；
OLT可以将时间同步数据封装在OAM消息中，然后通过广播LLID通道向ONU广播OAM消息，ONU接收OAM消息，解析并获知OLT的LocalTime为Y时的时刻ToD-Y；
ONU本地也会对时间进行计数，可以理解的是，理想情况下，ONU本地时间计数和OLT本地时间计数一致，即OLT与ONU同时到达第Y个LocalTime。有些情况下，ONU本地时间计数和OLT本地时间计数会有偏差，ONU可以对ToD-Y进行相应的补偿，以获得准确的ONU本地时间计数到第Y个LocalTime的时刻real-ToD-Y。
在ONU的LocalTime计数到Y时，则ONU将本地时间设置为real-ToD-Y，完成时间同步。
可以理解的是，ONU在注册时，ONU的本地LoaclTime计数与OLT的LocalTime计数完成了同步。ONU的本地时间等于LocalTime的计数值乘以LocalTime的时间单位，LocalTime的时间单位即为相邻两个LocalTime计数之间的时间间隔，例如可以为16ns，也可以为其他时间间隔。
本发明中，在PON系统时间同步过程中，OLT向ONU广播时间同步数据，例如，若OLT的每个PON口下对应设置64个ONU，则对应一份时间同步数据，该PON口只需要广播一次即可，则该PON口下的所有ONU均可以接收到该时间同步数据，不需要分别针对每个ONU单播，从而有效地降低了OLT的单板CPU的负荷。
为了进一步降低OLT中由时间同步所造成的单板CPU负荷，还可以通过降低CPU针对时间同步的中断次数。
OLT的单板上一般设置有至少两个PON口，可以将该至少两个PON口划分为第一PON口和第二PON口，本实施例中，将在时间同步中用来触发单板CPU中断的PON口称为所述第一PON口，将其余PON口称为第二PON口。第一PON口发送数据的第一时刻与所述第二PON口发送数据的时刻之间具有预设时间偏差。在GPON中，预设时间偏差小于超帧的周期长度(例如125us)，在EPON中，预设时间偏差小于LocalTime的周期长度。各个第二PON口之间也可以具有预设时间偏差，单板上的各个PON口中，任意两个PON口之间的预设时间偏差小于周期长度(如GPON中小于超帧的周期长度，EPON中小于LocalTime的周期长度)。以GPON为例，周期长度为125us，假设单板上设置有8个PON口，且这8个PON口中，将其中一个PON口作为第一PON口，其余PON口作为第二PON口，第一PON口可以在每个125us周期的起始时刻0us发送数据，其余7个第二PON口可以在125us周期的起始时刻0us之后发送数据，例如，这7个第二PON口分别在125/8us，125/8*2us，125/8*3us，125/8*4us，125/8*5us，125/8*6us，125/8*7us发送数据，从而避免了各个PON过于集中在某一个时刻发送数据，有利于降低CPU的负荷。
如图3所示，S100包括以下步骤：
S200，第一PON口触发OLT的CPU中断；
在一实施例中，第一PON口的计数器计数达到预设值时，MAC产生中断通知至CPU，使得CPU中断。
S201，在CPU中断时，CPU读取当前的时间计数信息和第一PON口对应的时间信息；
例如，在GPON中，CPU读取当前超帧的计数值X；在EPON中，CPU读取当前LocalTime寄存器的计数值。
S202，OLT生成第一时间同步数据，第一时间同步数据包括读取的时间计数信息和时间信息；
S203，OLT根据第二PON口与第一PON口之间的预设时间偏差和读取的时间信息，确定各个第二PON口对应的时间信息；
假设读取的第一PON口对应的时间信息为TOD0，上述7个第二PON口对应的时间信息分别为TOD1，TOD2，TOD3，TOD4，TOD5，TOD6，TOD7，则可以通过如下公式确定各个第二PON口对应的时间信息：
TOD1＝TOD0+125/8us；
TOD2＝TOD0+125/8*2us；
TOD3＝TOD0+125/8*3us；
TOD4＝TOD0+125/8*4us；
TOD5＝TOD0+125/8*5us；
TOD6＝TOD0+125/8*6us；
TOD7＝TOD0+125/8*7us；
S204，OLT生成第二时间同步数据，所述第二时间同步数据包括读取的所述时间计数信息和确定的所述时间信息；
在本实施例中，OLT可以生成7条第二时间同步数据，各条第二时间同步数据分别携带上述确定的TOD1，TOD2，TOD3，TOD4，TOD5，TOD6，TOD7。各个PON口的时间计数信息可以相同，因此第二时间同步数据中还包括上述确定的第一PON口的时间计数信息。
上述S101包括：OLT通过所述第一PON口广播所述第一时间同步数据，并通过所述第二PON口广播所述第二时间同步数据。即，上述7个第二PON口中的每个第二PON口分别广播格则对应的第二时间同步数据。
本发明中，仅仅通过第一PON口触发CPU中断，第二PON口不需要触发CPU中断，从而能够进一步的减少CPU中断次数，进而减少CPU负荷。
进一步的，第一PON口触发所述OLT的CPU中断的频率至少为16Hz，OLT的每个PON口向所述ONU广播所述时间同步数据的频率至少为16Hz，从而能够满足IEEE协议组织提出的IEEE1588V2精确时间传送协议，进而实现ns级精度的时间同步。
以下以OLT的每个PON口向所述ONU广播所述时间同步数据的频率为16Hz为例。以单板上设有8个PON口为例，且每个PON口下对应设置有64个ONU，按照背景技术中所述方法，则每个PON口每秒需要发送16*64＝1024条OMCI消息，每个单板上所有PON口需要发送1024*8＝8192条OMCI消息。则按照现有技术下，OLT的CPU每秒需要中断8192次。
而按照本发明的方法，其中一个PON口作为第一PON口，另外7个PON口作为第二PON口，第一PON口每秒需要中断16次，每中断一次，则向该第一PON口下64个ONU广播一次时间同步数据；其余的第二PON口不需要中断，也可以广播时间同步数据。因此OLT的CPU每秒只需要中断16次即可。相比于现有技术，大大减少了CPU的中断次数，有效低降低了CPU的负荷。
本发明还提供一种光线路终端OLT。如图4所示，该OLT包括处理器310、存储器320、媒体访问控制(medium access control，MAC)芯片330、收发器340和波分复用器350。
处理器310可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路ASIC，或者至少一个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
存储器320可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器320可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本发明实施例提供的技术方案时，用于实现本发明实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器320中，并由处理器310来执行。
在一实施例中，处理器310内部可以包括存储器320。在另一实施例中，处理器310和存储器320是两个独立的结构。
在一实施例中，处理器310和MAC芯片330可以是两个独立的结构。在另一实施例中，处理器310中可以包括MAC芯片330。
收发器340可以包括光发射器和/或光接收器。光发射器可以用于发送光信号，光接收器可以用于接收光信号。光发射器可以通过发光器件，例如气体激光器、固体激光器、液体激光器、半导体激光器、直调激光器等实现。光接收器可以通过光检测器，例如光电检波器或者光电二极管(如雪崩二极管)等实现。收发器340还可以包括数模转换器和模数转换器。收发器340还可以包括上述各个实施例中的PON口。
波分复用器350与收发器340相连，当OLT300发送光信号时，波分复用器充当复用器。当OLT300接收光信号时，波分复用器充当解复用器。波分复用器也可以称为光耦合器。
从上述实施例可以看出，OLT的处理器310用于执行步骤S100，S201，S202，S203，S204，收发器340用于执行步骤S101，S200。
处理器310、收发器340执行上述步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本发明实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种光线路终端ONU400。如图5所示，该ONU400包括处理器410、存储器420、媒体访问控制(medium access control，MAC)芯片430、收发器440和波分复用器450。
处理器410可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路ASIC，或者至少一个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
存储器420可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器420可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本发明实施例提供的技术方案时，用于实现本发明实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器420中，并由处理器410来执行。
在一实施例中，处理器410内部可以包括存储器420。在另一实施例中，处理器410和存储器420是两个独立的结构。
在一实施例中，处理器410和MAC芯片430可以是两个独立的结构。在另一实施例中，处理器410中可以包括MAC芯片430。
收发器440可以包括光发射器和/或光接收器。光发射器可以用于发送光信号，光接收器可以用于接收光信号。光发射器可以通过发光器件，例如气体激光器、固体激光器、液体激光器、半导体激光器、直调激光器等实现。光接收器可以通过光检测器，例如光电检波器或者光电二极管(如雪崩二极管)等实现。收发器440还可以包括数模转换器和模数转换器。
波分复用器450与收发器440相连，当ONU400发送光信号时，波分复用器充当复用器。当ONU400接收光信号时，波分复用器充当解复用器。波分复用器也可以称为光耦合器。
从上述实施例可以看出，ONU的处理器410用于执行步骤S103，收发器440用于执行步骤S102。
处理器410、收发器440执行上述步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本发明实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种PON系统中的时间同步装置500。该装置可以应用于OLT。如图6所示，该装置包括：生成模块501，收发模块502，读取模块503，确定模块504，从上述实施例可以看出，OLT的生成模块501用于执行步骤S100，S202，S204，收发模块502用于执行步骤S101，S200。读取模块503用于执行S201，确定模块504用于执行S203。
该装置各个模块执行上述步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本发明实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种PON系统中的时间同步装置600。该装置可以应用于ONU。如图7所示，该装置包括：收发模块601，同步模块602，从上述实施例可以看出，OLT的收发模块601用于执行步骤S102。同步模块602用于执行步骤S103。
该装置各个模块执行上述步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。
本发明实施例同样具有上述各个方法实施例中所描述的各种有益效果，在此不再赘述。
本发明还提供一种PON系统，该系统包括上述所述的光线路终端和所述的光网络单元。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
综上所述，以上仅为本发明的实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种PON系统中的时间同步方法，其特征在于，所述方法包括：
光线路终端OLT生成时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；
所述OLT向光网络单元ONU广播所述时间同步数据；
其中，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻；
所述OLT的单板上设有至少两个PON口，所述至少两个PON口划分为第一PON口和第二PON口，所述第一PON口对应的时间信息与所述第二PON口对应的时间信息之间具有预设时间偏差；所述OLT生成时间同步数据包括：
所述第一PON口触发所述OLT的CPU中断；
所述CPU读取当前的时间计数信息和第一PON口对应的时间信息；
所述OLT生成第一时间同步数据，所述第一时间同步数据包括读取的所述时间计数信息和时间信息；
所述OLT根据所述第二PON口与所述第一PON口之间的所述预设时间偏差和读取的所述时间信息，确定所述第二PON口对应的时间信息；
所述OLT生成第二时间同步数据，所述第二时间同步数据包括所述时间计数信息，以及所述第二PON口对应的时间信息；
所述OLT向ONU广播所述时间同步数据包括：
所述OLT通过所述第一PON口广播所述第一时间同步数据，并通过所述第二PON口广播所述第二时间同步数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间信息指示所述第一时刻；或者，所述时间信息指示所述OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻；或者，所述时间信息指示第二时刻，所述第二时刻与所述第一时刻之间具有预设时间差值。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述OLT向ONU广播所述时间同步数据包括：
所述OLT通过广播gem port向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；
或者，所述OLT通过广播LLID向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；
或者，所述OLT通过广播PLOAM向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ETH报文包括广播标识；或者，所述OAM消息包括广播标识；或者，所述PLOAM消息包括广播标识。
5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述时间计数信息指示超帧的计数值，所述PON系统为GPON系统；或者，所述时间计数信息指示LocalTime的计数值，所述PON系统为EPON系统。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一PON口触发所述OLT的CPU中断的频率至少为16Hz，所述OLT的每个PON口向所述ONU广播所述时间同步数据的频率至少为16Hz。
7.一种PON系统中的时间同步方法，其特征在于，所述方法包括：
光网络单元ONU接收光线路终端OLT广播的时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；
所述ONU接收所述OLT通过第二PON口广播的第二时间同步数据；
其中，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻；所述OLT的单板上设有至少两个PON口，所述至少两个PON口划分为第一PON口和第二PON口，所述第一PON口对应的时间信息与所述第二PON口对应的时间信息之间具有预设时间偏差；所述OLT生成时间同步数据包括：所述第一PON口触发所述OLT的CPU中断；所述CPU读取当前的时间计数信息和第一PON口对应的时间信息；所述OLT生成第一时间同步数据，所述第一时间同步数据包括读取的所述时间计数信息和时间信息；所述OLT根据所述第二PON口与所述第一PON口之间的所述预设时间偏差和读取的所述时间信息，确定所述第二PON口对应的时间信息；所述OLT生成第二时间同步数据，所述第二时间同步数据包括所述时间计数信息，以及所述第二PON口对应的时间信息；
在所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值时，根据所述时间信息进行时间同步。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述ONU通过广播gem port接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；或者，所述ONU通过广播LLID接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；或者，所述ONU通过广播PLOAM接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述ONU接收来自于所述OLT的同一个PON口广播的所述时间同步数据的频率至少为16Hz。
10.一种光线路终端OLT，其特征在于，所述OLT包括：
处理器，用于生成时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；
收发器，用于向光网络单元ONU广播所述时间同步数据，所述光网络单元ONU为至少两个ONU或一个PON口下所有ONU；
其中，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻；
所述OLT的单板上设有至少两个PON口，所述至少两个PON口划分为第一PON口和第二PON口，所述第一PON口对应的时间信息与所述第二PON口对应的时间信息之间具有预设时间偏差；所述OLT生成时间同步数据包括：
所述第一PON口触发所述OLT的CPU中断；
所述CPU读取当前的时间计数信息和第一PON口对应的时间信息；
所述OLT生成第一时间同步数据，所述第一时间同步数据包括读取的所述时间计数信息和时间信息；
所述OLT根据所述第二PON口与所述第一PON口之间的所述预设时间偏差和读取的所述时间信息，确定所述第二PON口对应的时间信息；
所述OLT生成第二时间同步数据，所述第二时间同步数据包括所述时间计数信息，以及所述第二PON口对应的时间信息；
所述OLT向ONU广播所述时间同步数据包括：
所述OLT通过所述第一PON口广播所述第一时间同步数据，并通过所述第二PON口广播所述第二时间同步数据。
11.如权利要求10所述的OLT，其特征在于，所述时间信息指示所述第一时刻，或者所述时间信息指示所述OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻，或者，所述时间信息指示第二时刻，所述第二时刻与所述第一时刻之间具有预设时间差值。
12.如权利要求10或11所述的OLT，其特征在于，所述收发器通过广播gem port向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；
或者，所述收发器通过广播LLID向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；
或者，所述收发器通过广播PLOAM向ONU广播所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。
13.如权利要求10所述的OLT，其特征在于，所述第一PON口触发所述处理器中断的频率至少为16Hz，所述OLT的每个PON口向所述ONU广播所述时间同步数据的频率至少为16Hz。
14.一种光网络单元ONU，其特征在于，所述光网络单元ONU包括：
收发器，用于接收光线路终端OLT广播的时间同步数据，所述时间同步数据包括时间计数信息和时间信息；
所述ONU接收所述OLT通过第二PON口广播的第二时间同步数据；
其中，所述时间信息与第一时刻相关联，所述第一时刻为所述OLT的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值的时刻；所述OLT的单板上设有至少两个PON口，所述至少两个PON口划分为第一PON口和第二PON口，所述第一PON口对应的时间信息与所述第二PON口对应的时间信息之间具有预设时间偏差；所述OLT生成时间同步数据包括：所述第一PON口触发所述OLT的CPU中断；所述CPU读取当前的时间计数信息和第一PON口对应的时间信息；所述OLT生成第一时间同步数据，所述第一时间同步数据包括读取的所述时间计数信息和时间信息；所述OLT根据所述第二PON口与所述第一PON口之间的所述预设时间偏差和读取的所述时间信息，确定所述第二PON口对应的时间信息；所述OLT生成第二时间同步数据，所述第二时间同步数据包括所述时间计数信息，以及所述第二PON口对应的时间信息；
处理器，用于在所述ONU的本地时间计数达到所述时间计数信息所指示的计数值时，根据所述时间信息进行时间同步。
15.如权利要求14所述的ONU，其特征在于，所述ONU通过广播gem port接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在ETH报文中；或者，所述ONU通过广播LLID接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在OAM消息中；或者，所述ONU通过广播PLOAM接收所述时间同步数据，所述时间同步数据封装在PLOAM消息中。
16.如权利要求14或15所述的ONU，其特征在于，所述ONU接收来自于所述OLT的同一个PON口广播的所述时间同步数据的频率至少为16Hz。
17.一种无源光网络PON系统，其特征在于，所述PON系统包括如权利要求10至13任一项所述的OLT和如权利要求14至16任一项所述的ONU。
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