CN110752889B - 一种光传输网络的同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光传输网络的同步方法，该方法包括：S1.上述光网络中转节点产生标准同步脉冲，并根据上述标准同步脉冲光网络中转节点分别向每一个网络节点发送检测指令；S2.N个网络节点分别接受到上述检测指令数据信息并识别触发码后，分别立即向光网络中转节点反馈一个反馈指令；S3.光网络中转节点接收每个网络节点分别反馈的反馈指令并识别相应地标记码，计算光网络中转节点到每个网络节点之间的光传输延时；S4.光网络中转节点向每个网络节点发送调整时钟信号，并计算变频时间；S5.在变频时间结束时激发每一个网络节点的同步脉冲，实现信号同步。

Description

一种光传输网络的同步方法

技术领域

本发明属于光传输领域，尤其涉及一种光传输网络的同步方法。

背景技术

光传输是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。在光传输网络中，各个传输节点之间通过光纤实现光信号的传递。光传输网络具有灵敏度高，不易受到电磁干扰，通讯衰减小，传输距离远的有点。因此，被广泛地应用于各类数据传输网络中。在光传输网络中，在各设备之间需要具有同步的时间关系，即同步关系。如果同步存在误差或者失去同步，则会使得整个光传输网络出现大量的错误信息码，甚至使得传输中断。因此，为了使整个传输系统有序、准确、可靠的工作，必须保证光传输网络的同步。

目前，光传输网络的同步方式主要是通过各设备之间直接发送同步信号来实现的，但是这种方法具有以下的缺点：1）随着传输距离的增加，光纤长度也明显增加，这样造成了在直接传递同步信号时，会产生误差；2）直接传递光同步信号需要使用光端机，这样大大增加了设备的复杂度和成本。

因此，针对这些问题与现有方法的不足，需要提供一种光传输网络的同步方法使得网络信号稳定并简化系统设计的复杂度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光传输网络的同步方法使得网络信号稳定并简化系统设计的复杂度。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种光传输网络的同步方法，该方法包括：

S1.上述光网络中转节点产生标准同步脉冲，并根据上述标准同步脉冲光网络中转节点分别向每一个网络节点发送检测指令；

S2. N个网络节点分别接受到上述检测指令数据信息并识别触发码后，分别立即向光网络中转节点反馈一个反馈指令；

S3. 光网络中转节点接收每个网络节点分别反馈的反馈指令并识别相应地标记码，计算光网络中转节点到每个网络节点之间的光传输延时；

S4. 光网络中转节点向每个网络节点发送调整时钟信号，并计算变频时间；

S5. 在变频时间结束时激发每一个网络节点的同步脉冲，实现信号同步。

进一步地，上述网络包括光网络中转节点和N个网络节点。

进一步地，N个网络节点中的每一个包括收发器和一路光纤收发模块；光网络中转节点包括收发器和多路光纤收发模块。

进一步地，光网络中转节点接受上级设备发送的差分时钟 clk_1，clk_2输入，光网络中转节点根据上级设备发送的差分时钟信号产生标准同步脉冲。

进一步地，检测指令包括位于指令前端的触发码。

进一步地，反馈指令包括位于指令前端的标记码。

进一步地，根据发出触发码和接收标记码的时间差计算光网络中转节点到每一个网络节点的网络延时。

本发明提供的一种光传输网络的同步方法使得网络信号稳定并简化系统设计的复杂度。

附图说明

图1为本发明涉及的光传输网络的结构示意图；

图2为本发明涉及同步方法时序图（仅展示了一个网络节点）。

具体实施方式

以下将对本发明提供的光传输网络故障定位方法作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，为光传输网络的结构示意图，从图1中可以看到光传输网络包括N个网络节点，节点1、节点2…节点N，上述网络节点相互连接，并且上述网络节点同时连接于光网络中转节点，从而构成整个网络。为了简化实施例，本实施例中仅仅提供了一个光网络中转节点的情况，实际应用中网络可以包括多个光网络中转节点，N个网络节点可以选择性地同时连接于多个光网络中转节点上。

上述光网络中转节点可以为光传输网络中的中转节点设备，例如路由，网络中继点等。光网络中转节点和N个网络节点之间通过光纤相互连接。N个网络节点和其下级设备进行通讯并接受相应地数据信号，并且将数据信号通过光纤上传至光网络中转节点。光网络中转节点接受上级设备的控制反馈信号，并将上述控制反馈信号传送给N个网络节点。由于光网络中转节点到N个网络节点中的每一个之间的光纤长度不尽相同，造成各个网络节点的信号光传输延时不同，因此在N个网络节点之间均需要保证传输的同步。

N个网络节点中的每一个包括收发器和一路光纤收发模块；光网络中转节点包括收发器和多路光纤收发模块。N个网络节点与光网络中转节点之间通过光纤互联。

下面详细介绍本发明提供的光传输网络的同步方法，以N个网络节点和一个光网络中转节点为例。

本申请提供的光传输网络的同步方法，如图2所示，图2仅显示了N个网络节点其中之一，以作示例，其实际上还包括其他多个网络节点，在图2中省略。

本发明提供的同步方法包括如下步骤：

S1.上述光网络中转节点产生标准同步脉冲，并根据上述标准同步脉冲光网络中转节点分别向N个网络节点的每一个发送检测指令。

具体的，光网络中转节点接受上级设备发送的差分时钟信号 clk_1，clk_2输入，光网络中转节点根据上级设备发送的差分时钟信号产生一个标准同步脉冲，该标准同步脉冲为一个开关脉冲信号，其用于激发光网络中转节点发送检测指令。光网络中转节点在该标准同步脉冲的开关脉冲信号的上升沿位置，同步向N个网络节点发送一个检测指令数据信息。

上述检测指令包括位于检测指令最前端的一个触发码以及位于触发码后段的其他编码。该触发码可以为一段特殊编码的数据信号，该触发码对应检测指令脉冲的上升沿。该触发码用于触发N个网络节点向光网络中转节点反馈信号。

S2. N个网络节点分别接受到上述检测指令数据信息并识别触发码后，分别立即向光网络中转节点反馈一个反馈指令。

具体的，当N个网络节点中的任意一个节点接收到检测指令后，网络节点接收到检测指令上升沿对应的触发码，该触发码能够激发N个网络节点向光网络中转点发送一个反馈指令数据信号。

上述反馈指令数据信号包括位于反馈指令数据信号最前端的一个标记码以及位于标记码后段的其他编码。

S3. 光网络中转节点接收N个网络节点分别反馈的N个反馈指令并识别相应地N个标记码， 分别计算光网络中转节点到N个网络节点之间的光传输延时。

具体地：光网络中转节点发送检测指令前端的触发码的时间为t₁，光网络中转节点接收到任意一个网络节点反馈的反馈指令前端的标记码的时间为t_2i（其中，i表示N个网络节点的编号，i取值为1~N）。

则光网络中转节点到N个网络节点中每一个节点的光传输延时为：

ΔT_i=(t_2i-t₁)/2（单位：μs）

其中，i表示N个网络节点的编号，i取值为1~N。

S4. 光网络中转节点向N个网络节点中每一个节点发送调整时钟信号，并计算变频时间。

具体包括：

S41. 确定光网络中转点向网络节点发送信号的基准时钟脉冲信号的脉冲宽度为T₀。

S42. 根据光网络中转节点到N个网络节点中每一个节点的光传输延时，获得光网络中转节点向各个网络节点传送的调整时钟信号的脉冲宽度。

具体地，可以将光网络中转节点向各个网络节点传送的调整时钟信号的脉冲宽度调整为T0-ΔTi。即，将每个网络节点通路上的基准时钟脉冲信号的脉冲宽度减去相应通路上的光传输延时。该脉冲宽度指一个周期的脉冲的上升沿至下一个周期的脉冲的上升沿之间的时间位置宽度。脉冲占空比为1:1。

从而，每一个网络节点通路上的调整时钟信号在第一个脉冲的下降沿相互对齐，同时，每一个网络节点通路上的调整时钟信号在第一个脉冲的下降沿与基准时钟脉冲信号第一个脉冲的下降沿对齐；并且调整时钟信号从第二个脉冲周期开始，与基准时钟脉冲信号相比每个周期均提前ΔTi的宽度。那么每一个网络节点通路上，第n个脉冲周期时，其下降沿相比于基准时钟脉冲信号的第n个脉冲周期的下降沿提前（n-1）ΔTi的宽度。

S43.计算变频时间点

具体地，以基准时钟脉冲信号的第一个脉冲的上升沿为起始点，计算变频时间，该变频时间为T0+（T0-ΔT1）×（T0-ΔT2）×（T0-ΔT3）×……×（T0-ΔTN）。

可替换地，该变频时间还可以为T0加T0，（T0-ΔT1），（T0-ΔT2），（T0-ΔT3），……，（T0-ΔTN）的最小公倍数。

进而，由于该变频时间包括了每一个网络节点通路上的调整时钟信号的脉冲宽度以及基准时钟脉冲信号宽度为因数的乘积或者最小公倍数，因此在变频时间结束的时刻，基准时钟脉冲以及每一个网络节点通路上的调整时钟信号脉冲均处于某一个脉冲周期结束的时刻，即均位于下降沿。

S5. 在变频时间结束时激发每一个网络节点的同步脉冲，实现信号同步。

具体地，利用变频时间结束时的各个网络节点通路上的调整时钟的脉冲信号的下降沿触发各个网络节点处的同步脉冲，此时各个网络节点的同步脉冲的上升沿与变频时间结束时的各个网络节点通路上的调整时钟的脉冲信号的下降沿相互吻合，并且位置相同，在多个网络节点之间实现了信号的同步。

本发明提供的一种光传输网络的同步方法使得网络信号稳定并使用信号位置差转化的调整信号的最小公倍数获得了位置相同的同步信号，简化系统复杂度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，因此以上所述仅为本发明的实施例。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还包括各种等效变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (1)

1.一种光传输网络的同步方法，其特征在于：

所述光传输网络的同步方法基于一种光传输网络的结构，该光传输网络包括N个网络节点和光网络中转节点，上述网络节点相互连接，并且上述网络节点同时连接于光网络中转节点，从而构成整个网络；

上述光网络中转节点为光传输网络中的中转节点设备，包括路由或网络中继点；光网络中转节点和N个网络节点之间通过光纤相互连接；N个网络节点和其下级设备进行通讯并接受相应地数据信号，并且将数据信号通过光纤上传至光网络中转节点；光网络中转节点接受上级设备的控制反馈信号，并将上述控制反馈信号传送给N个网络节点；由于光网络中转节点到N个网络节点中的每一个之间的光纤长度不相同，造成各个网络节点的信号光传输延时不同；

N个网络节点中的每一个包括收发器和一路光纤收发模块；光网络中转节点包括收发器和多路光纤收发模块；

所述光传输网络的同步方法包括如下步骤：

S1.上述光网络中转节点产生标准同步脉冲，并根据上述标准同步脉冲光网络中转节点分别向N个网络节点的每一个发送检测指令；

具体的，光网络中转节点接受上级设备发送的差分时钟信号 clk_1，clk_2输入，光网络中转节点根据上级设备发送的差分时钟信号产生一个标准同步脉冲，该标准同步脉冲为一个开关脉冲信号，其用于激发光网络中转节点发送检测指令；光网络中转节点在该标准同步脉冲的开关脉冲信号的上升沿位置，同步向N个网络节点发送一个检测指令数据信息；

上述检测指令包括位于检测指令最前端的一个触发码以及位于触发码后段的其他编码；该触发码对应检测指令脉冲的上升沿；该触发码用于触发N个网络节点向光网络中转节点反馈信号；

S2. N个网络节点分别接受到上述检测指令数据信息并识别触发码后，分别立即向光网络中转节点反馈一个反馈指令；

具体的，当N个网络节点中的任意一个节点接收到检测指令后，网络节点接收到检测指令上升沿对应的触发码，该触发码能够激发N个网络节点向光网络中转点发送一个反馈指令数据信号；

上述反馈指令数据信号包括位于反馈指令数据信号最前端的一个标记码以及位于标记码后段的其他编码；

S3. 光网络中转节点接收N个网络节点分别反馈的N个反馈指令并识别相应地N个标记码， 分别计算光网络中转节点到N个网络节点之间的光传输延时；

具体地：光网络中转节点发送检测指令前端的触发码的时间为t1，光网络中转节点接收到任意一个网络节点反馈的反馈指令前端的标记码的时间为t_2i，其中，i表示N个网络节点的编号，i取值为1~N；

则光网络中转节点到N个网络节点中每一个节点的光传输延时为：

ΔT_i=(t_2i-t₁)/2，单位：μs

其中，i表示N个网络节点的编号，i取值为1~N；

S4. 光网络中转节点向N个网络节点中每一个节点发送调整时钟信号，并计算变频时间；

具体包括：

S41. 确定光网络中转点向网络节点发送信号的基准时钟脉冲信号的脉冲宽度为T₀；

S42. 根据光网络中转节点到N个网络节点中每一个节点的光传输延时，获得光网络中转节点向各个网络节点传送的调整时钟信号的脉冲宽度；

具体地，将光网络中转节点向各个网络节点传送的调整时钟信号的脉冲宽度调整为T₀-ΔT_i，将每个网络节点通路上的基准时钟脉冲信号的脉冲宽度减去相应通路上的光传输延时；该脉冲宽度指一个周期的脉冲的上升沿至下一个周期的脉冲的上升沿之间的时间位置宽度；脉冲占空比为1:1；

每一个网络节点通路上的调整时钟信号在第一个脉冲的下降沿相互对齐，同时，每一个网络节点通路上的调整时钟信号在第一个脉冲的下降沿与基准时钟脉冲信号第一个脉冲的下降沿对齐；并且调整时钟信号从第二个脉冲周期开始，与基准时钟脉冲信号相比每个周期均提前ΔT_i的宽度；每一个网络节点通路上，第n个脉冲周期时，其下降沿相比于基准时钟脉冲信号的第n个脉冲周期的下降沿提前（n-1）ΔT_i的宽度；

S43.计算变频时间点

具体地，以基准时钟脉冲信号的第一个脉冲的上升沿为起始点，计算变频时间，该变频时间为T0+（T0-ΔT1）×（T0-ΔT2）×（T0-ΔT3）×……×（T0-ΔTN）或T0与T0，（T0-ΔT1），（T0-ΔT2），（T0-ΔT3），……，（T0-ΔTN）的最小公倍数的和；

S5. 在变频时间结束时激发每一个网络节点的同步脉冲，实现信号同步；

具体地，利用变频时间结束时的各个网络节点通路上的调整时钟的脉冲信号的下降沿触发各个网络节点处的同步脉冲，此时各个网络节点的同步脉冲的上升沿与变频时间结束时的各个网络节点通路上的调整时钟的脉冲信号的下降沿相互吻合，并且位置相同，在多个网络节点之间实现了信号的同步。

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