CN116566491B

CN116566491B - 一种光纤直放站自适应时延调整方法和装置

Info

Publication number: CN116566491B
Application number: CN202310840895.9A
Authority: CN
Inventors: 沈梦来; 吕海斌; 唐超君
Original assignee: Nanjing Digitgate Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Digitgate Technology Co ltd
Priority date: 2023-07-11
Filing date: 2023-07-11
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2043-07-11
Also published as: CN116566491A

Abstract

本发明公开了一种光纤直放站自适应时延调整方法和装置，属于通信技术领域，包括如下步骤：远端单元有两个光口，主光口连接下联设备，从光口连接上联设备，近端接入单元只有主光口；远端单元主光口存在下联设备时，计算本级设备到末端设备的链路时延并从从光口通过控制字传给上联设备；近端接入单元计算所有光口中到末端设备最大的链路时延，将此值处理后通过控制字传给每个光口的下联远端单元；远端单元将从光口读出的数据处理后得到本级链路时延补偿值，并将时延对齐数据从主光口通过控制字传给下联设备；本发明只需对设备进行光口的主从识别，就可高效完成光纤直放站系统的链路时延对齐，适用多种拓扑结构。

Description

一种光纤直放站自适应时延调整方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光纤直放站自适应时延调整方法和装置。

背景技术

光纤直放站是通过光纤进行信号传输的直放站，其优点在于，利用光纤传输损耗小，布线方便，适合远距离传输等，可解决多种场景的信号覆盖，应用越来越广泛。但是使用光纤传输会存在光纤传输时延，设备本身也存在固有时延和光口转发时延，因此需要对时延进行调整，来保证每个远端单元的信号同步。

现有技术下，在调整光纤直放站的链路时延的过程中，近端机需要识别系统的拓扑，根据拓扑结构设置远端机的时延值，当系统拓扑结构改变时需要重新识别拓扑结构。此方法可以解决不同拓扑结构的时延对齐，但是每次拓扑改变都需要对拓扑结构重新识别，当遇到直放站系统中出现多种拓扑结构或者拓扑结构多次改变的情况时，对拓扑结构识别的工作量比较大。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种光纤直放站自适应时延调整方法和装置，可高效完成光纤直放站系统的链路时延对齐，适用多种拓扑结构。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种光纤直放站自适应时延调整方法，远端单元包括主光口和从光口，主光口连接下联设备，从光口连接上联设备，并且远端单元将每个光口的主从状态写入对应光口的控制字；近端接入单元只有主光口，通过光纤连接的设备能够相互获取所连光口的主从控制字状态；

直放站系统中每台设备会通过对主从状态控制字的识别，判断是否存在下联设备；远端单元计算本级设备到末端设备的链路时延，并将数据从从光口通过控制字传给上联设备，上联设备依此类推，从而近端接入单元能够获取存在下联远端单元的光口的最大链路时延，并将需要对齐的时延通过控制字传给下联远端单元，远端单元从从光口通过控制字获取上联设备传下来的数据，并依次从主光口传给下联设备，完成每级设备的链路时延补偿；

具体包括以下步骤：

步骤1：远端单元master口存在下联设备时，计算本级设备到末端设备的链路时延并从slave口通过控制字传给上联设备；

步骤2：近端接入单元计算所有光口中到末端设备最大的链路时延，将此值处理后通过控制字传给每个光口的下联远端单元；

步骤3：远端单元将slave口读出的数据处理后得到本级链路时延补偿值，并将时延对齐数据从master口通过控制字传给下联设备。

进一步的，当直放站系统拓扑结构改变时，不需要对拓扑结构进行识别，只需要重复步骤，就可对主从状态控制字进行判断，并计算链路时延，从而实现远端单元链路时延补偿。

本发明还提出了一种光纤直放站自适应时延调整的装置，包括近端时延调整模块、远端时延调整模块和控制字转发模块：

近端时延调整模块：近端接入单元的时延调整模块，近端时延调整模块从每个光口获取第一级远端单元的链路时延，并计算该光口链路时延，通过比较得到最大链路时延，并将最大链路时延传给各个光口。此模块完成直放站系统中最大链路时延的获取和下发。

远端时延调整模块：远端单元的时延调整模块，远端时延调整模块从master口获取下联设备到末端设备的链路时延来计算本级到末端设备的链路时延，并将数据从slave口传给上联设备；依此类推，可计算出第一级远端单元到末端设备的链路时延，并将数据传给近端接入单元；近端接入单元将最大链路时延传给各个光口后，远端单元的远端时延调整模块通过从slave口获取上联设备传给本级的时延数据计算本级的链路时延补偿，并将处理后的数据从设备master口传给下联设备，依次类推完成各远端单元的链路时延补偿。此模块完成直放站系统中每台远端单元到末端设备的链路时延计算和链路时延补偿。

控制字转发模块：用于存放光口的主从状态和时延数据，以便上联设备或下联设备获取该光口的主从状态和完成链路时延计算和补偿。此模块完成设备与设备之间的数据传输。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明不需要对直放站拓扑结构进行识别，只需对设备进行光口的主从识别，就可高效完成光纤直放站系统的链路时延对齐，适用多种拓扑结构；在直放站拓扑结构发生改变时，也不需要考虑拓扑的结构，能快速对链路时延进行计算和补偿，使得光纤直放站可以更加稳定地工作，改善信号质量，减小了系统的维护工作量。

附图说明

图1为本发明实施例的直放站系统多种拓扑的结构图。

图2为本发明实施例的直放站系统多种拓扑发生改变的结构图。

图3为本发明实施例的时延计算和时延补偿流程的示意图。

图4为本发明实施例的直放站系统的时延调整装置结构图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整的描述。此处描述的实例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实例中展示的主要设备包括近端接入单元和远端单元RU。图1为一种光纤直放站的混合组网方式，包括星型、链型和环形拓扑。近端接入单元AU，第一远端单元RU1，第二远端单元RU2和第三远端单元RU3组成星型拓扑；近端接入单元AU，第二远端单元RU2，第五远端单元RU5，第七远端单元RU7和第八远端单元RU8组成链型拓扑；近端接入单元AU，第三远端单元RU3，第四远端单元RU4和第六远端单元RU6组成环形拓扑。

本发明不限于以上描述的拓扑结构，而是可用于任何形式的光纤直放站组网方式，例如在实施例中，近端接入单元包含多个光口，每个光口可通过光纤连接一台远端单元；远端单元包含两个光口，分别通过光纤连接上联远端单元（或近端接入单元）和下联远端单元。每台设备具有测量本级与下联设备之前光纤时延的功能。相邻设备之间能通过控制字互相通信。

请参考图1，本实施例的一种光纤直放站自适应时延调整的方法，包括步骤：

直放站系统同步后，会给设备的每个光口标记主从状态，近端接入单元（AU）四个光口均为master口，远端单元（RU）与上联设备连接的光口为slave口，与下联设备连接的光口为master口，且通过光纤连接的设备之间可以通过控制字获取与之相连光口的主从状态和时延数据。

RU判断本级master口是否存在设备与之相连，若存在，则获取该设备与本级RU连接的光口的主从控制字状态，若为slave，则该设备为本级RU的下联设备，若为master，本条链路是环形拓扑，将该设备当成该链路最后一级设备；若不存在设备与本级RU的master口连接，则本级RU为该链路最后一级设备。

具体的，如图1所示，RU8的master口不存在设备与之连接，RU8为该链路最后一级设备；RU7的master存在RU8与之连接，且RU8与RU7连接的光口为slave口，RU8为RU7的下联设备；RU4的master口存在AU的4口与之连接，AU的4口为master口，AU、RU3、RU6、RU4形成环形链路，计算时将RU4当成光口3链路最后一级设备。

当RU存在下联设备时，master口通过控制字获取下联设备到末端设备的链路时延（），将此值加上该RU的光口转发时延（/>）和与下联设备连接的光纤时延（/>）后，得到该远端单元到末端设备的链路时延（/>），并将此链路时延从slave口通过控制字传给上联设备；当远端单元不存在下联设备时，只需将远端单元的固有时延（/>）从slave口通过控制字传给上联设备；依此类推，计算得到与近端接入单元连接的第一级远端单元到末端设备的链路时延；

存在下联设备的远端单元：；

最后一级远端单元：。

AU所有光口均为master口；AU光口若与RU连接，读取与之连接设备的主从状态控制字，若为slave，则存在下联RU。

AU存在下联RU时，每个光口获取其下联第一级RU到末端设备的链路时延，加上与下联RU连接的光纤时延，得到AU到每个光口末端设备的链路时延（），比较得到最大链路时延（/>）；每个光口将最大链路时延减去与下联RU连接的光纤时延得到的值（）通过控制字传给每个光口下联RU；

AU第i个光口的链路时延：；

AU第i个光口传给下联RU的时延：。

RU将从上联设备获取的值（）减去本级设备的固有时延后，得到本级RU的链路时延补偿值（/>）；若存在下联设备，将从上联设备获取的值（/>）减去光口转发时延和与下联设备连接的光纤时延后，从master口通过控制字将值（/>）传给下联设备；依次类推，完成所有RU的链路时延补偿；

；

。

具体的，直放站系统的时延计算和时延补偿流程如图3所示。

具体的，如图1所示，假设RU固有时延为，RU光口转发时延为/>，光纤时延均为/>。

AU光口1：存在RU1且与AU光口1连接的RU光口主从状态为slave，RU1无下联设备；

AU光口2：RU8的master口没有设备与之连接，RU8为末端设备；

AU光口3：RU4的master口与AU4口连接，AU4口为master口，该链路为环形拓扑，把RU4当成最后一级设备；

AU光口4：AU光口4与RU4的master连接，RU4不是AU光口4的下联设备，AU光口4无下联设备；

则计算该直放站系统最大链路时延的过程如下：

RU1:

RU8:

RU7：

RU5:

RU2:

RU4:

RU6:

RU3:

AU四个光口中的最大链路时延为。

链路时延补偿的流程如下：

RU1：

RU2：

RU5：

RU7：

RU8：

；

RU3：

RU6：

RU4：

至此，方法结束，近端接入单元和远端单元分别重复步骤，在拓扑发生改变时可快速调整时延计算和完成时延补偿，如图2所示，在图1所示的直放站系统基础上，AU、RU3、RU6、RU4组成的环形拓扑，RU6和RU4中间光纤断开，RU4与AU同步后，将与AU光口4连接的光口控制字标记为slave，另一个光口标记为master。

此时，AU光口1和光口2链路不变，AU光口1链路时延为，AU光口2链路时延为/>；光口3的RU6的master口无下联设备，为末端设备；光口4的RU4的master口无下联设备，为末端设备；

按照所述方法，可得；

AU四个光口中的最大链路时延为；AU光口1和光口2链路不变，链路上RU时延补偿也不变；光口3和光口4链路上的RU时延补偿如下：

RU3：

RU6：

RU4：

本实施例还提出了一种光纤直放站自适应时延调整的装置，结合图4所示，包括近端时延调整模块，远端时延调整模块和控制字转发模块；

近端时延调整模块：近端接入单元的时延调整模块，近端时延调整模块从每个光口获取该光口链路的链路时延，通过比较得到最大链路时延，并将该最大链路时延传给各个光口，完成直放站系统中最大链路时延的获取和下发。

远端时延调整模块：远端单元的时延调整模块，远端时延调整模块通过获取下联设备到末端设备的链路时延来计算本级到末端设备的链路时延，并将数据传给上联设备；依次类推，可计算出第一级远端单元到末端设备的链路时延，并将数据传给近端接入单元；近端接入单元将最大链路时延传给各个光口后，各光口第一级远端单元的远端时延调整模块计算本级的链路时延补偿，并将处理后的数据传给下联设备，下联设备的远端时延调整模块获取数据后可计算其链路时延补偿，依次类推，完成各个远端单元的时延补偿。此模块完成直放站系统中每台远端单元到末端设备的链路时延计算和链路时延补偿。

以上所述是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明；应当指出，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种光纤直放站自适应时延调整方法，远端单元包括主光口和从光口，主光口连接下联设备，从光口连接上联设备，近端接入单元只有主光口；其特征在于：直放站系统中每台设备会通过对主从状态控制字的识别，判断是否存在下联设备，具体包括以下步骤：

步骤1：远端单元主光口存在下联设备时，计算本级设备到末端设备的链路时延并从从光口通过控制字传给上联设备；

步骤3：远端单元将从光口读出的数据处理后得到本级链路时延补偿值，并将时延对齐数据从主光口通过控制字传给下联设备；

所述步骤2具体为：

近端接入单元的光口若与其他设备连接，读取与之连接设备的主从状态控制字，若为从光口，则存在下联远端单元；

近端接入单元存在下联远端单元时，每个光口获取其下联远端单元到末端设备的链路时延T_next，加上与下联远端单元连接的光纤时延，得到近端接入单元每个光口到末端设备的链路时延T_alldelay，第i个光口的链路时延为：

T_alldelay(i)＝T_next(i)+T_fiber(i)

比较得到最大链路时延T_maxdelay；每个光口将最大链路时延减去与下联远端单元连接的光纤时延得到的值通过控制字传给每个光口下联远端单元，第i个光口传给下联远端单元的时延数据T_toru为：

T_to_ru(i)＝T_maxdelay-T_fiber(i)。

2.根据权利要求1所述的一种光纤直放站自适应时延调整方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

远端单元判断本级设备主光口是否与其他设备连接，若该远端单元主光口与其他设备连接，则通过主光口读取与之连接的设备光口的主从状态控制字；若主从状态控制字读取为从光口，则该远端单元存在下联设备；否则，该远端单元为最后一级设备。

3.根据权利要求2所述的一种光纤直放站自适应时延调整方法，其特征在于：当远端单元存在下联设备时，主光口通过控制字获取下联设备到末端设备的链路时延T_next，将此值加上该远端单元的光口转发时延T_offset和与下联设备连接的光纤时延T_fiber后，得到该远端单元到末端设备的链路时延T_delay：

T_delay＝T_next+T_offset+T_fiber

其中，光口转发时延T_offset是设备一个光口到另一个光口的时延；

将此链路时延从从光口通过控制字传给上联设备；

当该远端单元为最后一级设备时，没有从下联设备获取的时延、与下联设备连接的光纤时延和光口转发时延，此时，T_next＝0，T_fiber＝0，T_offset＝0,但需要加上该远端单元的固有时延T_const，固有时延T_const为信号从光口到天线口的时延，则该远端单元的链路时延为：T_delay＝T_const。

4.根据权利要求1所述的一种光纤直放站自适应时延调整方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

远端单元将从从光口获取的上联设备传给它的时延数据T_frompre减去本级设备的固有时延后，得到本级远端单元的链路时延补偿值T_adjustdelay；

T_adjustdelay＝Tf_rompre-T_const；

若存在下联设备，将获取的上联设备传给它的时延数据T_frompre减去光口转发时延和与下联设备连接的光纤时延得到的时延数据T_tonext，然后从主光口通过控制字传给下联设备：

T_tonext＝T_frompre-T_offset-T_fiber；

以此类推，完成所有设备的链路时延补偿。

5.根据权利要求1所述的一种光纤直放站自适应时延调整方法，其特征在于：直放站系统中存在多种拓扑结构：星型、链型和环形。

6.根据权利要求5所述的一种光纤直放站自适应时延调整方法，其特征在于：当直放站系统拓扑结构改变时，不需要对拓扑结构进行识别，只需要对主从状态控制字进行判断并计算，就能实现远端单元链路时延补偿。

7.根据权利要求6所述的一种光纤直放站自适应时延调整方法，其特征在于：所述近端接入单元周期性地重复步骤2，所述远端单元周期性地重复步骤1和3，即可完成拓扑改变时各远端单元的时延补偿。

8.一种适用于上述权利要求1-7之一的一种光纤直放站自适应时延调整方法的装置，其特征在于，包括近端时延调整模块、远端时延调整模块和控制字转发模块：

近端时延调整模块：近端接入单元的时延调整模块，近端时延调整模块从每个光口获取该光口链路的链路时延，通过比较得到最大链路时延，并将该最大链路时延作为时延对齐的数据传给各个光口；

远端时延调整模块：远端单元的时延调整模块，远端时延调整模块从设备主光口获取下联设备到末端设备的链路时延来计算本级到末端设备的链路时延，并将数据从设备从光口传给上联设备；依次类推，计算出第一级远端单元到末端设备的链路时延，并将数据传给近端接入单元；近端接入单元将最大链路时延传给各个光口后，远端单元的远端时延调整模块通过从光口获取的上联传给本级的值计算本级的链路时延补偿，并将处理后的数据传给下联设备，依次类推完成各远端单元的链路时延补偿；

控制字转发模块：用于存放光口的主从状态和时延数据，以便上联设备或下联设备获取该光口的主从状态和完成链路时延计算和补偿。