CN117014094A - 一种光纤时延的处理方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤时延的处理方法、装置、设备及介质。其中，该方法包括：采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；当第一高精度时间信号和第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；基于第三高精度时间信号对主站设备和从站设备进行自校校验；在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定；对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。本技术方案，可以消除不同波长光信号因色散导致的传输时延精度下降问题，使得各个授时点的时间频率精度都相同。

Description

一种光纤时延的处理方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光纤时延的处理方法、装置、设备及介质。

背景技术

电网广域保护和广域光差保护是未来保护发展的重要方向之一，而电力系统高精度、高可靠的时间同步系统是广域保护应用的基础。

现有光纤通信系统的传输性能会受到色散影响，不同波长的光信号在同一根光纤中传输时对应有不同的传输时延；在远距离以及复杂环境下，光纤高精度时间频率传递会受到漂移累积的影响，在多个设备级联次数不断增加的情况下，使得设备所属站点的时间频率精度发生变化，存在较大误差，这些问题都是我们所需要考虑的。

发明内容

本发明提供了一种光纤时延的处理方法、装置、设备及介质，可以消除不同波长光信号因色散导致的传输时延精度下降问题，使得各个授时点的时间频率精度都相同。

根据本发明的一方面，提供了一种光纤时延的处理方法，包括：

采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；其中，所述传输链路包括一个主站设备和至少一个从站设备；

当所述第一高精度时间信号和所述第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取所述主站设备和所述至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；

基于所述第三高精度时间信号对所述主站设备和所述从站设备进行自校校验；

在所述主站设备和所述从站设备自校校验完成时，将所述传输链路进行自动锁定；

对所述第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使所述主站设备和所述至少一个从站设备的时间频率相同。

可选的，采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号，包括：

控制所述主站设备发送第一波长的光信号，以获取所述传输链路的第一高精度时间信号；

控制所述从站设备发送第二波长的光信号，以获取所述传输链路的第二高精度时间信号；其中，所述传输链路以等时延光纤作为传输媒介；所述第一波长和所述第二波长传输时延相同。

可选的，基于所述第三高精度时间信号对所述主站设备和所述从站设备进行自校校验，包括：

基于所述第三高精度时间信号确定自校值；

判断所述自校值是否在设定范围内；

若所述自校值未在设定范围内，则继续对对应的主站设备和/或从站设备进行自校校验。

可选的，在判断所述自校值是否在设定范围内之后，还包括：

若所述自校值在设定范围内，则基于所述主站设备和所述从站设备之间的时间间隔进行环回测量。

可选的，基于所述主站设备和所述从站设备之间的时间间隔进行环回测量，包括：

根据所述传输链路构建所述主站设备和所述至少一个从站设备环回链路；其中，所述环回链路包括至少两个节点；所述节点对应所述主站设备或所述从站设备；

确定所述环回链路中两两节点间的第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔；其中，所述第一方向和所述第二方向互为逆方向；

根据所述第一方向的时间间隔和所述第二方向的时间间隔确定所述传输链路的传输时延。

可选的，在所述主站设备和所述从站设备自校校验完成时，将所述传输链路进行自动锁定，包括：

根据所述第一方向的时间间隔确定时延环回测量值以及时延环回测量值对应的时间间隔码；

基于所述时延环回测量值和所述时间间隔码将所述传输链路的传输时延调整为设定值，以对所述传输链路进行锁定。

可选的，对所述第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，包括：

获取所述传输链路中每相邻两个设备间的高精度时间信号对应的时间频率；

将所述时间频率输入到光纤反馈网络中，以使所述光纤反馈网络对相邻两个设备间对应的时间频率进行调整。

根据本发明的另一方面，提供了一种光纤时延的处理装置，包括：

信号采集模块，用于采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；其中，所述传输链路包括一个主站设备和至少一个从站设备；

信号获取模块，用于当所述第一高精度时间信号和所述第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取所述主站设备和所述至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；

校验模块，用于基于所述第三高精度时间信号对所述主站设备和所述从站设备进行自校校验；

链路锁定模块，用于在所述主站设备和所述从站设备自校校验完成时，将所述传输链路进行自动锁定；

频率调整模块，用于对所述第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使所述主站设备和所述至少一个从站设备的时间频率相同。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的光纤时延的处理方法。

根据本发明的另一方面，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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的光纤时延的处理方法。

本发明实施例的技术方案，通过采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；当第一高精度时间信号和第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；基于第三高精度时间信号对主站设备和从站设备进行自校校验；在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定；对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。本技术方案，可以消除不同波长光信号因色散导致的传输时延精度下降问题，使得各个授时点的时间频率精度都相同。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例一提供的一种光纤时延的处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例二提供的一种光纤时延的处理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例三提供的一种光纤时延的处理装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1是根据本发明实施例一提供的一种光纤时延的处理方法的流程图，本实施例可适用于对光纤时延进行处理的情况，该方法可以由一种光纤时延的处理装置来执行，该一种光纤时延的处理装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该一种光纤时延的处理装置可配置于具有数据处理能力的电子设备中。如图1所示，该方法包括：

本实施例可以由光纤时延的处理系统执行。光纤时延的处理系统可以包括有包括检测中心，检测中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块以及光纤授时模块；还可以包括网络架构模块以及接口外设模块等。本实施例通过采用等时延波长特性光纤作为不同波长光信号的传输媒质，不同波长的光信号按照相反方向在传输媒质中进行传输，通过光纤反馈网络在逻辑上将全网的授时统一溯源到主站，各个从站的时间都来源于主站的高精度时钟源，可以做到授时网络中各个授时点的时间精度无论远近都完全相同；并根据网络结构任意调整组网方式，使得授时网络中各个授时点的时间频率精度都相同，从而通过对光纤链路的处理实现时间同步，解决各个授时点授时精度不一致的问题。

S110、采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号。

其中，传输链路包括一个主站设备和至少一个从站设备。本实施例中传输链路可以包括多个传输链路，可以包括一个主站设备和至少一个从站设备。第一高精度时间信号可以理解为由发送方向传输光信号时传输链路的高精度时间信号。第二高精度时间信号可以理解为由接收方向传输光信号时传输链路的高精度时间信号。本实施例中可以通过数据采集模块采集以等时延波长特性光纤作为传输媒质，分别从发送方向和接收方向传输光信号，记录不同方向和波长产生的两路光信号时传输链路在传输媒质中对应的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号。

在本实施例中，可选的，采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号，包括：控制主站设备发送第一波长的光信号，以获取传输链路的第一高精度时间信号；控制从站设备发送第二波长的光信号，以获取传输链路的第二高精度时间信号。

其中，传输链路以等时延光纤作为传输媒介；第一波长和第二波长传输时延相同。本实施例中可以选择工作波长为第一波长的光信号作为发送方向的光信号；选择工作波长为第二波长的光信号作为接收方向的光信号。第一波长和第二波长的数值不相等，基于等时延光纤传输媒介的特征，第一波长和第二波长的传输时延相同；第二波长可以是由第一波长确定的。本实施例中可以控制主站设备作为发送端发送第一波长的光信号，以获取发送方向传输链路的第一高精度时间信号；控制从站设备发送第二波长的光信号，以获取接收方向传输链路的第二高精度时间信号。

进一步的，在等时延波长特性光纤构成的传输信道中设置发送端和接收端；在发送端选择第一工作波长为λ1的光信号作为发送方向的光信号，在接收端选择第二工作波长为λ2的光信号作为接收方向的光信号；工作波长的数值λ1≠λ2，光信号在等时延波长特性光纤中传输时，二者的传输时延分别记为t1和t2，有t1＝t2，不同波长的光信号在等时延波长特性光纤中传输时，携带有与波长相应的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；将高精度时间信号封装至设置的数据文件夹中，并将数据文件夹传输至数据处理模块。

本实施例中通过这样的设置，采用等时延波长特性光纤作为不同波长光信号的传输媒质，不同波长的光信号按照相反方向在传输媒质中进行传输，所具有的传输时延相等，消除了不同波长光信号因色散导致的传输时延精度下降问题。

需要说明的是，在以往基于波分复用技术的光纤授时系统中，传输不同波长的光信号因色散导致的传输时延不一致，使授时精度下降，而等时延波长特性光纤中传输的不同波长的光信号具有相等的传输时延，消除了因色散导致的传输时延精度下降的问题。

S120、当第一高精度时间信号和第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号。

其中，传输时延可以理解为第一高精度时间信号和第二高精度时间信号不相同时的传输时延。第三高精度时间信号可以理解为主站设备或者至少一个从站设备对应的高精度时间信号；第三高精度时间信号可以由在线检测数据仪对主站设备或者至少一个从站设备进行实时检测得到的高精度时间信号。

本实施例中当采集的第一高精度时间信号第二高精度时间信号间存在传输时延时，则可以通过在线检测数据仪分别对主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号进行检测，以作为第三高精度时间信号。

进一步的，本实施例可以获取数据采集模块上传的数据文件夹并解构，对数据文件夹中的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号进行处理；其中，数据处理模块设置有主站设备、从站设备和在线检测数据仪，主站设备和从站设备由时钟设备、光传输设备、双纤/单纤复用设备组成。本实施例可以将解构出的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号，依次存储至光纤传输链路所包括的主站设备和若干个从站设备中，基于其存在的传输时延，将主站设备和从站设备与在线检测数据仪通信连接上传实时的高精度时间信号，在线检测数据仪对高精度时间信号进行实时检测，以作为第三高精度时间信号。

S130、基于第三高精度时间信号对主站设备和从站设备进行自校校验。

其中，自校校验可以理解为设备对自身进行自校校验操作。本实施例中主站设备和从站设备具备自校校验功能。本实施例中可以基于检测主站设备或者从站设备的第三高精度时间信号对主站设备或者从站设备进行自校校验操作。

S140、在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定。

其中，自动锁定可以理解为将传输链路的传输时延值锁定在设定值。本实施例中可以在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定操作。本实施例中对传输链路进行自动锁定操作可以通过主站设备和从站设备之间的时间间隔选择对应的标称化时延环回测量值，以及与标称化时延环回测量值相对应的时间间隔码Txk码，从而对传输链路进行自动锁定。

S150、对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。

其中，时间频率可以理解为主站设备和从站设备的高精度时间信号相对应的时间频率。每个主站设备和从站设备有自己的高精度时间信号，也就有各自对应的时间频率。本实施例中可以对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。

本发明实施例的技术方案，通过采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；当第一高精度时间信号和第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；基于第三高精度时间信号对主站设备和从站设备进行自校校验；在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定；对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。本技术方案，可以消除不同波长光信号因色散导致的传输时延精度下降问题，使得各个授时点的时间频率精度都相同。

实施例二

图2是根据本发明实施例二提供的一种光纤时延的处理方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化。具体优化为：基于第三高精度时间信号对主站设备和从站设备进行自校校验，包括：基于第三高精度时间信号确定自校值；判断自校值是否在设定范围内；若自校值未在设定范围内，则继续对对应的主站设备和/或从站设备进行自校校验。如图2所示，该方法包括：

S210、采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号。

其中，传输链路包括一个主站设备和至少一个从站设备。

S220、当第一高精度时间信号和第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号。

S230、基于第三高精度时间信号确定自校值。

其中，自校值可以是对设备进行自校校验操作的值。本实施例中可以根据主站设备和从站设备各自的第三高精度时间信号确定出对应的自校值。

S240、判断自校值是否在设定范围内。

其中，设定范围可以理解为预先设定好的标准数值范围。本实施例中可以判断第三高精度时间信号确定的自校值是否在设定好的标准数值范围内。

在本实施例中，可选的，在判断自校值是否在设定范围内之后，还包括：若自校值在设定范围内，则基于主站设备和从站设备之间的时间间隔进行环回测量。

其中，时间间隔可以理解为主站设备和从站设备之间数据码流的传输有对应的时间间隔。时间间隔可以通过布置TDC-GP2通用型TDC测量芯片进行测量得到；示例性的，获取时间间隔记为T_i，i＝1，2，3，……，n，n为自然数。本实施例中主站设备和从站设备之间进行通信连接，通信连接通过数据码流的方式进行。环回测量可以是形成主站－从站－主站的时间间隔的环回测量。本实施例中若自校值在设定范围内，则可以基于主站设备和从站设备之间的时间间隔进行环回测量。本实施例中通过这样的设置，可以通过环回测量提高传输时延的测量精度。

在本实施例中，可选的，基于主站设备和从站设备之间的时间间隔进行环回测量，包括：根据传输链路构建主站设备和至少一个从站设备环回链路；其中，环回链路包括至少两个节点；节点对应主站设备或从站设备；确定环回链路中两两节点间的第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔；其中，第一方向和第二方向互为逆方向；根据第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔确定传输链路的传输时延。

其中，第一方向的时间间隔可以理解为主站设备的节点到从站设备的节点的方向。第二方向的时间间隔可以理解为至少一个从站设备到主站设备的时间间隔。本实施例中的环回链路可以包括一个主站设备和至少一个从站设备组成的环回链路。

本实施例中可以根据传输链路构建主站设备和至少一个从站设备的环回链路，确定环回链路中两两节点间的第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔，根据第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔通过往返比对数据码流传输产生的时间间隔并汇总，生成整个光纤传输链路的时延值，从而确定传输链路的传输时延。

示例性的，测量主站设备到从站设备之间产生的时间间隔为T1，从站设备到主站设备产生的时间间隔为T2，主站设备再到从站设备的时间间隔为T3，依次类推，形成主站－从站－主站的时间间隔的环回测量，通过往返比对数据码流传输产生的时间间隔并汇总，生成整个光纤传输链路的时延值，记为TIE(t)，获取环回测量多次往返比对数据码流产生的时延值，获取其总和，记为Sum，获取产生时延值的次数，记为Num，得到传输链路的传输时延值为TIE(t)＝Sum/Num。

本实施例中通过这样的设置，通过主站设备和从站设备间的时间间隔确定出传输链路的传输时延，进一步提高了传输时延的测量精度，防止环境的影响。

S250、若自校值未在设定范围内，则继续对对应的主站设备和/或从站设备进行自校校验。

本实施例若判断自校值未在设定范围内，则生成异常信号提示，根据异常信息提示生成校验指令，根据校验指令继续对对应的主站设备和/或从站设备进行自校校验操作，校验直到不在生成异常信息提示。

示例性的，主站设备和从站设备具备自校校验功能，可以获取主站设备的高精度时间信号对应的传输时延自校值，记为N1，或者获取从站设备的高精度时间信号对应的传输时延自校值，记为N2，主站设备的传输时延自校值与从站设备的传输时延自校值都设置有对应的标准数值范围，分别记为Ω1和Ω2；则判断传输时延自校值是否在设定的标准数值范围内，若在线检测数据仪生成异常信息提示，根据异常信息提示生成校验指令，根据校验指令通知主站设备和从站设备进行自校校验，若N1∈Ω1，N2∈Ω2，则进行主站设备和从站设备之间时间间隔的环回测量。

本实施例中的主站设备和/或从站设备可以通过不断校验，其误差就会越来越小，直到自校值在设定范围内。本实施例中通过这样的设置，可以通过主站设备和/或从站设备的自校校验功能不断的消除传输时延的误差。

S260、在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定。

在本实施例中，可选的，在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定，包括：根据第一方向的时间间隔确定时延环回测量值以及时延环回测量值对应的时间间隔码；基于时延环回测量值和时间间隔码将传输链路的传输时延调整为设定值，以对传输链路进行锁定。

其中，时延环回测量值可以是根据主站设备和从站设备两两节点间的第一方向的时间间隔确定出对应的时延环回测量值。本实施例中的时延环回测量值可以与时间间隔有设定好的对应关系。设定值可以是预先设定好的数值。本实施例中的设定值可基于时延环回测量值确定，示例性的，设定值可以为时延环回测量值的一半。本实施例中可以根据第一方向的时间间隔确定时延环回测量值以及时延环回测量值对应的时间间隔码，然后基于时延环回测量值和时间间隔码将传输链路的传输时延调整为设定值，以对传输链路进行锁定。

具体的，本实施例中根据主站设备到从站设备之间的时间间隔选择对应的标称化时延环回测量值C，以及与C相对应的时间间隔码Txk码；采用时间间隔码Txk码往返比对，通过时延环回测量值C实现时间间隔码Txk码每秒钟1000次的重复测量，滤除高精度时间信号在光纤传输链路的传递过程中引入的抖动噪声，并将主站设备到从站设备之间传输链路的高精度时间信号时产生的传输时延的数值锁定在设定值C/2。

本实施例中通过这样的设置，可以将传输链路的传输时延自动锁定在设定值，提高了传输链路的精度，使处于设定值时精度效果更好。

此外，本实施例中还可以对主站设备和从站设备的传输链路进行均衡补偿处理，包括：分别对高精度时间信号的光纤传输链路中产生的线路漂移和时钟时基老化漂移进行监测，以得到监测数据；对监测数据进行分析处理得到设定变化分量，对设定变化分量进行滤除处理，以消除非平稳随机噪声。

具体的，高精度时间信号在光纤传输链路的主站设备和从站设备中传输时对应产生线路漂移和时钟时基老化漂移，分别对线路漂移和时钟时基老化漂移进行监测并产生监测数据；

获取监测数据后先进行分割、剥离和滤除处理，再通过均衡补偿技术在光纤传输链路上加装零衰耗可程控光纤时延均衡补偿网络进行实时补偿，时钟时基老化漂移的时钟时基包括主钟和从钟，对从钟调控使其自动伺服锁定于主钟。

本实施例中通过对监测数据进行分割和剥离后生成如下6个变量，分别为：剩余频率偏差△σsf(t)，从钟的时钟时基老化率引入的发散性漂移△σd0(t)，温度变化引起的光纤时延变化△σDL(t)，光波长引起的时延变化△σDD(t)，节点时钟固有相位噪声△σφ(t)，鉴相器翻转处理时延△σdt(t)，将变量△σDL(t)和△σDD(t)进行压缩后并滤除，以消除其对应产生的非平稳随机噪声对传输时延的影响。

需要说明的是，△σDL(t)和△σDD(t)属于寄生噪声，寄生噪声会使主钟和从钟的同步效果变差，加快线路漂移和时钟时基老化漂移产生的漂移累计，对其进行分割、剥离、压缩和滤除处理后，消除这些非平稳随机噪声，从钟时基老化分量就是检测的真正正确的结果，主钟和从钟同步效果才会大幅度地提升。

本实施例可以通过对传输链路的均衡补偿处理技术减少了因长距离、复杂环境下光纤线路的漂移累计造成的精度丢失。

S270、对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。

在本实施例中，可选的，对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，包括：获取传输链路中每相邻两个设备间的高精度时间信号对应的时间频率；将时间频率输入到光纤反馈网络中，以使光纤反馈网络对相邻两个设备间对应的时间频率进行调整。

其中，时间频率可以是各个设备中高精度时间信号对应的时间频率。本实施例中的时间频率可以理解为各个设备节点固有的特性。光纤反馈网络可以理解为训练好的网络，可以用于对设备的时间频率进行调整，能够消除设备间的频率差值。本实施例中通过光纤反馈网络对相邻设备间对应的时间频率进行调整可以理解为根据时间频率获取出两个节点的频率差值，频率差值即为所要测量的传输时延，将频率差值输入至光纤反馈网络中，光纤反馈网络对两个节点所属设备的时间频率进行统一，以实现消除频率差值。

本实施例中可以将获取传输链路中每相邻两个设备间的高精度时间信号对应的时间频率输入到光纤反馈网络中，以使光纤反馈网络对相邻两个设备间对应的时间频率进行调整。

具体的，本实施例中光纤反馈网络可以对主站设备和从站设备进行监测，将主站设备和从站设备都视为一个节点，节点配备有相应的设备，主站设备对应的唯一节点标记为主节点，若干个从站设备对应的若干个节点标记为从节点；主节点和从节点处布置有相应的设备，设备记录有所存储的高精度时间信号相对应的时间频率，设备包括高精度时钟源和授时终端，主节点处设置有高精度时钟源，从节点处设置有授时终端。

本实施例中若干个节点组成节点组网，将节点组网接入至光纤反馈网络，通过光纤反馈网络进行逐级监测，逐级监测的过程如下：主节点处主站设备的高精度时钟源产生时间源，时间源对应采集高精度时间信号的时间频率记为f，主节点获取到高精度时间信号后顺位传输至相邻的下一个从节点所属的授时终端处，高精度时间信号从主节点传输至从节点的过程中，其精度会发生损失，故对应的时间频率也会发生变化，获取从节点所属授时终端获取到的高精度时间信号的时间频率，记为f’；根据时间频率获取出两个节点的频率差值，其中，频率差值即为所要测量的传输时延，将频率差值输入至光纤反馈网络中，光纤反馈网络对两个节点所属设备的时间频率进行调整统一，以实现消除频率差值。本实施例中消除频率差值后的各个从节点，进行作为时间源的基准点或将自身的时间频率当做时间源的基准标准的选择。

需要说明的是，通过光纤反馈网络在逻辑上将全网的授时统一溯源到主站，各个从站的时间都来源于主站的高精度时钟源，可以做到授时网络中各个授时点的时间精度无论远近都完全相同；并根据网络结构任意调整组网方式，解决各个授时点授时精度不一致的问题，使得授时网络中各个授时点的时间频率的精度都相同。

此外，本实施例中的光纤处理系统还可以包括网络架构模块以及接口外设模块等。网络架构模块用于架构天地一体授时网络，通过三级授时节点架构进行全域统一授时的过程包括：采用光纤授时技术和现有卫星授时技术相结合，实现天地一体授时网络；通过本地现有光纤通信资源构建地基授时系统，形成星地一体的授时系统，重新规划智能电网授时体系，以地基授时系统为一级授时节点；通过预先配置的授时装置同时接收卫星授时信号和地基授时信号，形成二级授时节点；通过智能电网对各级管理系统授时，获取各个智能电网相对应的各级管理系统存储的时间频率，形成三级授时节点；连接一级授时节点、二级授时节点和三级授时节点并形成三级授时节点架构，通过三级授时节点架构进行全域统一授时。

接口外设模块设置有光纤广域时间同步装置，光纤广域时间同步装置配备有相应的同步系统；具体的，光纤广域时间同步装置以及对应的同步系统的组成包括：光纤广域时间同步装置以及对应的同步系统由硬件设备和软件系统组成；硬件设备由电源模块、时钟信号模块、信号输入模块、核心控制模块和信号输出模块组成；电源模块用于为整个设备供电；时钟信号模块由铷原子钟模块或者加强型晶体钟模块构成，提供方波信号输出；信号输入模块完成信号整形和协议转换，为核心控制模块提供时间参考源和频率参考源；核心控制模块完成时钟同步控制和输入/输出控制，以及对时钟信号模块的控制，同时为信号输出模块提供输出信号；信号输出模块完成信号整形和协议转换，通过专用的光纤授时设备以及专用光路由传输授时信号；软件系统对被管网元进行功能操作，功能操作包括拓扑管理、配置管理、故障管理、性能管理以及安全管理；拓扑管理用于构造并管理整个网络的拓扑结构，用户可以通过浏览拓扑视图实时了解和监控整个网络的运行情况；配置管理包含配置数据管理、网元配置管理、板卡配置管理和配置统计管理；故障管理提供设备告警信息的配置功能、告警相关性分析、告警统计、告警处理和告警显示；性能管理支持输入信号性能监测、时间测试盘性能监测和频率测试盘性能监测三种方式；安全管理包括用户管理、工作组管理、权限控制、日志管理和License管理。

本发明实施例的技术方案，通过采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；当第一高精度时间信号和第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；基于第三高精度时间信号确定自校值；判断自校值是否在设定范围内；若自校值未在设定范围内，则继续对对应的主站设备和/或从站设备进行自校校验；在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定；对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。本技术方案，可以消除不同波长光信号因色散导致的传输时延精度下降问题，使得各个授时点的时间频率精度都相同。

实施例三

图3是根据本发明实施例三提供的一种光纤时延的处理装置的结构示意图。如图3所示，该装置包括：

信号采集模块310，用于采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；其中，传输链路包括一个主站设备和至少一个从站设备；

信号获取模块320，用于当第一高精度时间信号和第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取主站设备和至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；

校验模块330，用于基于第三高精度时间信号对主站设备和从站设备进行自校校验；

链路锁定模块340，用于在主站设备和从站设备自校校验完成时，将传输链路进行自动锁定；

频率调整模块350，用于对第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使主站设备和至少一个从站设备的时间频率相同。

可选的，信号采集模块310，具体用于控制主站设备发送第一波长的光信号，以获取传输链路的第一高精度时间信号；

控制从站设备发送第二波长的光信号，以获取传输链路的第二高精度时间信号；其中，传输链路以等时延光纤作为传输媒介；第一波长和第二波长传输时延相同。

可选的，校验模块330，包括：

自校值确定单元，用于基于第三高精度时间信号确定自校值；

自校值判断单元，用于判断自校值是否在设定范围内；

继续校验单元，用于若自校值未在设定范围内，则继续对对应的主站设备和/或从站设备进行自校校验。

可选的，校验模块还包括：环回测量单元，用于在判断自校值是否在设定范围内之后，若自校值在设定范围内，则基于主站设备和从站设备之间的时间间隔进行环回测量。

可选的，环回测量单元，具体用于：

根据传输链路构建主站设备和至少一个从站设备环回链路；其中，环回链路包括至少两个节点；节点对应主站设备或从站设备；

确定环回链路中两两节点间的第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔；其中，第一方向和第二方向互为逆方向；

根据第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔确定传输链路的传输时延。

可选的，链路锁定模块340，具体用于根据第一方向的时间间隔确定时延环回测量值以及时延环回测量值对应的时间间隔码；

基于时延环回测量值和时间间隔码将传输链路的传输时延调整为设定值，以对传输链路进行锁定。

可选的，频率调整模块350，具体用于获取传输链路中每相邻两个设备间的高精度时间信号对应的时间频率；

将时间频率输入到光纤反馈网络中，以使光纤反馈网络对相邻两个设备间对应的时间频率进行调整。

本发明实施例所提供的一种光纤时延的处理装置可执行本发明任意实施例所提供的一种光纤时延的处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4是根据本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如光纤时延的处理方法。

在一些实施例中，光纤时延的处理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的光纤时延的处理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行光纤时延的处理方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤时延的处理方法，其特征在于，包括：

采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；其中，所述传输链路包括一个主站设备和至少一个从站设备；

当所述第一高精度时间信号和所述第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取所述主站设备和所述至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；

基于所述第三高精度时间信号对所述主站设备和所述从站设备进行自校校验；

在所述主站设备和所述从站设备自校校验完成时，将所述传输链路进行自动锁定；

对所述第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使所述主站设备和所述至少一个从站设备的时间频率相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号，包括：

控制所述主站设备发送第一波长的光信号，以获取所述传输链路的第一高精度时间信号；

控制所述从站设备发送第二波长的光信号，以获取所述传输链路的第二高精度时间信号；其中，所述传输链路以等时延光纤作为传输媒介；所述第一波长和所述第二波长传输时延相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第三高精度时间信号对所述主站设备和所述从站设备进行自校校验，包括：

基于所述第三高精度时间信号确定自校值；

判断所述自校值是否在设定范围内；

若所述自校值未在设定范围内，则继续对对应的主站设备和/或从站设备进行自校校验。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在判断所述自校值是否在设定范围内之后，还包括：

若所述自校值在设定范围内，则基于所述主站设备和所述从站设备之间的时间间隔进行环回测量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述主站设备和所述从站设备之间的时间间隔进行环回测量，包括：

根据所述传输链路构建所述主站设备和所述至少一个从站设备环回链路；其中，所述环回链路包括至少两个节点；所述节点对应所述主站设备或所述从站设备；

确定所述环回链路中两两节点间的第一方向的时间间隔和第二方向的时间间隔；其中，所述第一方向和所述第二方向互为逆方向；

根据所述第一方向的时间间隔和所述第二方向的时间间隔确定所述传输链路的传输时延。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述主站设备和所述从站设备自校校验完成时，将所述传输链路进行自动锁定，包括：

根据所述第一方向的时间间隔确定时延环回测量值以及时延环回测量值对应的时间间隔码；

基于所述时延环回测量值和所述时间间隔码将所述传输链路的传输时延调整为设定值，以对所述传输链路进行锁定。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，包括：

获取所述传输链路中每相邻两个设备间的高精度时间信号对应的时间频率；

将所述时间频率输入到光纤反馈网络中，以使所述光纤反馈网络对相邻两个设备间对应的时间频率进行调整。

8.一种光纤时延的处理装置，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于采集传输光信号时传输链路的第一高精度时间信号和第二高精度时间信号；其中，所述传输链路包括一个主站设备和至少一个从站设备；

信号获取模块，用于当所述第一高精度时间信号和所述第二高精度时间信号间存在传输时延时，分别获取所述主站设备和所述至少一个从站设备对应的高精度时间信号，作为第三高精度时间信号；

校验模块，用于基于所述第三高精度时间信号对所述主站设备和所述从站设备进行自校校验；

链路锁定模块，用于在所述主站设备和所述从站设备自校校验完成时，将所述传输链路进行自动锁定；

频率调整模块，用于对所述第三高精度时间信号对应的时间频率进行调整，以使所述主站设备和所述至少一个从站设备的时间频率相同。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的光纤时延的处理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的光纤时延的处理方法。