TWI458273B - 透過被動光學網路之同步化傳送 - Google Patents

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TWI458273B
TWI458273B TW098134949A TW98134949A TWI458273B TW I458273 B TWI458273 B TW I458273B TW 098134949 A TW098134949 A TW 098134949A TW 98134949 A TW98134949 A TW 98134949A TW I458273 B TWI458273 B TW I458273B
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Hidehiko Shibuya
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Description

透過被動光學網路之同步化傳送
此揭示內容大致上有關一被動光學網路(PON)。更特別地是，此揭示內容係有關透過PON傳送一分時多工(TDM)時脈。
以IP(網際網路通訊協定)為基礎之流量及以TDM為基礎之流量共存在今日之網路中。雖然IP係業已滲透遍及該電信工業，用於TDM之需求不能被服務提供者所忽視。
一用於此需求之驅動力係該企業連線市場，其對商業提供連接性服務。注意該“商業服務”包括語音以及資料，且雖然網絡電話(VoIP)正變得更重要，該企業連線市場的一顯著部份將持續依靠TDM電路，以與IXCs(跨區電話業者)及LECs(本地交換電信局)連接企業PBXs(企業用戶專用交換機)。
在另一方面，由於膝上型網際網路流量中之增加及增強之行動電話服務、諸如網頁瀏覽及視頻分佈，行動寬頻正在一甚至更快之比率成長，至2012年年復一年地雙倍成長。TDM亦於胞狀/移動式後置網路中扮演一重要之角色。圖1呈現一概要圖，說明一傳統胞狀/移動式後置架構(先前技藝)。一胞狀/移動式後置網路100包括一RAN(無線接取網路)網路中心102、PSTN(公用交換電話網路)104、一服務提供者中央局106、及包括基地台108-112之若干蜂窩式基地台。基地台108-112與位於中央局106中之基地台控制器通訊。譬如，基地台108經由連線114與該對應基地台控制器通訊。基地台控制器係負責用於聚合語音及資料流量，且維 持時序及其他管理同步化。傳統上。基地台及基地台控制器間之通訊係透過諸如DS0/E1電路之TDM專線傳輸。
為支援用戶之增加的數目及每用戶增加之頻寬需求，活動載體需要增加其包括連線114的後置網路之頻寬容量。一移動式/胞狀後置網路提供基地台及位於該中央局的基地台控制器間之連接性，及傳輸各種型式之流量，包括語音流量(可為以TDM為基礎之語音流量或VoIP)、以IP為基礎之資料流量、管理傳訊流量、及基地台同步化信號。為解決此一問題，一方式係藉由在該等基地台及該等基地台控制器之間加入更多TDM專線而增加一移動式後置網路之容量。然而，這些TDM電路係非常昂貴的。另一方式係將資料流量(例如高速下行封包存取(HSDPA)流量)移至一較低成本之另一選擇、諸如DSL(數位用戶迴路)或纜線數據機，同時透過該TDM線持續傳輸語音/細胞同步化流量。然而，大部份所部署之基地台沒有分開語音/資料流量之能力，以支援此一方式。所需要者係一可支援以TDM為基礎之流量、同時在較低成本提供較高頻寬的解決方法。
一具體實施例提供一用於時脈傳送之乙太網路被動光學網路(EPON)系統。該系統包括一參考時脈，其被組構成產生一參考頻率信號；一光線路終端(OLT)，其被耦接至該參考時脈；及一光學網路單元(ONU)。該OLT包括一時脈發生器，其被組構成與該參考頻率信號同步化產生一OLT及EPON收發器時脈。該ONU包括一光學收發器、一時脈恢復模組、及一時脈輸出機構。該光學收發器被組構成傳輸光學信號至該OLT及由該OLT接收光學信號。該時脈恢復模組被組構成由所接收之光學信號恢復該參考頻率信號。該時脈輸出機構被組構成輸出所恢復之參考頻率信號，如此有利於透過該EPON傳送該參考頻率信號。
在該具體實施例上之一變型中，該參考時脈進一步被組構成 產生一參考相位信號，該參考相位信號能被使用於獲得所恢復的參考頻率信號及該原始參考頻率信號間之相位同步化。
於進一步之變型中，該OLT被組構成接收該參考相位信號及將與該參考相位信號有關之相位資訊傳遞至該ONU，且該ONU被組構成將所恢復之參考頻率信號的相位與該參考相位信號之相位同步化。
於進一步之變型中，當傳遞該相位資訊時，該OLT被組構成在一執行管理維護(OAM)訊息中廣播該相位資訊。該OAM訊息包括一指示對應於該參考相位信號之多點控制協定(MPCP)時間的計數數量。
於進一步之變型中，該參考相位信號係每秒1脈衝(1PPS)之時脈信號，且該MPCP時間對應於一PPS時脈信號之邊緣。
於進一步之變型中，該ONU另包括1PPS脈衝發生器，其被組構成產生1PPS脈衝，且該ONU產生之1PPS脈衝的一邊緣係與該MPCP時間加上一預定調整量對齊。
於進一步之變型中，該ONU被組構成藉由補償以下之至少一項調整所接收之參考相位信號：該OLT及該ONU間之傳播延遲；招致該OLT上之參考相位信號的延遲；及招致該ONU上之參考相位信號的延遲。
於此具體實施例上之一變型中，該OLT被組構成經由OAM訊息傳遞一當日時間(TOD)值至該ONU。
100‧‧‧後置網路
102‧‧‧無線接取網路之網路中心
104‧‧‧公用交換電話網路
106‧‧‧服務提供者中央局
108‧‧‧基地台
110‧‧‧基地台
112‧‧‧基地台
114‧‧‧連線
200‧‧‧無線存取網路中心
201‧‧‧中央局
202‧‧‧被動分光器
203‧‧‧外部網路
204‧‧‧網路
206‧‧‧服務提供者中央局
208‧‧‧基地台
210‧‧‧基地台
212‧‧‧基地台
214‧‧‧被動分光器
216‧‧‧光纖
218‧‧‧光線路終端
220‧‧‧光學網路單元
222‧‧‧光學網路單元
224‧‧‧光學網路單元
300‧‧‧電路模擬連線
302‧‧‧上TDM連線
304‧‧‧電路模擬系統互連功能塊
306‧‧‧光線路終端
308‧‧‧乙太網路被動光學網路連線
310‧‧‧光學網路單元
312‧‧‧電路模擬系統互連功能塊
314‧‧‧下TDM連線
316‧‧‧基地台
400‧‧‧電路模擬連線
402‧‧‧上TDM連線
404‧‧‧電路模擬系統互連功能塊
406‧‧‧光線路終端
408‧‧‧乙太網路被動光學網路連線
410‧‧‧光學網路單元
412‧‧‧電路模擬系統互連功能塊
414‧‧‧下TDM連線
416‧‧‧基地台
418‧‧‧主要參考時脈
420‧‧‧輸出
500‧‧‧光線路終端
502‧‧‧計時器
504‧‧‧偶發延遲模組
506‧‧‧鎖存器
508‧‧‧訊息發生器
510‧‧‧光學收發器
512‧‧‧光學介面
514‧‧‧主要參考時脈
516‧‧‧振盪器
518‧‧‧插針
520‧‧‧信號
600‧‧‧光學網路單元
602‧‧‧光學介面
604‧‧‧光學收發器
605‧‧‧時脈恢復模組
606‧‧‧媒體存取控制模組
608‧‧‧計時器
610‧‧‧脈衝發生器
612‧‧‧先進先出緩衝器
614‧‧‧脈衝時間暫存器
618‧‧‧時脈分頻器
620‧‧‧時脈輸出插針
圖1呈現一概要圖，說明一傳統胞狀/移動式後置架構(先前技藝)。
圖2A說明一被動光學網路，其包括一中央局及若干經過光纖與一被動分光器耦合之用戶(先前技藝)。
圖2B呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之示範胞狀/移動式後置網路架構。
圖3呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之示範電路模擬架構。
圖4呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之施行差分時脈恢復(DCR)的示範電路模擬。
圖5呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之時脈傳送OLT的示範架構。
圖6呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之時脈傳送GNU的示範架構。
於該等圖面中，相像之參考數字意指相同之圖面元件。
以下之敘述被呈現，以便能夠使任何熟諳此技藝者製成及使用該等具體實施例，且被提供於一特別應用及其需求之情況中。對所揭示之具體實施例的各種修改對於那些熟諳此技藝者將為輕易明顯的，且在此中所界定之一般原理可被應用至其他具體實施例及應用，而不會由本揭示內容之精神及範圍脫離。如此，本發明係不限於所顯示之具體實施例，但將給予與在此中所揭示之原理及特色一致的最寬廣之範圍。
概觀
本發明之具體實施例提供一系統，其可透過乙太網路PON(EPON)傳送一頻率及相位同步化時脈。一TDM網路(尤其一胞狀/移動式網路)係以電路為基礎，且遍及該整個系統需要一同步之中心時脈。然而，一EPON係以封包為基礎，且不會有利於一充分頻率及相位同步化之中心時脈。為透過EPON傳送以TDM為基礎之流量，該系統必需能夠分佈一同步化TDM時脈信號。於本發明之具體實施例中，為分佈一參考頻率，該系統包括一集中的參考時脈，其係耦接至一光線路終端(OLT)。該參考時脈驅動一位在該OLT上之時脈發生器，以產生一能被分佈至若干耦接至該OLT之光學網路終端(ONU)的EPON時脈信號。一位在ONU上之 時脈恢復模組恢復被頻率同步化至該參考時脈之EPON時脈信號。此外，一參考相位信號能經由一執行管理維護(OAM)訊息被由該OLT傳送至該ONU。
透過PON之TDM
典型地，PONs被使用於該網路之“最先一哩(First Mile)”，其提供該服務提供者之中央局及該的用戶的房產間之連接性。該“最先一哩”大致上係一邏輯之點對多點網路，在此一中央局服務若干用戶。譬如，一PON能採取一樹狀拓撲學，其中一主幹光纖將該中央局耦接至一被動分光器/結合器。經過若干分支光纖，該被動分光器/結合器分開及分佈下游光學信號至用戶，並結合來自用戶之上游光學信號(看圖2A)。注意其他拓撲學，諸如環及網目拓撲學係亦可能的。
在PON內之傳輸典型係於一光線路終端(OLT)與光學網路單元(ONUs)之間施行。該OLT大致上駐在該中央局中，並將該光學存取網路耦接至一城域骨幹網路，其可為一屬於譬如網際網路服務提供者(ISP)或本地交換電信局之外部網路。該ONU可駐在於該用戶之住宅中，且耦接至該用戶之自家網路經過一用戶端設備(CPE)。
圖2A說明一被動光學網路，其包括一中央局及若干經過光纖及被動分光器耦接之用戶(先前技藝)。
一被動分光器202及光纖將該等用戶耦接至一中央局201。被動分光器202可駐在接近終端用戶位置，以使該最初之光纖部署成本減至最小。中心局201可耦接至諸如藉由網際網路服務提供者(ISP)所運作之都市區域網路的外部網路203。雖然圖2A說明一樹狀拓撲學，一PON亦可為基於其他拓撲學、諸如一邏輯環或一邏輯匯流排。注意雖然於此揭示內容中，很多範例係基於EPONs，本發明之具體實施例係不限於EPONs，且可被應用至各種PONs、諸如ATM PONs及波域多工(WDM)PONs。
因資料流量之數量已在近年來激增，於該胞狀/移動式網路中，用於該移動式後置網路之頻寬需求已顯著地增加。然而，連接該等基地台及基地台控制器之TDM連線已成為用於增加頻寬之瓶頸。為增加該頻寬，一解決方法係以EPON替換該TDM連線，該EPON充份利用光纖之大頻寬。圖2B呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之示範移動式後置網路架構。於圖2B中，一網路204耦接至一無線存取網路(RAN)中心200及一服務提供者中央局206。代替一傳統之電路交換網路，網路204係一封包交換網路。服務提供者中央局206經由一被動分光器214及諸如光纖216之光纖耦接至若干基地台、包括基地台208-212。注意該中央局206、被動分光器214、及基地台208-212構成一EPON 230，而使OLT 218放置於中央局206中及ONUs 220-224分別放置於基地台208-212中。為越過該PON及該封包交換網路傳送源自該等基地台之TDM流量，實施一電路模擬技術、諸如PWE3(端到端偽線模擬)。
圖3呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之示範電路模擬架構。電路模擬連線300包括一上TDM連線302(其可為T1/E1連線)、一對電路模擬系統互連功能(CESIWF)塊304及312、一光線路終端(OLT)306、一EPON連線308、一光學網路單元(ONU)310、一下TDM連線314、及一基地台316。CESIWF塊304及312兩者具有一用於耦接至TDM連線302及314之TDM介面、與一用於耦接至該EPON之乙太網路介面。更特別地是，CESIWF塊304經由其乙太網路介面耦接至OLT 306，且CESIWF塊312經由其乙太網路介面耦接至ONU 310。於該下游方向中，由TDM連線302所接收之TDM流量係藉由CESIWF塊304轉換至乙太網路封包(資訊框)，且透過EPON傳送，該EPON包括OLT 306、EPON連線308、及ONU 310。所傳送之乙太網路封包接著藉由CESIWF塊312被轉換回TDM流量，且透過下TDM連線314被送至基地 台316。
然而，不像同步及可提供保證頻寬之TDM系統，一EPON係固有地非同步及缺乏頻寬保證。再者，基地台同步化對於移動式/胞狀網路係必不可少的，因為其能使基地台間之干擾減至最小，避免由於使用滑移時脈之大量強制轉交，及允許細胞間之無接縫轉交。該等基地台能經由一時脈信號之分佈被同步化，該時脈信號藉由諸如該TDM服務時脈之穩定振盪器所產生。該系統亦可分佈一同步之參考相位、或使用基地台同步化用之當日時間(ToD)。因此，當模擬用於胞狀/移動式後置網路之TDM系統時，其重要的是具有恢復該TDM服務時脈之能力。一時脈恢復技術被稱為自適應時脈恢復(ACR)。藉由平均傳送該TDM流量的封包中之位元的有效時脈率，ACR恢復該TDM源時脈。對於一具有相當窄之封包延遲變化(PDV)範圍的系統，ACR工作良好。然而，該ACR方案不能恢復相位資訊，該相位資訊在一施行時分雙工(TDD)之胞狀/移動式系統中係必不可少的，且對於一TDM系統中之時脈及資料恢復(CDR)操作係有用的。在另一方面，由於其對於PDV之抗擾性，差分時脈恢復(DCR)係一更好之候選者，用於透過一模擬TDM連線達成時脈同步化。
差分時脈恢復
差分時脈恢復(DCR)藉由使該現在時脈與一已知時脈(譬如一主要參考時脈(PRC))有關連而再生該源時脈，其被利用於以封包為基礎之網路的每一端部。例如，該TDM源頻率及該主要參考頻率間之差異能被測量及傳送越過該網路。在該網路之另一端部，該TDM源頻率可藉著經由譬如PWE3或電路模擬系統(CES)軟體及設備加回該主要參考頻率而再生。因此，現在該問題仍然在於如何越過該網路分佈該一般之時脈，包括頻率及相位資訊兩者。
頻率分佈的一範例係用於SONET/SDH TDM語音傳送之取樣及線頻率。數位語音樣本係每秒8000次(8千赫)地取得。這些語 音樣本係在很多樣本之資訊框中傳送(以北美標準，在1.544百萬赫茲於DS1加上在上頭者中之24 DSOs；在44.736百萬赫茲於DS3中之28 DS1s等)，導致在較高比率之網路時脈頻率。其他技術可使用其他參考頻率，諸如用於同步化儀器裝置之10.000百萬赫茲。
該參考時脈頻率典型藉由高精密度及如此昂貴之設備被供給至一中央局(或在該處產生)。此時脈係藉由將中介設備之頻率鎖定至該源頻率而分佈至很多使用者側裝置。進一步在該網路下游之設備將其時脈鎖定至與該中央局只差一步之設備。此鎖定之鏈接在該使用者側導致一時脈頻率，其係與該中央局中所供給之頻率相同-具有藉由該中介設備所導入之小誤差。各種“層級”被界定用於該時脈之所需精確度，且如此界定藉由該中介設備所導入之可容許的誤差。
除了頻率信號以外，一些網路亦需要一參考相位。譬如，除了被頻率鎖定以外，8千赫參考頻率可需要被與該網路核心相位對齊，因8千赫信號相對於被恢復之125百萬赫茲下游時脈有15,625可能之相位位置。其他網路需要分開之參考相位。譬如，施行TDD之胞狀/移動式網路通常需要一10百萬赫茲參考頻率、及亦需要1Hz參考相位。
存在用於分配一同步化網路時脈之各種解決方法，包括施行一專用時脈分佈協定(例如網路時間協定(NTP))及使用GPS(全球定位系統)時脈。一專用時脈分佈協定之實施可為昂貴的，且需要複雜之硬體，及該GPS時脈在一些情況之下、諸如於室內環境中可為不能利用的。
圖4呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之施行DCR的示範電路模擬。類似於圖3，電路模擬連線400包括一上TDM連線402、一對CESIWF塊404及412、一OLT 406、一EPON連線408、一ONU 410、一下TDM連線414、及一基地台416。此外，一主要參考時脈(PRC)418耦接至CESIWF塊404及OLT 406。該TDM源時脈及PRC 418間之差異能在CESIWF塊404被計算，且此資訊被轉運至OLT 406。以適當設計之硬體(稍後更詳細地敘述)，包括頻率及相位資訊兩者之PRC 418能透過EPON連線408被傳送及藉由ONU 410恢復，並經由輸出420輸出該被恢復之參考時脈至CESIWF塊412及至其他下游應用。注意該CESIWF塊412接著能夠使用該被恢復之參考時脈及該差異，以再生該TDM源時脈，如此確保在下TDM連線414上執行之TDM時脈係與在上TDM連線402上執行之TDM時脈同步化。
代替使用一未連接至該中央局參考時脈之局部振盪器，以產生用於OLT 406所需要之頻率，PRC 418耦接至OLT 406，且提供時脈信號至OLT 406。於一具體實施例中，PRC 418提供具有高精密度125百萬赫茲時脈之OLT 406。於該ONU中，相同之時脈係藉由該時脈恢復模組所恢復，於一具體實施例中，該時脈恢復模組能在該光學收發器內被供給。該被恢復之時脈頻率可被呈現在一插針上，以致其可被利用於該ONU插件板上之其他裝置，或如果需要進一步自該網路取下。為產生異於125百萬赫茲之參考頻率，該被恢復之時脈(RBC)可在其被由該ONU晶片輸出之前被按比例調整達一些整數N。譬如，為產生8千赫頻率，該125百萬赫茲RBC能被除以15,625。於進一步具體實施例中，該系統能產生10千赫頻率，其藉由首先將該125百萬赫茲RBC乘以2，以獲得250百萬赫茲，且接著將其除以25，以獲得該10千赫頻率。
該參考相位係源自與該參考頻率、諸如PRC 418相同之時脈來源。於一具體實施例中，該參考相位係每秒1脈衝之參考相位(例如每秒1脈衝之信號)，且係經由一執行管理維護(OAM)訊息由OLT 406傳送至ONU 410。該來源脈衝係經由通用輸入/輸出(GPIO)插針自PRC 418輸入至OLT 406。OLT 406上之韌體注意該脈衝之多點控制協定(MPCP)時間，及傳送一OAM訊息至ONU 410，以通知將發生該脈衝之下一次時間。ONU 410在一對應MPCP時間 根據該OAM訊息產生一脈衝。注意該EPON之MPCP時間具有一時間量子(TQ)之解析度，其係16奈秒。由於藉由該OLT所導入之偶發可變延遲，該ONU產生之脈衝係位於該源脈衝之時間的±8TQ內。
圖5呈現一概要圖，說明按照本發明的一具體實施例之時脈傳送OLT的示範架構。OLT 500包括一MPCP計時器502、一偶發延遲模組504、一鎖存器506、一OAM訊息發生器508、一光學收發器510、一光學介面512、及一GPIO插針518。光學收發器510經由光學介面512傳送光學信號至下游ONUs及由下游ONUs接收光學信號，該光學介面512可為一光纖連接器。注意因為傳統之125百萬赫茲乙太網路振盪器係未恰好足夠用於胞狀/移動式網路同步化，且一局部振盪器不能與一參考時脈同步化，OLT 500不具有一局部振盪器。驅動光學收發器510之雷射的時脈信號係藉由一耦接至PRC 514之關閉-OLT精密振盪器516所提供。於一具體實施例中，一或多個時序卡被包括在一含有很多OLTs之OLT層格中。該時序卡由PRC 514接收信號，且透過該OLT線卡之底板分佈該時脈。於一具體實施例中，一較低頻率(低於125百萬赫茲)被該時序卡所產生，且被傳送至該線卡，及使用一局部相位鎖定迴路(PLL)，以鎖定至該參考頻率，且將該較低頻率乘以該125百萬赫茲EPON頻率。
於操作期間，藉由精密振盪器516所產生之時脈信號被提供至MPCP計時器502，其產生OLT MPCP時間。根據IEEE標準802.3ah，該MPCP構成一絕對時序模型，其中全球時脈存在於該OLT中，且該等ONUs設定其對該等OLT時脈之局部時脈使用該MPCP控制訊息(諸如GATE與REPORT)中之時戳。該MPCP時間被記錄為一32位元之整數，指示一TQ計數器之值。
該參考相位係亦分佈為一來自PRC 514之時脈。於一具體實施例中，該參考相位係每秒1脈衝(1PPS)之信號520。該參考相位 時脈係經由一GPIO插針518輸入至OLT 500，該GPIO插針在該時脈邊緣引發一中斷。當GPIO插針518引發時，鎖存器506鎖存用於該時脈邊緣之目前MPCP時間(MPCP計時器502之計數數量)。注意該延遲模組504提供偶發延遲。該被鎖存之MPCP時間係送至OAM訊息發生器508，其計算該下一脈衝時間。於一具體實施例中，該下一脈衝時間係藉由加上具有1秒(62,500,000TQ)之鎖存器MPCP時間及一用於調整延遲之固定的預設調整因素所計算。於一具體實施例中，OAM訊息發生器508係使用韌體實施。該OAM訊息接著經由光學收發器510及光學介面512被廣播至下游ONUs。該下游ONU接著能夠接收該OAM訊息及程式設計其硬體，以在該適當之MPCP時間產生一時脈邊緣。除了同步化相位以外，於一具體實施例中，該1PPS相位信號亦可被使用於將一遠端振盪器同步化至該相同之頻率，其能被使用於DCR。
圖6呈現一概要圖，說明一按照本發明的具體實施例之時脈傳送ONU的示範架構。ONU 600包括一光學介面602、一光學收發器604、一時脈恢復(CR)模組605、一MPCP媒體存取控制(MAC)模組606、一MPCP計時器608、一1PPS脈衝發生器610、一處理器先進先出(FIFO)緩衝器612、一脈衝時間暫存器614、一時脈分頻器618、與一時脈輸出插針620。
於操作期間，光學收發器604自OLT經由光學介面602接收下游(由OLT至該ONU)流量。時脈恢復模組605恢復來自該下游資料信號之位元時脈。所恢復之時脈被送至一餵入至時脈輸出插針620之時脈分頻器618，該插針620在一較高頻率輸出時脈信號。根據該MPCP20協定，MPCP MAC 606基於該MPCP控制訊息中之時戳同步化ONU側MPCP計時器608與OLT側MPCP計時器502。使用此製程，局部MPCP計時器608之動態誤差被有效地量化及被局限於二鄰近之TQs。
由所接收之OAM訊息所提取的1PPS脈衝之下一脈衝時間被 儲存於處理器FIFO 612中。用於每一包含該PPS相位資訊之被接收的OAM訊息，該ONU側韌體調整該下一脈衝時間，以補償光纖傳播潛伏、OLT側潛伏(包括非預設之光學器件、1PPS信號傳播延遲等)、及ONU側潛伏(包括非預設之光學器件、1PPS信號傳播延遲等)。該補償結果係接著被使用於程式設計1PPS脈衝時間暫存器614。藉由相對局部MPCP計時器608之計數器值，對齊該下一脈衝之上升邊緣與有該程式設計之脈衝時間(儲存於脈衝時間暫存器614中)，1PPS脈衝發生器610產生1PPS脈衝信號輸出616。注意該ONU所產生之1PPS脈衝信號616具有一上升邊緣，其對應於藉由PRC 514所產生之1PPS脈衝信號520的上升邊緣。因此，一參考相位信號係透過該EPON順利地傳送。除了具有百分之50的工作週期之1PPS脈衝信號以外，其他脈衝列係亦可能當作一參考相位信號。
除了時脈頻率及時脈相位以外，一些應用需要設定該真正之當日時間(TOD)，亦即，呈資料及“壁鐘”時間之形式的時間。一旦被設定，此等裝置典型以鎖定至一頻率或參考相位之內部時脈追蹤該時間之進展。該TOD不需被有規則地傳送，但剛好被設定一次。在進行中，該TOD之無規律的維護可為必需的，如當閏秒藉由世界標準組織被插入該日期時。
為分佈該TOD，該主要PRC經過一任意之通訊通道送出一TOD命令字串至該主機控制器，且接著該主機經過該主機介面發出該字串供分佈。於一具體實施例中，該TOD係透過含有代表該日期及時間的一位元組字串的OAM訊息中之EPON傳送。此字串係在該ONU串列埠重複。當由該TOD來源接收該字串時，該主機依序推進該字串，雖然其可重訂該資料之格式，以使一介面標準適應於另一介面標準。如果用於該TOD之傳播延遲係不能接受的，其係可能組合該帶內TOD分佈與該1PPS精密時間對齊方案，於一具體實施例中，該實際的TOD係藉由該1PPS脈衝輸出之邊 緣所標示，同時該TOD字串僅只讓該遠端時脈得知該1PPS脈衝邊緣代表之時間。
除了被用於TDM模擬以外，該前述之EPON時脈傳送方法亦可被使用於其他網路應用，在此於一以封包為基礎之網路中需要一同步化網路時脈。此等應用包括現地監測儀器、諸如T1/E1之傳統TDM服務、諸如毫微微蜂巢式基地台的新興技術之無線後置、3GPP LTE(第三代合夥專案長期演進技術)、及WiMax。此外，此傳送頻率及相位資訊之EPON時脈傳送技術亦可被使用於其他需要一同步化時脈之各種應用，諸如那些需要藉由該IEEE-1588標準所界定之邊界時脈的應用。
在此詳細敘述中所敘述之資料結構及編碼典型被儲存在一電腦可讀取之儲存媒體上，該儲存媒體可為任何裝置或媒體，其可儲存供藉由一電腦系統使用之編碼及/或資料。該電腦可讀取之儲存媒體包括、但不被限制於依電性記憶體、非依電性記憶體、磁性及光學儲存裝置，諸如磁碟機、磁帶、CDs(光碟)、DVDs(多功能數位碟片或數位視訊影碟)、或其他現在已知或稍後開發的能夠儲存編碼及/或資料之媒體。
在該詳細敘述段落中所敘述之方法及製程可被具體化為編碼及/或資料，其可被儲存於如上面所述之電腦可讀取的儲存媒體中。當一電腦系統讀取及執行被儲存在該電腦可讀取儲存媒體上之編碼及/或資料時，該電腦系統施行被具體化為資料結構及編碼與儲存在該電腦可讀取之儲存媒體內的方法及製程。
再者，在此中所敘述之方法及製程可被包括於硬體模組或設備中。這些模組或設備可包括、但不被限制於一特殊用途積體電路(ASIC)晶片、一場域可程式化閘陣列(FPGA)、在特別時間執行特別軟體模組或一套程式之專用或分享式處理器、及/或其他現在已知或稍後開發的可程式化之邏輯裝置。當該等硬體模組或設備被作動時，它們施行被包括在它們內之方法及製程。
各種具體實施例之先前敘述已僅只被呈現用於說明及敘述之目的。它們不意欲為詳盡的或將本發明限制於所揭示之形式。據此，對於熟諳此技藝者，很多修改及變化將變得明顯。另外，該上面之揭示內容係不意欲限制本發明。
400‧‧‧電路模擬連線
402‧‧‧上TDM連線
404‧‧‧電路模擬系統互連功能塊
406‧‧‧光線路終端
408‧‧‧乙太網路被動光學網路連線
410‧‧‧光學網路單元
412‧‧‧電路模擬系統互連功能塊
414‧‧‧下TDM連線
416‧‧‧基地台
418‧‧‧主要參考時脈
420‧‧‧輸出

Claims (18)

  1. 一種用於時脈傳送之乙太網路被動光學網路系統(EPON)，包括：一參考時脈，其被組構成產生一參考頻率信號；一光線路終端(OLT)，其被耦接至該參考時脈，其中該OLT包括一時脈發生器，該時脈發生器被組構成基於至少該參考頻率信號產生一OLT時脈；及一光學網路單元(ONU)，該ONU包括：一光學收發器，其被組構成傳輸光學信號至該OLT及由該OLT接收光學信號；一時脈恢復模組，其被組構成由所接收之光學信號恢復該參考頻率信號；及一時脈輸出機構，其被組構成輸出所恢復之參考頻率信號，如此有利於透過該EPON傳送該參考頻率信號；其中，該參考時脈進一步被組構成產生一參考相位信號，該OLT被組構成接收該參考相位信號及將與該參考相位信號有關之相位資訊傳遞至該ONU；其中，當傳遞該相位資訊時，該OLT被組構成在一執行管理維護(OAM)訊息中廣播該相位資訊，且其中該OAM訊息包括一指示對應於該參考相位信號之多點控制協定(MPCP)時間的計數數量。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學收發器包括該時脈恢復模組。
  3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，該參考相位信號能被使用於獲得所恢復的參考頻率信號及該原始參考頻率信號間之相位同步化。
  4. 如申請專利範圍第3項之系統，其中該ONU被組構成將所 恢復之參考頻率信號的相位與該參考相位信號之相位同步化。
  5. 如申請專利範圍第4項之系統，其中該參考相位信號係每秒1脈衝(1PPS)之時脈信號，且其中該MPCP時間對應於1PPS時脈信號之一邊緣。
  6. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該ONU另包括1PPS脈衝發生器，其被組構成產生1PPS脈衝，且其中該ONU產生之1PPS脈衝的一邊緣係與該MPCP時間加上一預定調整量對齊。
  7. 如申請專利範圍第3項之系統，其中該ONU被組構成藉由補償以下之至少一項調整所接收之參考相位信號：該OLT及該ONU間之傳播延遲；招致該OLT上之參考相位信號的延遲；及招致該ONU上之參考相位信號的延遲。
  8. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該OLT被組構成經由OAM訊息傳遞一當日時間(TOD)值至該ONU。
  9. 一種用於乙太網路被動光學網路(EPON)中之時脈傳送的光線路終端(OLT)，包括：一時脈發生器，其耦接至一參考時脈，且被組構成基於至少對應於該參考時脈之參考頻率信號產生一OLT時脈；一光學收發器，其被耦接至該時脈發生器，且被組構成將該OLT時脈信號傳輸至一下游之光學網路單元(ONU)；及一相位同步化機構，其被耦接至該參考時脈，且被組構成接收一與該參考頻率信號有關之參考相位信號；其中，該相位同步化機構被組構成將與該參考相位信號有關之相位資訊傳遞至該ONU；其中當傳遞該相位資訊時，該相位同步化機構被組構成在一執行管理維護(OAM)訊息中廣播該相位資訊，且其中該OAM訊息包括一指示對應於該參考相位信號之多點控制協定(MPCP)時間的計數數量。
  10. 如申請專利範圍第9項之光線路終端，其中該參考相位信 號係每秒1脈衝(1PPS)之時脈信號，且其中該MPCP時間對應於1PPS時脈信號之一邊緣。
  11. 如申請專利範圍第9項之光線路終端，其中該光學收發器被組構成經由OAM訊息傳遞一當日時間(TOD)值至該ONU。
  12. 一種用於乙太網路被動光學網路(EPON)中之時脈傳送的光學網路單元(ONU)，包括：一光學收發器，其被組構成傳輸光學信號至一上游光線路終端(OLT)及由該OLT接收光學信號；一時脈恢復模組，其耦接至該光學收發器及被組構成：由所接收之光學信號恢復一參考頻率信號，且耦接至該OLT；及自一藉由該OLT所廣播之執行管理維護(OAM)訊息接收與參考相位信號有關的相位資訊；一時脈輸出機構，其被組構成輸出所恢復之參考頻率信號，如此有利於透過該EPON傳送該參考頻率信號；及一參考相位機構，其被組構成至少基於該恢復相位資訊輸出一參考相位信號；其中，該OAM訊息包括一指示對應於該參考相位信號之多點控制協定(MPCP)時間的計數數量。
  13. 如申請專利範圍第12項之光學網路單元，其中該參考相位信號係每秒1脈衝(1PPS)之時脈信號，且其中該MPCP時間對應於1PPS時脈信號之一邊緣。
  14. 如申請專利範圍第13項之光學網路單元，其中該相位包括一被組構成產生1PPS脈衝之1PPS脈衝發生器，其中該ONU產生之1PPS脈衝的一邊緣係至少基於該恢復相位資訊與該MPCP時間加上一預定調整量對齊。
  15. 如申請專利範圍第12項之光學網路單元，其中該參考相位機構被組構成藉由補償以下之至少一項調整該參考相位信號： 該OLT及該ONU間之傳播延遲；招致該OLT上之對應參考相位信號的延遲；及招致該ONU上之對應參考相位信號的延遲。
  16. 如申請專利範圍第12項之光學網路單元，其中該光學收發器被組構成經由OAM訊息自該OLT接收一當日時間(TOD)值。
  17. 一種用於在乙太網路被動光學網路(EPON)中傳送時脈之方法，包括：提供一參考頻率信號至一光線路終端(OLT)；基於至少該參考頻率信號產生一OLT時脈；將該OLT時脈傳送至一下游之光學網路單元(ONU)；及該OLT在一執行管理維護(OAM)訊息中廣播一參考相位信號有關之相位資訊；其中，該OAM訊息包括一指示對應於該參考相位信號之多點控制協定(MPCP)時間的計數數量。
  18. 一種用於在乙太網路被動光學網路(EPON)中接收時脈之方法，包括：由一光線路終端(OLT)接收光學信號；由該等接收之光學信號恢復一參考頻率信號；自藉由該OLT所廣播之執行管理維護(OAM)訊息接收與一參考相位信號有關之相位資訊；及基於至少該恢復之參考頻率信號產生一輸出；其中，該OAM訊息包括一指示對應於該參考相位信號之多點控制協定(MPCP)時間的計數數量。
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