一种xg-pon1系统的onu端时间同步方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信无源光网络领域，具体涉及一种XG-P0N1系统的0NU端时间同步方法与装置。
【背景技术】
[0002]XG-P0N1作为接入网技术，与GP0N相比具有更高的速率和分光比、从吉比特无源光网络(GP0N)技术的平滑演进、对全业务运营能力支持等优势，实现了低成本、远距离的高速接入。
[0003]XG-P0N1接入系统由局端光线路终端设备0LT和远端光网络单元0NU设备组成，其物理层速率为非对称方式，即下行速率为lOGbit/s，上行速率为2.5Gbit/s。在国际电信联盟远程通信标准化组织ITU-T制定的XG-P0N1协议G.987.3中定义了时间同步功能，当XG-P0N1设备用于移动通信的传输网络时，0NU设备会与移动基站连接，为移动基站提供移动回传业务，XG-P0N1的时间同步功能可以为移动基站提供低成本的时钟源。
[0004]当0NU端时钟发生失步时，0NU端不能准确地输出1PPS和T0D信号，会导致系统无法正常工作。
[0005]有鉴于此，急需提供一种XG-P0N1系统的0NU端高精度时间同步及当0NU处于失步状态时也可输出相对准确的1PPS和T0D信号的方法及系统。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是如何实现XG-P0N1系统0NU端高精度的时间同步，以及在0NU处于失步状态时，也可输出相对准确的1PPS和T0D信号，来保持系统的正常运行。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种XG-P0N1系统的0NU端时间同步方法，包括以下步骤:
[0008]A1、判断0NU收到的下行数据帧是否同步，若是，则转A2，否则转A5;
[0009]A2、从所述下行数据帧中提取出包含T0D信息的0MCI帧并解析获得所述0MCI帧的SFC值，将所述0MCI帧的SFC值与下行数据帧的复帧计数值SFC进行比对，若二者相等，则转A3，否则转A4;
[0010]A3、经过延时补偿后得到下行数据帧的帧头对应的时间信息，利用帧头指示信号和对应的时间信息得到整秒脉冲信号和对应的整秒时间信息，转A6;
[0011]A4、利用线路恢复时钟基于现有时间信息获得整秒脉冲信号和对应的整秒时间信息，转A6 ；
[0012]A5、利用本地晶振时钟基于现有时间信息获得整秒脉冲信号和对应的整秒时间信息;
[0013]A6、将所述整秒脉冲信号和整秒时间信息送往T0D串行化电路后输出有效信号，转到Α1 ο
[0014]在上述方法中，在判断0NU收到的所述下行数据帧是否同步的过程中，从所述下行数据帧中识别出属于该ONU的所述OMCI帧，然后对所述OMCI帧进行报文完整性检测(MIC)，如果MIC检测正确，则转步骤A2，否则丢弃所述下行0MCI数据帧。
[0015]在上述方法中，在判断0NU收到的所述下行数据帧是否同步的过程中，给出下行同步指示信号。
[0016]在上述方法中，当0NU收到的所述下行数据帧同步时，从所述下行数据帧中提取出帧头信号和所述下行数据帧的复帧计数值SFC。
[0017]在上述方法中，所述延时补偿为下行数据帧头从0LT端抵达0NU端再经时间同步处理完毕所得到的延时。
[0018]在上述方法中，所述线路恢复时钟由Ρ0Ν口的下行数据恢复得到，与0LT的Ρ0Ν口的发送时钟同源，仅存在相位差。
[0019]在上述方法中，所述本地晶振时钟由本地晶振生成，与所述线路恢复时钟的频率相等，但存在频差和相差。
[0020]在上述方法中，所述线路恢复时钟与所述本地晶振时钟通过整秒计时方式生成整秒脉冲信号，并将对应的整秒时间值加1，得到所述整秒脉冲信号对应的整秒时间信息。
[0021]本发明还提供了一种XG-P0N1系统的0NU端时间同步装置，包括:
[0022]线路恢复时钟，利用Ρ0Ν口的下行数据恢复得到，与0LT的Ρ0Ν口的发送时钟同源，仅存在相位差；
[0023]本地晶振时钟，由本地晶振生成，与所述线路恢复时钟的频率相等，但存在频差和相差；
[0024]下行数据帧解析电路，完成下行数据帧的同步判断功能，并在下行数据帧同步时，提取出帧头信号和下行数据帧的复帧计数值SFC以及包含T0D信息的0MCI帧；
[0025]CPU处理电路，从0MCI帧中提取SFC值和时间信息；
[0026]时间同步处理电路，将所述0MCI帧中提取的SFC值与所述下行数据帧的复帧计数值SFC进行比较；
[0027]时钟选择电路，根据下行数据帧的同步判断结果选择相应的时钟，如果0NU收到的所述下行数据帧不同步，利用本地晶振时钟获得整秒脉冲信号和对应的整秒时间信息；否则，判断所述T0D信息的0MCI帧的SFC值与所述下行数据帧的复帧计数值SFC是否相等，若二者相等，则经过延时补偿后得到下行数据帧的帧头对应的时间信息，利用帧头指示信号和对应的时间信息得到整秒脉冲信号和对应的整秒时间信息，若二者不相等，利用所述线路恢复时钟获得整秒脉冲信号和对应的整秒时间信息；
[0028]本发明通过下行数据帧解析电路判断ONU是否与0LT处于时钟同步状态，若不同步，时钟选择电路将锁定本地晶振时钟处理输出相应的1PPS与T0D信号；同步时，时间同步处理电路将CPU寄存器中的SFC值与提取的下行帧的SFC值进行比较，若SFC值相等，则将输出CPU处理电路提出的时间加上延时补偿时间，若SFC值不等，时钟选择电路将锁定线路恢复时钟处理输出相应的1PPS与T0D信号。如此，不论0NU端时钟同步或失步时，0NU端都能准确地输出精确的1PPS和T0D信号，系统不会因没有信号输出而无法正常工作。
【附图说明】
[0029 ] 图1为本发明XG-P0N1系统0NU端时间同步电路；
[0030]图2为本发明XG-P0N1系统ONU端时间同步工作流程图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合【具体实施方式】和说明书附图对本发明做出详细的说明。
[0032]如图1所示，为本发明提供了一种XG-P0N1系统的0NU端时间同步装置，包括下行数据帧解析电路10、CPU处理电路20、时间同步处理电路30、T0D串行化电路40、时钟恢复电路50和时钟选择电路60。
[0033]下行数据帧解析电路10与时钟恢复电路50都接收Ρ0Ν口的下行数据，下行数据帧解析电路10的输出端分别连接CPU处理电路20与时间同步处理电路30的输入端，CPU处理电路20经时间同步处理电路30连接T0D串行化电路40，时钟恢复电路50的输出端分别连接下行数据帧解析电路10与时钟选择电路60，时钟选择电路60有一个本地晶振时钟信息接入，且输出端分别接时间同步处理电路30与T0D串行化电路40。
[0034]图1中各传输信号的意义及各电路的工作原理如下:
[0035]下行数据帧解析电路10完成三个功能:一是根据下行数据帧中的同步字段完成下行数据帧的同步判断功能，并给出下行同步指示信号，如果同步，下行同步指示信号为高，如果不同步，下行同步指示信号为低。二是处于同步状态时，从下行数据帧中提取出帧头信号和下行数据帧的复帧计数值SFC。三是从下行数据帧中识别属于本0NU的包含T0D信息的0MCI帧，对该0MCI帧完成报文完整性检测(MIC)，如果MIC正确，将该0MCI帧送往CPU处理，如果MIC不正确，对该0MCI帧做丢弃处理。
[0036]CPU处理电路20完成对包含T0D信息的0MCI帧的解析，从0MCI帧中提取SFC值和时间信息，该时间信息是下行复帧计数值为SFC的下行数据帧从0LT端到达0NU端的时间信息，该时间信息精确到纳秒(ns)，然后将从0MCI帧提取的SFC值和时间信息配置到时间同步处理电路30的配置寄存器中，同时还需要配置延时补偿值，该延时补偿值为下行数据帧头从0LT端抵达0NU端再经时间同步处理完毕所得到的延时。
[0037]时间同步处理电路30完成0NU将本地时间同步到0LT时间的功能，当0NU处于同步状态时，根据下行数据帧解析电路10送入的帧头指示信号和帧的复帧计数值SFC，与CPU处理电路20提供的SFC值进行比较，如果SFC值相等，那么帧头指示的时间就为CPU处理电路20得出的时间加上延时补偿时间，由于帧头指示的时间不是整秒时间，还需要将帧头指示信号和帧头指示的时间转换为整秒脉冲信号和整秒时间。如果SFC值不相等，基于现有时间信息进行时间保持操作。
[0038]T0D串行化电路40完成中国移动TD T0D协议规范的1PPS信号和T0D信号的输出，根据中国移动TD T0D协议规范的要求，将时间同步处理电路30送入的整秒脉冲指示信号转换为符合协议规范要求的1PPS信号，将整秒时间数据转换为符合协议规范的T0D串行数据。同时对T0D工作时钟进行分频，输出频率可调的输出时钟，供后续电路使用。
[0039]时钟恢复电路50完成Ρ0Ν口下行串行数据的时钟的提取，输出线路恢复时钟，该时钟与0LT的Ρ0Ν口发送时钟为同源时钟，只是存在相位差。当Ρ0Ν下行串行数据正常时，时钟恢复电路50输出的时钟为正常时钟，可以供后续电路使用，当Ρ0Ν 口下行数据质量差或者没有信号时，时钟恢复电路50输出的时钟质量差或者没有时钟，不能给后续电路使用。
[0040]时钟选择电路60完成对时间同步处理电路30的工作时钟的选择，当下行数据帧解析电路10送出的下行同步指示信号指示为同步状态时，时钟选择电路60的输出锁定为线路恢复时钟。当下行数据帧解析电路10送出的下行同步指示信号为失步状态时，时钟选择电路60的输出锁定为本地晶振时钟。
[0041 ]上述技术术语含义如下:
[0042]Ρ0Ν口下行数据:由0LT发送，0NU接收到的下行串行数据。
[0043]T0D工作时钟:利用下行同步指示信号对时钟进行选择，当下行同步时，选择后的时钟为线路恢复时钟，当下行失步时，选择后的时钟为本地晶振时钟。
[0044]下行同步指示:0NU根据接受的到下行数据做同步判断，为高是表示同步，为低时表示失步。
[0045]下行数据帧的SFC值:指示下行数据帧的复帧计数值的低32比特。
[0046]下行数据帧帧头指示:在下行同步状态时，给出的下行数据帧的帧头指示信号为脉冲信号，有效宽度为一个时钟。
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