專利名稱：光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡定時的裝置和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及光接入網(wǎng)技術(shù)領域，尤其涉及在光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時 和網(wǎng)絡定時的裝置及方法。
背景技術(shù)：
PON (Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡)是一種采用點到多點 (P2MP)結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡，如圖l所示，PON系統(tǒng)主要由局端的OLT( Optical Line Terminal,光線路終端)、用戶側(cè)的ONU( Optical NetworkUnit,光網(wǎng)絡單元)或ONT(Optical Network Terminal,光網(wǎng)絡終端)和ODN (Optical Distribution Network,光分配網(wǎng)絡)組成，其典型拓樸結(jié)構(gòu)為樹型。其中，分光器(Optical Splitter)作為光分配網(wǎng)絡ODN,在OLT和ONU/ONT間提供光傳輸通道。PON網(wǎng)絡類型主要包括點對多點的EPON (Ethernet Passive Optical Network,以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡)和GPON (Gigabit Passive Optical Network,吉比特無源光網(wǎng)絡)、以及點對點的其它類型光接入網(wǎng)絡。EPON 或GPON網(wǎng)絡上承載TDM (Time Division Multiplexing,時分復用)業(yè)務， 一般采用CESoP (Circuit Emulation service over Packet,分組網(wǎng)絡上的電路 仿真業(yè)務)的方式；也可以采用GPON特有的TDM over GEM (GPON Encapsulated Mode, GPON封裝方式)技術(shù)。在PON網(wǎng)絡中，定時可以分為兩類 一類為網(wǎng)絡定時，即全網(wǎng)同步的 同步分配網(wǎng)的定時； 一類為業(yè)務定時，即業(yè)務信號所自帶的定時信息。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上采用電路仿真技術(shù)傳送TDM業(yè)務，絕大部分情況下收發(fā) 端不具備共同的參考源，所以一般采用自適應模式來恢復業(yè)務定時，即采用 緩存空滿在末端進行計算定時。由于分組網(wǎng)的數(shù)據(jù)包到達時間的不確定性， 以及一些其它因素引起的包丟失，將會對收端的TDM業(yè)務引入了很大的抖 動與漂移值。即^f吏采用加大緩存的方法，也將不可避免的帶來TDM業(yè)務延 時加大，超過網(wǎng)絡分配的延時P艮值，同樣也無法解決包丟失而帶來的抖動與漂移。即使采用GPON所特有的TDM over GEM方式，采用碼速調(diào)整技術(shù)， 其業(yè)務傳送質(zhì)量也無法達到移動基站系統(tǒng)所要求的0.05ppm的指標。業(yè)務在經(jīng)過PON網(wǎng)絡傳送后，尤其在使用CESoP方式時，由于分組網(wǎng) 絡存在包到達時間不確定以及可能的包丟失的特點，TDM業(yè)務的抖動、漂 移和時延指標將超過規(guī)范要求，無法提供高質(zhì)量的定時恢復。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時 與網(wǎng)絡定時的裝置和方法，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的光接入網(wǎng)絡中定時信 息傳送質(zhì)量不高的問題，提供符合系統(tǒng)質(zhì)量要求的業(yè)務定時和網(wǎng)絡定時。本發(fā)明提供一種光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡定時的裝置，包括時鐘輸入模塊，位于光線路終端OLT節(jié)點上，用于選定輸入的網(wǎng)絡定時；第一時鐘處理模塊，位于光線路終端OLT節(jié)點上，用于保證OLT的光 線路接口的網(wǎng)絡定時同步于時鐘輸入模塊所輸出的網(wǎng)絡定時；第二時鐘處理模塊，位于光網(wǎng)絡單元ONU節(jié)點上，用于使ONU的網(wǎng) 絡定時同步于OLT的網(wǎng)絡定時；再定時模塊，位于光網(wǎng)絡單元ONU節(jié)點上，用于使時分復用的業(yè)務定 時可選擇地和網(wǎng)絡定時同步。進一步地，所述時鐘輸入模塊，在OLT上能夠選擇輸入的網(wǎng)絡定時信 號源包i舌BITS時鐘、或OLT內(nèi)部時鐘、或SDH/SONET時鐘。所述BITS 時鐘是同步分配網(wǎng)或上一級業(yè)務網(wǎng)絡送出的高等級時鐘信號。進一步地，所述第一、第二時鐘處理模塊包含一個鎖相環(huán)，該鎖相環(huán)用 于跟蹤并同步所輸入的時鐘源，將輸入時鐘作為內(nèi)部定時及接口的發(fā)送時 鐘，在正常的外部輸入時鐘中斷的一段時間情況下，能夠再保持模式工作一 進一步地，所述再定時4莫塊，包括時分復用輸出接口上的一個緩沖器， 將準備輸出的時分復用業(yè)務信號用業(yè)務定時寫入所迷緩沖器，再用與輸入的 網(wǎng)絡定時同步的再定時參考時鐘將時分復用信號讀出來，使得下一級的網(wǎng)絡 能夠從業(yè)務信號中提取同步網(wǎng)絡定時信息。本發(fā)明還提供一種基于上述裝置的光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡 定時的方法，包括如下步驟(1) 光線路終端OLT節(jié)點的時鐘輸入模塊選擇同步分配網(wǎng)送出的網(wǎng)絡 定時信號作為OLT的網(wǎng)絡定時參考；(2) OLT節(jié)點的第 一 時鐘處理模塊跟蹤并同步時鐘輸入沖莫塊輸出的網(wǎng) 絡定時，輸出時鐘信號供所有光線g口以及內(nèi)部時分復用處理模塊使用；(3 )光網(wǎng)絡單元ONU利用第二時鐘處理模塊從光口提取出與網(wǎng)絡時鐘 同步的時鐘信號，作為本地時分復用業(yè)務的基準參考時鐘；(4)時分復用業(yè)務輸出時，ONU選擇使用ONU的光口恢復時鐘作為 輸出時鐘，對業(yè)務的信號進行再定時處理。進一步地，所述光接入網(wǎng)絡的光線路接口時鐘同步于OLT側(cè)輸入的網(wǎng) 絡定時源，并且該網(wǎng)絡定時源通過光網(wǎng)絡分配到每個ONU節(jié)點，實現(xiàn)全網(wǎng) 的網(wǎng)絡時鐘同步，將同步的網(wǎng)絡定時信號作為各節(jié)點的業(yè)務處理的公共定時 參考源。進一步地，步驟(4)中對業(yè)務信號所作的再定時處理，包括將準備輸出的時分復用業(yè)務信號用業(yè)務定時寫入一個緩沖器；用與輸入的網(wǎng)絡定時同步的再定時參考時鐘將時分復用信號讀出來，使 得下一級的網(wǎng)絡能夠從業(yè)務信號中提取同步網(wǎng)絡定時信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所述裝置和方法，解決了光接入網(wǎng)絡中業(yè) 務定時傳送質(zhì)量不高的問題。通過在光接入網(wǎng)絡中建立各節(jié)點與部件的同步 機制，形成同步網(wǎng)絡，便于使用差分方法，實現(xiàn)高質(zhì)量、低抖動漂移TDM 業(yè)務定時傳遞；同時，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡定時無損傳遞到ONU處，在ONU處實 現(xiàn)再定時，提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡定時的分配。


圖1是本發(fā)明實施例的一種采用點到多點結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡 結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實施例的OLT節(jié)點的時鐘模塊結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實施例的ONU節(jié)點的再定時模塊工作原理圖；圖4是本發(fā)明實施例的使用的業(yè)務定時信號傳送分配圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例及附圖對本發(fā)明所述的技術(shù)方案作進一步的詳細描述。本發(fā)明涉及的光接入網(wǎng)絡由OLT和ONU構(gòu)成，有點對點和點對多點兩 種。本發(fā)明基于點對多點的PON網(wǎng)絡進行介紹，而點對點的網(wǎng)絡也同樣適 用。PON網(wǎng)絡涉及到CESoP技術(shù)、TDM over GEM技術(shù)、時鐘同步技術(shù)和 再定時技術(shù)。本發(fā)明的應用領域包括點對多點的EPON或GPON網(wǎng)絡、點 對點類型的其它光接入網(wǎng)，其中尤其涉及TDM的兩種傳送方式CES方式 和TDM over GEM方式。結(jié)合圖1、圖2和圖3，所述的一種光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡 定時的裝置，主要包括U)時鐘輸入模塊，用于在輸入的各種定時信號之間做出選擇，以便 給OLT節(jié)點的時鐘處理模塊提供時鐘輸入。該時鐘輸入才莫塊在OLT節(jié)點上，可以選擇各種外部輸入的或內(nèi)部的網(wǎng) 絡定時參考信號源。如圖2所示，可供選擇的時鐘信號源包括Tl (BITS 時鐘)、T2 (OLT內(nèi)部時鐘)、T3 (其它接口時鐘，如SDH/SONET時鐘) 等。其中，Tl時鐘接口可以接入高等級的BITS時鐘，本實施例中，把上層 TDM網(wǎng)絡提供的高等級時鐘作為BITS時鐘源輸入到光接入網(wǎng)絡中，可以做 到網(wǎng)絡的網(wǎng)絡定時和上層業(yè)務網(wǎng)絡同步，因為一般情況下，如果上層TDM 網(wǎng)絡輸出的業(yè)務信號攜帶定時信息，則該定時信息應該是同步于該同步分配 網(wǎng)的網(wǎng)絡定時。(2) 第一時鐘處理4莫塊，用于實現(xiàn)OLT和輸入時鐘之間的定時同步。該時鐘處理模塊在OLT節(jié)點上，用于處理時鐘輸入模塊輸出的時鐘信 號(如圖2所示)，其一般包含一個鎖相環(huán)(PLL， Phase-Locked Loop)， 用于與輸入時鐘源同步，該鎖相環(huán)可以4艮好地跟蹤并同步所輸入的時鐘源， 所述輸入時鐘作為OLT的內(nèi)部定時及接口的發(fā)送時鐘；在正常的外部輸入 時鐘中斷的一段時間情況下，可以在保持模式工作一段時間(如24小時)， 在保持期間，輸出時鐘的相位可以仍舊保持原有鎖定的輸入時鐘源的相位。 鎖相環(huán)(PLL)輸出的時鐘TO作為內(nèi)部定時接口，用于本節(jié)點的業(yè)務定時 提取和處理，以及提供OLT節(jié)點的各個光線路接口的發(fā)送時鐘。(3) 第二時鐘處理模塊，用于實現(xiàn)OLT和ONU之間的定時同步。在ONU上也提供有與OLT節(jié)點上類似的時鐘處理模塊，即第二時鐘處 理模塊，它在正常工作的時候鎖定光口的時鐘，PLL的輸出作為ONU內(nèi)部 的定時接口 (假設也是T0),用于本節(jié)點的業(yè)務定時提取和處理，以及用 于ONU向OLT方向的光口發(fā)送時鐘。光接入網(wǎng)絡的OLT與ONU具備了與同步分配網(wǎng)相同的定時，OLT和 ONU內(nèi)部定時接口輸出的TO就是同步于OLT的BITS輸入的高精度同步信 號。將TO信號用于處理PON網(wǎng)絡中的TDM信號的定時恢復。以CESoP 方式為例，差分方式不受網(wǎng)絡延時變化和包丟失的影響。OLT和ONU上的 PLL輸出的TO正好可以作為CESoP方式的時鐘恢復差分參考源(如圖4所 示)。經(jīng)過這一步的處理，TDM業(yè)務信號(包括定時信息)就可以透明地 從OLT傳送到ONU。(4) 業(yè)務再定時模塊，用于對ONU輸出的TDM信號作再定時處理。如果需要ONU的TDM接口提供網(wǎng)絡定時分配，則在TDM業(yè)務輸出的 時候，利用業(yè)務再定時模塊可以選擇對業(yè)務的信號進行再定時處理。再定時
其實是在TDM輸出接口上，引入一個緩沖器，將準備輸出的TDM信號用 業(yè)務時鐘寫進去，然后用高精度的再定時參考鐘去讀出來，使得再定時參考 時鐘能夠反映到最終輸出的TDM信號碼流中(如圖3所示)。我們可以使用TO信號作為再定時的參考時鐘(如圖4所示)，這樣再 定時后的TDM業(yè)務的指標將達到再定時參考鐘，也就是OLT輸入的BITS 時鐘的質(zhì)量等級。再定時參考時鐘使用網(wǎng)絡定時，和業(yè)務定時是不同的。需要說明的是網(wǎng)絡定時，即網(wǎng)絡中各網(wǎng)元(比如OLT、 ONU)之間 的同步時鐘；而業(yè)務定時，則是TDM業(yè)務信號中自己攜帶的定時信息。在 處理TDM業(yè)務信號的時候，必須使用同步的網(wǎng)絡定時；在需要在ONU的 TDM接口輸出高質(zhì)量的網(wǎng)絡定時的時候，可以在ONU的TDM出口處作再 定時處理，使下級網(wǎng)絡可以直接從接收到的TDM業(yè)務信號中提取上層網(wǎng)絡 的網(wǎng)絡定時信息。本實施例中基于上述裝置的一種傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡定時的方法，包括 如下步驟(101) OLT節(jié)點的時鐘輸入模塊選擇同步分配網(wǎng)送出的高質(zhì)量定時信 號作為OLT的網(wǎng)絡定時基準；(102) OLT節(jié)點的時鐘處理才莫塊跟蹤選擇輸入的網(wǎng)絡定時參考，輸出 時鐘信號供所有光線路接口以及內(nèi)部業(yè)務處理模塊使用；(103 ) ONU利用其時鐘處理模塊從光口提取時鐘，作為本地業(yè)務處理 的基準參考時鐘；(104)在TDM業(yè)務輸出的時候，可選擇地使用ONU網(wǎng)絡定時信號， 對業(yè)務的信號進行再定時處理。通過以上方式，使得OLT和ONU的業(yè)務處理模塊具備了相同的參考源， 這樣可以采用差分方式有效地恢復業(yè)務定時，達到業(yè)務抖動與漂移指標要 求；步驟(104 )中由于該ONU的網(wǎng)絡定時沒有經(jīng)過任何比特塞入或指針處 理，定時質(zhì)量來自于OLT的BITS輸入時鐘，使得ONU具備了傳送高質(zhì)量 網(wǎng)絡定時的能力，能夠達到0.05ppm的指標，滿足了移動基站的定時質(zhì)量要 求。綜上，本發(fā)明實現(xiàn)了上游TDM業(yè)務定時信號以及高質(zhì)量的網(wǎng)絡定時信 號在光接入網(wǎng)絡上的傳送和分配。滿足了業(yè)務定時與網(wǎng)絡定時信號的低抖動 低漂移傳遞，完全消除了包丟失的影響。
權(quán)利要求
1、 一種光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡定時的裝置，其特征在于，包括時鐘輸入模塊，位于光線路終端OLT節(jié)點上，用于選定輸入的網(wǎng)絡定時；第一時鐘處理模塊，位于光線路終端OLT節(jié)點上，用于保證OLT的光 線# 口的網(wǎng)絡定時同步于時鐘輸入^^莫塊所輸出的網(wǎng)絡定時；第二時鐘處理模塊，位于光網(wǎng)絡單元ONU節(jié)點上，用于使ONU的網(wǎng) 絡定時同步于OLT的網(wǎng)絡定時；再定時模塊，位于光網(wǎng)絡單元ONU節(jié)點上，用于使時分復用的業(yè)務定 時可選擇地和網(wǎng)絡定時同步。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時鐘輸入模塊，在OLT 上能夠選擇輸入的網(wǎng)絡定時信號源包括BITS時鐘、或OLT內(nèi)部時鐘、或 SDH/SONET時鐘。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述BITS時鐘是同步分 配網(wǎng)或上一級業(yè)務網(wǎng)絡送出的高等級時鐘信號。
4、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一、第二時鐘處理 模塊包含一個鎖相環(huán)，該鎖相環(huán)用于跟蹤并同步所輸入的時鐘源，將輸入時 鐘作為內(nèi)部定時及接口的發(fā)送時鐘，在正常的外部輸入時鐘中斷的一段時間 情況下，能夠再保持模式工作一段時間，在保持期間輸出時鐘的相位保持原 先鎖定的輸入時鐘源的相位。
5、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述再定時模塊，包括時 分復用輸出接口上的一個緩沖器，將準備輸出的時分復用業(yè)務信號用業(yè)務定 時寫入所述緩沖器，再用與輸入的網(wǎng)絡定時同步的再定時參考時鐘將時分復 用信號讀出來，使得下一級的網(wǎng)絡能夠從業(yè)務信號中提取同步網(wǎng)絡定時信息。
6、 一種基于權(quán)利要求1所述裝置的光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡 定時的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)光線路終端OLT節(jié)點的時鐘輸入模塊選擇同步分配網(wǎng)送出的高等 級網(wǎng)絡定時信號作為OLT的網(wǎng)絡定時參考；(2 ) OLT節(jié)點的第 一時鐘處理模塊跟蹤并同步時鐘輸入模塊輸出的網(wǎng) 絡定時，輸出時鐘信號供所有光線#口以及內(nèi)部時分復用處理模塊使用；(3 )光網(wǎng)絡單元ONU利用第二時鐘處理模塊從光口提取出與網(wǎng)絡時鐘 同步的時鐘信號，作為本地時分復用業(yè)務的基準參考時鐘；(4)時分復用業(yè)務輸出時，ONU選擇使用ONU的光口恢復時鐘作為 輸出時鐘，對業(yè)務的信號進行再定時處理。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述光接入網(wǎng)絡的光線路 接口時鐘同步于OLT側(cè)輸入的網(wǎng)絡定時源，并且該網(wǎng)絡定時源通過光網(wǎng)絡 分配到每個ONU節(jié)點，實現(xiàn)全網(wǎng)的網(wǎng)絡時鐘同步，將同步的網(wǎng)絡定時信號 作為各節(jié)點的業(yè)務處理的公共定時參考源。
8、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟(4)中對業(yè)務信號所 作的再定時處理，包括將準備輸出的時分復用業(yè)務信號用業(yè)務定時寫入一個緩沖器；用與輸入的網(wǎng)絡定時同步的再定時參考時鐘將時分復用信號讀出來，使 得下一級的網(wǎng)絡能夠從業(yè)務信號中提取同步網(wǎng)絡定時信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光接入網(wǎng)絡中傳送業(yè)務定時與網(wǎng)絡定時的裝置，包括光線路終端OLT節(jié)點上時鐘輸入模塊，用于選定輸入的高質(zhì)量網(wǎng)絡定時；OLT上的第一時鐘處理模塊，用于保證OLT的光線路接口的網(wǎng)絡定時同步于時鐘輸入模塊輸出的網(wǎng)絡定時；光網(wǎng)絡單元ONU上的第二時鐘處理模塊，用于ONU的網(wǎng)絡定時同步于OLT的網(wǎng)絡定時；ONU上的再定時模塊，用于使時分復用的業(yè)務定時可選擇地和網(wǎng)絡定時同步。本發(fā)明所述裝置和方法，通過在光接入網(wǎng)絡中建立各節(jié)點與部件的同步機制，將網(wǎng)絡定時無損傳遞到ONU處，在ONU處實現(xiàn)再定時，提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡定時的分配，解決了光接入網(wǎng)絡中業(yè)務定時傳送質(zhì)量不高的問題。
文檔編號H04B10/12GK101145846SQ20061015415
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者張佩華, 張宏熙, 貝勁松 申請人:中興通訊股份有限公司