CN102917284A - 一种基于pon***的精确时钟同步方法 - Google Patents

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刘晓露
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Abstract

一种基于PON***的精确时钟同步方法，它包括：一光线路终端OLT和一光网络分配单元ONU，所述的光线路终端OLT支持从外接基准参考时间源以IRIG-B码形式输入时间同步信息；所述方法采取如下步骤：1）***在对OLT和ONU测量往返时间（RTT）之后，通过自定义OAM扩展协议帧，把RTT及配置信息发送到对应的ONU，OLT端TIMER和ONU端TIMER计数值的差值为RTT/2；2）开启OLT端的eth_en使能，使OLT端能够发送时间信息帧，OLT周期性地在本端irig-b码起始码的上升沿时刻获取当前localtime计数值，将localtime计数值和对应的时间信息同时通过自定义以太网数据帧发送给ONU；3）ONU基于本端localtime计数值和RTT，根据Tn+1’=Tn-(RTT/2+Δc)+Δ1s，得到下一秒对应的localtime计数值；4）ONU将时间同步信息以pps+tod形式输出；在ONU端pps_en和tod_en使能的情况下，若没有接收到OLT端广播的时间帧，则ONU端进入自守时状态。

Description

一种基于PON***的精确时钟同步方法
技术领域
本发明涉及的是一种电力通信行业基于以太网无源光网络间的精确时钟同步方法。
背景技术
随着电力***数字化发展，NTP（网络对时协议）的误差范围为10-100ms，网络应用虽然较成熟且方便，但是其精度很难达到要求。随着电力***的快速发展，对时间同步的要求日益迫切，需要准确、安全、可靠的时钟源，为电力***各类运行设备提供精确的时间基准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种基于PON***的，它能满足PON网络中各设备对时间同步的要求，确保实时数据采集时间一致性，提高线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性，从而提高电网事故分析和稳定控制的水平，提高电网运行效率和可靠性，适应我国大电网互联、特高压输电的发展需求，同时也规范了时间同步***与被授时设备或***的互联、不同厂家时间同步装置间的互联以及时间同步***组网和运行模式。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括：
一光线路终端OLT(用于连接光纤干线的终端设备)和一光网络分配单元ONU（以广播方式发送以太网数据），所述的光线路终端OLT支持从外接基准参考时间源（PRC）以IRIG-B码形式输入时间同步信息；所述的精确时钟同步方法采取如下步骤：
1）***在对OLT和ONU测量往返时间（RTT）之后，通过自定义OAM扩展协议帧，把RTT及配置信息发送到对应的ONU，OLT端TIMER和ONU端TIMER计数值的差值为RTT/2；
2）开启OLT端的eth_en使能，使OLT端能够发送时间信息帧，OLT周期性地在本端irig-b码起始码的上升沿时刻获取当前localtime计数值，将localtime计数值和对应的时间信息同时通过自定义以太网数据帧发送给ONU；
3）ONU基于本端localtime计数值和RTT，根据Tn+1’=Tn-(RTT/2+Δc)+Δ1s，得到下一秒对应的localtime计数值；当localtime计数值到达该值时，ONU输出秒脉冲和ToD，其中，Tn+1’为下一秒对应的ONU侧localtime计数值；Tn为当前秒脉冲所对应的OLT侧localtime计数值；△c为整个精确时钟***设计所产生的延时；Δ1s为1秒钟时长所对应的ONU侧localtime计数值；
4）ONU将时间同步信息以pps+tod形式输出；在ONU端pps_en和tod_en使能的情况下，若没有接收到OLT端广播的时间帧，则ONU端进入自守时状态。
本发明所述的自定义OAM扩展协议帧如下表所示：
Figure BDA00002286587000021
本发明所述的自定义以太网数据帧格式如下表所示：
Figure BDA00002286587000031
Figure BDA00002286587000041
本发明为电网中PON***的各级设备提供一种统一的时间基准，其网络对时精度可达us级，具有高精度的分布式网络对时特点，其精度能够达到数字通信业务对时钟同步的要求。
PON***OLT端通过外接时钟源，可以同步整个***的各个ONU，ONU端输出同步时钟信息，精度达到微妙级以上，完全符合电力通信网络设备对时钟精度的要求；TOD输出满足电力串行口时间报文标准，波特率范围1200bit/s到19200bit/s。
附图说明
图1是本发明的TOD***结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的一种基于PON***的精确时钟同步方法，它主要包括：
一光线路终端OLT(用于连接光纤干线的终端设备)和一光网络分配单元ONU（以广播方式发送以太网数据），所述的光线路终端OLT支持从外接基准参考时间源（PRC）以IRIG-B码形式输入时间同步信息；所述的精确时钟同步方法采取如下步骤：
1）***在对OLT和ONU测量往返时间（RTT）之后，通过自定义OAM扩展协议帧，把RTT及配置信息发送到对应的ONU，OLT端TIMER和ONU端TIMER计数值的差值为RTT/2；
2）开启OLT端的eth_en使能，使OLT端能够发送时间信息帧，OLT周期性地在本端irig-b码起始码的上升沿时刻获取当前localtime计数值，将localtime计数值和对应的时间信息同时通过自定义以太网数据帧发送给ONU；
3）ONU基于本端localtime计数值和RTT，根据Tn+1’=Tn-(RTT/2+Δc)+Δ1s，得到下一秒对应的localtime计数值；当localtime计数值到达该值时，ONU输出秒脉冲和ToD，其中，Tn+1’为下一秒对应的ONU侧localtime计数值；Tn为当前秒脉冲所对应的OLT侧localtime计数值；△c为整个精确时钟***设计所产生的延时；Δ1s为1秒钟时长所对应的ONU侧localtime计数值；
4）ONU将时间同步信息以pps+tod形式输出；在ONU端pps_en和tod_en使能的情况下，若没有接收到OLT端广播的时间帧，则ONU端进入自守时状态。
本发明所述的自定义OAM扩展协议帧如下表所示：
Figure BDA00002286587000051
本发明所述的自定义以太网数据帧格式如下表所示：
Figure BDA00002286587000052
Figure BDA00002286587000061
Figure BDA00002286587000071

Claims (2)

1.一种基于PON***的精确时钟同步方法，它主要包括：
一光线路终端OLT(用于连接光纤干线的终端设备)和一光网络分配单元ONU（以广播方式发送以太网数据），所述的光线路终端OLT支持从外接基准参考时间源（PRC）以IRIG-B码形式输入时间同步信息；所述的精确时钟同步方法采取如下步骤：
1）***在对OLT和ONU测量往返时间（RTT）之后，通过自定义OAM扩展协议帧，把RTT及配置信息发送到对应的ONU，OLT端TIMER和ONU端TIMER计数值的差值为RTT/2；
2）开启OLT端的eth_en使能，使OLT端能够发送时间信息帧，OLT周期性地在本端irig-b码起始码的上升沿时刻获取当前localtime计数值，将localtime计数值和对应的时间信息同时通过自定义以太网数据帧发送给ONU；
3）ONU基于本端localtime计数值和RTT，根据Tn+1’=Tn-(RTT/2+Δc)+Δ1s，得到下一秒对应的localtime计数值；当localtime计数值到达该值时，ONU输出秒脉冲和ToD，其中，Tn+1’为下一秒对应的ONU侧localtime计数值；Tn为当前秒脉冲所对应的OLT侧localtime计数值；△c为整个精确时钟***设计所产生的延时；Δ1s为1秒钟时长所对应的ONU侧localtime计数值；
4）ONU将时间同步信息以pps+tod形式输出；在ONU端pps_en和tod_en使能的情况下，若没有接收到OLT端广播的时间帧，则ONU端进入自守时状态。
2.根据权利要求1所述的基于PON***的精确时钟同步方法，其特征在于所述的自定义OAM扩展协议帧如下表所示：
Figure FDA00002286586900011
Figure FDA00002286586900021
所述的自定义以太网数据帧格式如下表所示：
Figure FDA00002286586900031
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