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1、(10)申请公布号 CN 102917284 A (43)申请公布日 2013.02.06 C N 1 0 2 9 1 7 2 8 4 A *CN102917284A* (21)申请号 201210404962.4 (22)申请日 2012.10.22 H04Q 11/00(2006.01) H04L 7/00(2006.01) (71)申请人杭州开鼎科技有限公司 地址 310012 浙江省杭州市西湖区文三路 90号东部软件园科技大厦十五楼西 (72)发明人刘晓露 (74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 代理人翁霁明 (54) 发明名称 一种基于PON系统的精确时钟同步方。
2、法 (57) 摘要 一种基于PON系统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）系统在对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。
3、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+c)+1s，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。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 7 页 附图 1 页 1/3页 2 1.一种基于PON系统的精确时钟同步方法，。
4、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）系统在对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lo。
5、caltime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+c)+1s，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为整个精确时钟系统设计所产生的延时；1s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。
6、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系统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： 权 利 要 求 书CN 102917284 A 2/3页 3 所述的自定义以太网数据帧格式如下表所示： 权 利 要 求 书CN 102917284 A 3/3页 4 权 利 要 求 书CN 102917284 A 1/7页 5 一种基于 PON 系统的精确时钟同步方法 技术领域 0001 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 0002 随着电力系统数字化发展，NT。
7、P（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。随着电力系统的快速发展，对时间同步的 要求日益迫切，需要准确、安全、可靠的时钟源，为电力系统各类运行设备提供精确的时间 基准。 发明内容 0003 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系统的，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系统与被授时。
8、设备或系统的互联、不同厂家时间同步装置间的互联 以及时间同步系统组网和运行模式。 0004 本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括： 0005 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： 0006 1）系统在对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； 0007。
9、 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； 0008 3）ONU基于本端localtime计数值和RTT，根据Tn+1=Tn-(RTT/2+c)+1s，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为整个精确时钟系。
10、统设计所产生的延时；1s为1秒钟时长所 对应的ONU侧localtime计数值； 0009 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。 0010 本发明所述的自定义OAM扩展协议帧如下表所示： 0011 说 明 书CN 102917284 A 2/7页 6 0012 本发明所述的自定义以太网数据帧格式如下表所示： 0013 说 明 书CN 102917284 A 3/7页 7 0014 0015 说 明 书CN 102917284 A 4/7页 8 0016 本发明为电网中P。
11、ON系统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。 0017 PON系统OLT端通过外接时钟源，可以同步整个系统的各个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 0018 图1是本发明的TOD系统结构框图。 具体实施方式 0019 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系 统的精确时钟同步方法，它主要包括： 。
12、0020 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： 0021 1）系统在对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； 0022 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localtim。
13、e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； 0023 3）ONU基于本端localtime计数值和RTT，根据Tn+1=Tn-(RTT/2+c)+1s，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为整个精确时钟系统设计所产生的延时；1s为1秒钟时长所 对应的ONU侧localtime计数值； 说 明 书CN 102917284 A 5/7页 9 0024 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。 0025 本发明所述的自定义OAM扩展协议帧如下表所示： 0026 0027 本发明所述的自定义以太网数据帧格式如下表所示： 说 明 书CN 102917284 A 6/7页 10 0028 0029 0030 说 明 书CN 102917284 A 10 7/7页 11 说 明 书CN 102917284 A 11 1/1页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102917284 A 12 。