GPON和EPON的時間同步技術分析

圖2所示方法的具體步驟為:
(1)OLT首先與上一級設備完成時間同步。
(2)OLT計算出ONUi的localTime為X時的 ToDx,i。
(3)OLT通過OSSP報文,將localTime為X時的ToDx,i告知ONUi。
(4)ONUi收到該OSSP消息后,對ToDx,i進行相應的補償,得到精確的localTime為X時對應的時間real_ToDx,i。
(5)ONUi在localTime計數到達X時,將本地時間設置為real_ToDx,i即完成時間同步。
該方案的誤差主要由3部分引入:上/下行波長不同,Serdes,測距。與GPON類似。
上/下行波長不同引入的誤差部分,由于EPON的上/下行波長分別和GPON的上/下行波長相同,因此該部分的誤差也相同。
Serdes部分引入的誤差也一樣,只是EPON速率較低,引入的誤差為±12.8ns。
測距部分,EPON的guardThresholdOLT門限為12個TIme Quanta,每個Time Quanta為16ns,換算為時間為192ns,則在單向時延上引入的最大誤差為±96ns(但是最惡劣情況是小概率事件,通常不會出現)這個誤差在不改變現有EPON標準的前提下是無法補償的。
綜上所述,對于上/下行波長不同引入的誤差,在20km的極限情況下約為17ns,這個誤差可通過簡單計算補償;對于Serdes串并轉換引入的誤差,在使用16bit位寬的Serdes的情況下,為±12.8ns,這個誤差也可補償,但是實現比較復雜,不推薦做;對于測距引入的誤差,為±96ns,這個誤差在不改變現有標準的情況下,無法補償;所以,在實現了所有補償的情況下,理論精度可達±96ns;在不實現任何補償的情況下,精度在±130ns以內;10G EPON的誤差分析類似。
該方案在2009年1月的IEEE 802.1AS會議上進行了討論,得到了廣大參會成員的認可,認為該方案利用了EPON/10G EPON本身的測距的結果以及EPON/10G EPON本身的同步機制,實現也較為簡單。目前,802.1AS標準基本定稿,該方案也已經能被標準文本正式內容所覆蓋。
5 結束語
華為積極參與了EPON以及10G EPON標準的制定,提出了大量有價值的技術方案,上述的EPON/10G EPON的時間同步方案就是由華為最先提出的。華為的專家Yuanqiu Luo為IEEE 802.1AS Clause 13(EPON/10G EPON的時間同步部分)的標準編輯者(Clause Editor),為推動EPON/10G EPON標準的進展做出了重要的貢獻。
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