自动检测光纤非对称性的时间同步装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种自动检测光纤非对称性的时间同步装置及方法。该装置包括OTDR非对称性检测模块、时延补偿模块和时间同步校正模块，OTDR非对称性检测模块包括：发射单元，用于向光纤发射检测信号；接收单元，用于接收光纤返回的检测信号；传输时延确定单元，用于根据发射检测信号与接收返回的检测信号之间的时间差确定检测信号在光纤中的检测信号传输时延，并根据检测信号传输时延确定业务信号在光纤中的业务信号传输时延；时延补偿模块，用于根据第一光纤的业务信号传输时延和第二光纤的业务信号传输时延计算第一光纤和第二光纤之间非对称性时延；时间同步校正模块，用于根据非对称性时延进行时间同步校正。该方案从而提高时间同步精度。

【技术实现步骤摘要】
自动检测光纤非对称性的时间同步装置及方法
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种自动检测光纤非对称性的时间同步装置及方法。
技术介绍
由于无线TDD业务对时间同步的需要，基于同步以太网实现1588时间同步，逐渐成为通讯业时间同步技术的主流技术。现网中，由于光缆纤芯误差、光缆施工接续误差、光缆故障接续误差、尾纤误差等多种原因，可能导致光纤存在双向长度非对称的现象，从而导致传输时延的双向不对称。现网数据表明，光纤非对称导致的时间误差在100ns以上的概率相当大，因而建设时间同步网时，光纤非对称性的问题是不可忽略的。目前，运营商在进行时间同步网部署时，解决非对称性的方法主要包括：1588测试仪表、光纤倒换方式、单纤双向、环网自动测试等方式。使用1588测试仪表方式时，需要建网时逐点补偿，难以满足大范围节点建网使用；而通过光开关实现倒换难以兼容已有设备，并且倒换时会出现业务损伤；而环网自动测试适应性有限，只能对已建成时间网进行错误判断；单纤双向在用户习惯、使用便利上存在诸多问题，例如单纤双向在传输距离上有问题，目前一般只能满足20km级别的传输，无法满足100Km以上的传输距离。以上各种方法，在现网使用上，都存在各自的缺陷，使得1588时间同步非对称性自动补偿，成为业界急需解决的一个难题，严重影响了无线TDD业务时间同步的网络部署。1588时间同步技术在原理上依赖于同步节点间中间路径传输时延的双向对称，可见，非对称性对实现1588时间同步的影响非常大，在存在双向长度非对称的现象时，就无法准确的进行时间同步，从而导致时间同步的精度较差。
技术实现思路
针对相关技术中双向长度非对称导致时间同步精度较差的问题，本专利技术提供了一种自动检测光纤非对称性的时间同步装置及方法，以至少解决上述问题。本专利技术的一个方面提供了一种自动检测光纤非对称性的时间同步装置，包括光时域反射OTDR非对称性检测模块、时延补偿模块和时间同步校正模块，其中：所述OTDR非对称性检测模块包括：发射单元，用于向光纤发射检测信号；接收单元，用于接收所述光纤返回的检测信号；传输时延确定单元，用于根据发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的时间差确定所述检测信号在所述光纤中的检测信号传输时延，并根据所述检测信号传输时延确定业务信号在所述光纤中的业务信号传输时延；所述时延补偿模块，用于根据第一光纤的业务信号传输时延和第二光纤的业务信号传输时延计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延；所述时间同步校正模块，用于根据所述非对称性时延进行时间同步校正。优选地，在所述装置所在的网元为Slave端的情况下：所述发射单元，用于分别在所述第一光纤和所述第二光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于分别接收所述第一光纤和所述第二光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第一光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第一时间差确定所述第一光纤的检测信号传输时延，根据在所述第二光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第二时间差确定所述第二光纤的检测信号传输时延，根据所述第一光纤的检测信号传输时延确定所述第一光纤的业务信号传输时延，根据所述第二光纤的检测信号传输时延确定所述第二光纤的业务信号传输时延。优选地，在所述装置所在的网元为Master端的情况下：所述发射单元，用于分别在所述第一光纤和所述第二光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于分别接收所述第一光纤和所述第二光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第一光纤上发射所述检测信号与接收所述返回的检测信号之间的第一时间差确定所述第一光纤的检测信号传输时延，根据在所述第二光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第二时间差确定所述第二光纤的检测信号传输时延，根据所述第一光纤的检测信号传输时延确定所述第一光纤的业务信号传输时延，根据所述第二光纤的检测信号传输时延确定所述第二光纤的业务信号传输时延，并将所述第一光纤的业务信号传输时延和所述第二光纤的业务信号传输时延发送至Slave端的时间同步装置。优选地，在所述装置所在的网元为Slave端的情况下：所述发射单元，用于在所述第一光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于接收所述第一光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第一光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第一时间差确定所述第一光纤的检测信号传输时延，并根据所述第一光纤的检测信号传输时延确定所述第一光纤的业务信号传输时延；所述时延补偿模块，用于接收来自Master端的时间同步装置的所述第二光纤的业务信号传输时延，根据所述Slave端的所述传输时延确定单元确定的所述第一光纤的业务信号传输时延以及接收的所述第二光纤的业务信号传输时延，计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延。优选地，在所述装置所在的网元为Master端的情况下：所述发射单元，用于在所述第二光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于接收所述第二光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第二光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第二时间差确定所述第二光纤的检测信号传输时延，并根据所述第二光纤的检测信号传输时延确定所述第二光纤的业务信号传输时延；所述时延补偿模块，用于向Slave端的时间同步装置的时延补偿模块发送所述第二光纤的业务信号传输时延。优选地，还包括光模块装置，所述光模块装置包括：合波模块，位于所述时间同步装置所在端的发纤侧，用于将业务信号和来自所述OTDR非对称性检测模块的发射单元的所述检测信号合波，并由所述光模块装置的发端口发送所述合波；第一分波模块，位于所述时间同步装置所在端的发纤侧，用于对所述发纤反射和/或散射回的信号进行分波，分离出所述检测信号，并将分离出的所述检测信号发送给所述OTDR非对称性检测模块的所述接收单元。优选地，所述光模块装置还包括：第二分波模块，位于所述时间同步装置所在端的收纤侧，用于从所述时间同步装置所在端的收纤接收到所述业务信号和所述检测信号的合波时，对接收到的所述合波进行分波，分离出所述业务信号。优选地，所述装置还包括：反射模块，用于在所述时间同步装置所在端的光纤连接器处，通过固定波长反射片针对来自对端的时间同步装置的发射模块的所述检测信号进行反射。优选地，所述传输时延确定单元包括：检测时延确定子单元，用于确定所述检测信号在所述光纤x中的检测信号传输时延P1x=(t2x–t1x)/2，其中，t2x是所述OTDR非对称性检测模块从所述光纤x接收返回的所述检测信号的时间，t1x是所述OTDR非对称性检测模块向所述光纤x发射所述检测信号的时间；业务时延确定子单元，用于确定所述业务信号在所述光纤x中的业务信号传输时延P2x=(n2x/n1x)*P1x，其中，n2x是所述业务信号的波长在所述光纤x中的折射率，n1x是所述检测信号的波长在所述光纤x中的折射率。优选地，所述时延补偿模块用于计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延M=P21-P22，其中，P21是所述业务信号在所述第一光纤中的传输时延，P22是所述业务信号在所述第二光纤中的传输时延。优选地，所述时延补偿模块用于以预定周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动检测光纤非对称性的时间同步装置，其特征在于，包括光时域反射OTDR非对称性检测模块、时延补偿模块和时间同步校正模块，其中：所述OTDR非对称性检测模块包括：发射单元，用于向光纤发射检测信号；接收单元，用于接收所述光纤返回的检测信号；传输时延确定单元，用于根据发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的时间差确定所述检测信号在所述光纤中的检测信号传输时延，并根据所述检测信号传输时延确定业务信号在所述光纤中的业务信号传输时延；所述时延补偿模块，用于根据第一光纤的业务信号传输时延和第二光纤的业务信号传输时延计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延，其中，所述时延补偿模块用于以预定周期计算所述非对称性时延，并对预定处理时长内计算的所有非对称性时延取平均后发送给所述时间同步校正模块；所述时间同步校正模块，用于根据所述非对称性时延进行时间同步校正。

【技术特征摘要】
1.一种自动检测光纤非对称性的时间同步装置，其特征在于，包括光时域反射OTDR非对称性检测模块、时延补偿模块和时间同步校正模块，其中：所述OTDR非对称性检测模块包括：发射单元，用于向光纤发射检测信号；接收单元，用于接收所述光纤返回的检测信号；传输时延确定单元，用于根据发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的时间差确定所述检测信号在所述光纤中的检测信号传输时延，并根据所述检测信号传输时延确定业务信号在所述光纤中的业务信号传输时延；所述时延补偿模块，用于根据第一光纤的业务信号传输时延和第二光纤的业务信号传输时延计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延，其中，所述时延补偿模块用于以预定周期计算所述非对称性时延，并对预定处理时长内计算的所有非对称性时延取平均后发送给所述时间同步校正模块；所述时间同步校正模块，用于根据所述非对称性时延进行时间同步校正。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述装置所在的网元为Slave端的情况下：所述发射单元，用于分别在所述第一光纤和所述第二光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于分别接收所述第一光纤和所述第二光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第一光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第一时间差确定所述第一光纤的检测信号传输时延，根据在所述第二光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第二时间差确定所述第二光纤的检测信号传输时延，根据所述第一光纤的检测信号传输时延确定所述第一光纤的业务信号传输时延，根据所述第二光纤的检测信号传输时延确定所述第二光纤的业务信号传输时延。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述装置所在的网元为Master端的情况下：所述发射单元，用于分别在所述第一光纤和所述第二光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于分别接收所述第一光纤和所述第二光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第一光纤上发射所述检测信号与接收所述返回的检测信号之间的第一时间差确定所述第一光纤的检测信号传输时延，根据在所述第二光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第二时间差确定所述第二光纤的检测信号传输时延，根据所述第一光纤的检测信号传输时延确定所述第一光纤的业务信号传输时延，根据所述第二光纤的检测信号传输时延确定所述第二光纤的业务信号传输时延，并将所述第一光纤的业务信号传输时延和所述第二光纤的业务信号传输时延发送至Slave端的时间同步装置。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述装置所在的网元为Slave端的情况下：所述发射单元，用于在所述第一光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于接收所述第一光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第一光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第一时间差确定所述第一光纤的检测信号传输时延，并根据所述第一光纤的检测信号传输时延确定所述第一光纤的业务信号传输时延；所述时延补偿模块，用于接收来自Master端的时间同步装置的所述第二光纤的业务信号传输时延，根据所述Slave端的所述传输时延确定单元确定的所述第一光纤的业务信号传输时延以及接收的所述第二光纤的业务信号传输时延，计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述装置所在的网元为Master端的情况下：所述发射单元，用于在所述第二光纤发射所述检测信号；所述接收单元，用于接收所述第二光纤返回的所述检测信号；所述传输时延确定单元，用于根据在所述第二光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第二时间差确定所述第二光纤的检测信号传输时延，并根据所述第二光纤的检测信号传输时延确定所述第二光纤的业务信号传输时延；所述时延补偿模块，用于向Slave端的时间同步装置的时延补偿模块发送所述第二光纤的业务信号传输时延。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括光模块装置，所述光模块装置包括：合波模块，位于所述时间同步装置所在端的发纤侧，用于将业务信号和来自所述OTDR非对称性检测模块的发射单元的所述检测信号合波，并由所述光模块装置的发端口发送所述合波；第一分波模块，位于所述时间同步装置所在端的发纤侧，用于对所述发纤反射和/或散射回的信号进行分波，分离出所述检测信号，并将分离出的所述检测信号发送给所述OTDR非对称性检测模块的所述接收单元。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光模块装置还包括：第二分波模块，位于所述时间同步装置所在端的收纤侧，用于从所述时间同步装置所在端的收纤接收到所述业务信号和所述检测信号的合波时，对接收到的所述合波进行分波，分离出所述业务信号。8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：反射模块，用于在所述时间同步装置所在端的光纤连接器处，通过固定波长反射片针对来自对端的时间同步装置的发射模块的所述检测信号进行反射。9.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述传输时延确定单元包括：检测时延确定子单元，用于确定所述检测信号在光纤x中的检测信号传输时延P1x＝(t2x–t1x)/2，其中，t2x是所述OTDR非对称性检测模块从所述光纤x接收返回的所述检测信号的时间，t1x是所述OTDR非对称性检测模块向所述光纤x发射所述检测信号的时间；业务时延确定子单元，用于确定所述业务信号在所述光纤x中的业务信号传输时延P2x＝(n2x/n1x)*P1x，其中，n2x是所述业务信号的波长在所述光纤x中的折射率，n1x是所述检测信号的波长在所述光纤x中的折射率。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述时延补偿模块用于计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延M＝P21-P22，其中，P21是所述业务信号在所述第一光纤中的传输时延，P22是所述业务信号在所述第二光纤中的传输时延。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述装置所在的网元为Slave端的情况下，所述时间同步校正模块包括：时间戳计数器，用于记录时间同步报文的时间戳T1、T2、T3和T4；补偿值计算单元，用于计算非对称性时延补偿值Offset＝[(A-B)+M]/2，其中，A＝T2-T1，B＝T4-T3；时间同步校正单元，用于根据所述非对称性时延补偿值进行时间同步校正。12.根据权利要求1-7、10-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述检测信号为检测光脉冲；所述业务信号为业务光脉冲，其中，所述检测光脉冲的波长与所述业务光脉冲的波长不同。13.一种自动检测光纤非对称性的时间同步方法，其特征在于，包括：Slave端分别在第一光纤和第二光纤发射检测信号；所述Slave端分别接收所述第一光纤和所述第二光纤返回的所述检测信号；所述Slave端根据在所述第一光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第一时间差确定所述检测信号在所述第一光纤的检测信号传输时延，并根据所述第一光纤的检测信号传输时延确定业务信号在所述第一光纤的业务信号传输时延，根据在所述第二光纤上发射所述检测信号与接收返回的所述检测信号之间的第二时间差确定所述检测信号在所述第二光纤的检测信号传输时延，并根据所述第二光纤的检测信号传输时延确定所述业务信号在所述第二光纤的业务信号传输时延；所述Slave端根据所述第一光纤的业务信号传输时延和所述第二光纤的业务信号传输时延计算所述第一光纤和所述第二光纤之间的非对称性时延，其中，所述Slave端用于以预定周期计算所述非对称性时延，并对预定处理时长内计算的所有非对称性时延取平均；所述Slave端根据取平均后的所述非对称性时延进行时间同步校正。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述第一光纤为所述Slave端的发纤，所述第二光纤为所述Slave端的收纤的情况下：所述Slave端将业务信号和所述检测信号合波，在所述第一光纤发送所述业务信号和所述检测信号的合波，并对所述第一光纤反射和/或散射回的信号进行分波，分离出反射和/或散射回的所述检测信号；所述Slave端在所述第二光纤发送所述检测信号，并对从所述第二光纤接收到的信号进行分波，分离出反射和/或散射回的检测信号和来自Master端的业务信号；在所述第一光纤为所述Slave端的收纤，所述第二光纤为所述Slave端的发纤的情况下：所述Slave端将业务信号和所述检测信号合波，在所述第二光纤发送所述业务信号和所述检测信号的合波，并对所述第二光纤反射和/或散射回的信号进行分波，分离出反射和/或散射回的所述检测信号；所述Slave端在所述第一光纤发送所述检测信号，并对从所述第一光纤接收到的信号进行分波，分离出反射和/或散射回的检测信号和来自Master端的业务信号。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述第一光纤为所述Slave端的发纤，所述第二光纤为所述Slave端的收纤的情况下：在从所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健新，何力，夏靓，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44