OLP倒换带来的线路不对称延迟的补偿方法

摘要

本发明公开了一种OLP倒换带来的线路不对称延迟的补偿方法，包括步骤：设置指定的OSC的端口工作在BC或OC模式，并在该端口使能对应的OLP的自动补偿功能；在有OLP保护的站点的OSC指定端口，设置OLP工作在不同收发线路的不对称延迟补偿值；OLP将接收线路的工作状态，以倒换字节的形式通过背板发到同一站点OSC；OSC将收到的对端站点OLP倒换字节解析出来，并和本站点OLP倒换字节组合，确定本站点OSC端口线路保护段中的实际工作状态，再在slave端选取设置的对应补偿值进行补偿。本发明能实时补偿OLP倒换带来的不对称延迟，补偿效果与OLP保护段的数量无关，保证OLP倒换时时间同步的稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域中1588时间同步线路不对称时延的补偿方法，特别是涉及一种OLP倒换带来的线路不对称延迟的补偿方法。

背景技术

光网络传输设备作为现代移动通信业务的承载网络时，需要实现1588时间同步功能，将时间同步信息传送给每个基站，实现高精度的时间同步。利用OTN(光传输网络，Optical Transport Network)长距离传送PTP(精确时间同步协议，Precision Time Synchronization Protocol)同步信息，已经逐步开始走向应用。现有的OTN传送1588时间信息主要有3种方式：(1)通过光监控信道OSC(Optical Supervisory Channel)；(2)通过OTN开销；(3)通过净荷透传。这三种方式中的后两种方式的PTP处理都在网络节点进行，对于中间的OA站点(光放大站点，Optical Amplifier)是透明传输的，所以OA站点间由OLP(光线路保护单元，Optical Line Protection)倒换引起的不对称时延比较难于补偿。而对于1588时间同步，线路不对称将直接影响其时间同步的精度，如果不能对OLP倒换引起的线路不对称性进行补偿，将直接限制1588时间同步在OTN网络中的应用。

目前，OTN网络的OA站点无法处理同步信息，而OTN的网络节点在处理PTP信息时，无法及时获取有OLP保护的线路收发具体在哪条线路上。对于比较复杂的OTN网络，节点间可能不止一段OLP保护，则在节点进行延迟补偿时，将有更多的补偿参数组合。因此，在有OLP保护的网络中，无法及时根据OLP的工作状态，灵活补偿线路不对称带来的延迟。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种OLP倒换带来的线路不对称延迟的补偿方法，能够在OA站点对OLP倒换带来的不对称延迟进行实时补偿，且补偿效果与OTN节点间OLP保护段的数量没有直接关系，保证OLP倒换时时间同步的稳定性。

本发明提供的OLP倒换带来的线路不对称延迟的补偿方法，包括以下步骤：(1)设置指定的光监控信道单元OSC的端口工作在边界时钟BC或OC模式，并在该端口使能对应的光线路保护单元OLP的自动补偿功能；(2)在有OLP保护的站点的OSC指定端口，设置OLP工作在不同收发线路时的不对称延迟补偿值；(3)OLP将接收线路的工作状态，以倒换字节的形式，通过背板发送到同一站点的OSC；(4)OSC将收到的对端站点的OLP倒换字节解析出来，并和本站点OLP的倒换字节组合，确定本站点的OSC端口线路保护段中的实际工作状态，再在slave端选取步骤(2)中设置的对应补偿值进行补偿。

在上述技术方案中，步骤(3)中所述工作状态指工作在主用状态或工作在备用状态。

在上述技术方案中，步骤(4)中所述对端站点的OLP倒换字节用于标识对端站点OLP的接收状态。

本发明将OTN设备中的光监控信道单元OSC作为独立的时间同步节点，处理PTP报文，并工作在BC或OC模式。OLP单元(包括1:1保护和1+1保护)的倒换字节在站点内，通过背板在OLP单元和光监控信道单元OSC之间传送，两个各站点间的OLP的倒换字节通过光监控信道单元OSC的光口来完成收发。这样具有PTP报文处理的光监控单元OSC也能实时获取OLP的工作状态(包括本站点OLP和对端站点的OLP)。在光监控信道单元OSC的PTP端口不对称延迟补偿的配置中，预先设置好OLP不同工作状态的延迟补偿值，软件根据工作状态选择补偿值，这样能够做到OLP倒换时，对应端口的延迟补偿值也随之更新，使得时间同步信息不会因为线路的倒换而丢失。本发明基于光监控信道单元OSC传送1588同步时间信息，在OLP单元和PTP处理单元设计一种交互机制，在OA站点也可以进行PTP报文的处理，能够自动补偿由OLP倒换带来的线路不对称延迟，保证OLP倒换时时间同步的稳定性。

综上所述，本发明的优点如下：

(1)本发明可以在OA站点对OLP倒换的不对称延迟进行实时补偿，且补偿效果与OTN节点间OLP保护段的数量没有直接关系，解决了长距离传送时间同步信息网络中线路保护与延迟补偿的矛盾，降低了节点补偿的难度。

(2)由于本发明采用OLP倒换字节作为选取不对称延迟补偿值的依据，与协议的交互方式相比具有更高的可靠性和实时性。在实现上，只需要在1588时间同步模块与OLP倒换直接建立即时信息传递机制，就能够实现线路倒换时的自动补偿。

(3)相对于在OLP层面做补偿的方式，具有成本优势，且减少1588时间同步处理跳数，利于时间同步信息的远距离的应用。

附图说明

图1是OTN网络中OLP保护的光纤连接的结构示意图；

图2是本发明实施例的应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。

光线路保护单元OLP完成OTN网络的线路保护功能(包括1:1保护和1+1保护)，分为1:1单端倒换保护、1:1双端倒换保护、1+1单端倒换保护、1+1双端倒换保护。1:1保护是指：正常时发端在主用信道上发主用业务，在备用信道上发额外业务(低级别业务)，收端从主用信道收主用业务，从备用信道收额外业务。当主用信道损坏时，为保证主用业务的传输，发端将主用业务发到备用信道上，收端将切换到从备用信道选收主用业务，此时额外业务被终结，主用业务传输得到恢复。1+1保护是指：发端在主备两个信道上发同样的信息(并发)，收端在正常情况下选收主用信道上的业务，因为主备信道上的业务一模一样(均为主用业务)，所以在主用信道损坏时，通过切换选收备用信道而使主用业务得以恢复。倒换速度快，但信道利用率低。单端倒换是指仅发生故障的光纤的收端和发端切换，单端倒换保护属于OLP保护的一种模式，例如图2中的站点2主用收光丢失，收光开关倒换到备用，同时站点1对应的发光开关也倒换到备用。双端倒换保护属于OLP保护的另一种模式，例如图2中的站点2主用收光丢失，收光开关和发光开关均同时倒换到备用，同时站点1对应的发光开关和收光开关也倒换到备用。这样可以保证业务的收发在同一根光缆中。在完成这些倒换动作时在同一站点内OLP将自身工作状态以倒换字节的形式通过背板传送给OSC；在主备保护线路的两站点间将通过光监控信道单元OSC向对端站点的OLP发送倒换字节，并通过光监控信道单元OSC接收对端站点的OLP倒换字节，保证OLP的协调工作。

光监控信道单元OSC在所有OTN站点(包括OTN节点和OA站点)之间传送网管信息和OLP倒换字节，传送并处理时间同步的PTP报文。1588中定义了几种时钟模型：OC：普通时钟(Ordinary Clock)；TC：透传时钟(Transparent Clock)；BC：边界时钟(Boundary Clock)。PTP的端口可以工作在BC/OC/TC等模式，并可配置BMC算法(最佳时钟算法，Best Master Clock Algorithm)，根据优先级选择PTP的传送路径。在与OLP关联的端口(配合OLP倒换字节传送)可自动识别本站点和对端站点OLP的工作状态，并根据配置实时更新不对称延迟的补偿值。

本发明实施例是在OTN网络中通过光监控信道单元OSC自动获取OLP工作状态，并实时更新不对称延迟补偿值的方法，该方法包含以下步骤：

(1)设置指定的光监控信道单元OSC的端口工作在边界时钟BC或OC模式，并在该端口使能对应的光线路保护单元OLP的自动补偿功能；

(2)在有OLP保护的站点的OSC指定端口，设置OLP工作在不同收发线路时的不对称延迟补偿值；

(3)OLP将接收线路的工作状态(指工作在主用状态或工作在备用状态)，以倒换字节的形式，通过背板发送到同一站点的OSC；

(4)OSC将收到的对端站点的OLP倒换字节(用于标识对端站点OLP的接收状态)解析出来，并和本站点OLP的倒换字节组合，确定本站点的OSC端口线路保护段中的实际工作状态，再在slave端选取步骤(2)中设置的对应补偿值进行补偿。

图1示出了本发明实施例OTN网络中OLP保护的光纤连接结构。站点间(包括OTN节点和OA站点)的收发光纤分为主用光纤和备用光纤，一共4根。站点内部OSC的1510nm波长的光通过OLP与1550nm窗口业务波长进行分波、合波。1510nm的OSC光对于OLP保护倒换是重要的参考，OLP根据主备线路收到的OSC光功率，判断两个线路的衰减相对差值，并和1550nm主业务光功率一同判断光纤线路的工作状态。无论是1:1保护还是1+1保护的OLP盘，1510nm的光在发送侧都是通过50％分光后，同时发送到主备线路的，所以对于该波长的光来讲，都是1+1保护，所以工作线路完全由收端选择的状态来确定。

本发明实施例中OLP保护(包括1:1单端倒换保护、1:1双端倒换保护、1+1单端倒换保护、1+1双端倒换保护)都由OLP盘发出和接受到的APS(自动保护倒换，Automatic Protection Switching)倒换字节来协同处理。参见表1所示，用到的APS倒换字节可以划分成若干部分，其中开销字节1可以用来表征OLP接收光开关的状态，开销字节2用来表征发送光开关的状态。

表1、APS中的相关字节定义

  工作状态  APS中的开销字节1  自动倒换到主用  状态1

  自动倒换到备用  状态2  保护锁定  状态3  双端强制锁备  状态4  双端强制锁主  状态5  双端人工锁备  状态6  双端人工锁主  状态7

APS倒换字节均有两个站点的OSC负责站点间传送。本发明实施例中OSC可以实时监测到APS开销字节的变化。对于1510nm的OSC光通道OLP中属于1+1保护，所以OSC只需要监测发送的APS中的对应开销字节和接收到的APS中的开销字节，就可以判断对应端口的收发分别工作在哪条线路。

下面以实际应用中的1:1双端倒换的OLP为例，来详细说明本发明实施例的方法步骤：

1、某应用中主用收发(即工作在1号、2号光纤线路)的延迟不对称补偿为0ns，备用收发(即3号、4号光纤)不对称延迟补偿为200ns。在对应的OSC端口中，将被保护线路的不同收发工作状态的延迟补偿值，预先配置到OSC板卡中。

2、当OLP工作在主用状态时，两个站点的OSC监测到的发送开销字节1和接收开销字节1，均为状态1。此时，PTP报文处理软件根据预先的配置，不对该端口进行延迟补偿。

3、1号光纤线路发生故障，2号站点的OLP检测到此线路的1510nm和1550nm光同时丢失，收光开关和发光开关同时倒换到备用状态，此时发送的开销字节1字节变成状态2。

4、站点1接收到APS字节(其中开销字节1为状态2)也进行倒换动作，将接收光开关和发送光开关同时倒换到备用状态。

5、两个站点的倒换动作完成后，OSC检测到的开销字节1均变换成状态2，由此判断：收发路径均切换到了备用光纤，在PTP的slave端，根据预先配置，将200ns的补偿值加入PTP处理中。(PTP的端口属性：Master：主时钟，表明本端口是一条时钟路径的源；Slave：从时钟，表明本端口同步于一个Master时钟)。

6、在倒换过程中，两端的光开关并不是同时倒换，所以在字节的检测上，会出现短暂的不一致现象，所以在PTP软件中，将这种不一致视为中间状态，在中间状态时，slave端仍然进行PTP报文的收发，但不进行时间的调整，待进入稳定状态后，再根据状态选取补偿值进行补偿。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。