基于PON的时间同步技术

　　对于10G GPON，由于测距以及下行帧同步等时间同步相关的机制跟GPON相同，因此10G GPON的时间同步方案沿用了G.984标准的方案，目前已经写入G.987.3（10G GPON的TC层标准）以及G.988（10G GPON的OMCI标准）的草稿中，近期就会正式发布。

　　华为积极参与了GPON以及10G GPON标准的制定，提出了大量有价值的技术方案，上述的GPON/10G GPON的时间同步方案就是由华为最先提出的。华为的专家Frank Effenberger为ITU-T SG15 Q2（负责GPON/10G GPON标准的制定）的大会报告起草人(Rapporteur)，并兼任G.984.3（GPON国际标准的TC层部分）的标准合编者(co- editor)， Yuanqiu Luo为G.987.3（10G GPON国际标准的TC层部分）的co-editor，林薇为G.988（10G GPON国际标准的OMCI部分）的co-editor，为推动GPON/10G GPON标准的进展做出了重要的贡献。

　　4  EPON/10G EPON时间同步标准

　　EPON/10G EPON的时间同步机制参见图2。

图2  EPON/10G EPON时间同步机制 

图2所示方法的具体步骤为：

（1）OLT首先与上一级设备完成时间同步。
（2）OLT计算出ONUi的localTime为X时的 ToDx,i。
（3）OLT通过OSSP报文，将localTime为X时的ToDx,i告知ONUi。
（4）ONUi收到该OSSP消息后，对ToDx,i进行相应的补偿，得到精确的localTime为X时对应的时间real_ToDx,i。
（5）ONUi在localTime计数到达X时，将本地时间设置为real_ToDx,i即完成时间同步。

 　　该方案的误差主要由3部分引入：上/下行波长不同，Serdes，测距。与GPON类似。

　　上/下行波长不同引入的误差部分，由于EPON的上/下行波长分别和GPON的上/下行波长相同，因此该部分的误差也相同。

 　　Serdes部分引入的误差也一样，只是EPON速率较低，引入的误差为±12.8ns。

　　测距部分，EPON的guardThresholdOLT门限为12个TIme Quanta，每个Time Quanta为16ns，换算为时间为192ns，则在单向时延上引入的最大误差为±96ns（但是最恶劣情况是小概率事件，通常不会出现）这个误差在不改变现有EPON标准的前提下是无法补偿的。

　　综上所述，对于上/下行波长不同引入的误差，在20km的极限情况下约为17ns，这个误差可通过简单计算补偿；对于Serdes串并转换引入的误差，在使用16bit位宽的Serdes的情况下，为±12.8ns，这个误差也可补偿，但是实现比较复杂，不推荐做；对于测距引入的误差，为±96ns，这个误差在不改变现有标准的情况下，无法补偿；所以，在实现了所有补偿的情况下，理论精度可达±96ns；在不实现任何补偿的情况下，精度在±130ns以内；10G EPON的误差分析类似。

　　该方案在2009年1月的IEEE 802.1AS会议上进行了讨论，得到了广大参会成员的认可，认为该方案利用了EPON/10G EPON本身的测距的结果以及EPON/10G EPON本身的同步机制，实现也较为简单。目前，802.1AS标准基本定稿，该方案也已经能被标准文本正式内容所覆盖。

　　5  结束语

　　华为积极参与了EPON以及10G EPON标准的制定，提出了大量有价值的技术方案，上述的EPON/10G EPON的时间同步方案就是由华为最先提出的。华为的专家Yuanqiu Luo为IEEE 802.1AS Clause 13（EPON/10G EPON的时间同步部分）的标准编辑者（Clause Editor），为推动EPON/10G EPON标准的进展做出了重要的贡献。