无源光网络中的时间同步

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年4月7日提交的美国专利申请17/224,532号的优先权，在此通过引用将该美国申请全部并入本文。

技术领域

本公开涉及具有不对称上行链路和下行链路传输的无源光网络中的时间同步。

背景技术

在LTE、LTE-A、LTE-Pro和5G无线技术中，传输网络使用时分双工(time divisionduplex，“TDD”)来实现日时(time of day，“ToD”)同步。时间和相位同步对于防止上行链路和下行链路传输之间的干扰是必要的，并且是网络性能的关键组成部分。

传输网络可以使用光纤以太网上的互联网协议(Internet Protocol overEthernet over Fiber，“IPoEoF”)基础设施作为用于传输的分解架构(disaggregatedarchitecture)，其中，传输是跨越无源光网络(passive optical network，“PON”)的。PON是一种基于光纤通信的技术，在点到多点拓扑中提供宽带网络接入。PON具有不对称的上行链路和下行链路传输。可以为上行链路和下行链路传输分配不同的带宽，通常下行链路传输具有更快的带宽。常规PON内的设备(例如，光线路终端(“OLT”)设备和光网络单元(“ONU”)设备)使用需要授权来发送传输的上行链路调度协议。ONU设备请求来自OLT设备的授权以发送分组传输。授权是基于定时周期发出的。如果分组传输没有在当前定时周期内对齐，则在PON中引入延迟和抖动。在点到多点拓扑中不需要下行链路调度。

PON包括可变和固定传播延迟的源。基于可能与网络拥塞相关联的处理和排队，在OLT和ONU设备中的每一个内发生可变延迟。在OLT设备和PON内的每个ONU设备之间发生固定或恒定的传播延迟。

用于跨越PON的时间和相位同步的常规解决方案具有有限的定时精度，因为PON中的设备不能访问PON外部的ToD时钟，PON具有不对称的上行链路和下行链路传输，并且PON在OLT和ONU设备中经历可变的延迟和抖动。

附图说明

图1是描绘根据某些示例的无源光网络系统的框图。

图2是描绘根据某些示例的分解的无源光网络系统的框图。

图3是描绘根据某些示例的跨无源光网络对以太网传输进行时间同步的方法的框图。

图4是描绘根据某些示例的在无源光网络设备内确定实时精确时间协议分组传输延迟的方法的框图。

图5是描绘根据某些示例的在无源光网络设备内确定实时精确时间协议分组传输延迟的替代方法的框图。

图6是描绘根据某些示例的计算机器和模块的框图。

具体实施方式

概览

本发明的各方面在独立权利要求中阐述，并且优选特征在从属权利要求中阐述。一个方面的特征可以单独应用于每个方面，或者与其他方面结合应用。

本技术允许在具有不对称上行链路和下行链路传输、恒定和可变传输延迟以及可变抖动的分解无源光网络(“PON”)中进行时间同步。

在LTE、LTE-A、LTE-Pro和5G无线技术中，传输网络可以使用光纤以太网上的互联网协议(“IPoEoF”)基础设施作为传输的分解架构，其中，传输是跨越无源光网络(“PON”)的。PON是一种基于光纤通信的技术，在点到多点拓扑中提供宽带网络接入。PON内的设备(例如，光线路端子或终端(optical line terminal or termination，“OLT”)设备和光网络单元(optical network unit，“ONU”)设备)在上游和下游方向传输光纤信号。PON包括单个OLT设备和多个ONU设备。PON中的光分离器将光纤信号分成32、64或128条路径。在示例的经分解的PON中，OLT和ONU设备中的每一个包括以太网设备，例如路由器和小形状因子可插拔(“SFP”)设备，其中以太网设备在PON的外部，SFP设备在PON的内部。

每个以太网设备与日时(“ToD”)时钟(例如，主时钟和从时钟/客户端时钟)通信，并且根据PTP/IEEE-1588定时标准进行时间同步。在PON内，OLT和ONU设备中的每一个都与本地ToD时钟进行时间同步。然而，PON的OLT和ONU设备的ToD时钟与以太网设备的ToD时钟不是时间同步的。PON中的设备不能访问以太网设备的ToD时钟。因此，以太网设备的任何时间戳都不会与PON内设备的时间戳进行时间同步。

对于跨PON的时间同步，每个OLT和ONU设备中的可变延迟被建模为近实时确定和更新的恒定延迟。每个OLT和ONU设备中的可变延迟由处理延迟、队列延迟或PON中可能产生的任何其他类型延迟中的一种或多种引起。网络拥塞可能会导致可变延迟。固定或恒定的传播延迟发生在OLT设备和PON内的每个ONU设备之间。

第一以太网设备给精确时间协议(“PTP”)分组加上时间戳。PTP分组是根据PTP/IEEE-1588定时标准的PTP同步消息。时间戳是分组从第一以太网设备发送到第二以太网设备的时间。第一以太网设备通过PON将PTP分组作为电信号发送到第二以太网设备。为了将PTP分组发送到第二以太网设备，第一以太网设备将PTP分组发送到连接到第一以太网设备的PON内的第一SFP设备。第一SFP设备用作PON的OLT设备。

所述第一SFP设备对所述PTP分组到所述第一SFP设备的进入时间加上时间戳。第一SFP设备通过从校正字段中减去进入时间来修改PTP分组的校正字段。第一SFP设备确定到第二SFP设备的传输时间或测距延迟。第二SFP设备用作PON的ONU设备。在本示例中，第一SFP设备确定到特定第二SFP设备的传输时间，因为PON包括多个第二SFP设备。第一SFP设备实时地向PON内的许多SFP设备传输分组。当传输时间基于从第一SFP设备到每个第二SFP设备的距离而变化时，第一SFP设备确定到特定第二SFP设备的传输时间。第一SFP设备通过从校正字段中先前存储的值中减去传输时间来修改PTP分组的校正字段。在替代实施例中，第二SFP设备确定传输时间并从校正字段中先前存储的值中减去传输时间。

第一SFP设备将PTP分组发送到第二SFP设备。为了发送PTP分组，第一SFP设备将PTP分组从电信号转换成光纤信号。第一SFP设备经由一个或多个光分离器设备将PTP分组发送到第二SFP设备。

第二SFP设备对来自第二SFP设备的PTP分组的退出时间加上时间戳。第二SFP设备通过将校正字段中先前存储的值加上退出时间来修改校正字段。校正字段的新值表示在PON内的SFP设备中发生的传输延迟。

第二SFP设备将PTP分组发送到第二以太网设备。第二SFP设备将PTP分组从光纤信号转换成电信号以传输到第二以太网设备。

第二以太网设备使用来自第一以太网设备的PTP分组时间戳、最终校正字段值以及从第一SFP设备到第二SFP设备的传输时间来同步与第二以太网设备通信的时钟。时钟根据PTP/IEEE-1588标准进行同步。在替代示例中，当在PON内时，校正字段值不被传输时间调整。校正字段值通过退出时间和进入时间之间的差来调整，并且表示分组在PON中的净时间。第二以太网设备使用来自第一以太网设备的PTP分组时间戳和最终校正字段值来同步时钟。

根据来自PTP/IEEE-1588的同步定时标准，连续重复时间戳和通过PON从第一以太网设备向第二以太网设备发送PTP分组的过程。

本技术允许在具有不对称上行链路和下行链路传输的分解PON中进行时间同步。由于可变的网络流量、不同的下行链路和上行链路传输速度、上行链路调度和抖动，跨PON的数据传输经历不对称和可变的延迟，这在网络中引入了相位误差。通过确定PON中设备内的可变延迟，可以将延迟建模为接近实时更新的恒定延迟，以实现IPoEoF基础设施中的时间和相位同步。

考虑到所示示例的以下详细描述，所公开技术的这些和其他方面、目的、特征和优点对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见。

示例系统架构

现在转到附图，在附图中，相同的数字在全部的附图中表示相似(但不一定相同)的元件，详细描述了本技术的示例。

图1是描绘根据某些示例的无源光网络(“PON”)系统100的框图。如图1所示，PON系统100包括时钟105、被配置为与网络99通信的PON部分110以及一个或多个端点设备(“EPD”)155-1到155-n。

在示例实施例中，网络99包括一个或多个有线或无线电信系统，网络设备可以通过该系统交换数据。例如，网络99可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、内部网、互联网、存储区域网络(SAN)、个人区域网络(PAN)、城域网(MAN)、无线局域网(WLAN)、虚拟专用网(VPN)、蜂窝或其他移动通信网络、

网络99用作PON部分110的电信和因特网基础网络。网络99提供对其他网络和服务的访问，例如互联网协议(“IP”)网络、IP上的视频和音频、有线电视(“CATV”)以及任何其他合适的网络，以获取互联网、数据、音频、视频和语音服务。例如，网络99可以是与互联网服务提供商(“ISP”)相关联的网络。在对示例实施例的整个讨论中，应该理解，术语“数据”和“信息”在这里可互换地用于指代文本、图像、音频、视频或可以存在于基于计算机的环境中的任何其他形式的信息。

时钟105是提供定时信号以通过网络同步从时钟或客户端时钟(例如，时钟155-1至155-n)的精密时钟。定时信号是根据精确时间协议PTP/IEEE-1588(“PTP”)在网络上精确同步设备的方法的组成部分。时钟105可以通过跨网络99向以太网节点210发送定时信号来提供主时钟205的功能，如图2所示。

PON部分110是在点到多点拓扑中提供宽带网络接入的基于光纤电信的技术。PON部分110可以是异步传输模式PON(“APON”)、宽带PON(“BPON”)、以太网PON(“EPON”)、千兆以太网PON(“GE-PON”或“GPON”)或任何其他类型的PON。PON部分110包括：光线路端子或终端(“OLT”)设备120、一个或多个光分离器设备130-1至130-n、以及一个或多个光网络单元(“ONU”)设备140-1至140-n。

OLT 120是PON中的端点硬件设备。OLT 120可以位于中心局。OLT 120将从网络99接收的网络业务/数据从电信号转换为光纤信号，以便在PON部分110内使用。OLT 120通过光分离器130将转换后的数据发送到一个或多个ONU 140设备，启动并控制测距过程，并记录测距信息。OLT 120提供下行链路帧处理、波分复用、上行链路帧处理、控制信号生成以及用于控制下行链路和上行链路帧处理的控制装置。OLT 120包括一个或多个组件，例如中央处理单元(“CPU”)、路由器、PON网卡和语音网关上行链路卡。

OLT 120包括时钟125。虽然在图1中描绘为OLT 120的组件，但是时钟125可以是与OLT 120通信的OLT 120的外部设备。时钟125是与时钟145-1至145-n同步的日时(“ToD”)时钟。时钟125不与时钟105或时钟155同步。

PON部分110包括一个或多个光分离器设备130。光分离器130用于将输入的光纤信号(或光)分成两个或更多个路径，以将光纤信号从OLT 120引导到一个或更多个ONU 140设备。取决于PON的类型，PON部分110可以支持1:32、1：64或1:128的分割比。可以用一个或多个光分离器130来实现分光比。光分离器130可以将输入的光纤信号分成2、4、8、16、32、64或128条路径。在一个示例中，为了实现1：64的分割比，光分离器130-1可以将输入的光纤信号分割成64条路径。在替代示例中，光分离器130-1可以将输入的光纤信号分成两条路径。两个路径中的每一个可以包括光分离器130-2和130-3，以进一步将每个光纤信号分成32个路径，实现1：64的分离比。光分离器130的任意组合可用于在PON部分110内实现期望的分光比。

PON部分110包括一个或多个ONU 140设备。ONU 140也可以被称为光网络终端(“ONT”)设备。ONU 140是PON部分110中的用户侧硬件。ONU 140从OLT 120接收光纤信号，并将光纤信号转换成电信号。电信号然后被传送给用户或消费者。ONU 140可以响应由OLT120发送的测距和控制命令。ONU 140可以从用户发送、聚合和整理不同类型的数据，并将数据沿上行链路发送到OLT 120。ONU 140可以在由OLT 120指定的时间窗口期间高速缓存数据并沿上行链路发送数据。

每个ONU 140设备包括时钟145。虽然在图1中描绘为每个ONU 140的组件，但是每个时钟145可以是与每个ONU 140通信的每个ONU 140的外部设备。时钟145是与时钟125同步的日时(“ToD”)时钟。时钟145与时钟105或时钟155不同步。

每个ONU 140设备可以与EPD 150通信。EPD 150是提供与跨越PON部分110的传输相关联的服务的接口设备。EPD 150可以是适于从ONU 140设备接收信号并转换该信号以供端点客户或消费者使用的任何设备。在示例中，信号可以是音频/视频信号，并且EPD 150可以是显示视频和广播音频信号的计算设备或电视。

每个EPD 150可以包括时钟155。虽然在图1中被描绘为每个EPD 150的组件，但是每个时钟155可以是与每个EPD 150通信的每个EPD 150的外部设备。时钟155可以被称为边界时钟、从时钟或客户端时钟。时钟155可以具有多个网络连接，并且可以接收同步消息。在示例中，时钟155可以用作边界时钟或主时钟，例如主时钟205。时钟155支持PTP/IEEE-1588定时标准。

图2是描绘根据某些示例的分解的无源光网络(“PON”)系统200的框图。分解的PON系统200是PON系统100的替代架构。分解的PON系统200包括：主时钟205、以太网节点210、小形状因子可插拔(“SFP”)设备220、光分离器130-1至130-n、SFP设备240-1至240-n、以太网节点250-1至250-n、以及时钟255-1至255-n。

主时钟205是提供定时信号以通过网络同步从时钟或客户端时钟(例如时钟255-1至255-n)的精密时钟。定时信号是根据精确时间协议PTP/IEEE-1588(“PTP”)在网络上精确同步设备的方法的组成部分。主时钟205向以太网节点210发送定时信号。

SFP PON系统200包括以太网节点210。与SFP 220相关联的以太网节点210用作虚拟OLT(“vOLT”)设备，例如先前参考图1描述的OLT 120。虽然以太网节点210和SFP 220在图2中被描绘为单独的组件，但是在替代实施例中，以太网节点210和SFP 220可以是具有与单独的组件相关的描述的功能的单个硬件组件。在示例中，以太网节点210是具有硬件和软件资源的可编程路由器。以太网节点210包括硬件资源，包括中央处理单元(“CPU”)、易失性和非易失性存储器以及接口端口。以太网节点210具有软件功能，包括但不限于第2层、第3层、多协议标签交换(“MPLS”)、网段路由、组播、服务质量(“QoS”)、同步以太网定时、安全、操作、管理和维护(“OAM”)以及可管理性。

分解的PON系统200包括SFP 220设备。SFP 220是一种紧凑型热插拔输入/输出收发器，用于电信和数据通信应用。SFP 220包括接口，使得SFP 220可以经由光缆与诸如交换机、路由器之类的设备通信。SFP 220可以执行光信号和电信号之间的转换。对于作为OLT设备的功能，SFP 220经由以太网节点210的接口端口连接到以太网节点210。如图2所示，SFP220经由光缆连接到光分离器130。先前参考图1描述了光分离器130-1至130-n。

SFP 220包括时钟225。虽然在图2中描绘为SFP 220的组件，但是时钟225可以是与SFP 220通信的SFP 220的外部设备。时钟225是与时钟245-1至245-n同步的日时(“ToD”)时钟。时钟225不与时钟205或时钟255同步。

分解的PON系统200包括一个或多个SFP 240设备。SFP 240是一种紧凑型热插拔输入/输出收发器，用于电信和数据通信应用。SFP 240包括接口，使得SFP 240可以经由光缆与诸如交换机、路由器之类的设备通信。SFP 240可以执行光信号和电信号之间的转换。SFP240经由光缆从光分离器130接收光纤信号。对于作为ONU设备的功能，SFP 240经由以太网节点250的接口端口连接到以太网节点250。虽然SFP 240和以太网节点250在图2中被描绘为分离的组件，但是在替代实施例中，SFP 240和以太网节点250可以是具有与分离的组件相关描述的功能的单个硬件组件。

SFP 240包括时钟245。虽然在图2中描绘为SFP 240的组件，但是时钟245可以是与SFP 240通信的SFP 240的外部设备。时钟245是与时钟225同步的日时(“ToD”)时钟。时钟245不与时钟205或时钟255同步。

分解的PON系统200包括一个或多个以太网节点250设备。与SFP 240相关联的每个以太网节点250用作虚拟ONU(“vONU”)设备，例如先前参考图1描述的ONU 140。在示例中，以太网节点250是具有硬件和软件资源的可编程路由器。以太网节点250包括硬件资源，包括中央处理单元(“CPU”)、易失性和非易失性存储器以及接口端口。以太网节点250具有软件功能，包括但不限于第2层；第3层；多协议标签交换("MPLS")；网段路由；组播；服务质量(“QoS”)；同步以太网定时；安全性；操作、管理和维护(“OAM”)；以及可管理性。在一个示例中，以太网节点250可以是部署在虚拟机上的基于云的虚拟路由器。

分解的PON系统200包括一个或多个时钟255。每个以太网节点250与时钟255通信。时钟255可以被称为边界时钟、从时钟或客户端时钟。时钟255可以具有多个网络连接，并且可以接收同步消息。在示例中，时钟255可以用作边界时钟或主时钟，例如主时钟205。时钟255支持PTP/IEEE-1588定时标准。

与本文呈现的技术相关联的网络计算设备和任何其他计算机器可以是任何类型的计算机器，例如但不限于关于图6更详细讨论的那些计算机器。例如，每个设备可以包括服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、内嵌一个或多个处理器和/或与之相连的电视机、智能电话、手持计算机、PDA、路由器、交换机、集线器、网关、调制解调器、接入点、网桥或任何其他有线或无线处理器驱动的设备。本文讨论的计算机器可以通过一个或多个网络彼此通信，以及与其他计算机器或通信系统通信。每个网络可以包括各种类型的数据或通信网络，包括图6中讨论的任何网络技术。

此外，与这些计算机器中的任何一个相关联的任何模块，例如本文描述的模块或与本文呈现的技术相关联的任何其他模块(脚本、web内容、软件、固件或硬件)，可以是参照图6更详细讨论的任何模块。

所示的网络连接是示例，并且可以使用在计算机和设备之间建立通信链路的其他手段。此外，受益于本公开的本领域普通技术人员将理解，图1和图2所示的设备可以具有几种其他合适的计算机系统配置中的任何一种。

示例过程

图3至图5所示的方法在下文中针对无源光网络(“PON”)系统100和分解的PON系统200的组件进行描述。图3至图5的方法也可以在其他系统和其他环境中执行。关于图3至图5描述的操作可以被实现为存储在计算机或机器可读的非暂时性有形存储介质(例如，软盘、硬盘、ROM、EEPROM、非易失性RAM、CD-ROM等)上的可执行代码，这些操作基于由使用一个或多个集成电路实现的处理器电路执行代码来完成；本文所描述的操作也可以被实现为可执行逻辑，该逻辑被编码在一个或多个用于执行的非暂时性有形介质中(例如，可编程逻辑阵列或设备、现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、专用集成电路等)。

图3至图5的方法描述了从OLT设备(以太网节点210/SFP 220)到ONU设备(以太网节点250/SFP 240)沿下行链路方向跨PON的以太网传输的时间同步。由于跨PON的通信是双向的，图3至图5的方法也适用于从ONU设备到OLT设备的上行链路方向。

图3至图5的方法描述了OLT设备和特定ONU设备之间跨PON的以太网传输的时间同步。由于PON包括多个ONU设备，图3至图5的方法同时应用于PON内的每个ONU设备。

图3是描绘根据某些示例对PON上的以太网传输进行时间同步的方法300的框图。在一个示例中，跨PON的以太网传输是具有如图2所示的分解架构的光纤以太网互联网协议(“IPoEoF”)基础设施。IPoEoF可以是LTE、LTE-A、LTE-Pro、5G或类似无线技术中的任何一种。

在方框310，第一以太网节点210基于主时钟205给精确时间协议(“PTP”)分组加上时间戳。在示例中，PTP分组是根据PTP/IEEE-1588定时标准的PTP同步消息。PTP分组包括报头、正文和可选后缀。报头长34个字节，包括特定传输、报文类型、保留、版本PTP、报文长度、域编号、保留、标志、校正字段、保留、源端口标识、序列号、控制字段和日志报文间隔字段。PTP分组的主体包括一个或多个接受时间戳的字段，例如原始时间戳字段。在示例中，第一以太网节点210在PTP分组的时间戳字段中标记PTP分组被发送到第二以太网节点250的时间。在示例中，时间戳是主时钟205的日时。在接下来的示例中，时间和时间戳以微秒或更高分辨率的24小时制表示。在示例中，第一以太网节点210用时间090000标记分组，表示分组在09小时、00分钟和00秒被发送。为了实现微秒或更高的分辨率，可以使用时间戳的附加数字。

在方框320，第一以太网节点210通过PON部分110向第二以太网节点250发送PTP分组。传输PTP分组是为了在IPoEoF基础设施中实现时间和相位同步。

在方框330，确定PON设备内的实时PTP分组传输延迟。这里参照图4的方法330更详细地描述方框330。

图4是描绘根据某些示例的在无源光网络内确定实时精确时间协议分组传输延迟的方法330的框图。

在方框410，第一以太网节点210将PTP分组发送到PON部分110中的第一小形状因子可插拔(“SFP”)设备220。PTP分组作为电信号传输。第一SFP设备220用作PON部分110的OLT设备。在替代示例中，如图1所示，第一以太网节点210将PTP分组传输到OLT设备120。

在方框420，第一SFP设备220给PTP分组到第一SFP设备220的进入时间加上时间戳。在一个示例中，时间戳存储在PTP分组主体的字段中。在替代示例中，时间戳存储在第一SFP设备220的存储器位置中。可以使用时间戳的任何合适的存储位置。在示例中，时间戳是嵌入在第一SFP设备220内或连接到第一SFP设备220的时钟225的日时。在继续的示例中，时间戳是090010，表示在09小时00分10秒接收到分组。由于本示例是为说明目的而提供的，因此应该预期传输时间将显著小于整数单位秒。

在方框430，第一SFP设备220将PTP分组的校正字段修改如下：CF

在方框440，第一SFP设备220确定到第二SFP设备240的传输时间。在本示例中，第一SFP设备220确定到一个或多个SFP设备240的特定第二SFP设备240的传输时间，因为传输时间基于一个或多个SFP设备240的特定第二SFP设备而变化。传输时间也可以被称为测距值或测距延迟。在示例中，第一SFP设备220周期性地测量并存储到一个或多个第二SFP设备250中的每一个的传输时间。在替代示例中，传输时间基于从第一SFP设备220到第二SFP设备240的距离测量。距离测量结果可以存储在第一SFP设备220的存储位置中。可以使用平均光纤信号传输速度乘以距离测量结果来确定传输时间。在示例中，可以使用温度补偿的光纤传输速度来确定传输时间。第一SFP设备220可以被装备以监视与PON部分110的光纤电缆相关联的环境温度，以确定温度补偿的光纤传输速度。在替代示例中，第一SFP设备220可以包括用于获取传输时间的应用编程接口(“API”)。可以使用任何其他合适的方法来确定或获取传输时间。在继续示例中，传输时间被确定为10秒。

在方框450，第一SFP设备220将校正字段修改如下：CF

在方框460，第一SFP设备220向第二SFP设备240传输PTP分组。第二SFP设备240用作PON部分110的ONU设备。为了传输PTP分组，第一SFP设备220将PTP分组从电信号转换成光纤信号。如图2所示，第一SFP设备220经由一个或多个光分离器设备130将PTP分组传输到第二SFP设备240。

在方框470，第二SFP设备240给来自第二SFP设备240的PTP分组的退出时间加上时间戳。在一个示例中，时间戳存储在PTP分组主体的字段中。在替代示例中，时间戳存储在第二SFP设备240的存储器位置中。可以使用时间戳的任何合适的存储位置。在示例中，时间戳是嵌入在第二SFP设备240内或连接到第二SFP设备240的时钟245的日时。在继续的示例中，时间戳是090040，表示分组是在09小时00分40秒时从第二SFP设备240传输的。

在方框480，第二SFP设备240将校正字段修改如下：CF

在方框430、450和480中修改校正字段。校正字段接收的修改汇总如下：CF

在方框490，第二SFP设备240向第二以太网节点250传输PTP分组。第二SFP设备240将PTP分组从光纤信号转换为电信号以传输到第二以太网节点250。从方框490开始，该方法返回到图3的方框340。

图5是描绘根据某些示例的用于确定无源光网络设备内的实时精确时间协议分组传输延迟的替代方法330’的框图。

在方框510，第一以太网节点210将PTP分组传输到PON部分110中的第一SFP设备220。PTP分组作为电信号传输。第一SFP设备220用作PON的OLT设备。在替代示例中，如图1所示，第一以太网节点210将PTP分组传输到OLT设备120。

在方框520，第一SFP设备220给PTP分组到第一SFP设备220的进入时间加上时间戳。在一个示例中，时间戳存储在PTP分组主体的字段中。在替代示例中，时间戳存储在第一SFP设备220的存储器位置中。可以使用时间戳的任何合适的存储位置。在示例中，时间戳是嵌入在第一SFP设备220内或连接到第一SFP设备220的时钟225的日时。在继续的示例中，时间戳是090010，表示在09小时00分10秒接收到分组。由于本示例是为说明目的而提供的，因此应该预期传输时间将显著小于整数单位秒。

在方框530，第一SFP设备220将PTP分组的校正字段修改如下：CF

在方框540，第一SFP设备220向第二SFP设备240传输PTP分组。第二SFP设备240用作PON部分110的ONU设备。为了传输PTP分组，第一SFP设备220将PTP分组从电信号转换成光纤信号。如图2所示，第一SFP设备220经由一个或多个光分离器设备130将PTP分组传输到第二SFP设备240。

在方框550，第二SFP设备240确定到第一SFP设备240的传输时间。传输时间也可以被称为测距值或测距延迟。在示例中，传输时间基于从第一SFP设备220到第二SFP设备240的距离测量结果。距离测量结果可以存储在第二SFP设备240的存储位置中。可以使用平均光纤信号传输速度乘以距离测量结果来确定传输时间。在示例中，可以使用温度补偿的光纤传输速度来确定传输时间。第一SFP设备220可以被装备以监视与PON部分110的光纤电缆相关联的环境温度，以确定温度补偿的光纤传输速度。在替代示例中，第二SFP设备240可以包括用于获取传输时间的应用编程接口(“API”)。可以使用任何其他合适的方法来确定或获取传输时间。在继续示例中，传输时间被确定为10秒。

在方框560，第二SFP设备240将校正字段修改如下：CF

在方框570，第二SFP设备240给来自第二SFP设备240的PTP分组的退出时间加上时间戳。在一个示例中，时间戳存储在PTP分组主体的字段中。在替代示例中，时间戳存储在第二SFP设备240的存储器位置中。可以使用时间戳的任何合适的存储位置。在示例中，时间戳是嵌入在第二SFP设备240内或连接到第二SFP设备240的时钟245的日时。在继续的示例中，时间戳是090040，表示分组是在09小时00分40秒时从第二SFP设备240传输的。

在方框580，第二SFP设备240将校正字段修改如下：CF

在方框530、560和580，修改校正字段。校正字段接收以下修改：CF

在方框590，第二SFP设备240向第二以太网节点250传输PTP分组。第二SFP设备240将PTP分组从光纤信号转换为电信号以传输到第二以太网节点250。从方框490开始，该方法返回到图3的方框340。

返回图3的方框340，第二以太网节点250从PON部分110接收具有经修改的校正字段的PTP分组，该修正字段指示PON设备220和240内的实时PTP分组传输延迟。

在方框350，第二以太网节点250使用来自第一以太网节点210的PTP分组时间戳、最终校正字段值以及从第一SFP设备220到第二SFP设备240的传输时间来同步时钟255。时钟255根据PTP/IEEE-1588标准进行同步。

在替代示例中，当分组在PON部分110中时，第一SFP设备220或第二SFP设备240不随传输时间修改校正字段。如前所述，利用进入第一SFP设备220的时间和从第二SFP设备240的退出时间来修改校正字段。校正字段被修改为CF

从方框350，方法300返回到方框310。方法300继续从方框350循环回到方框310，以实时地对跨PON部分110的以太网传输进行时间同步。

除了图2中描述的体系结构之外，图3至图5的方法还适用于替代网络体系结构。在图3至图5的示例中，用SFP设备实例化了分解的PON系统200。在替代示例中，分解的PON系统200可以用现场可编程门阵列(“FPGA”)设备或任何其他合适的设备来实例化，以用作OLT或ONU设备。PON部分110可以从以太网节点210和250中分离出来。PON可以是以太网设备和PONMAC位于相同硬件或芯片内的架构中的PON媒体访问控制(“MAC”)网络(“PON MAC”)。在这种体系结构中，以太网设备充当OLT或ONU设备，而不是单独的独立设备。任何合适的架构都可以用于跨PON的传输。

其他示例

图6描述了根据某些示例的计算机器2000和模块2050。计算机器2000可以对应于本文提出的各种计算机、服务器、移动设备、嵌入式系统或计算系统中的任何一种。模块2050可以包括一个或多个硬件或软件元件，这些硬件或软件元件被配置成便于计算机器2000执行本文呈现的各种方法和处理功能。计算机器2000可以包括各种内部或附加组件，例如处理器2010、系统总线2020、系统存储器2030、存储介质2040、输入/输出接口2060和用于与网络2080通信的网络接口2070。

计算机器2000可以被实现为常规计算机系统、嵌入式控制器、膝上型计算机、服务器、移动设备、智能手机、机顶盒、信息亭、路由器或其他网络节点、车辆信息系统、与电视相关联的一个或多个处理器、定制机器、任何其他硬件平台、或其任何组合或多个。计算机器2000可以是被配置成使用经由数据网络或总线系统互连的多台计算机器来工作的分布式系统。

处理器2010可以被配置为执行代码或指令以执行本文所描述的操作和功能，管理请求流和地址映射，以及执行计算和生成命令。处理器2010可以被配置成监视和控制计算机器2000中的组件的操作。处理器2010可以是通用处理器、处理器内核、多处理器、可重构处理器、微控制器、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)、图形处理单元(“GPU”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)、可编程逻辑器件(“PLD”)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、任何其他处理单元或其任何组合或多个。处理器2010可以是单个处理单元、多个处理单元、单个处理核心、多个处理核心、专用处理核心、协处理器或其任意组合。处理器2010连同计算机器2000的其他组件可以是在一个或多个其他计算机器内执行的虚拟化计算机器。

系统存储器2030可以包括非易失性存储器，例如只读存储器(“ROM”)、可编程只读存储器(“PROM”)、可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)、闪存或能够在有或没有施加电源的情况下存储程序指令或数据的任何其他设备。系统存储器2030还可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(“RAM”)、静态随机存取存储器(“SRAM”)、动态随机存取存储器(“DRAM”)和同步动态随机存取存储器(“SDRAM”)。其他类型的RAM也可以用于实现系统存储器2030。系统存储器2030可以使用单个存储器模块或多个存储器模块来实现。虽然系统存储器2030被描绘为计算机器2000的一部分，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本主题技术的范围的情况下，系统存储器2030可以与计算机器2000分离。还应该理解，系统存储器2030可以包括诸如存储介质2040的非易失性存储设备，或者与非易失性存储设备结合操作。

存储介质2040可以包括硬盘、软盘、光盘只读存储器(“CD-ROM”)、数字多功能光盘(“DVD”)、蓝光光盘、磁带、闪存、其他非易失性存储设备、固态驱动器(“SSD”)、任何磁存储设备、任何光存储设备、任何电存储设备、任何半导体存储设备、任何基于物理的存储设备、任何其他数据存储设备、或其任何组合或多个。存储介质2040可以存储一个或多个操作系统、应用程序和诸如模块2050的程序模块、数据或任何其他信息。存储介质2040可以是计算机器2000的一部分，或者连接到计算机器2000。存储介质2040也可以是与计算机器2000通信的一个或多个其他计算机器的一部分，例如服务器、数据库服务器、云存储、网络连接存储等等。

模块2050可以包括一个或多个硬件或软件元件，这些硬件或软件元件被配置成便于计算机器2000执行本文呈现的各种方法和处理功能。模块2050可以包括与系统存储器2030、存储介质2040或两者相关联的作为软件或固件存储的一个或多个指令序列。因此，存储介质2040可以表示机器或计算机可读介质，其上可以存储指令或代码以供处理器2010执行。机器或计算机可读介质通常可以指用于向处理器2010提供指令的任何介质。与模块2050相关联的这种机器或计算机可读介质可以包括计算机软件产品。应当理解，包括模块2050的计算机软件产品也可以与用于经由网络2080、任何信号承载介质或任何其他通信或传送技术将模块2050传送到计算机器2000的一个或多个过程或方法相关联。模块2050还可以包括用于配置硬件电路的硬件电路或信息，例如微码或用于FPGA或其他PLD的配置信息。

输入/输出(“I/O”)接口2060可以被配置为耦合到一个或多个外部设备，从一个或多个外部设备接收数据，以及向一个或多个外部设备发送数据。这种外部设备以及各种内部设备也可以被称为外围设备。I/O接口2060可以包括用于将各种外围设备可操作地耦合到计算机器2000或处理器2010的电连接和物理连接。I/O接口2060可以被配置成在外围设备、计算机器2000或处理器2010之间传送数据、地址和控制信号。I/O接口2060可以被配置成实现任何标准接口，例如小型计算机系统接口(“SCSI”)、串行连接SCSI(“SAS”)、光纤通道、外围组件互连(“PCI”)、PCI express(PCIe)、串行总线、并行总线、高级技术连接(“ATA”)、串行ATA(“SATA”)、通用串行总线(“USB”)、Thunderbolt、FireWire、各种视频总线等。I/O接口2060可以被配置成仅实现一个接口或总线技术。可选地，I/O接口2060可以被配置成实现多个接口或总线技术。I/O接口2060可以被配置为系统总线2020的一部分、全部或与系统总线2020一起操作。I/O接口2060可以包括一个或多个缓冲器，用于缓冲一个或多个外部设备、内部设备、计算机器2000或处理器2010之间的传输。

I/O接口2060可以将计算机器2000耦合到各种输入设备，包括鼠标、触摸屏、扫描仪、电子数字化仪、传感器、接收器、触摸板、轨迹球、照相机、麦克风、键盘、任何其他定点设备或其任何组合。I/O接口2060可以将计算机器2000耦合到各种输出设备，包括视频显示器、扬声器、打印机、投影仪、触觉反馈设备、自动化控制、机器人组件、致动器、电机、风扇、螺线管、阀门、泵、发射器、信号发射器、灯等等。

计算机器2000可以使用通过网络接口2070到跨网络2080的一个或多个其他系统或计算机器的逻辑连接在网络环境中操作。网络2080可以包括WAN、LAN、内部网、互联网、无线接入网络、有线网络、移动网络、电话网络、光网络或其组合。网络2080可以是任何拓扑的分组交换、电路交换，并且可以使用任何通信协议。网络2080内的通信链路可以涉及各种数字或模拟通信介质，例如光缆、自由空间光学器件、波导、电导体、无线链路、天线、射频通信等等。

处理器2010可以通过系统总线2020连接到计算机器2000的其他元件或本文讨论的各种外围设备。应当理解，系统总线2020可以在处理器2010内、处理器2010外或两者都在。处理器2010、计算机器2000的其他元件或本文讨论的各种外围设备中的任何一个都可以集成到单个设备中，例如片上系统(“SOC”)、封装上系统(“SOP”)或ASIC设备。

总之，该技术允许无源光网络(“PON”)中的时间同步。第一以太网设备加上时间戳并经由PON向第二以太网设备发送分组。第一以太网设备将分组发送到PON内并连接到第一以太网设备的小形状因子可插拔(“SFP”)设备。SFP设备确定到第二SFP设备的传输时间，并通过从CF中减去进入时间和传输时间来修改分组的校正字段(“CF”)。分组被发送到第二SFP设备，第二SFP设备通过增加退出时间来修改CF。修改后的CF值表示SFP设备中发生的实时传输延迟。根据PTP/IEEE-1588标准，将分组发送到第二以太网设备，以使用时间戳和CF值来同步时钟。

示例可以包括体现本文描述和示出的功能的计算机程序，其中所述计算机程序在计算机系统中实现，所述计算机系统包括存储在机器可读介质中的指令和执行所述指令的处理器。然而，显而易见的是，在计算机编程中可以有许多不同的方法来实现示例，并且示例不应该被解释为局限于任何一组计算机程序指令。此外，熟练的程序员将能够基于应用文本中附加的流程图和相关描述来编写这样的计算机程序，以实现所公开的各示例中的一个示例。因此，公开一组特定的程序代码指令被认为对于充分理解如何制作和使用示例是不必要的。此外，本领域技术人员将理解，本文描述的示例的一个或多个方面可以由硬件、软件或其组合来执行，如可以体现在一个或多个计算系统中的。此外，对由计算机执行的行为的任何引用都不应被解释为由单台计算机执行，因为不止一台计算机可以执行该行为。

本文描述的示例可以与执行本文描述的方法和处理功能的计算机硬件和软件一起使用。本文描述的系统、方法和程序可以体现在可编程计算机、计算机可执行软件或数字电路中。该软件可以存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以包括软盘、RAM、ROM、硬盘、可移动介质、闪存、记忆棒、光学介质、磁光介质、CD-ROM等。数字电路可以包括集成电路、门阵列、构建模块逻辑、现场可编程门阵列(“FPGA”)等。

先前给出的示例中描述的系统、方法和动作是说明性的，并且可替换地，某些动作可以以不同的顺序、彼此平行、完全省略和/或在不同示例之间组合来执行，和/或可以执行某些附加动作，而不脱离各种示例的范围和精神。因此，这些替代实施例包括在以下权利要求的范围内，这些权利要求将被给予最广泛的解释，以便包含这些替代实施例。

尽管上文已经详细描述了具体的实施例，但描述只是为了说明。因此，应当理解的是，除非另有明确说明，否则上文所述的许多方面并不作为基本要素。在受益于本公开内容的情况下，本领域普通技术人员除上述内容外，还可以对实施例所公开的方面进行修改，并且可以对与实施例所公开的方面相对应的等效元件或动作进行制作，而不脱离以下权利要求书中所定义的实施例的精神和范围，权利要求书的范围应给予最宽泛的解释，以便包含此类修改和等效结构。