[发明专利]利用光学模块进行精确时间同步的系统和方法

说明书

公开了一种用于光学系统中的光学模块，所述光学模块在其中实现了精确时间协议(PTP)时钟功能。所述光学模块包括：使用光学系统的电接口；连接到所述电接口并且被配置用于实现多个功能的电路；与所述电路连接的光学接口；以及连接到所述电接口和所述多个功能中的一个或更多个的定时电路，其中所述定时电路被配置为实现PTP时钟功能。

技术领域

本公开总体上涉及光学网络系统和方法。更具体地，本公开涉及用于与例如可插拔模块的光学模块进行精确时间同步的系统和方法。

背景技术

在各种标准中描述了网络中节点之间的定时同步，例如IEEE1588-2008“Standardfor a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement andControl Systems”、ITU-T G.8265.1/Y.1365.1“Precision time protocol telecomprofile for frequency synchronization”、ITU-T G.8275.1/Y1369.1“Precision timeprotocol telecom profile for phase/time synchronization with full timingsupport from the network”，每一个中的内容通过引用并入本文中。用于传递精确时间的必要信息是(1)能够与定时信息相关的时间参考点或“重要时刻”；(2)定时信息本身，以及(3)在两个节点之间传递定时信息所需的延迟的度量。IEEE1588-2008被称为精确时间协议(PTP)，并且用于在整个网络中同步时钟。IEEE 1588通过在网络节点之间的数据包中传送时间信息来促进时间同步。为了同步时间，主时钟向将时间信息发送到从时钟。另外，使用往返延迟测量来估计主时钟与从时钟之间的延迟。利用来自主时钟的时间信息和数据包延迟的估计，从时钟能够将其本地时间与主时钟同步。因为使用往返延迟测量来估计单向延迟，因此在从时钟处的时间同步可达到的精度取决于正向路径延迟与反向路径延迟是否相等。正向路径延迟与反向路径延迟之间的任何差异，称为延迟不对称，如果不加以补偿，将导致时间误差。

如果延迟是静态的，则系统能够补偿由光学模块引入的延迟不对称。对于“灰色”客户端光学模块(即QSFP28 LR4)，这通常是可接受的，因为这些模块不会引入大量延迟。然而，一些高级光学模块可能会引入动态延迟。例如，数字相干光学(DCO)模块或车载光学相干联盟(COBO)模块可以将客户端信号映射到异步服务器层，例如光学传输网络(OTN)或者在光学互联网络论坛(OIF)ZR的情况下，存在对齐标记(AM)的异步重映射。OIF-ZR光学模块通常包含复杂的物理媒介适配连接(PMA)/物理媒介相关关联(PMD)功能，并且像以太网扩展子层一样进行建模。此外，相干光学模块可能采用软判决前向纠错(SD-FEC)。这些过程会引入动态且不可预测的延迟不对称和不确定，导致不准确的定时。