光学传输系统和使用时间参考脉冲的同步方法

具体实施方式

图1示意性示出作为本发明的光学传输系统的一个实施方案的PON系统配置。

如图中所示，该实施方案中的PON系统基本上具有一个OLT 10、多个分配给多个使用者的ONU 11₁-11_n(n是二或大于二的整数)、以及一个用于连接OLT 10和ONU 11₁-11_n的光学传输线12。

该光学传输线12具有至少一个光耦合器(未示出)，其用于在其中间点耦合或分支信号光，并且基本通过无源耦合设备配置。典型地，光导纤维通过对上行和下行传输实施波分复用技术，被应用于光学传输线12。然而，为了容易理解，在图中光学传输线12表示为下行链路和上行链路的两个传输线。

该OLT 10具有用于生成PON系统中的必要的时钟的时钟生成电路10a、用于记录当前时间的通信控制计时器10b、发送器电路10c、接收器电路10d、用于将下行信号传递到发送器电路10c且用于从接收器电路10d接收上行信号的传送处理电路10e、用于储存测得的OLT 10和各ONU 11₁-11_n之间的往返行程时间(RTT)的储存器10f、用于提取时间戳的时间戳提取电路10g、以及用于给各时间戳添加一个周期的时间的加法器10h。

每个ONU 11₁-11_n，例如ONU 11₁，具有接收器电路11a₁、发送器电路11b₁、用于从接收器电路11a₁接收下行信号且用于将上行信号传递到发送器电路11b₁的传送处理电路11c₁、用于储存RTT半值的储存器11d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路11e₁、用于生成PON系统中的必要的时钟且用于复原参考时钟的时钟复原电路11f₁、用于与时间戳同步地记时的通信控制计时器11g₁、以及用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路11h₁。

在本实施方案的PON系统中，使用称作多点控制协议(MPCP)的通信协议，并且通过TDMA实施上行链路通信。即，每个ONU 11₁-11_n仅在OLT 10允许的时刻或时间段才可以针对OLT 10向光学传输线12输出上行信号光。

ONU 11₁-11_n和OLT 10之间的距离互相不同。因此，为了给每个ONU 11₁-11_n指示精确的传输时间，OLT 10必须使ONU 11₁-11_n中的通信控制计时器与OLT 10中的通信控制计时器同步，并且必须通过测量预先知道从各ONU 11₁-11_n到OLT 10的各往返行程时间RTT。因此，OLT 10发送包括测量RTT的时间同步命令的命令到各ONU 11₁-11_n，并且要求回复一个具有预定格式的信号。于是，OLT 10可测量OLT 10和各ONU 11₁-11_n之间的RTT。

在下文中，将详细描述一种测量该PON系统中的RTT的方法。如上所述，OLT 10具有通信控制计时器10b，并且每个ONU 11₁-11_n具有与通信控制计时器10b同步运行的通信控制计时器，诸如在ONU 11₁中的通信控制计时器11g₁。参照图2，这里将描述对OLT 10和ONU 11₁之间的RTT的测量。在该PON系统中，在ONU 11₁中的通信控制计时器11g₁指示延迟了一延迟时间的时间，所述延迟时间相当于光学传输线12中所花费的从OLT 10的通信控制计时器10b开始的传输时间或行程时间T_d。

如图2所示，为了使通信控制计时器10b与通信控制计时器11g₁时间同步并且为了测量RTT，假设OLT 10在时刻t₀给ONU 11₁发送时间同步命令。该时间同步命令包括作为时间戳的时刻t₀的信息。当ONU11₁接收到时间同步命令，该通信控制计时器11g₁被设置在所述的包括在时间同步命令中的时刻t₀。

在ONU 11₁最初被登录到OLT 10上的情况下，由于OLT 10还不知道该ONU 11₁的RTT，该OLT 10不能对ONU 11₁给出用于防止与另一ONU冲突的正确的传输时间。因此，在这种情况下，该ONU 111等待一个意于使与来自其他ONU 11₂-11_n的上行信号冲突的可能性最小的随机时间段T_wait，并且接着在时刻t₁向OLT 10发送重放信号。该重放信号包括作为时间戳的从ONU 11₁的输出时间或发送时间t₁。假设OLT 10在时刻t₂接收到该重放信号。然后，OLT 10计算接收时刻t₂和相当于被包括在重放信号中的称为时间戳t₁的发送时刻t₁之间的差(t₂-t₁)。这个差(t₂-t₁)相应于该光学传输线12的往返行程时间RTT。如图2所示，RTT由RTT＝T_ds+T_us+T_wait-T_wait＝(t₂-t ₀)-(t₁-t₀)计算得到，其中T_wait是前述等待时间段，T_ds是下行链接行程时间，以及T_us是上行链接行程时间。明显地，该RTT包括在OLT 10和ONU 11₁中的传送时间。

如图1所示，互相同步的参考时钟和时间参考脉冲从外部电路输入到OLT 10中。该参考时钟是从例如GPS(全球定位系统)接收器生成的10MHz的时钟，同时该时间参考脉冲是指示UTC(协调通用时间[Coordinated Universal Time])的1PPS(每秒的脉冲数)的脉冲。

该时钟生成电路10a响应从诸如GPS接收器的外部电路输入的例如10MHz参考时钟，生成在PON系统中使用的62.5MHz时钟和1.25GHz时钟。这些时钟的频率当然将取决于PON系统的设计。

该通信控制计时器10b通过对来自时钟生成电路10a的62.5MHz的时钟计数而记录当前时间，并且输出指示当前时间的预定格式的时间信号。

该发送器电路10c将来自传送处理电路10e的下行电信号转换为下行光信号，并且与来自时钟生成电路10a的1.25GHz的时钟同步地将该转换后的光信号输出到光学传输线12。

该接收器电路10d将接收自光学传输线12的上行光信号转换为上行电信号，并且将该转换后的电信号提供给传送处理电路10e。

该传送处理电路10e控制使得OLT 10可以参考通信控制计时器10b所提供的时间信号与各ONU 11₁-11_n进行数据传送和数据接收。而且，在搜索被连接到光学传输线12的ONU 11₁-11_n和设置与各搜索到的ONU 11₁-11_n的逻辑链路的初始过程中，该传送处理电路10e使用发送器电路10c和接收器电路10d预先测量OLT 10和各ONU 11₁-11_n之间的RTT，并且在储存器10f中储存ONU 11₁-11_n的测得的RTT。各ONU11₁-11_n测得的RTT的半值，即RTT/2被发送到各ONU 11₁-11_n并且被储存在各ONU 11₁-11_n的储存器中。被储存的RTT/2在时间同步时作为参考。

时间戳提取电路10g被时间参考脉冲的边缘触发，以加载来自通信控制计时器10b的时间信号，从而提取时间戳，所述时间参考脉冲由外部电路提供。一般而言，在传输系统中，由于不可能无延迟地传送信号，因此在该实施方案中，相当于下一正确秒(t+1)的时间，即相当于一秒以后的一个时间被传送给所有的ONU 11₁-11_n。因此，在该实施方案中，加法器10h将相当于一个周期的时间参考脉冲的时间加入由时间戳提取电路10g提取的时间戳。

例如，在以太网(注册商标)PON(E-PON)系统的情况下，由于光学传输速率为1.25Gbit/s且OLT 10的通信控制计时器10b和各ONU 11₁-11_n的通信控制计时器在1/1.25GHz(一比特时间)×20bits(相当于62.5MHz)的速率下执行其计数操作计算，计时器单位为16毫微秒。此时，由于一秒成为62,500,000个计数点，加法器10h将62,500,000个计数点加入时间戳提取电路10g的输出。来自加法器10h的加法结果作为预先通知时间被提供给传送处理电路10e。

该传送处理电路10e和发送器电路10c将一个指示了加法器10h所提供的预先通知时间的信号广播到ONU 11₁-11_n。任意不要求预先通知时间的ONU将忽略该广播的预先通知时间信号。当然，也可以指定那些要求预先通知时间的ONU并且将预先通知时间信号多点传送到指定的ONU，或者也可以分别将复制的预先通知时间信号单播到各ONU。在改型中，可以以某一间隔将多个复制的预先通知时间信号发送到各ONU 11₁-11_n从而增加在传送预先通知时间中的可靠性。各ONU可以接收其中至少一个信号。重要的是，即使由于接收错误等一些原因而导致一个包含预先通知时间的信号帧被丢失，该预先通知时间也能被无误地传送。

在下文中，ONU 11₁的基本操作将作为各ONU 11₁-11_n的代表被描述。

接收器电路11a₁接收来自光学传输线12的下行光信号，将其转换为下行电信号，并且将该转换后的电信号提供给传送处理电路11c₁和时钟复原电路11f₁。

该传送处理电路11c₁将包含在所接收的来自接收器电路11a₁的下行信号中的下行数据传送到随后的阶段，诸如传送给该ONU 11₁的计算机(未示出)。该传送处理电路11c₁还将来自诸如计算机的上行数据提供给发送器电路11b₁。

该发送器电路11b₁将来自传送处理电路11c₁的上行电信号转换为上行光信号，并且将该转换后的光信号输出到光学传输线12。该上行光信号通过光学传输线12被传送到OLT 10中的接收器电路10d，并且被转换为上行电信号。

当该接收器电路11a₁接收到的下行信号的目标为ONU 11₁时，该ONU 11₁中的传送处理电路11c₁依据控制信号中的内容运行。例如，如果该接收的信号指示RTT的半值，那么该传送处理电路11c₁将接收到的RTT/2储存在储存器11d₁中。如果该接收信号指示预先通知时间的信号，那么该传送处理电路11c₁将该接收到的预先通知时间告知判定电路11e₁。该判定电路11e₁的运行将稍后进行描述。

用于通信控制计时器11g₁的时间戳被包含在每个传送自OLT 10的控制帧中。在各ONU 11₁-11_n中，通信控制计时器被设置为与该时间戳同步。

在ONU 11₁中，该时钟复原电路11f₁响应来自接收器电路11a₁的接收信号的脉冲波形生成该PON系统中所要求的62.5MHz的PON系统时钟，并且恢复10MHz的参考时钟。62.5MHz的PON系统时钟被提供到通信控制计时器11g₁，并且10MHz的参考时钟被提供到与该ONU11₁相关的随后的阶段。该通信控制计时器11g₁通过对来自时钟生成电路11f₁的62.5MHz的PON系统时钟进行计数来记录时间。

来自通信控制计时器11g₁的时间信号被提供到传送处理电路11c₁和判定电路11e₁。该传送处理电路11c₁参考来自通信控制计时器11g₁的时间信号将上行电信号提供到发送器电路11b₁，使得该发送器电路11b₁在OLT 10允许的时刻或时间段将上行光信号输出到光学传输线12。

当判定电路11e₁接收到来自传送处理电路11c₁的预先通知时间信号时，该判定电路11e₁从储存器11d₁中读出RTT的半值，并且从预先通知时间中减去RTT的半值，从而得到修正的预先通知时间。即，该判定电路11e₁执行计算：(修正的预先通知时间)＝(预先通知时间)-RTT/2。

当来自通信控制计时器11g₁的时间信号的时间与该修正的预先通知时间一致时，该判定电路11e₁引导时间参考脉冲生成电路11h₁生成一个时间参考脉冲。从而，各ONU 11₁-11_n可以生成时间参考脉冲，该时间参考脉冲延迟一行程时间T_d，但仍与OLT 10所用的时间参考脉冲同步，该T_d为从OLT 10到各ONU 11₁-11_n的行程时间。由于包含了光学传输线12中的一延迟时间的时间在OLT 10中的加法器10h处被加入，所以该时间参考脉冲生成电路11h₁可以响应来自判定电路11e₁的引导信号从而无延迟地生成与OLT 10所用的时间参考脉冲同步的时间参考脉冲。在OLT 10和ONU 11₁中的处理延迟不能被忽略的情况下，该判定电路11e₁将根据这些处理延迟产生的误差确定修正的预先通知时间。

图3a和3b示出了ONU 11₁中用于生成与该实施方案中的被输入到OLT 10中的时间参考脉冲同步的时间参考脉冲的运行。图3a示出了在OLT 10中的运行，且图3b示出了在ONU 11₁中的运行。

如图3a所示，首先，该OLT 10生成且发送时间同步命令到包括ONU 11₁在内的各ONU 11₁-11_n，用于通信控制计时器10b和11g₁之间的时间同步，且用于RTT的测量(步骤S1)。

当接收到该时间同步命令时，ONU 11₁将通信控制计时器11g₁设置在被包含在该时间同步命令中的时间处(步骤S11)。然后，该ONU 11₁等待任意时间段T_wait，以使一些发送自ONU 11₁-11_n的上行信号的冲突的可能性最小，并且接着发送重放信号到OLT 10。从而，如上所述，该OLT 10可以测量该OLT 10和各ONU 11₁-11_n之间的RTT。该测得的ONU 11₁-11_n的RTT被储存在储存器10f中，用于上行通信控制，且RTT的半值(RTT/2)被发送到各ONU 11₁-11_n(步骤S2)。

ONU 11₁将从OLT 10传送来的RTT半值(RTT/2)储存到储存器11d₁中(步骤S12)。

该OLT 10等待，直到判定时间参考脉冲被输入(步骤S3)。当该时间参考脉冲被输入时，该预先通知时间通过时间戳提取电路10g和加法器10h生成，并且被发送到各ONU 11₁-11_n(步骤S4)。

该ONU 11₁等待，直到判定接收到预先通知时间信号(步骤S13)。当收到预先通知时间时，该判定电路11e₁通过将RTT的半值(RTT/2)从接收到的预先通知时间中减去来计算修正的预先通知时间，如前所述(步骤S14)。

在ONU 11₁中，当由通信控制计时器11g₁指示的时间与该修正的预先通知时间一致时(步骤S15)，该判定电路11e1指示时间参考脉冲生成电路11h₁生成时间参考脉冲(步骤S16)。

如上所述，OLT 10循环运行步骤S3-S4，并且各ONU 11₁-11_n循环运行步骤S13-S16。

图4示出了图1实施方案的一种改型中的PON系统的配置。在该实施方案中，与图1实施方案中的元件具有相同运行和功能的元件用相同的参考符号表示。

在该改型中的PON系统基本具有OLT 40、多个分配到多个使用者的ONU 11₁-11_n(n是二或大于二的整数)、以及用于连接OLT 40和ONU11₁-11_n的光学传输线12。

该OLT 40具有用于生成PON系统中必要的时钟的时钟生成电路10a、用于记录当前时间的通信控制计时器10b、发送器电路10c、接收器电路10d、用于将下行信号传送到发送器电路且用于接收来自接收器电路10d的上行信号的传送处理电路10e、用于储存测得的OLT 40和各ONU 11₁-11_n之间的RTT的储存器10f、用于提取时间戳的时间戳提取电路10g、用于将一个周期的时间加到各时间戳的加法器10h、以及合成器或振荡器40i。

各ONU 11₁-11_n，例如ONU 11₁，具有接收器电路11a₁、发送器电路11b₁、用于接收来自接收器电路11a₁的下行信号且用于将上行信号传送到发送器电路11b₁的传送处理电路11c₁、用于储存RTT的半值的储存器11d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路11e₁、用于生成PON系统中必要的时钟且用于恢复参考时钟的时钟复原电路11f₁、用于与时间戳同步地计时的通信控制计时器11g₁、以及用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路11h₁。

在该改型的PON系统中，由于该OLT 40具有用于响应时间参考脉冲生成10MHz的参考时钟的内置合成器或振荡器40i，无需从外部电路提供参考时钟。

图5示意性地示出了作为本发明的光学传输系统的另一实施方案的PON系统的配置。在该实施方案中，与图1实施方案中的元件具有相同运行和功能的元件用相同的参考符号表示。

该改型中的PON系统基本地具有OLT50、多个分配到多个使用者的ONU 51₁-51_n(n是二或大于二的整数)、以及用于连接OLT 50和ONU51₁-51_n的光学传输线12。

该OLT 50具有用于生成PON系统中必要的时钟的时钟生成电路10a、用于记录当前时间的通信控制计时器10b、发送器电路10c、接收器电路10d、用于将下行信号传送到发送器电路10c且用于接收来自接收器电路10d的上行信号的传送处理电路10e、用于储存测得的OLT 50和各ONU 51₁-51_n之间的RTT的储存器10f、以及用于提取时间戳的时间戳提取电路10g。

各ONU 51₁-51_n，例如ONU 51₁，具有接收器电路11a₁、发送器电路11b₁、用于接收来自接收器电路11a₁的下行信号且用于将上行信号传送到发送器电路11b₁的传送处理电路11c₁、用于储存RTT半值的储存器11d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路51e₁、用于生成PON系统中必要的时钟且用于恢复参考时钟的时钟复原电路11f₁、用于与时间戳同步地计时的通信控制计时器11g₁、用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路11h₁、以及加减器51i₁。

在图1的实施方案中，OLT 10向每个ONU 11₁-11_n发送一加法结果，所述加法结果通过将约为1秒的预定时间加入到该OLT10接收一时间参考脉冲时的时间上而获得。

与此不同，在图5的实施方案中，OLT 50将以下一时间发送到各ONU 51₁-51_n，所述时间为OLT 50接收作为预先通知时间信号的时间参考脉冲时的时间。在各ONU 51₁-51_n中，例如在ONU 51₁中，该加减器51i₁将相当于一周期时间的预定时间加入由接收到的预先通知时间信号指示的时间，且从该加法结果中减去行程时间从而获得修正的预先通知时间。当来自通信控制计时器11g₁的时间信号的时间与来自该加减器51i₁的修正的预定通知时间一致时，判定电路51e₁引导时间参考脉冲生成电路11h₁生成时间参考脉冲。

图6示意性地示出了图5的实施方案的一种改型中的PON系统的配置。在该改型中，与图1和5实施方案中的元件具有相同运行和功能的元件用相同的参考符号表示。

在该改型中的PON系统基本地具有OLT 60、多个分配到多个使用者的ONU 51₁-51_n(n是二或大于二的整数)、以及用于连接OLT 60和ONU 51₁-51_n的光学传输线12。

该OLT 60具有用于生成PON系统中必要的时钟的时钟生成电路10a、用于记录当前时间的通信控制计时器10b、发送器电路10c、接收器电路10d、用于将下行信号传送到发送器电路10c且用于接收来自接收器电路10d的上行信号的传送处理电路10e、用于储存测得的OLT 60和各ONU 51₁-51_n之间的RTT的储存器10f、用于提取时间戳的时间戳提取电路10g、以及合成器或振荡器60i。

各ONU 51₁-51_n，例如ONU 51₁，具有接收器电路11a₁、发送器电路11b₁、用于接收来自接收器电路11a₁的下行信号且用于将上行信号传送到发送器电路11b₁的传送处理电路11c₁、用于储存RTT的半值的储存器11d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路51e₁、用于生成PON系统中的必要的时钟且用于恢复参考时钟的始终复原电路11f₁、用于与时间戳同步地计时的通信控制计时器11g₁、用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路11h₁、以及加减器51i₁。

在该改型的PON系统中，由于OLT 60具有用于响应时间参考脉冲生成10MHz的参考时钟的内置合成器或振荡器60i，因此没有必要从外电路提供参考时钟。

图7示意性地示出了作为本发明的光学传输系统的另一实施方案的PON系统的配置。

如图所示，在该实施方案中的PON系统基本地具有OLT 70、多个分配到多个使用者的ONU 71₁-71_n(n是二或大于二的整数)、以及用于连接OLT 70和ONU 71₁-71_n的光学传输线72。

该光学传输线72具有至少一个在其中间点处用于耦合或分支信号光的光耦合器(未示出)并且通常通过无源耦合设备配置。典型地，一光导纤维通过为下行和上行传输实施波分复用技术而被应用于光学传输线72。然而，为了便于理解，在图中该光学传输线72由两条下行链接和上行链接的传输线表示。

该OLT 70具有用于生成PON系统中必要的时钟的时钟生成电路70a、用于记录当前时间的通信控制计时器70b、发送器电路70c、接收器电路70d、用于将下行信号传送到发送器电路70c且用于接收来自接收器电路70d的上行信号的传送处理电路70e、用于储存测得的OLT 70和各ONU 71₁-71_n之间的往返行程时间(RTT)的储存器70f、用于提取时间戳的时间戳提取电路70g、以及用于将一个周期时间加入到各个时间戳的加法器70h。

各ONU 71₁-71_n，例如ONU 71₁，具有接收器电路71a₁、发送器电路71b₁、用于接收来自接收器电路71a₁的下行信号且用于将上行信号传送到发送器电路71b₁的传送处理电路71c₁、用于储存RTT的半值的储存器71d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路71e₁、用于恢复参考时钟的时钟复原电路71f₁、用于与时间戳同步地计时的通信控制计时器71g₁、用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路11h₁、以及本地的合成器或本地的振荡器71j₁。

由于当各ONU 71₁-71_n最初登录在OLT 70上时，RTT的测量方法与图1实施方案中的方法完全相同，因此省略对测量方法的说明。

在OLT 70的通信控制计时器70b和ONU的通信控制计时器之间的时间同步，例如ONU 71₁的通信控制计时器71g₁与图1的实施方案中的不同。即，下文将作详细描述，在该实施方案中，响应被包含在各控制帧中的时间戳，频繁地执行时间同步。

如图1的实施方案中一样，互相同步的参考时钟和时间参考脉冲从外部电路输入OLT 70。该参考时钟例如是由GPS接收器生成的10MHz时钟，同时该时间参考脉冲是指示UTC的1PPS的脉冲。

该时钟生成电路70a响应例如从GPS接收器之类的外部电路输入的例如10MHz的参考时钟，生成PON系统中所用的62.5MHz的时钟和1.25GHz的时钟。这些时钟的频率当然将依赖于PON系统的设计。

该通信控制计时器70b通过对来自时钟生成电路70a的62.5MHz的时钟进行计数来记录当前时间，且以预定格式输出指示了当前时间的时间信号。

该发送器电路70c将来自传送处理电路70e的下行电信号转换为下行光信号，且与来自时钟生成电路70a的1.25GHz的时钟同步地将该转换后的光信号输出到的光学传输线72。

该接收器电路70d将接收自光学传输线72的上行光信号转换为上行电信号，且将该转换后的电信号提供到传送处理电路70e。

该传送处理电路70e控制使得该OLT 70可以参考从通信控制计时器70b提供的时间信号与各ONU 71₁-71_n进行数据传送和数据接收。而且，在搜索被连接到光学传输线72的ONU 71₁-71_n并且在设置与各搜索到的ONU 71₁-71_n的逻辑链路的初始过程中，该传送处理电路70e使用发送器电路70c和接收器电路70d来预先测量OLT 70和各ONU71₁-71_n之间的RTT，并将该测得的ONU 71₁-71_n的RTT储存在储存器70f中。所测得的各ONU 71₁-71_n的RTT的半值，即RTT/2被发送到各ONU 71₁-71_n并储存在ONU 71₁-71_n的各储存器中。被储存的RTT/2在时间同步时作为参考。

时间戳提取电路70g被时间参考脉冲的边缘触发，以加载来自通信控制计时器70b的时间信号，从而提取时间戳，所述时间参考脉冲由外部电路提供。一般而言，在传输系统中，由于不可能没有延迟地传送信号，因此在该实施方案中，相当于下一正确秒(t+1)的时间，即相当于一秒以后的一个时间被传送给所有的ONU 71₁-71_n。因此，在该实施方案中，加法器70h将相当于一个周期的时间参考脉冲的时间加入由时间戳提取电路70g提取的时间戳。

例如，在E-PON系统的情况下，因为光学传输速率为1.25Gbit/s，且OLT 70的通信控制计时器70b和各ONU的通信控制计时器在1/1.25GHz(一比特时间)×20bits(相当于62.5MHz)的速率执行其计数运行，计数器单位为16毫微秒。此时，由于一秒为62,500,000个计数点，加法器70h将62,500,000个计数点加入时间戳提取电路70g的输出。该加法器70h的加法结果作为预先通知时间被提供到传送处理电路70e。

传送处理电路70e和发送器电路70c将一个指示了加法器70h所提供的预先通知时间的信号广播到ONU 71₁-71_n。任意不要求预先通知时间的ONU将忽略该广播的预先通知时间信号。当然，可以指定那些要求预先通知时间的ONU并将该预先通知时间信号多点传送到指定的ONU，或者也可以分别将复制的预先通知时间信号单播到各ONU。在改型中，可以以某一间隔将多个复制的预先通知时间信号发送到各ONU71₁-71_n从而增加在传送预先通知时间中的可靠性。各ONU 71₁-71_n可以接收其中至少一个信号。重要的是，即使由于接收错误等一些原因而导致一个包含预先通知时间的信号帧被丢失，该预先通知时间也能被无误地传送。

在下文中，ONU 71₁的基础运行将作为各ONU 71₁-71_n的代表被加以描述。

该接收器电路71a₁接收来自光学传输线72的下行光信号，将该信号转换为下行电信号，并将该转换后的电信号提供到传送处理电路71c₁。

该传送处理电路71c₁将包含在所接收的来自接收器电路11a₁的下行信号中的下行数据传送到随后的阶段，诸如传送给该ONU 71₁的计算机(未示出)。该传送处理电路71c₁还将来自诸如计算机的上行数据提供到发送器电路71b₁。

该发送器电路71b₁将来自传送处理电路71c₁的上行电信号转换为上行光信号，并将该转换后的光信号输出到光学传输线72。该上行光信号通过光学传输线72被传送到OLT 70中的接收器电路70d并被转换为上行电信号。

当该接收器电路71a₁接收到的下行信号的目标为ONU 71₁时，该ONU 71₁中的传送处理电路71c₁依据控制信号中的内容运行。例如，如果该接收到的信号指示RTT的半值，那么该传送处理电路71c₁将该接收到的RTT/2储存在储存器71d₁中。如果该接收到的信号指示预先通知时间的信号，那么该传送处理电路71c₁将该接收到的预先通知时间告知判定电路71e₁。该判定电路71e₁的运行将在后文中进行说明。

根据该实施方案，时间戳加在OLT 70中的传送处理电路70e，从而该时间戳被包含在从OLT 70发送出的基本每个控制消息的相应帧中。在各ONU 71₁-71_n中，通信控制计时器用这些时间戳来设置。因此，各ONU 71₁-71_n中的各通信控制计时器可以与OLT 70中的通信控制计时器70b同步。

如图8所示，该控制消息的格式典型地包括目的地址(DA)字段、源地址(SA)字段、长度/类型字段、操作码字段、时间戳字段、专用操作码字段以及帧校验序列(FCS)字段。时间戳值在OLT 70中的通信控制计时器70b处被加入到基本每个控制消息的时间戳字段上。对于该控制消息，有GAT消息、REPORT消息、REGISTER_REQ消息、REGISTER消息、以及REGISTER_ACK消息。这些消息非常频繁地在OLT和ONU之间传送。在这些控制消息中，-个时间戳被加入到从OLT 70发送到各ONU 71₁-71_n的基本每个控制消息上。

图9a和9b示出了图1的实施方案和图7的实施方案在运行中的不同之处。

根据图1的实施方案，如图9a所示，因为时钟复原电路11f₁由接收到的信号产生62.5MHz的PON系统时钟，所以在OLT 10中的频率和在ONU 11₁中的频率互相一致，并且由此该频率差为零。作为结果，一旦通过时间戳设置了通信控制计时器11g₁，那么在OLT 10和ONU 11₁之间的计时器差保持为等于下行链接行程时间T_ds的恒定偏移值。

相反地，根据图7的实施方案，如图9b所示，在OLT 70中的频率和在ONU 71₁中的频率互相不同。因此，如果什么都不做，那么如图中A所示在OLT 70和ONU 71₁之间的计时器差变化很大。然而，在图7的实施方案中，由于ONU71₁的通信控制计时器71g₁通常通过包含在从OLT 70发出的基本所有的控制消息的帧中的时间戳来设置，该OLT 70和ONU 71₁之间的计时器差被限制为小的以具有与下行链接行程时间T_ds相等的恒定偏移值接近的中心值，如图中B所示。

因此，在ONU 71₁中，在62.5GHz的时钟即使从非同步的本地振荡器71j₁提供到通信控制计时器71g₁的情况下，该通信控制计时器71g₁的输出也与OLT 70中的通信控制计时器70b的输出同步。由此该通信控制计时器71g₁可以通过对来自本地振荡器71j₁的62.5MHz的时钟进行计数来计时。ONU 71₁中的时钟复原电路71f₁恢复与时间参考脉冲生成电路71h₁提供的时间参考脉冲同步的10MHz的参考时钟。由此恢复的10MHz参考时钟被提供到与该ONU 71₁相关的随后的阶段中。

来自通信控制计时器71g₁的时间信号提供到传送处理电路71c₁和判定电路71e₁。该传送处理电路71c₁参考来自通信控制计时器71g₁的时间信号将上行电信号提供到发送器电路71b₁，使得该发送器电路71b₁在OLT 70允许的时刻和时间段将上行光信号输出到光学传输线72。

当该判定电路71e₁接收到来自传送处理电路71c₁的预先通知时间信号时，该判定电路71e₁从储存器71d₁读出RTT的半值，并从预先通知时间中减去RTT的半值，从而获得修正的预先通知时间。即，该判定电路71e₁执行计算：(修正的预先通知时间)＝(预先通知时间)-RTT/2。

当来自通信控制计时器71g₁的时间信号的时间与该修正的预先通知时间一致时，该判定电路71e₁引导时间参考脉冲生成电路71h₁生成时间参考脉冲。从而，各ONU 71₁-71_n可以生成时间参考脉冲，该时间参考脉冲延迟一行程时间T_d，但仍与OLT70所用的时间参考脉冲同步，该T_d为从OLT 70到各ONU 71₁-71_n的行程时间。由于包含了光学传输线72中的一延迟时间的时间在被加入OLT 70的加法器70h，所以该时间参考脉冲生成电路71h₁可以响应来自判定电路71e₁的引导信号而没有延迟地产生与OLT 70所使用的时间参考脉冲同步的时间参考脉冲。当OLT 70和ONU 71₁中的处理延迟不能被忽略的情况下，该判定电路71e₁将根据这些处理延迟产生的误差确定修正的预先通知时间。

由于在本实施方案中的ONU 71₁中的用于生成与输入到OLT 70的时间参考脉冲同步的时间参考脉冲的运行与参照图3a和3b所描述的图1的实施方案的运行相同，因此省略对该运行的说明。

图10示意性地示出了图7的实施方案的一种改型中的PON系统的配置。在该改型中，与图7实施方案中的元件具有相同运行和功能的元件用相同的参考符号表示。

在该改型中的PON系统基本地具有OLT 100、多个分配到多个使用者的ONU 71₁-71_n(n是二或大于二的整数)、以及用于连接OLT 100和ONU 71₁-71_n的光学传输线72。

该OLT 100具有用于生成PON系统中必要的时钟的时钟生成电路70a、用于记录当前时间的通信控制计时器70b、发送器电路70c、接收器电路70d、用于将下行信号传送到发送器电路70c且用于接收来自接收器电路70d的上行信号的传送处理电路70e、用于储存测得的OLT 100和各ONU 71₁-71_n之间的RTT的储存器70f、用于提取时间戳的时间戳提取电路70g、用于将一周期时间加入各时间戳的加法器70h、以及合成器或振荡器100i。

各ONU 71₁-71_n，例如ONU 71₁，具有接收器电路71a₁、发送器电路71b₁、用于接收来自接收器电路71a₁的下行信号且用于将上行信号传送到发送器电路71b₁的传送处理电路71c₁、用于储存RTT的半值的储存器71d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路71e₁、用于恢复参考时钟的时钟复原电路71f₁、用于与时间戳同步地记时的通信控制计时器71g₁、用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路71h₁、以及本地振荡器71j₁。

在该改型的PON系统中，由于OLT 100具有用于响应时间参考脉冲生成10MHz的参考时钟的内置合成器或振荡器100i，所以没有必要由外部电路提供参考时钟。

图11示意性地示出了作为本发明的光学传输系统的另一实施方案的PON系统的配置。在该实施方案中，与图7实施方案中的元件具有相同运行和功能的元件用相同的参考符号表示。

在该改型中的PON系统基本地具有OLT 110、多个分配到多个使用者的ONU 111₁-111_n(n是二或大于二的整数)、以及用于连接OLT 110和ONU 111₁-111_n的光学传输线72。

该OLT 110具有用于生成PON系统中必要的时钟的时钟生成电路70a、用于记录当前时间的通信控制计时器70b、发送器电路70c、接收器电路70d、用于将下行信号传送到发送器电路70c且用于接收来自接收器电路70d的上行信号的传送处理电路70e、用于储存测得的OLT 110和各ONU 111₁-111_n之间的RTT的储存器10f、以及用于提取时间戳的时间戳提取电路70g。

各ONU 111₁-111_n，例如ONU 111₁，具有接收器电路71a₁、发送器电路71b₁、用于接收来自接收器电路71a₁的下行信号且用于将上行信号传送到发送器电路71b₁的传送处理电路71c₁、用于储存RTT的半值的储存器71d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路111e₁、加减器111i₁、用于恢复参考时钟的时钟复原电路71f₁、用于与时间戳同步地记时的通信控制计时器71g₁、用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路71h₁、以及本地的振荡器71j₁。

在图7的实施方案中，OLT 70向每个ONU 71₁-71_n发送一加法结果，所述加法结果通过将约为1秒的预定时间加入到该OLT70接收时间参考脉冲时的时间上而获得。

与此相反，在图11的实施方案中，OLT 110将以下一时间发送到各ONU 111₁-111_n，所述时间为OLT 50接收作为预先通知时间信号的时间参考脉冲时的时间。

在各ONU 111₁-111_n中，例如在ONU 111₁中，加减器111i₁将相当于一周期时间的预定时间加入由接收到的预先通知时间信号指示的时间，并从该加法结果中减去行程时间，从而获得修正的预先通知时间。当来自通信控制计时器71g₁的时间信号的时间与该来自加减器111i₁的修正的预先通知时间一致时，该判定电路111e₁引导时间参考脉冲生成电路71h₁生成时间参考脉冲。

图12示意性地示出了图11的实施方案的一种改型中的PON系统的配置。在该改型中，与图7和11实施方案中的元件具有相同运行和功能的元件用相同的参考符号表示。

在该改型中的PON系统基本地具有OLT 120、多个分配到多个使用者的ONU 111₁-111_n(n是二或大于二的整数)、以及用于连接OLT 120和ONU 111₁-111_n的光学传输线72。

该OLT 120具有用于生成PON系统中必要的时钟的时钟生成电路70a、用于记录当前时间的通信控制计时器70b、发送器电路70c、接收器电路70d、用于将下行信号传送到发送器电路70c且用于接收来自接收器电路70d的上行信号的传送处理电路70e、用于储存测得的OLT 120和各ONU 111₁-111_n之间的RTT的储存器70f、用于提取时间戳的时间戳提取电路70g、以及合成器或振荡器120i。

各ONU 111₁-111_n，例如ONU 111₁，具有接收器电路71a₁、发送器电路71b₁、用于接收来自接收器电路71a₁的下行信号且用于将上行信号传送到发送器电路71b₁的传送处理电路71c₁、用于储存RTT的半值的储存器71d₁、用于确定修正的预先通知时间且用于同步地生成时间参考脉冲的判定电路111e₁、用于恢复参考时钟的时钟复原电路71f₁、用于与时间戳同步地记时的通信控制计时器71g₁、用于生成时间参考脉冲的时间参考脉冲生成电路71h₁、以及加减器111i₁。

在该改型的PON系统中，由于OLT 120具有用于响应时间参考脉冲生成10MHz的参考时钟的内置合成器或振荡器120i，因此没有必要从外部电路提供参考时钟。

在不背离本发明的精神和范围的条件下可以构成多个大大不同的本发明的实施方案。应该理解，除了如附加的权利要求中所限定的，本发明不局限于说明书中所描述的特定实施方案。