一种时钟同步方法、系统及基站技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种时钟同步方法、系统及基站，所述时钟同步系统包括主基站以及从基站，其中，所述主基站，用于获取参考时钟源信号，并在达到预设条件时，将所述参考时钟源信号发送至所述从基站；所述从基站，用于基于所述参考时钟源信号，进行锁相环调节，以锁定所述从基站的系统时钟；其中，在所述从基站的系统时钟未锁定时，所述预设条件包括实时发送条件；在所述从基站的系统时钟已锁定时，所述预设条件包括检测到所述从基站失锁的条件，或者，达到预设发送周期的条件。通过上述的主基站与从基站间并不是长时间实时通信的模式，可以节省通信带宽资源，降低了从基站对主基站的依赖程度，提高了从基站的环境适应能力。

A clock synchronization method, system and base station

【技术实现步骤摘要】
一种时钟同步方法、系统及基站
本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种时钟同步方法、一种时钟同步系统以及一种基站。
技术介绍
时钟是任何时序数字电路的关键组成部分，特别是对于定时和频率要求高的通信设备、自动控制系统、计算机硬件等而言更是影响通信质量、控制准确度、计算效率等指标的关键因素。时钟好坏直接影响单板甚至整个系统的性能。在通信系统中，时钟锁定是帧号同步、创建小区、开展业务的前提条件，需要时钟长时间工作于稳定的锁定状态，因此通信基站对时钟同步提出了很高的要求。在现有技术中，通信系统的时钟同步方法大多是基于GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)、北斗、级联、1588等较为传统的常用时钟同步方式，其中：GPS的授时方式是：GPS射频线缆将GPS天线信号传到NodeB基站内的GPS接收机，GPS接收机通过对卫星信号进行处理，输出秒脉冲1PPS(1PulsePerSecond)以及日时间TOD(TimeofDay，表征1PPS具体的整秒时间值)为基站授时。GPS系统通过测量时间差计算距离，具有精确到ns精度的时间，且GPS时钟同步技术较为成熟，可靠性较高，因此GPS为默认的、最常用的基站时钟同步方式。1588授时方式是：1588时钟同步系统通过以太网的瞬间同步协议来进行基站间对齐。主时钟(master)透过支持1588的网络，与基站的1588模块进行PTP(PrecisionTimeProtocol，精确时间协议)消息交互。基站根据交互的PTP消息，恢复出时间与master同步。1588网络授时主要优势在于传输距离较长，授时终端成本降低，受外界干扰较少。北斗是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，授时精度为10ns。而级联时钟同步方式，则是通过422差分信号通过背板传输1PPS和TOD信号。然而，上述授时方式分别存在以下不足：由于通信基站工作环境信号差，若使用GPS、北斗等时间同步方式，需要每个基站连接天线，多处天线资源损耗，并对每处天线的信号都严格要求，这对于信号不稳定地区，很难达到每台基站的时钟稳定性要求，且天线布局分散，难于维护。而级联和1588则需要主时钟一直锁定，只要主时钟出现故障，从时钟就会失锁，对主时钟依赖性极高，且需要专用的传输模块，对传输模块的实时可靠性也同样有着很高的要求。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题是提供一种时钟同步方法，以解决现有的基站授时过程出现的天线资源损耗、难以维护，从基站对主基站依赖性高等问题。相应的，本专利技术实施例还提供了一种时钟同步系统以及一种基站，用以保证上述方法的实现及应用。为了解决上述问题，本专利技术公开了一种时钟同步系统，所述时钟同步系统包括主基站以及从基站，其中，所述主基站，用于获取参考时钟源信号，并在达到预设条件时，将所述参考时钟源信号发送至所述从基站；所述从基站，用于基于所述参考时钟源信号，进行锁相环调节，以锁定所述从基站的系统时钟；其中，在所述从基站的系统时钟未锁定时，所述预设条件包括实时发送条件；在所述从基站的系统时钟已锁定时，所述预设条件包括检测到所述从基站失锁的条件，或者，达到预设发送周期的条件。优选地，所述时钟同步系统还包括用于连接所述主基站与所述从基站的点对点NTN无线网络。优选地，所述参考时钟源信号包括参考秒脉冲1PPS信号；所述从基站包括用于对所述从基站的系统时钟进行锁定的锁相模块；所述锁相模块至少包括晶体振荡器、鉴相器、滤波器、数模转换器、分频器；所述鉴相器，用于检测所述参考1PPS信号与本地产生的本地1PPS信号的相位差值，并将所述相位差值转换成电压信号输出至滤波器；所述滤波器，用于对所述电压信号进行滤波，以影响所述锁相模块对应的锁相环路的带宽，经滤波后的电压信号输出至所述数模转换器；所述数模转换器，用于将所述电压信号转换成模拟信号后输出至所述晶体振荡器，以对所述晶体振荡器的输出信号的频率实施控制。优选地，所述参考时钟源信号还包括参考日时间TOD包；所述从基站还包括：TOD消息对齐模块，用于将本地维护的本地TOD消息与所述参考TOD包进行对齐，其中，所述本地TOD消息包括本地绝对秒，所述绝对秒按照接收到的参考1PPS信号的次数而递增。优选地，所述锁相模块还包括：锁相环状态确定子模块，用于在从基站的系统时钟锁定过程中，确定所述系统时钟的锁相环状态。优选地，所述锁相环状态确定子模块，包括：TOD判断单元，用于判断接收到的所述参考TOD包是否连续；相位差值判断单元，用于在判定所述接收到的TOD包连续时，判断所述鉴相器输出的相位差值是否小于预设阈值；状态确定单元，用于根据所述TOD判断单元和/或所述相位差值判断单元的输出结果，以及当前的锁相环路的带宽，确定锁相环状态。优选地，所述状态确定单元还用于：在所述从基站启动时，若判定所述启动为软件复位启动，且接收到的第一指定次数的所述参考TOD包不连续时，确定当前锁相环状态为开始状态；若判定所述启动为上电启动，且接收到的第一指定次数的所述参考TOD包不连续时，则确定当前锁相环状态为预热状态。优选地，所述状态确定单元还用于：在所述从基站启动后，在判定接收到的第一指定次数的所述参考TOD包连续时，开始进行相位快速捕获工作；在所述相位快速捕获工作过程中，当判定每秒接收到的参考TOD包不连续时，停止所述相位快速捕获工作，并确定当前锁相环状态为快速跟踪状态；在所述相位快速捕获工作过程中，在判定每秒接收到的参考TOD包连续，且所述鉴相器在第二指定次数内输出的相位差值均小于预设阈值，则进行相位跟踪工作；在所述相位跟踪工作过程中，在判定每秒接收到的参考TOD包连续，且所述鉴相器在第二指定次数内输出的相位差值均小于预设阈值，则确定当前锁相环状态为锁定状态；在所述相位跟踪工作过程中，当判定连续第三指定次数次接收到的参考TOD包不连续时，停止所述相位跟踪工作，并进行相位修正；若修正后的1PPS信号的相位与本地1PPS信号的相位的相位差值大于预设阈值，则确定当前锁相环状态为保持状态；在进行相位修正后，若第一预设时间段内没有连续接收到主基站发送的TOD包，则确定当前锁相环状态为保持超时状态；在所述相位快速捕获工作过程中，在判定每秒接收到的参考TOD包连续，但所述鉴相器在第二指定次数内输出的相位差值大于预设阈值，和/或，在所述相位跟踪工作过程中，在判定每秒接收到的参考TOD包连续，但所述鉴相器在第二指定次数内输出的相位差值大于预设阈值，和/或，第二预设时间段内没有连续接收到主基站发送的TOD包，则确定当前锁相环状态为异常状态。优选地，所述从基站还包括：时钟源通道切换模块，用于将当前的时钟源通道切换为自组网时钟源通道。本专利技术还公开了一种时钟同步方法，所述方法包括：接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时钟同步系统，其特征在于，所述时钟同步系统包括主基站以及从基站，其中，/n所述主基站，用于获取参考时钟源信号，并在达到预设条件时，将所述参考时钟源信号发送至所述从基站；/n所述从基站，用于基于所述参考时钟源信号，进行锁相环调节，以锁定所述从基站的系统时钟；/n其中，在所述从基站的系统时钟未锁定时，所述预设条件包括实时发送条件；/n在所述从基站的系统时钟已锁定时，所述预设条件包括检测到所述从基站失锁的条件，或者，达到预设发送周期的条件。/n

【技术特征摘要】
1.一种时钟同步系统，其特征在于，所述时钟同步系统包括主基站以及从基站，其中，
所述主基站，用于获取参考时钟源信号，并在达到预设条件时，将所述参考时钟源信号发送至所述从基站；
所述从基站，用于基于所述参考时钟源信号，进行锁相环调节，以锁定所述从基站的系统时钟；
其中，在所述从基站的系统时钟未锁定时，所述预设条件包括实时发送条件；
在所述从基站的系统时钟已锁定时，所述预设条件包括检测到所述从基站失锁的条件，或者，达到预设发送周期的条件。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述时钟同步系统还包括用于连接所述主基站与所述从基站的点对点NTN无线网络。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述参考时钟源信号包括参考秒脉冲1PPS信号；
所述从基站包括用于对所述从基站的系统时钟进行锁定的锁相模块；
所述锁相模块至少包括晶体振荡器、鉴相器、滤波器、数模转换器、分频器；
所述鉴相器，用于检测所述参考1PPS信号与本地产生的本地1PPS信号的相位差值，并将所述相位差值转换成电压信号输出至滤波器；
所述滤波器，用于对所述电压信号进行滤波，以影响所述锁相模块对应的锁相环路的带宽，经滤波后的电压信号输出至所述数模转换器；
所述数模转换器，用于将所述电压信号转换成模拟信号后输出至所述晶体振荡器，以对所述晶体振荡器的输出信号的频率实施控制。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述参考时钟源信号还包括参考日时间TOD包；
所述从基站还包括：
TOD消息对齐模块，用于将本地维护的本地TOD消息与所述参考TOD包进行对齐，其中，所述本地TOD消息包括本地绝对秒，所述绝对秒按照接收到的参考1PPS信号的次数而递增。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述锁相模块还包括：
锁相环状态确定子模块，用于在从基站的系统时钟锁定过程中，确定所述系统时钟的锁相环状态。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述锁相环状态确定子模块，包括：
TOD判断单元，用于判断接收到的所述参考TOD包是否连续；
相位差值判断单元，用于在判定所述接收到的TOD包连续时，判断所述鉴相器输出的相位差值是否小于预设阈值；
状态确定单元，用于根据所述TOD判断单元和/或所述相位差值判断单元的输出结果，以及当前的锁相环路的带宽，确定锁相环状态。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述状态确定单元还用于：
在所述从基站启动时，若判定所述启动为软件复位启动，且接收到的第一指定次数的所述参考TOD包不连续时，确定当前锁相环状态为开始状态；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：范玉庆，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11