本发明专利技术公开了一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法，采用北斗导航系统和GPS作为同步网的时钟源，守时模块基于时钟源输出时钟信号；分别采集GPS和北斗导航系统的1PPS信号，分别将采集到的1PPS信号与守时模块输出的1PPS信号进行对比确定第一时钟误差和第二时钟误差；根据采集到的GPS和北斗导航系统的1PPS信号确定系统的守时状态，根据守时状态确定系统时钟误差；将确定的时钟误差和时钟源输入数据处理模块进行校验确定守时模块最终的时钟信号。本发明专利技术通过构建时间同步组网模型，根据北斗导航系统和GPS的信号质量，自主确定守时状态，确保了5G时间同步组网的自主可控，使5G时钟同步组网在多种授时系统的支持下稳定、高效的运营。高效的运营。高效的运营。
A method of 5g network clock synchronization based on multiple time service systems
【技术实现步骤摘要】
一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法
[0001]本专利技术属于5G移动通信
，是一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法。
技术介绍
[0002]信息通信是当今社会发展最快的领域之一，各运营商建设5G网络的进程加快，2020年前亟需建成5G商用网络。与4G网络时代相比，5G时代具有如下新的同步需求特点：
[0003]1、同步需求精度更高，基站直接通过普通卫星接收机单站授时难以满足需求。
[0004]2、同步应用场景更加复杂，随着中国城市化的发展，室内基站的增加，将会存在大量无法获取卫星信号的5G基站部署场景。
[0005]3、同步的安全可靠性更加严格，由于卫星受到无意或有意的干扰导致失效的情况时有发生，5G同步完全依赖卫星授时会产生安全隐患。
[0006]4、成本方面更加敏感，5G基站部署强大，若每个基站加装卫星接收机，设备和投资成本巨大。
[0007]鉴于以上分析，为满足5G系统的同步需求，提高授时精度，解决卫星覆盖的盲点问题，提升安全可靠性，解决建设和运维成本，因此，有必要建立自主可控、安全可靠的高精度时间同步组网。
技术实现思路
[0008]本专利技术旨在解决上述现有技术中存在的问题，提供自主可控、安全可靠的高精度5G时间同步组网。
[0009]为实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法，其特征在于，所述多种授时系统为北斗/GPS双星授时系统，采用北斗导航系统和GPS作为同步网的时钟源，所述方法包括：
[0011]守时模块基于时钟源输出时钟信号；分别采集GPS和北斗导航系统的1PPS信号，分别将采集到的1PPS信号与守时模块输出的1PPS信号进行对比确定第一时钟误差和第二时钟误差；
[0012]根据采集到的GPS和北斗导航系统的1PPS信号确定系统的守时状态，根据守时状态确定系统时钟误差，所述系统时钟误差包括采用第一时钟误差或第二时钟误差；
[0013]将确定的时钟误差和时钟源输入数据处理模块进行校验确定守时模块最终的时钟信号。
[0014]进一步地，确定第一时钟误差和第二时钟误差的方法包括：
[0015]S1：守时模块分别接收GPS和北斗导航系统的1PPS信号，并分别产生比两者1PPS信号提前预设时间Δt的1PPS信号；
[0016]S2：连续存储两组相邻周期T的误差：
[0017]①
GPS的1PPS信号与守时模块产生的1PPS信号之间的时钟误差；
[0018]②
北斗导航系统的1PPS信号与守时模块产生的1PPS信号之间的时钟误差。
[0019]分别计算步骤
①
和步骤
②
时钟误差的平均值，记为第一时钟误差T1和第二时钟误差T2。
[0020]进一步地，根据采集到的GPS和北斗导航系统的1PPS信号确定系统的守时状态的方法如下：
[0021]系统上电运行后，分别对GPS和北斗导航系统两个系统产生的1PPS信号进行检测；
[0022]若GPS和北斗导航系统的1PPS信号均通过检测，则进入守时状态1，将GPS系统信号作为守时参考信号而北斗导航系统信号作为备用守时信号；若只有GPS的1PPS信号通过检测，则进入守时状态2，将GPS信号作为守时参考信号；
[0023]若只有北斗导航系统的1PPS信号通过检测，则进入守时状态3，将北斗导航系统信号作为守时参考信号；
[0024]若同时无法接收到GPS信号和北斗导航信号，则进入内部守时状态。
[0025]再进一步地，还包括守时状态的切换，具体切换方法如下：
[0026]在守时状态1，若GPS和北斗导航系统信号一直存在，由GPS信号作为守时参考信号；若同时无法接收到GPS信号和北斗导航信号，则进入内部守时状态；若只丢失北斗导航信号，进入守时状态2，继续采用GPS信号作为守时参考信号；若只丢失GPS信号，则进入守时状态3，此时采用北斗导航系统信号作为守时参考信号；
[0027]进入守时状态2以后，采用GPS信号作为守时参考信号，若接收到北斗导航系统信号，则进入守时状态1；若丢失了GPS信号，则进入内部守时状态；
[0028]进入守时状态3以后，采用北斗导航系统信号作为守时参考信号；若接收到GPS信号，则进入守时状态1；若丢失了北斗导航系统信号，则进入内部守时状态；
[0029]处于内部守时状态，若同时接收到GPS和北斗导航系统的1PPS信号，则进入守时状态1；若只接收到GPS的1PPS信号，则进入守时状态2；若只接收到北斗导航系统的1PPS信号，则进入守时状态3。
[0030]进一步地，根据守时状态确定采用第一时钟误差或第二时钟误差作为系统时钟误差的方法如下：
[0031]若处于守时状态1和守时状态2，则通过串口根据约定的帧协议将第一时钟误差T1作为系统时钟误差；若处于守时状态3，则将第二时钟误差T2作为系统时钟误差。
[0032]再进一步地，其特征在于，若处于内部守时状态，则将上一次确定的时钟误差作为系统时钟误差。
[0033]进一步地，所述北斗/GPS双星授时系统设置直接与基站互联的接口，用于实现所述北斗/GPS双星授时系统作为基站时钟源或外部时钟刚输入。
[0034]进一步地，所述接口自动判别基站类型实现协议切换。
[0035]进一步地，所述接口用于传输1PPS脉冲信号和串口时间信息。
[0036]有益技术效果：
[0037]本专利技术通过构建时间同步组网模型，以北斗/GPS智能双星授时系统作为源头设，该方法根据北斗导航系统和GPS的信号质量，自主确定守时状态，确保了5G时间同步组网的自主可控，使5G时钟同步组网在多种授时系统的支持下稳定、高效的运营；
[0038]本专利技术通过守时状态的切换，进一步地可以保证在一个卫星失效的情况下，采用其他可用卫星定位系统提供的定时信息，以维持系统的正常工作，大大提高5G高精度时间同步通信网络的安全。
附图说明
[0039]图1是本专利技术具体实施例基于多种授时系统的5G高精度时钟同步组网框架示意图；
[0040]图2是本专利技术具体实施例北斗与GPS授时数据产生过程示意图；
[0041]图3是本专利技术具体实施例北斗/GPS智能双星系统模式切换过程示意图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0043]本专利技术构建的一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法，其特征在于，通过构建时间同步组网模型，以北斗/GPS智能双星授时系统作为源头设备的高精度服务器，并在卫星不可用时，采用光纤授时溯源至国家守时单位，通过地面获取超高精度时间同步信号。该方法确保了5G时间同步组网的自主可控，使5G时钟同步组网在多种授时系统的支持下稳定、高效的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法，其特征在于，所述多种授时系统为北斗/GPS双星授时系统，采用北斗导航系统和GPS作为同步网的时钟源，所述方法包括：守时模块基于时钟源输出时钟信号；分别采集GPS和北斗导航系统的1PPS信号，分别将采集到的1PPS信号与守时模块输出的1PPS信号进行对比确定第一时钟误差和第二时钟误差；根据采集到的GPS和北斗导航系统的1PPS信号确定系统的守时状态，根据守时状态确定系统时钟误差，所述系统时钟误差包括采用第一时钟误差或第二时钟误差；将确定的时钟误差和时钟源输入数据处理模块进行校验确定守时模块最终的时钟信号。2.根据权利要求1所述的一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法，其特征在于，确定第一时钟误差和第二时钟误差的方法包括：S1：守时模块分别接收GPS和北斗导航系统的1PPS信号，并分别产生比两者1PPS信号提前预设时间Δt的1PPS信号；S2：连续存储两组相邻周期T的误差：
①
GPS的1PPS信号与守时模块产生的1PPS信号之间的时钟误差；
②
北斗导航系统的1PPS信号与守时模块产生的1PPS信号之间的时钟误差。分别计算步骤
①
和步骤
②
时钟误差的平均值，记为第一时钟误差T1和第二时钟误差T2。3.根据权利要求1所述的一种基于多种授时系统的5G网络时钟同步方法，其特征在于，根据采集到的GPS和北斗导航系统的1PPS信号确定系统的守时状态的方法如下：系统上电运行后，分别对GPS和北斗导航系统两个系统产生的1PPS信号进行检测；若GPS和北斗导航系统的1PPS信号均通过检测，则进入守时状态1，将GPS系统信号作为守时参考信号而北斗导航系统信号作为备用守时信号；若只有GPS的1PPS信号通过检测，则进入守时状态2，将GPS信号作为守时参考信号；若只有北斗导航系统的1PPS信号通过检测，则进入守时状态3，将北斗导航系统信号作为守时参考信号；若同时无法接收到GPS信号和北斗导航信号，则进入内部守时状态。4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨爽，刘金锁，张立武，李洋，丁忠林，何莉媛，黄忠明，吕超，朱雪阳，孟伟伟，曹委，徐玉杰，朱晟桢，邢海平，
申请(专利权)人：南京南瑞信息通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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