扩展型小基站系统及其时钟同步系统和时钟同步方法技术方案

本发明专利技术提出一种扩展型小基站系统及其时钟同步系统和时钟同步方法，涉及无线通信领域。时钟同步系统包括：前传模块，部署在BU和每个EU；源时钟模块，部署在每个EU，生成时间同步信息，封装为时间/同步报文，发送给主时钟模块；主时钟模块，部署在BU，接收各个EU发送的时间/同步报文，选择主同步EU的时间/同步报文缓存并恢复出时间同步信息，供本地业务使用，将缓存的时间/同步报文处理后发送给下级EU；从时钟模块，部署在每个EU，接收并缓存上级单元发送的时间/同步报文，恢复出时间同步信息，供本地业务和下级RU使用，将时间/同步报文处理后发送给下级EU。解决扩展型小基站系统中时钟源单点部署和故障带来的整个基站工作状态异常问题。常问题。常问题。

【技术实现步骤摘要】
扩展型小基站系统及其时钟同步系统和时钟同步方法


[0001]本专利技术涉及无线通信领域，特别涉及一种扩展型小基站系统及其时钟同步系统和时钟同步方法。

技术介绍

[0002]为了低成本的实现小规模的5G无线信号覆盖，其中一种方案是扩展型5G小基站方案。对于5G基站而言，基站的时钟同步有着严苛的要求，不稳定的时钟同步会造成基站内小区间互相干扰、小区间切换失步、小区内收发干扰等问题。
[0003]扩展型5G小基站的一种时钟同步方案是，在基带单元(Baseband Unit，BU)上部署高性能的时钟源，BU将时钟同步信息发送给级联的各个扩展单元(Extend Unit，EU)。但是，BU上的时钟源一旦故障，会带来整个基站工作状态异常。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例通过将时钟源随多个扩展单元分布式部署，解决扩展型小基站系统中时钟源单点部署和故障带来的整个基站工作状态异常的问题。
[0005]本专利技术一些实施例提出一种扩展型小基站系统的时钟同步系统，在扩展型小基站系统中，基带单元连接多个扩展单元，每个扩展单元连接至少一个射频单元，所述时钟同步系统包括：
[0006]前传模块，部署在基带单元和每个扩展单元，被配置为实现前传功能，并且负责在前传协议报文中封装时间报文和同步报文；
[0007]源时钟模块，部署在每个扩展单元，被配置为生成时间同步信息，封装为时间报文和同步报文，通过前传模块发送给主时钟模块；
[0008]主时钟模块，部署在基带单元，被配置为通过前传模块接收各个扩展单元发送的时间报文和同步报文，选择其中的主同步扩展单元发送的时间报文和同步报文缓存并恢复出时间同步信息，提供给基带单元上的业务模块使用，将缓存的时间报文和同步报文处理后通过前传模块发送给下级扩展单元；
[0009]从时钟模块，部署在每个扩展单元，被配置为通过前传模块接收并缓存上级单元发送的时间报文和同步报文，恢复出时间同步信息，提供给扩展单元上的业务模块和下级射频单元使用，如果存在下级扩展单元，将缓存的时间报文和同步报文处理后通过前传模块发送给下级扩展单元，其中，所述上级单元为基带单元或上级扩展单元。
[0010]在一些实施例中，源时钟模块包括能够生成时间同步信息的多个子模块，所述多个子模块配置有优先级；源时钟模块，被配置为按照优先级取对应子模块生成的时间同步信息，封装为时间报文和同步报文。
[0011]在一些实施例中，源时钟模块的多个子模块包括：
[0012]GNSS子模块，被配置为通过射频接口连接GPS/BDS双频天线，将接收到的卫星信号通过GNSS接收机处理后输出秒脉冲1PPS和日时间TOD；
[0013]1588子模块，被配置为连接1588时钟同步网络，将1588时间同步报文中的时钟同步信息转换为1PPS和TOD；
[0014]守时子模块，被配置为实现守时功能。
[0015]在一些实施例中，源时钟模块，还被配置为检测所述源时钟模块的各个子模块的同步状态，当任一个子模块处于同步锁定状态时，所述源时钟模块进入参考时钟源锁定状态，在参考时钟源锁定状态下生成同步状态报文，将各个子模块的同步锁定状态信息放入同步状态报文，通过前传模块发送给主时钟模块；主时钟模块，还被配置为通过前传模块接收来自各个扩展单元的同步状态报文，根据扩展单元的同步状态报文中的各个子模块的同步锁定状态信息，更新该扩展单元的同步时间计数器的值，根据各个扩展单元的同步时间计数器的值，维护同步扩展单元的状态，所述同步扩展单元包括主同步扩展单元和候选主同步扩展单元。
[0016]在一些实施例中，当源时钟模块的多个子模块包括：GNSS子模块、1588子模块和守时子模块的情况下，主时钟模块，针对更新该扩展单元的同步时间计数器的值，具体被配置为：若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块中的至少一个处于同步锁定状态，将该扩展单元的同步时间计数器的值增加；或者，若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块均处于同步失锁状态，根据该扩展单元的同步时间计数器的值所在的范围和守时子模块的同步状态，将该扩展单元的同步时间计数器的值减少或保持不变。
[0017]在一些实施例中，主时钟模块，针对更新该扩展单元的同步时间计数器的值，具体被配置为：若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块中的至少一个处于同步锁定状态，将该扩展单元的同步时间计数器的值增加k1；或者，若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块均处于同步失锁状态，守时子模块处于同步锁定状态，如果该扩展单元的同步时间计数器的值>L1，将该扩展单元的同步时间计数器的值置为L1，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L1且>L2，将该扩展单元的同步时间计数器的值减少k2，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L2，不改变该扩展单元的同步时间计数器的值；或者，若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块、守时子模块均处于同步失锁状态，如果该扩展单元的同步时间计数器的值>L2，将该扩展单元的同步时间计数器的值置为L2，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L2且>L3，将该扩展单元的同步时间计数器的值减少k3，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L3，不改变该扩展单元的同步时间计数器的值；其中，k1、k2、k3、L1、L2、L3均为预设值，L1>L2>L3，L2为重选主同步扩展单元的计数阈值。
[0018]在一些实施例中，主时钟模块，针对维护同步扩展单元的状态，具体被配置为：若扩展单元为主同步扩展单元，且同步时间计数器的值小于等于重选主同步扩展单元的计数阈值，则立即进行主同步扩展单元重选，从候选主同步扩展单元列表中选择同步时间计数器的值排名最高的扩展单元作为主同步扩展单元。
[0019]在一些实施例中，主时钟模块，针对维护同步扩展单元的状态，还被配置为：更新候选主同步扩展单元列表，包括:从候选主同步扩展单元列表中去掉同步时间计数器的值小于等于重选主同步扩展单元的计数阈值的扩展单元；向候选主同步扩展单元列表添加不在该列表中且同步时间计数器的值大于重选主同步扩展单元的计数阈值的扩展单元；按照
同步时间计数器的值从大到小对候选主同步扩展单元列表中的各个扩展单元进行排序。
[0020]在一些实施例中，主时钟模块，还被配置为：启动主同步扩展单元运行状态监测用的定时器，当定时器到期后，检查缓存中是否有主同步扩展单元新发送的时间报文和同步报文，并检查主同步扩展单元的同步时间计数器的值是否小于等于重选主同步扩展单元的计数阈值，如果所有检查项目均符合要求，主同步扩展单元的运行状态正常，重置定时器，如果任一项检查项目不符合要求，主同步扩展单元的运行状态异常，重选主同步扩展单元。
[0021]在一些实施例中，各个前传模块通过光纤链路连接。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩展型小基站系统的时钟同步系统，在扩展型小基站系统中，基带单元连接多个扩展单元，每个扩展单元连接至少一个射频单元，所述时钟同步系统包括：前传模块，部署在基带单元和每个扩展单元，被配置为实现前传功能，并且负责在前传协议报文中封装时间报文和同步报文；源时钟模块，部署在每个扩展单元，被配置为生成时间同步信息，封装为时间报文和同步报文，通过前传模块发送给主时钟模块；主时钟模块，部署在基带单元，被配置为通过前传模块接收各个扩展单元发送的时间报文和同步报文，选择其中的主同步扩展单元发送的时间报文和同步报文缓存并恢复出时间同步信息，提供给基带单元上的业务模块使用，将缓存的时间报文和同步报文处理后通过前传模块发送给下级扩展单元；从时钟模块，部署在每个扩展单元，被配置为通过前传模块接收并缓存上级单元发送的时间报文和同步报文，恢复出时间同步信息，提供给扩展单元上的业务模块和下级射频单元使用，如果存在下级扩展单元，将缓存的时间报文和同步报文处理后通过前传模块发送给下级扩展单元，其中，所述上级单元为基带单元或上级扩展单元。2.根据权利要求1所述的时钟同步系统，其特征在于，源时钟模块包括能够生成时间同步信息的多个子模块，所述多个子模块配置有优先级；源时钟模块，被配置为按照优先级取对应子模块生成的时间同步信息，封装为时间报文和同步报文。3.根据权利要求2所述的时钟同步系统，其特征在于，源时钟模块的多个子模块包括：GNSS子模块，被配置为通过射频接口连接GPS/BDS双频天线，将接收到的卫星信号通过GNSS接收机处理后输出秒脉冲1PPS和日时间TOD；1588子模块，被配置为连接1588时钟同步网络，将1588时间同步报文中的时钟同步信息转换为1PPS和TOD；守时子模块，被配置为实现守时功能。4.根据权利要求2所述的时钟同步系统，其特征在于，源时钟模块，还被配置为检测所述源时钟模块的各个子模块的同步状态，当任一个子模块处于同步锁定状态时，所述源时钟模块进入参考时钟源锁定状态，在参考时钟源锁定状态下生成同步状态报文，将各个子模块的同步锁定状态信息放入同步状态报文，通过前传模块发送给主时钟模块；主时钟模块，还被配置为通过前传模块接收来自各个扩展单元的同步状态报文，根据扩展单元的同步状态报文中的各个子模块的同步锁定状态信息，更新该扩展单元的同步时间计数器的值，根据各个扩展单元的同步时间计数器的值，维护同步扩展单元的状态，所述同步扩展单元包括主同步扩展单元和候选主同步扩展单元。5.根据权利要求4所述的时钟同步系统，其特征在于，当源时钟模块的多个子模块包括：GNSS子模块、1588子模块和守时子模块的情况下，主时钟模块，针对更新该扩展单元的同步时间计数器的值，具体被配置为：若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块中的至少一个处于同步锁定状态，将该扩展单元的同步时间计数器的值增加；或者，
若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块均处于同步失锁状态，根据该扩展单元的同步时间计数器的值所在的范围和守时子模块的同步状态，将该扩展单元的同步时间计数器的值减少或保持不变。6.根据权利要求5所述的时钟同步系统，其特征在于，主时钟模块，针对更新该扩展单元的同步时间计数器的值，具体被配置为：若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块中的至少一个处于同步锁定状态，将该扩展单元的同步时间计数器的值增加k1；或者，若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块均处于同步失锁状态，守时子模块处于同步锁定状态，如果该扩展单元的同步时间计数器的值>L1，将该扩展单元的同步时间计数器的值置为L1，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L1且>L2，将该扩展单元的同步时间计数器的值减少k2，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L2，不改变该扩展单元的同步时间计数器的值；或者，若扩展单元的同步状态报文显示GNSS子模块、1588子模块、守时子模块均处于同步失锁状态，如果该扩展单元的同步时间计数器的值>L2，将该扩展单元的同步时间计数器的值置为L2，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L2且>L3，将该扩展单元的同步时间计数器的值减少k3，如果该扩展单元的同步时间计数器的值<＝L3，不改变该扩展单元的同步时间计数器的值；其中，k1、k2、k3、L1、L2、L3均为预设值，L1>L2>L3，L2为重选主同步扩展单元的计数阈值。7.根据权利要求4或6所述的时钟同步系统，其特征在于，主时钟模块，针对维护同步扩展单元的状态，具体被配置为：若扩展单元为主同步扩展单元，且同步时间计数器的值小于等于重选主同步扩展单元的计数阈值，则立即进行主同步扩展单元重选，从候选主同步扩展单元列表中选择同步时间计数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凌，林立宇，伍彦文，梁柏青，邹桐，李颖，黄云飞，梁力维，陈永健，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：