一种通信基站时间同步系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通信基站时间同步系统，包括时钟参考源、SyncE时钟同步模块、时间同步模块、现场总线、第一总线控制模块和多个辅助模块，各个辅助模块用于分别与各个BBU设备一一对应连接。本发明专利技术通过时间同步模块接入通信基站内的时钟参考源，并生成作为时间基准的第一标准时间，然后通过对现场总线的分时复用，将各个BBU设备的本地时间均同步到第一标准时间；通过SyncE时钟同步模块接入通信基站内的时钟参考源，并生成作为频率基准的第一频率，然后通过对现场总线的分时复用，经辅助模块恢复出第一频率后，将恢复出的第一频率发送给各个BBU设备，实现了高精度、结构简单且低成本的基带池时间同步系统。基带池时间同步系统。基带池时间同步系统。

【技术实现步骤摘要】
一种通信基站时间同步系统


[0001]本专利技术属于基带池时间同步
，具体涉及一种通信基站时间同步系统。

技术介绍

[0002]由于用户数量、通信容量和技术限制等原因，在早期的移动通信基站配置解决方案中，基站通常只有一套基带处理单元（BBU），配合若干远端射频单元（RRU）进行工作。这种通信基站结构简单，并且通信基站内的时间同步方案有多种选择，常见的是将本地时间通过晶振驯服的方式同步到卫星的参考时间上。近年来，随着移动通信业务量的急速增加，常规的基站配置方案已无法满足实际需求。
[0003]如今，一个移动通信基站不仅需要支持2G~5G多种通信制式，还需满足诸如700M、900M和2600M等特殊频段。随着5G技术的成熟，4G时代的普通多输入多输出MIMO方案已进一步的大规模应用，从而对基站的信息吞吐能力的要求也更高。因此，目前在4G/5G通信基站的建设中，将RRU与天线系统结合在一起，构成有源天线（AAU），同时配备多套BBU设备构成基带池，并统一布置在中心机房里，通过光纤或电缆连接到AAU。在面临多个BBU设备构成的基带池时，常规的时间同步方案将会面临诸多方面的限制。
[0004]首先，通信基站的时间同步技术主要有基于全球卫星导航系统（GNSS）的授时技术以及基于IEEE1588的精确时间同步协议（PTP）技术。基于GNSS的授时技术通过单向或双向时间比对实现卫星接收机的高精度同步，同步精度在百纳秒量级。精确时间同步协议（PTP）技术在通信基站上的运用需要与高精度光纤时间传递相结合，通过有限跳数实现站点间的时间同步，同步精度在数纳秒量级。卫星授时和精确时间同步协议（PTP）技术可以满足通信基站的基本时间同步需求，但对于5G中对时间同步精度有更高需求的应用而言，例如高精度定位、载波聚合和多点协作等，现有的时间同步方案的同步精度以及时间同步架构中的设备精度均需要提升。
[0005]其次，在移动终端数量密集的地区，当前以及未来大部分通信基站均采用基带池结合AAU的结构。如果在基站的机房内，依然采用一个BBU设备配置一套卫星接收机系统，存在工程量大且成本高的问题。由于基站的基带池集中在机房内，自然想到的方案是利用功率分配器从一套卫星天线通过分路获得多路卫星信号，再将这些信号输送到每一个BBU，BBU侧的时间同步方案保持与传统的做法一致，此处BBU侧时间同步方案传统的做法为通过恒温晶振驯服进行时间同步，此种方案存在的问题是需要多个模拟功分器，每一个BBU都要配置卫星接收机和恒温晶振，同步精度并没有提高，整体成本却较高。另外基于IEEE1588的精确时间同步协议（PTP）技术只能在有限的距离内保持较好的时间同步精度，对于长距离或超长距离的应用场景，节点的同步误差会逐步累积进而降低了同步精度。
[0006]综上，如何确定一种兼顾时间同步精度高、时间同步系统内的结构简单不臃肿，并且成本低或成本折中可接受的基带池时间同步方案是目前研究的重点。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种通信基站时间同步系统。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种通信基站时间同步系统，所述通信基站的机房内设置有基带池，所述基带池包括多个BBU设备，所述时间同步系统用于与各个所述BBU设备连接，所述时间同步系统包括时钟参考源、SyncE时钟同步模块、时间同步模块、现场总线、第一总线控制模块和多个辅助模块，各个所述辅助模块用于分别与各个BBU设备一一对应连接，每个所述BBU设备均具有由所述第一总线控制模块分配的总线设备地址；所述时钟参考源用于生成标准时间信号，并将生成的标准时间信号发送至SyncE时钟同步模块和时间同步模块；所述SyncE时钟同步模块用于根据所述标准时间信号生成第一频率，并根据所述第一频率生成第一报文，然后将所述第一报文经第一总线控制模块发送至现场总线，其中，所述第一报文为SyncE时钟同步报文；所述时间同步模块用于根据所述标准时间信号生成第一标准时间，然后生成包含有所述第一标准时间的第二报文，并将所述第二报文经第一总线控制模块发送至现场总线；各个所述辅助模块用于根据对应BBU设备的总线设备地址依序从现场总线获取所述第一报文和第二报文，并从第一报文中提取出所述第一频率，然后将提取出的第一频率发送至对应的BBU设备，还基于第二报文中的第一标准时间和对应BBU设备的本地时间获得时间偏差，然后根据所述时间偏差校正对应BBU设备的本地时间。
[0009]优选地，所述时钟参考源包括卫星授时模块和/或位于所述通信基站的机房内的高等级时钟源；所述卫星授时模块包括位于所述通信基站的机房内的卫星接收机和所述通信基站机房外安装的卫星天线，所述卫星接收机分别与卫星天线、SyncE时钟同步模块和时间同步模块连接；所述高等级时钟源分别与SyncE时钟同步模块和时间同步模块连接。
[0010]优选地，所述时间同步模块为IEEE1588时间同步服务器，所述IEEE1588时间同步服务器包括时间生成单元、第一PTP协议栈、第一时标标记单元、第一MAC单元和第一PHY单元，所述第一时标标记单元分别与所述时间生成单元和所述第一PTP协议栈连接，所述第一MAC单元分别与所述第一时标标记单元和所述第一PHY单元连接，所述第一PHY单元与所述第一总线控制模块连接；所述时间生成单元用于接收所述时钟参考源生成的标准时间信号，并根据所述标准时间信号生成第一标准时间，然后将生成的第一标准时间发送至第一时标标记单元；所述第一时标标记单元用于基于所述第一标准时间对第一PTP协议栈输出的第二报文打上时间戳，并将包含有时间戳的所述第二报文发送至第一MAC单元。
[0011]优选地，所述第一总线控制模块包括第一总线控制器和第一总线收发器，所述第一总线收发器分别与所述SyncE时钟同步模块、时间同步模块、现场总线和所述第一总线控
制器连接。
[0012]优选地，所述辅助模块包括第二总线控制器、第二总线收发器、辅助SyncE同步模块和辅助PTP同步模块；所述第二总线控制器和所述第二总线收发器连接，所述第二总线收发器还分别与现场总线、所述辅助SyncE同步模块和所述辅助PTP同步模块连接，辅助SyncE同步模块和辅助PTP同步模块分别与该辅助模块对应的BBU设备连接；所述第二总线收发器用于从现场总线获取所述第一报文和第二报文，并将获取的第一报文和第二报文发送至所述辅助SyncE同步模块和辅助PTP同步模块；所述辅助SyncE同步模块用于从第一报文中提取出所述第一频率，并将所述第一频率发送至对应的BBU设备；所述辅助PTP同步模块用于基于第二报文中的时间戳和对应BBU设备的本地时间获得所述时间偏差，然后根据时间偏差校正对应BBU设备的本地时间。
[0013]优选地，所述辅助PTP同步模块包括接口模块、PTP报文处理模块和时间调整模块；所述接口模块用于接收所述第二总线收发器发送的第二报文，以及接入该辅助PTP同步模块所对应BBU设备的本地时间，并将所述第二报文和该本地时间发送至所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信基站时间同步系统，所述通信基站的机房内设置有基带池，所述基带池包括多个BBU设备，所述时间同步系统用于与各个所述BBU设备连接，其特征在于，所述时间同步系统包括时钟参考源、SyncE时钟同步模块、时间同步模块、现场总线、第一总线控制模块和多个辅助模块，各个所述辅助模块用于分别与各个BBU设备一一对应连接，每个所述BBU设备均具有由所述第一总线控制模块分配的总线设备地址；所述时钟参考源用于生成标准时间信号，并将生成的标准时间信号发送至SyncE时钟同步模块和时间同步模块；所述SyncE时钟同步模块用于根据所述标准时间信号生成第一频率，并根据所述第一频率生成第一报文，然后将所述第一报文经第一总线控制模块发送至现场总线，其中，所述第一报文为SyncE时钟同步报文；所述时间同步模块用于根据所述标准时间信号生成第一标准时间，然后生成包含有所述第一标准时间的第二报文，并将所述第二报文经第一总线控制模块发送至现场总线；各个所述辅助模块用于根据对应BBU设备的总线设备地址依序从现场总线获取所述第一报文和第二报文，并从第一报文中提取出所述第一频率，然后将提取出的第一频率发送至对应的BBU设备，还基于第二报文中的第一标准时间和对应BBU设备的本地时间获得时间偏差，然后根据所述时间偏差校正对应BBU设备的本地时间。2.根据权利要求1所述的一种通信基站时间同步系统，其特征在于，所述时钟参考源包括卫星授时模块和/或位于所述通信基站的机房内的高等级时钟源；所述卫星授时模块包括位于所述通信基站的机房内的卫星接收机和所述通信基站机房外安装的卫星天线，所述卫星接收机分别与卫星天线、SyncE时钟同步模块和时间同步模块连接；所述高等级时钟源分别与SyncE时钟同步模块和时间同步模块连接。3.根据权利要求1所述的一种通信基站时间同步系统，其特征在于，所述时间同步模块为IEEE1588时间同步服务器，所述IEEE1588时间同步服务器包括时间生成单元、第一PTP协议栈、第一时标标记单元、第一MAC单元和第一PHY单元，所述第一时标标记单元分别与所述时间生成单元和所述第一PTP协议栈连接，所述第一MAC单元分别与所述第一时标标记单元和所述第一PHY单元连接，所述第一PHY单元与所述第一总线控制模块连接；所述时间生成单元用于接收所述时钟参考源生成的标准时间信号，并根据所述标准时间信号生成第一标准时间，然后将生成的第一标准时间发送至第一时标标记单元；所述第一时标标记单元用于基于所述第一标准时间对第一PTP协议栈...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾迎春，任军委，朱敏，龚鹏，张中正，邓意峰，简和兵，温学斌，杨彩芳，
申请(专利权)人：成都金诺信高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：