一种基站用高精度时钟同步设备和方法技术

本发明专利技术属于同步设备领域，公开了一种基站用高精度时钟同步设备和方法，本发明专利技术通过在第一设备和第二设备分别接两根卫星接收天线，通过设备的校准后，不同安装位置的两个设置之间的时钟同步信号偏差小于

【技术实现步骤摘要】
一种基站用高精度时钟同步设备和方法


[0001]本专利技术属于同步设备领域，具体涉及一种基站用高精度时钟同步设备和方法。

技术介绍

[0002]随着移动通信技术的发展，特别是4G TD
‑
LTE和5G时代多载波聚合和多基站协同的要求，对基站间的时间同步提出了很高的要求，基站间的空口时间要求满足
±
130ns的偏差。
[0003]现有4G和5G基站一般都采用一个卫星接收机接收卫星信号实现基站间的同步要求，在空口同步要求
±
1.5us时，可以完全满足应用要求。
[0004]当空口同步要求提升到
±
130ns时，单纯的使用接收机进行同步的方式开始显得力不从心，对于两个独立的卫星接收机模块，分别接收卫星信号，其输出的同步信号偏差最大可以超过500ns，同步精度难以满足要求。当两个基站距离较远，其连接的卫星接收天线所接收到的卫星有较多不同时，基站内部的卫星接收机输出的同步信号之间的偏差有可能会更大，此时将影响基站间协同的质量，甚至导致无法实现基站间协同。
[0005]现网中基站1和基站2在信号覆盖范围上有重叠区域，在此区域内，为优化网络性能，需要使基站1和基站2进行协同。由于4G和5G建设中大量使用基站的基带单元集中放置策略，每个机房中的基站覆盖范围很大，这样就存在有协同要求的基站在不同的机房，并且两个机房距离较远的情况，此时不同的基站间采用传统的卫星时钟同步时，由于两个基站的卫星天线距离较远，其搜索到的卫星会存在较多的差异，将导致两个基站间的时钟同步信号偏差较大，最大可以有超过500ns的差异，无法满足基站间协同的要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种基站用高精度时钟同步设备和方法，
[0007]为了达到上述目的，一种基站用高精度时钟同步设备，包括：
[0008]第一信号放大单元，用于对第一卫星天线的信号接收到的信号进行低噪声放大；
[0009]第二信号放大单元，用于对第二卫星天线的信号接收到的信号进行低噪声放大；
[0010]第一卫星接收机，用于从放大后的第一卫星天线的信号中提取经纬度信息，并输出同步信号；
[0011]第二卫星接收机，用于从放大后的第二卫星天线的信号中提取经纬度信息，并输出同步信号；
[0012]同步精度校准单元，用于根据第一卫星接收机和第二卫星接收机发送的经纬度信息和同步信号，结合第一卫星天线和第二卫星天线间的距离，计算出设备当前的经纬度信息，将此经纬度信息分别发送给第一卫星接收机和第二卫星接收机，配置第一卫星接收机和第二卫星接收机固定使用此经纬度信息；再根据第一卫星接收机和第二卫星接收机固定经纬度后输出的同步信息和时间信息，测算两个同步信号的抖动和差异，结合第一卫星天线和第二卫星天线到设备的线缆长度，产生一个新的同步信息，测算两个时间信息之间的
差异，根据时间产生算法，产生新的精确时间信息；
[0013]伪卫星信号产生单元，用于根据输入的信息产生一组模拟的卫星星座图，并依据精确时间信息进行运行，生成模拟卫星信息，并将产生的模拟卫星信息转化为射频信号进行输出；
[0014]滤波放大单元，用于对接收到的射频信号进行滤波和放大；
[0015]射频分发单元，用于对射频信号进行多路分配。
[0016]第一信号放大单元和第二信号放大单元均包括低噪声放大器、声表滤波器和通用放大器；
[0017]低噪声放大器连接声表滤波器，声表滤波器连接通用放大器。
[0018]同步精度校准单元包括：
[0019]校准数字信号处理器，用于对接收到的两路经纬度信息进行处理，反馈到卫星接收机模块；用于对两路同步信息进行处理，同步本地时钟；
[0020]晶振控制器，用于控制高精度恒温晶振；
[0021]高精度恒温晶振，用于根据接收的同步信号，生成锁定同步信号的本地基准时钟信号。
[0022]校准数字信号处理器包括：
[0023]经纬度校正模块，用于对接收到的两路经纬度信息进行处理，获得精确经纬度位置，并反馈到卫星接收机模块；
[0024]时间校正模块，用于两路同步信号分别进行抖动检测和抖动消除，分别产生一个可信的输入同步信号，对两路可信的输入同步信号进行差异检测，根据差异情况，通过信号再生算法生成精确同步信号；
[0025]时钟校正模块，用于接收两路同步信息，生成同步信号；
[0026]本地时钟模块，用于对本地时钟与精确同步信号进行同步处理。
[0027]伪卫星信号产生单元包括：
[0028]伪卫星数字信号处理器，用于根据精确同步信号和经纬度信息，生成各卫星的导航电文信号；
[0029]数模转换模块，用于实现数字IQ信号到模拟射频信号的转换，同时实现射频信号的频率转换，产生标准卫星信号需要的射频频率。
[0030]伪卫星数字信号处理器包括：
[0031]模拟星历模块，用于模拟卫星的运行轨迹和相关轨道参数和信道参数信息；
[0032]用户数据模块，用于根据接收到的经纬度信息计算各卫星的位置；
[0033]导航电文模块，用于根据精确同步信号，实时更新各卫星的位置和参数，并生成各卫星的导航电文信号；
[0034]信号调制模块，用于将导航电文信号根据卫星信号的调制要求调制成数字IQ数据进行发送。
[0035]射频分发单元包括一个二公分和两个八公分，二公分的输入端连接滤波放大单元，二分工的两个输出端分别连接两个八公分的输入端，两个八公分的输出端作为输出。
[0036]一种基站用高精度时钟同步设备的工作方法，包括以下步骤：
[0037]采用两个卫星接收天线获取两个卫星的信号，发送至对应的卫星接收机；
[0038]卫星接收机根据卫星的信号提取两个卫星的经纬度信号，发送至同步精度校准单元；
[0039]同步精度校准单元根据两个卫星的经纬度信息和两个卫星接收天线之间的距离，得出当前的经纬度信息，将此经纬度信息分别发送给两个卫星接收机，并配置接收机固定使用此经纬度信息，进行时间同步信息的解调和输出；
[0040]固定经纬度信息后的同步精度校准单元根据两个卫星接收机输出的同步信息和时间信息，测算两个同步信号的抖动和差异，结合两个卫星接收天线到设备的线缆长度，生成一个新的同步信息，输出到伪卫星信号产生单元；测算两个时间信息之间的差异，生成新的精确时间信息，连同经纬度信息一同传递给伪卫星信号产生单元；
[0041]伪卫星信号产生单元根据输入的信息生成一组模拟的卫星星座图，并依据精确时间信息进行运行，生成模拟卫星信息，将模拟卫星信息转化为射频信号输出至滤波放大单元；
[0042]滤波放大单元对伪卫星信号产生单元产生的射频信号进行滤波和放大，调整卫星射频信号的幅度，发送至射频分发单元；
[0043]射频分发单元对射频信号进行多路分配。
[0044]同步精本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基站用高精度时钟同步设备，其特征在于，包括：第一信号放大单元，用于对第一卫星天线的信号接收到的信号进行低噪声放大；第二信号放大单元，用于对第二卫星天线的信号接收到的信号进行低噪声放大；第一卫星接收机，用于从放大后的第一卫星天线的信号中提取经纬度信息，并输出同步信号；第二卫星接收机，用于从放大后的第二卫星天线的信号中提取经纬度信息，并输出同步信号；同步精度校准单元，用于根据第一卫星接收机和第二卫星接收机发送的经纬度信息和同步信号，结合第一卫星天线和第二卫星天线间的距离，计算出设备当前的经纬度信息，将此经纬度信息分别发送给第一卫星接收机和第二卫星接收机，配置第一卫星接收机和第二卫星接收机固定使用此经纬度信息；再根据第一卫星接收机和第二卫星接收机固定经纬度后输出的同步信息和时间信息，测算两个同步信号的抖动和差异，结合第一卫星天线和第二卫星天线到设备的线缆长度，产生一个新的同步信息，测算两个时间信息之间的差异，根据时间产生算法，产生新的精确时间信息；伪卫星信号产生单元，用于根据输入的信息产生一组模拟的卫星星座图，并依据精确时间信息进行运行，生成模拟卫星信息，并将产生的模拟卫星信息转化为射频信号进行输出；滤波放大单元，用于对接收到的射频信号进行滤波和放大；射频分发单元，用于对射频信号进行多路分配。2.根据权利要求1所述的一种基站用高精度时钟同步设备，其特征在于，第一信号放大单元和第二信号放大单元均包括低噪声放大器、声表滤波器和通用放大器；低噪声放大器连接声表滤波器，声表滤波器连接通用放大器。3.根据权利要求1所述的一种基站用高精度时钟同步设备，其特征在于，同步精度校准单元包括：校准数字信号处理器，用于对接收到的两路经纬度信息进行处理，反馈到卫星接收机模块；用于对两路同步信息进行处理，同步本地时钟；晶振控制器，用于控制高精度恒温晶振；高精度恒温晶振，用于根据接收的同步信号，生成锁定同步信号的本地基准时钟信号。4.根据权利要求3所述的一种基站用高精度时钟同步设备，其特征在于，校准数字信号处理器包括：经纬度校正模块，用于对接收到的两路经纬度信息进行处理，获得精确经纬度位置，并反馈到卫星接收机模块；时间校正模块，用于两路同步信号分别进行抖动检测和抖动消除，分别产生一个可信的输入同步信号，对两路可信的输入同步信号进行差异检测，根据差异情况，通过信号再生算法生成精确同步信号；时钟校正模块，用于接收两路同步信息，生成同步信号；本地时钟模块，用于对本地时钟与精确同步信号进行同步处理。5.根据权利要求1所述的一种基站用高精度时钟同步设备，其特征在于，伪卫星信号产生单元包括：
伪卫星数字信号处理器，用于根据精确同步信号和经纬度信息，生产各卫星的导航电文信号；数模转换模块，用于实现数字IQ信号到模拟射频信号的转换，同时实现射频信号的频率转换，产生标准卫星信号需要的射频频率。6.根据权利要求5所述的一种基站用高精度时钟同步设备，其特征在于，伪卫星数字信号处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹成报，王伟，李奎盛，
申请(专利权)人：安徽天基通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：