一种无线接入网的同步实现方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无线接入网的同步实现方法及装置，用以解决无线接入网系统中的所有基站发出的信号保持频率同步和相位同步的问题。本发明专利技术技术方案中，网络侧接收本地时钟信号及卫星定位系统提供的卫星信号，并确定当前时刻本地时钟信号和接收到的卫星定位系统的卫星信号之间的相位差；根据相位差，利用数字锁相环路算法，获得调节本地时钟信号频率的相位控制量和频率控制量；利用所述相位控制量和频率控制量调节本地时钟信号的频率，完成本地时钟信号与定时参考信号的频率同步和相位同步。利用本发明专利技术实施例提供的同步实现装置，保证无线接入网系统中的所有基站发出的信号都保持频率同步和相位同步，使得无线接入网系统的基站之间无上下行信号的干扰。

Method and device for synchronous realization of wireless access network

The invention discloses a synchronous implementation method and a device of a wireless access network, which is used to solve the problems of signal retention, frequency synchronization and phase synchronization of all base stations in a wireless access network system. In the technical scheme of the invention, the network side receives satellite signals to provide local clock signal and a satellite positioning system, and to determine the phase between the satellite signal current local clock signal and the received satellite positioning system based on phase difference; using phase locked loop algorithm, digital phase control and frequency control for adjusting the amount of local the frequency of a clock signal; using the phase control and frequency control quantity adjusting local clock signal frequency, frequency synchronization and phase synchronization complete local clock signal and timing reference signal. Synchronization device provided by the embodiment of the invention, which signals from all base stations in the wireless access network system of frequency synchronization and phase synchronization, the downlink signal interference between base stations, wireless access network system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，具体涉及一种无线接入网的同步实现方法和装置。
技术介绍
随着通信技术的快速发展，第三代合作伙伴(the th3 Generation Project Partner, 3GPP )越来越多的受到人们的关注，时分双工(Time Division Duplex, TDD)无线通信系统是3GPP的主要技术之一，TDD采用上下行时分复用技术， 能够灵活配置上下行时隙的相对比例，支持非对称业务，具有应用灵活、无线 频语利用率高的优点。其中，时分同步码分多址(Time Division Synchronized Code Division Multiple Access, TD-SCDMA)系统是第三代移动通信系统的三 种国际标准中唯一支持时分双工方式的系统。TD誦SCDMA的长期演进研究项目(TD-SCDMA Long Term Evolution, TD-SCDMA LTE)得到越来越多的关注，而且TDD无线通信系统的无线接入 网系统中的所有基站发出的信号都要保持严格的频率同步和相位同步，但目前 关于TD-SCDMA LTE无线接入网系统的同步实现方案还没有可以供参考和对 比的公开资料。在TDD无线接入网系统中，所有基站发出的信号都需要保持严格的频率 同步和相位同步，通常以卫星定位系统提供的定时参考信号作为标准，使基站 发出的信号与定时参考信号之间保持频率同步和相位同步，以保证无线接入网 系统中的所有基站发出的信号都能保持频率同步和相位同步。本领域技术人员都熟知，由于卫星定位系统提供的定时参考信号的频率与 基站发出信号的频率不同，会导致定时参考信号与基站发出的信号之间产生相位差，目前的无线接入网同步实现系统中， 一般是利用恒温晶体振荡器(Oven-Controlled-Crystal-Oscillator, OCXO)产生本地时钟信号，该本地时钟 信号即基站发出的信号，并利用全球定位系统(Global Positioning System, GPS ) 提供定时参考信号，确定出定时参考信号与本地时钟信号之间的相位差，确定 二者相位差的方法为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述；然后将该相位差芯片中，得到调节本地时钟信号频率的控制值，根据该控制值确定出本地时钟 信号频率的改变量，使得定时参考信号与本地时钟信号之间的频率保持一致； 如果得到的控制值为数字值，利用数模转换器(Digital Analog Converter, DAC) 则将该控制值转化为模拟电压，输入到OCXO中，根据OCXO的特点，利用 电压自动调节本地时钟信号的频率；如果得到的控制值为模拟信号，则将该控 制值直接输入到OCXO中，利用电压自动调节本地时钟信号的频率，如果定 时参考信号与本地时钟信号之间的频率保持了一致，二者之间的相位差也就保 持了一致。综上所述，上述方法利用相位差得到调节本地时钟信号频率的控制值，根 据该控制值确定出本地时钟信号频率的改变量，使得定时参考信号与本地时钟 信号之间的频率保持一致，但是专利技术人经过研究认为，这种只是参考相位差从 而调节本地时钟信号方式并不是纟艮精确。
技术实现思路
本专利技术提供一种无线接入网的同步实现方法及装置，用以解决无线接入网 系统中的所有基站发出的信号保持频率同步和相位同步的问题。本专利技术实施例提供一种无线接入网的同步实现方法，接收本地时钟信号及 卫星定位系统提供的定时参考信号，包括确定当前时刻本地时钟信号和接收到的卫星定位系统的定时参考信号之 间的相位差；根据所述相位差，利用数字锁相环路算法，获得调节本地时钟信号频率的相位控制量和频率控制量；利用所述相位控制量和频率控制量调节本地时钟信号的频率，完成本地时 钟信号与定时参考信号的频率同步和相位同步。本专利技术实施例提供一种无线接入网的同步实现装置，包括相位检测模块，用于确定当前时刻本地时钟信号与卫星定位系统的定时参 考信号之间的相位差；控制模块，用于根据所述相位差，利用数字锁相环路算法，获得调节本地 时钟信号频率的相位控制量和频率控制量；调节模块，用于利用所述相位控制量和频率控制量调节本地时钟信号的频 率，完成本地时钟信号与定时参考信号的频率同步和相位同步。本专利技术实施例提供的无线接入网同步实现方法及装置，通过当前时刻本地 时钟信号和接收到的卫星定位系统的定时参考信号之间的相位差，利用数字锁 相环路算法，获得调节本地时钟信号频率的相位控制量和频率控制量，并利用 获得的相位控制量和频率控制量调节本地时钟信号的频率，保证无线接入网系 统中的所有基站发出的信号都保持频率同步和相位同步，使得无线接入网系统 中的基站之间无上下行信号的干扰。附图说明图1为本专利技术实施例提供的无线接入网同步实现方法流程图2为本专利技术实施例提供的相位纟企测原理图3为本专利技术实施例提供的相位检测工作时序图4为本专利技术实施例提供的数字锁相环同步算法相位锁定仿真图5为本专利技术实施例提供的数字锁相环同步算法频率锁定仿真图6为本专利技术实施例提供的无线接入网同步实现装置主要结构示意图7位本专利技术实施例提供的无线接入网同步实现装置具体结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的时钟相位噪声的测试结果图9为本专利技术实施例提供的无线接入网同步实现方法实例流程图。具体实施例方式本专利技术实施例提供一种无线接入网的同步实现方法及装置，用以保证无线 接入网系统中的所有基站发出的信号都保持频率同步和相位同步。具体方案包 括确定当前时刻本地时钟信号和接收到的卫星定位系统的定时参考信号之间 的相位差；根据所述相位差，利用数字锁相环路算法，获得调节本地时钟信号 频率的相位控制量和频率控制量；利用所述相位控制量和频率控制量调节本地 时钟信号的频率，完成本地时钟信号与定时参考信号的频率同步和相位同步， 该数字锁相环路算法保证调节过程的稳定性和同步性能的精度。其中，可以通过下述方法获得调节本地时钟信号频率的相位控制量和频率 控制量；利用数字锁相环路算法，根据所述相位差确定出设定相位积累长度范 围内的所有相位滤波因子，并将所述所有相位滤波因子相加，确定出调节本地 时钟信号频率的相位控制量；以及利用数字锁相环路算法，根据所述相位差确 定出设定频率积累长度范围内的所有频率滤波因子，并将所述所有频率滤波因 子相加，确定出调节本地时钟信号频率的频率控制量。可以利用如下公式获得调节本地时钟信号频率的相位控制量，该公式为S= V (尺尸* S崎-力* & +D'其中，s为当前时刻为第/时刻时的相位控制量，/取自然数；y为相位滤波器中序列的系数，取值为自然数；^为控制增益修正量；^(力为第时刻的相位差； 为相位增益修正量；^为相位积累长度；^pC/)为相位滤波器传递函数第y个元素的值；爿、^、 iv,、 i^c/)均为仿真模拟到的固定参数。可以利用如下公式获得调节本地时钟信号频率的频率控制量，该公式为<formula>formula see original document page 10</formula>其中，Y为当前时刻为第/时刻时的频率控制量，/取自然数；y为相位滤波器中序列的系数，取值为自然数； j为控制增益修正量；AP(/-力为第时刻的相位差；《,为频率增益^^正量； i^为频率积累长度；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线接入网的同步实现方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：确定当前时刻本地时钟信号和接收到的卫星定位系统的定时参考信号之间的相位差；　根据所述相位差，利用数字锁相环路算法，获得调节本地时钟信号频率的相位控制量和频率控制量；　 利用所述相位控制量和频率控制量调节本地时钟信号的频率，完成本地时钟信号与定时参考信号的频率同步和相位同步。

【技术特征摘要】
1、一种无线接入网的同步实现方法，其特征在于，该方法包括以下步骤确定当前时刻本地时钟信号和接收到的卫星定位系统的定时参考信号之间的相位差；根据所述相位差，利用数字锁相环路算法，获得调节本地时钟信号频率的相位控制量和频率控制量；利用所述相位控制量和频率控制量调节本地时钟信号的频率，完成本地时钟信号与定时参考信号的频率同步和相位同步。2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得调节本地时钟信号 频率的相位控制量，包括利用数字锁相环路算法，根据所述相位差确定出设定相位积累长度范围内 的所有相位滤波因子，并将所述所有相位滤波因子相加，确定出调节本地时钟 信号频率的相位控制量。3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得调节本地时钟信号 频率的频率控制量，包括利用数字锁相环路算法，根据所述相位差确定出设定频率积累长度范围内 的所有频率滤波因子，并将所述所有频率滤波因子相加，确定出调节本地时钟 信号频率的频率控制量。4、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用如下公式获得调节本地时钟信号频率的相位控制量，包括S=i*(^*j]A (/-_/)*/^(y + l)，^ 乂=0其中，s为当前时刻为第/时刻时的相位控制量，,'取自然数； y为相位滤波器中序列的系数，取值为自然数； ^为控制增益修正量；AP(/-_/)为第- J'时刻的相位差；^为相位增益^f奮正量； ^为相位积累长度；^C/)为相位滤波器传递函数第j'个元素的值； J、尺p、 iV,、 i/pC/)均为仿真模拟到的固定参数。5、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用如下公式获得调节本地1 W广l时钟信号频率的频率控制量，包括Y=1*《,*^(AP(,'-WAi^'-j-lX^i^CZ+l)其中，Y为当前时刻为第/时刻时频率控制量，/取自然数；7为相位滤波器中序列的系数，取值为自然数； ^为控制增益修正量；AP(/_/)为第-/时刻的相位差；《,为频率增益^^正量； A^为频率积累长度；为频率滤波器传递函数的第/个元素的值； 丄尺,、iv2、 //,(_/)均为仿真模拟到的固定参数。6、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相位控制量及频率 控制量调节本地时钟信号的频率，包括将所述相位控制量和所述频率控制量相加，得到控制所述本地时钟信号频 率的控制值；利用所述控制值调节所述本地时钟信号的频率。7、 一种无线接入网的同步实现装置，其特征在于，包括 相位检测模块，用于确定当前时刻本地时钟信号与卫...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾伟，段滔，柴旭荣，周游，熊军，倪慧娟，
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：11[中国|北京]