專利名稱：一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中時(shí)間同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶碼分多址(WCDMA)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中時(shí)間同步的方法，尤其涉及通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)與無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)(NodeB)的精確時(shí)間值獲得以及時(shí)間同步的技術(shù)問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供基于SNTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的實(shí)現(xiàn)方法，包括步驟一、通過操作維護(hù)中心的配置界面設(shè)置時(shí)間同步參數(shù)；步驟二、啟動(dòng)時(shí)間服務(wù)器上的簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)協(xié)議SNTP服務(wù)；步驟三、作為客戶端的無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC、無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NodeB主動(dòng)向時(shí)間服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求消息，獲取時(shí)間信息并估算網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)；步驟四、進(jìn)行簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)協(xié)議SNTP服務(wù)模式的選擇判斷，如果使用廣播模式則由服務(wù)器按照設(shè)置的定時(shí)間隔廣播時(shí)間信息，如果使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式則由客戶端按照設(shè)定的時(shí)間間隔定時(shí)向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求來獲得時(shí)間信息；步驟五、客戶端獲得服務(wù)器的精確時(shí)間值，去除傳輸延時(shí)影響后，完成自己的時(shí)間同步過程。
由于本發(fā)明通過操作維護(hù)中心OMC與RNS通過按照SNTP的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行傳輸延時(shí)的測(cè)算和精確時(shí)間值的獲取或廣播過程，從而可WCDM通信系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以獲取精確的時(shí)間并保持時(shí)間同步。因此，本發(fā)明能解決寬帶碼分多址(WCDMA)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)間的NodeB的時(shí)間同步的問題。
本發(fā)明所述的方案主要基于以下前提一是通過操作維護(hù)中心OMC(或RNC)可以獲得精確的時(shí)間信息；二是操作維護(hù)中心OMC與無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC、NodeB之間有直接的以太網(wǎng)聯(lián)接或者是IPOA聯(lián)接，無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC與NodeB有IPOA通道；以WCDMA系統(tǒng)的操作維護(hù)中心OMC提供時(shí)間服務(wù)中心功能，實(shí)現(xiàn)SNTP的服務(wù)器。它支持廣播方式和Unicast(服務(wù)器與客戶端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行消息交互)方式以同時(shí)支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用要求情況。
作為WCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的RNC、NodeB上都實(shí)現(xiàn)SNTP的客戶，可以通過Unicast方式主動(dòng)要求獲取時(shí)間值，也可以通過接受服務(wù)器的廣播來獲取時(shí)間值，進(jìn)行同步。
對(duì)于WCDMA網(wǎng)絡(luò)，可以體現(xiàn)為一個(gè)樹形的結(jié)構(gòu)，而時(shí)間同步同樣可以采用多級(jí)方式進(jìn)行。由一個(gè)根結(jié)點(diǎn)提供初始時(shí)間，下一層節(jié)點(diǎn)以這個(gè)根結(jié)點(diǎn)作為服務(wù)器，服務(wù)器端在指定端口上偵聽下級(jí)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，并作出應(yīng)答，或是按照配置的工作模式向葉子節(jié)點(diǎn)上客戶端定時(shí)廣播時(shí)間信息，即根節(jié)點(diǎn)以廣播方式或者Unicast方式向葉子節(jié)點(diǎn)提供時(shí)間信息服務(wù)。下層節(jié)點(diǎn)可以再作為更下層的節(jié)點(diǎn)的時(shí)間服務(wù)器來提供時(shí)間信息。對(duì)于多級(jí)方式進(jìn)行同步，由OMC作為樹的根節(jié)點(diǎn)，提供最初的時(shí)間信息。WCDAM的網(wǎng)絡(luò)中RNC一般可以作為一個(gè)子網(wǎng)(接入網(wǎng))的管理者，管轄一批NodeB，這樣對(duì)于時(shí)間同步服務(wù)，RNC可以作為管轄的NodeB的子樹的根節(jié)點(diǎn)，來提供時(shí)間服務(wù)。
RNC作為子網(wǎng)的管理者，也可以作為本子網(wǎng)內(nèi)部的SNTP服務(wù)器，接受來自于它管轄之下、與之建有IPOA聯(lián)接的NodeB的獲取時(shí)間的請(qǐng)求；在實(shí)現(xiàn)了LANE的情況下，也可以對(duì)這些NodeB進(jìn)行時(shí)間信息廣播。
在具體的實(shí)現(xiàn)方式上嚴(yán)格遵循SNTP協(xié)議。需要作為SNTP服務(wù)器的OMC和RNC都要偵聽缺省的UDP時(shí)間服務(wù)端口(123端口)；同時(shí)支持SNTP的Broadcast方式和Unieast方式；其中Unicast方式除可以用來獲取時(shí)間值外還可以用來估算網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行時(shí)間同步時(shí)的傳輸延時(shí)。
在WCDMA網(wǎng)絡(luò)中作為SNTP客戶的RNC/NodeB完成建立與OMC/RNC之間的IP鏈路(NodeB可以是建立與OMC之間直接的以太網(wǎng)聯(lián)接也可以是建立經(jīng)由RNC到OMC的一條IPOA<IP over ATM>通道，同樣也可以是建立到RNC的IPOA通道)后，向SNTP服務(wù)器發(fā)送多次時(shí)間信息請(qǐng)求進(jìn)行傳輸延時(shí)估算，并獲取當(dāng)前的精確時(shí)間并去除傳播延時(shí)的影響以完成時(shí)間同步的過程。在可以進(jìn)行子網(wǎng)廣播時(shí)RNC/NodeB還可以接受廣播的時(shí)間信息。
進(jìn)行時(shí)間同步時(shí)的網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)估算額可以根據(jù)SNTP服務(wù)器時(shí)間應(yīng)答消息中時(shí)間戳信息計(jì)算，由Originate Timestamp T1、Receive Timestamp T2、Transmit Timestamp T3、Destination Timestamp T4四個(gè)時(shí)間戳信息計(jì)算出傳輸延時(shí)，并保存在本地。傳輸延時(shí)值估算方式如下TDealy＝(T4-T1)-(T2-T3)/2可以通過操作維護(hù)中心OMC設(shè)置作為SNTP服務(wù)器的OMC或者無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)的工作模式，以及參數(shù)，包括廣播時(shí)間間隔、客戶端工作在Unicast模式下定時(shí)向SNTP服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)間信息的時(shí)間間隔、SNTP使用的UDP端口號(hào)等。
NodeB收到來自RNC的廣播消息后，取出其中的服務(wù)器消息離開服務(wù)器的時(shí)間(Transmit Timestamp)字段，并根據(jù)所保存的與RNC之間的傳輸延時(shí)值計(jì)算出當(dāng)前時(shí)間值，并修改本地時(shí)間。


圖1是本發(fā)明方法的實(shí)施例流程圖，按照?qǐng)D1的流程本發(fā)明在步驟1，通過OMC的配置界面設(shè)置時(shí)間同步參數(shù)，參數(shù)項(xiàng)包括服務(wù)器以及客戶端模式選擇、RNC是否充當(dāng)時(shí)間服務(wù)器選擇、廣播定時(shí)間隔、同步使用UDP端口號(hào)、客戶端采用Unicast方式時(shí)向服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)間信息的時(shí)間間隔；在步驟2，啟動(dòng)時(shí)間服務(wù)器(OMC，當(dāng)RNC也作為服務(wù)器時(shí)也包括RNC)上的SNTP服務(wù)；在步驟3、4、5，作為客戶端的RNC、NodeB主動(dòng)向時(shí)間服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求消息，獲取時(shí)間信息并估算網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)；在步驟6、7、8、9，如果使用廣播模式則由服務(wù)器按照設(shè)置的定時(shí)間隔廣播時(shí)間信息，如果使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式則由客戶端按照設(shè)定的時(shí)間間隔定時(shí)向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求來獲得時(shí)間信息；在步驟10客戶端獲得服務(wù)器的精確時(shí)間值去除傳輸延時(shí)影響后完成自己的時(shí)間同步過程；按照NTP的協(xié)議規(guī)范，廣播可以采用子網(wǎng)內(nèi)廣播或者是組播的方式，而NTP組的IP地址唯一為224.0.1.1，但由于SNTP不提供服務(wù)器身份確認(rèn)機(jī)制，無法標(biāo)識(shí)是否是有權(quán)的RNC在通知進(jìn)行時(shí)間同步，因此應(yīng)避免使用組播而使用子網(wǎng)定向廣播。
其中服務(wù)器端(無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC)和客戶端(NodeB)均使用UDP123端口。
各個(gè)步驟中無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)與NodeB之間交互的信息格式統(tǒng)一定義，其具體格式參考圖2，內(nèi)容如下所示LI跳躍指示，表明上1分鐘是否有秒跳躍(上一分鐘為59秒或61秒)，00為正常，11表明時(shí)鐘不同步；VN協(xié)議版本號(hào)，缺省為3；模式Mode表明消息類型是Unicast的客戶端請(qǐng)求/Unicast的服務(wù)器應(yīng)答/Broadcast；Stratum本地時(shí)鐘等級(jí)；Poll廣播時(shí)間間隔，表明廣播間隔為2Poll秒，一般在64秒-1024秒之間；Precision本地時(shí)鐘精度，為八bit有符號(hào)整數(shù)，表明精度為1秒的2Presicion倍；Root Delay相對(duì)于最初時(shí)間源的總的往返時(shí)間延遲值，用32位有符號(hào)的定點(diǎn)數(shù)表示；Root Dispersion相對(duì)于最初時(shí)間源的總的時(shí)間偏差值，用32位有符號(hào)的定點(diǎn)數(shù)表示；Reference Clock Identifier可表明時(shí)鐘來源，比如來源來自原子鐘、GPS、其他NTP服務(wù)器等；Reference Timestamp本地時(shí)鐘上次校準(zhǔn)時(shí)間；Originate Timestamp客戶端請(qǐng)求離開客戶端的時(shí)間；Receive Timestamp客戶端請(qǐng)求到達(dá)服務(wù)器端的時(shí)間；Transmit Timestamp服務(wù)器消息離開服務(wù)器的時(shí)間；Authenticator(optional)認(rèn)證碼，不使用；其中四個(gè)的時(shí)間戳的表示方式為每個(gè)時(shí)間戳數(shù)據(jù)類型為一個(gè)64bit的定點(diǎn)數(shù)，表明從1900年一月一日○時(shí)○分○秒開始到時(shí)間戳點(diǎn)的秒計(jì)數(shù)，其中前32bit為整數(shù)部分，后32bit為小數(shù)部分。
權(quán)利要求
1.一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中時(shí)間同步的方法，包括以下步驟步驟一、通過操作維護(hù)中心的配置界面設(shè)置時(shí)間同步參數(shù)；步驟二、啟動(dòng)時(shí)間服務(wù)器上的簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)協(xié)議SNTP服務(wù)；步驟三、作為客戶端的無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC、無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NodeB主動(dòng)向時(shí)間服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求消息，獲取時(shí)間信息并估算網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)；步驟四、進(jìn)行簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)協(xié)議SNTP服務(wù)模式的選擇判斷，如果使用廣播模式則由服務(wù)器按照設(shè)置的定時(shí)間隔廣播時(shí)間信息，如果使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式則由客戶端按照設(shè)定的時(shí)間間隔定時(shí)向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求來獲得時(shí)間信息；步驟五、客戶端獲得服務(wù)器的精確時(shí)間值，去除傳輸延時(shí)影響后，完成自己的時(shí)間同步過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)間同步的方法，其特征在于，所述步驟五進(jìn)行時(shí)間同步時(shí)，可以根據(jù)簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)協(xié)議SNTP服務(wù)器時(shí)間應(yīng)答消息中時(shí)間戳信息計(jì)算網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)估算額。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)間同步的方法，其特征在于，所述傳輸延時(shí)估算額的估算方式如下TDealy＝(T4-T1)-(T2-T3)/2，并保存在本地，式中，T1為客戶端請(qǐng)求離開客戶端的時(shí)間；T2為客戶端請(qǐng)求到達(dá)服務(wù)器端的時(shí)間；T3為服務(wù)器消息離開服務(wù)器的時(shí)間；T4為到達(dá)目的地的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意之一的所述的時(shí)間同步的方法，其特征在于，所述步驟一中的設(shè)置時(shí)間同步參數(shù)，包括服務(wù)器以及客戶端模式的選擇、無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC是否充當(dāng)時(shí)間服務(wù)器的選擇、廣播定時(shí)間隔、同步使用UDP端口號(hào)、客戶端采用Unicast方式時(shí)向服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)間信息的時(shí)間間隔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬帶碼分多址系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行時(shí)間同步的方法。通過操作維護(hù)中心的界面設(shè)置時(shí)間同步參數(shù)；啟動(dòng)時(shí)間服務(wù)器上的簡單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議SNTP服務(wù)；無線網(wǎng)絡(luò)控制器、無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)主動(dòng)向時(shí)間服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求消息，獲取時(shí)間信息并估算網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)；進(jìn)行簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)時(shí)協(xié)議SNTP服務(wù)模式的選擇判斷，使用廣播模式則由服務(wù)器按照設(shè)置的定時(shí)間隔廣播時(shí)間信息，使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式則由客戶端按照設(shè)定的時(shí)間間隔定時(shí)向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求來獲得時(shí)間信息；客戶端獲得服務(wù)器的精確時(shí)間值，去除傳輸延時(shí)影響后，完成自己的時(shí)間同步過程。本發(fā)明能解決寬帶碼分多址系統(tǒng)內(nèi)完成時(shí)間同步的問題，且維護(hù)操作簡單、工作量小不易出錯(cuò)，可自動(dòng)完成同步。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1459940SQ0211184
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月21日
發(fā)明者沈毅, 董嘉, 樊永寧 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所