專利名稱：一種基于無線方式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及通信網(wǎng)時(shí)鐘同步的方法。
背景技術(shù)：
在無線通信中，基站間同步非常重要，如果基站間失同步或者誤差過大會(huì)造成 很多問題，例如，無法接入，無法切換，掉話等等。原先的無線通信使用FDM(Frequency Division Multiplex，頻分復(fù)用)技術(shù)居多，由于頻譜資源日趨緊張，無線通信逐漸向?qū)︻l 譜使用更加靈活的TDM(Time Division Multiplex，時(shí)分復(fù)用)技術(shù)方向發(fā)展。這就對(duì)基站 間同步提出了更高的要求，在原先的頻率同步要求上增加了相位同步要求，即任意兩個(gè)基 站間通過時(shí)鐘頻率直接得到的PPlS (Pulse Per one Second，每秒一次脈沖)信號(hào)也同步。GPS(Global Position System，全球定位系統(tǒng))和基于精確時(shí)間同步協(xié)議的同步 技術(shù)可以有效地解決同步問題，但都有很大的局限性。GPS信號(hào)易受地形影響，而且無法覆 蓋室內(nèi)，基于精確時(shí)間同步協(xié)議的同步技術(shù)由于對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的對(duì)稱分布性非常敏感，所以 組網(wǎng)層級(jí)結(jié)構(gòu)要求很嚴(yán)格，否則無法進(jìn)行同步，這使得基站間時(shí)鐘同步成為一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于無線方式實(shí)現(xiàn)基站間時(shí)鐘同步的 方法，通過空口回復(fù)報(bào)文消息，快速實(shí)現(xiàn)基站間同步。本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有同步技術(shù)使用范圍受 限的缺點(diǎn)，結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提出的新要求，提出一種利用空口進(jìn)行同步的方法。其核心在 于同步節(jié)點(diǎn)無線檢測(cè)基站信號(hào)，并以無線終端的方式接入基站，將時(shí)頻偏偏差值上報(bào)基站。本發(fā)明提供了一種基于無線方式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的方法，所述方法包括同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空口信號(hào)檢測(cè)，檢測(cè)到被測(cè)基站；根據(jù)接收到所述被測(cè)基站發(fā)送的空口信號(hào)起始標(biāo)志與同步節(jié)點(diǎn)保存的同步參考 進(jìn)行比較，得出所述被測(cè)基站與同步節(jié)點(diǎn)的時(shí)頻偏偏差；所述同步節(jié)點(diǎn)接入所述被測(cè)基站，將所述時(shí)頻偏偏差消息上報(bào)給被測(cè)基站，所述 被測(cè)基站根據(jù)所述消息與同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)鐘同步。進(jìn)一步地，上述的方法中，在同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空口信號(hào)檢測(cè)之前，所述方法還包括 所述同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參考源選擇，并與所述參考源進(jìn)行時(shí)鐘同步；所述參考源包括衛(wèi)星同 步信號(hào)或基站信號(hào)或本地產(chǎn)生。進(jìn)一步地，上述的方法中，若所述參考源為基站信號(hào)，所述同步節(jié)點(diǎn)與所述參考源 進(jìn)行時(shí)鐘同步具體為同步節(jié)點(diǎn)向參考源基站發(fā)送測(cè)距信息；同步節(jié)點(diǎn)接收參考源基站發(fā) 送的前導(dǎo)碼和回復(fù)的測(cè)距響應(yīng)信息，所述測(cè)距響應(yīng)信息中包含所述測(cè)距信息的時(shí)偏；同步 節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到前導(dǎo)碼時(shí)間點(diǎn)和測(cè)距信息的時(shí)偏調(diào)整本地時(shí)鐘。進(jìn)一步地，上述的方法中，若所述參考源為衛(wèi)星同步信號(hào)，所述同步節(jié)點(diǎn)與所述參 考源進(jìn)行時(shí)鐘同步具體為所述同步節(jié)點(diǎn)接收所述衛(wèi)星同步信號(hào)，根據(jù)所述衛(wèi)星同步信號(hào) 中的時(shí)鐘對(duì)本地時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)整。
進(jìn)一步地，上述的方法中，所述同步節(jié)點(diǎn)接入所述被測(cè)基站時(shí)，在接入中得到測(cè)距 消息，根據(jù)測(cè)距消息對(duì)所述時(shí)頻偏偏差進(jìn)行調(diào)整，同步節(jié)點(diǎn)將調(diào)整后的時(shí)頻偏偏差上報(bào)給 被測(cè)基站。進(jìn)一步地，上述的方法中，同步節(jié)點(diǎn)將調(diào)整后的所述時(shí)頻偏偏差消息上報(bào)給被測(cè) 基站，所述被測(cè)基站根據(jù)所述消息與同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)鐘同步具體為同步節(jié)點(diǎn)將調(diào)整時(shí)頻 偏數(shù)據(jù)組成符合要求的媒體接入控制層管理消息，在保留字段處填入約定的識(shí)別字段，上 報(bào)至被測(cè)基站。應(yīng)用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，有效規(guī)避了衛(wèi)星同步信號(hào)無法覆蓋室內(nèi)和有線同步 方式對(duì)組網(wǎng)層級(jí)結(jié)構(gòu)要求高的缺點(diǎn)，提高了時(shí)鐘同步的性能。


圖1是同步節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)果示意圖；圖2是參考源為衛(wèi)星同步信號(hào)時(shí)同步節(jié)點(diǎn)工作流程圖；圖3時(shí)參考源為基站時(shí)同步節(jié)點(diǎn)工作流程具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)說明。同步節(jié)點(diǎn)模擬正常終端行為，并且能夠正常接入一個(gè)或者多個(gè)基站，其同步參考 可以是衛(wèi)星同步信號(hào)，也可以是接入或未接入的其中一個(gè)或多個(gè)基站。具體參考圖1所示。 同步節(jié)點(diǎn)101，同步衛(wèi)星102，基站A103，基站B104。如圖2所示，若參考源為衛(wèi)星同步信號(hào)，同步節(jié)點(diǎn)使基站同步工作流程，包括如下 步驟步驟201 同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參考選擇，手動(dòng)或自動(dòng)方式配置參考衛(wèi)星同步信號(hào)，同步 節(jié)點(diǎn)與衛(wèi)星同步信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘同步；步驟202 同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空口信號(hào)檢測(cè)，使用與當(dāng)前使用協(xié)議相符合的技術(shù)對(duì)空 口接收到的類似于導(dǎo)頻、前導(dǎo)碼或具有標(biāo)志性的信號(hào)進(jìn)行搜索，并搜索到被測(cè)基站；步驟203 同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)偏估計(jì)，測(cè)量出導(dǎo)頻、前導(dǎo)碼或具有標(biāo)志性的信號(hào)與 GPS給出的PPlS信號(hào)的偏差，并根據(jù)當(dāng)前協(xié)議規(guī)定或者預(yù)設(shè)置的偏移值估算出被測(cè)基站口 空信號(hào)實(shí)際位置與預(yù)期位置的偏差值；步驟204:同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行頻偏估計(jì)，測(cè)量出導(dǎo)頻、前導(dǎo)碼或具有標(biāo)志性的信號(hào)與 GPS給出的PPlS(Pulse Per one Second)信號(hào)的動(dòng)態(tài)偏移值，估算出被測(cè)基站的頻偏值；步驟205 同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行正常接入基站處理，進(jìn)行與當(dāng)前協(xié)議符合的終端行為接 入被測(cè)基站；步驟206 同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整數(shù)據(jù)反饋，根據(jù)事先與基站約定的方式上報(bào)基站需 要調(diào)整的時(shí)偏和頻偏估計(jì)值；其中約定的方式可以是在口空特殊位置發(fā)送上報(bào)數(shù)據(jù)，或 使用符合當(dāng)前協(xié)議格式的消息上報(bào)數(shù)據(jù)，或作為上層應(yīng)用程序基于當(dāng)前空口協(xié)議上報(bào)數(shù) 據(jù)。所述被測(cè)基站根據(jù)上報(bào)的所述時(shí)偏和頻偏估計(jì)值與同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)鐘同步。如圖3所示，在參考源為基站時(shí)，結(jié)合圖1，本發(fā)明所述的基于無線方式實(shí)現(xiàn)基站間時(shí)鐘同步的方法，包括如下步驟步驟301 手動(dòng)配置同步節(jié)點(diǎn)101的參考方式為基站信號(hào)，同時(shí)選擇基站A103作 為參考源，掃描空口無線信號(hào)，根據(jù)設(shè)置的基站識(shí)別信息選擇事先設(shè)置的參考基站A103的 頻段；步驟302 同步節(jié)點(diǎn)101向基站A103發(fā)送IEEE 802. 16協(xié)議中約定的終端初始接 入的測(cè)距信息，同時(shí)同步節(jié)點(diǎn)101接收基站A103發(fā)送IEEE 802. 16協(xié)議中約定的前導(dǎo)碼和 回復(fù)的測(cè)距響應(yīng)信息，測(cè)距響應(yīng)信息中包含前面發(fā)送的測(cè)距信息的時(shí)偏，同步節(jié)點(diǎn)101根 據(jù)接收到前導(dǎo)碼時(shí)間點(diǎn)和測(cè)距信息的時(shí)偏調(diào)整本地時(shí)鐘進(jìn)行跟蹤、鎖定，并定時(shí)10秒間隔
重復(fù)該步驟一次；步驟303 同步節(jié)點(diǎn)101再次檢測(cè)空口無線信號(hào)，搜索到基站B104 ；步驟304 根據(jù)基站B104下行發(fā)送的IEEE 802. 16協(xié)議中約定的前導(dǎo)碼獲得數(shù)據(jù) 幀的起始位置，通過比較本地保存的基站A103的數(shù)據(jù)幀起始位置，估算出基站B104與同步 節(jié)點(diǎn)101本地的時(shí)頻偏偏差值；步驟305 同步節(jié)點(diǎn)101進(jìn)行符合IEEE 802. 16協(xié)議的終端接入行為，交互消息接 入基站B104 ；步驟306 同步節(jié)點(diǎn)101以接入過程中交互的測(cè)距信息作為參考，對(duì)之前估算的基 站B104的時(shí)頻偏偏差值進(jìn)行微調(diào)；步驟307 同步節(jié)點(diǎn)101將調(diào)整時(shí)頻偏數(shù)據(jù)組成符合IEEE 802. 16協(xié)議的媒體接 入控制層管理消息，在保留字段處填入約定的識(shí)別字段以區(qū)分協(xié)議規(guī)定外的管理消息類 型，上報(bào)至基站B104 ；定時(shí)10秒間隔重復(fù)步驟306。所述基站104根據(jù)媒體接入控制層管理消息與同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)鐘同步。上述設(shè)置參考源，還可以是同步節(jié)點(diǎn)基于本地產(chǎn)生的方式。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于無線方式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的方法，其特征在于，所述方法包括同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空口信號(hào)檢測(cè)，檢測(cè)到被測(cè)基站；根據(jù)接收到所述被測(cè)基站發(fā)送的空口信號(hào)起始標(biāo)志與同步節(jié)點(diǎn)保存的同步參考進(jìn)行 比較，得出所述被測(cè)基站與同步節(jié)點(diǎn)的時(shí)頻偏偏差；所述同步節(jié)點(diǎn)接入所述被測(cè)基站，將所述時(shí)頻偏偏差消息上報(bào)給被測(cè)基站，所述被測(cè) 基站根據(jù)所述消息與同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)鐘同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空口信號(hào)檢測(cè)之前，所述 方法還包括所述同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參考源選擇，并與所述參考源進(jìn)行時(shí)鐘同步。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述參考源包括衛(wèi)星同步信號(hào)或基站信號(hào)或本地產(chǎn)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，若所述參考源為基站信號(hào)，所述同步節(jié)點(diǎn) 與所述參考源進(jìn)行時(shí)鐘同步具體為同步節(jié)點(diǎn)向參考源基站發(fā)送測(cè)距信息；同步節(jié)點(diǎn)接收參考源基站發(fā)送的前導(dǎo)碼和回復(fù)的測(cè)距響應(yīng)信息，所述測(cè)距響應(yīng)信息中 包含所述測(cè)距信息的時(shí)偏；同步節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到前導(dǎo)碼時(shí)間點(diǎn)和測(cè)距信息的時(shí)偏調(diào)整本地時(shí)鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，若所述參考源為衛(wèi)星同步信號(hào)，所述同步 節(jié)點(diǎn)與所述參考源進(jìn)行時(shí)鐘同步具體為所述同步節(jié)點(diǎn)接收所述衛(wèi)星同步信號(hào)，根據(jù)所述衛(wèi)星同步信號(hào)中的時(shí)鐘對(duì)本地時(shí)鐘進(jìn) 行調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步節(jié)點(diǎn)接入所述被測(cè)基站時(shí)，在接 入中得到測(cè)距消息，根據(jù)測(cè)距消息對(duì)所述時(shí)頻偏偏差進(jìn)行調(diào)整，同步節(jié)點(diǎn)將調(diào)整后的時(shí)頻 偏偏差上報(bào)給被測(cè)基站。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，同步節(jié)點(diǎn)將調(diào)整后的所述時(shí)頻偏 偏差消息上報(bào)給被測(cè)基站，所述被測(cè)基站根據(jù)所述消息與同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)鐘同步具體為同步節(jié)點(diǎn)將調(diào)整時(shí)頻偏數(shù)據(jù)組成符合要求的媒體接入控制層管理消息，在保留字段處 填入約定的識(shí)別字段，上報(bào)至被測(cè)基站。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供一種基于無線方式實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的方法，所述方法包括同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空口信號(hào)檢測(cè)，檢測(cè)到被測(cè)基站；根據(jù)接收到所述被測(cè)基站發(fā)送的空口信號(hào)起始標(biāo)志與同步節(jié)點(diǎn)保存的同步參考進(jìn)行比較，得出所述被測(cè)基站與同步節(jié)點(diǎn)的時(shí)頻偏偏差；所述同步節(jié)點(diǎn)接入所述被測(cè)基站，將所述時(shí)頻偏偏差消息上報(bào)給被測(cè)基站，所述被測(cè)基站根據(jù)所述消息與同步節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)鐘同步；應(yīng)用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，有效規(guī)避了衛(wèi)星同步信號(hào)無法覆蓋室內(nèi)和有線同步方式對(duì)組網(wǎng)層級(jí)結(jié)構(gòu)要求高的缺點(diǎn)，提高了時(shí)鐘同步的性能。
文檔編號(hào)H04W88/08GK102118779SQ200910238819
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者吳冬凌, 鄭偉, 陳偉 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司