[發明專利]通信系統中時鐘同步裝置及方法

有效

• 申請號: 200910078082.0
• 申請日: 2009-02-13
• 公開（公告）號: CN101807965A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 潘晨聰;謝子陽;張連棟;翟宇坤;高峰;徐大為
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04W56/00;H04B7/26
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理事務所(普通合伙) 11304
• 代理人: 王學強

技術領域

本發明涉及通信技術，具體涉及一種通信系統中時鐘同步裝置及方法。

背景技術

在通信系統中，基站之間有嚴格的時間同步和頻率同步要求。比如，在 TD-SCDMA(時分同步的碼分多址)系統中，所有基站都需要一個精度是3us 的1PPS(1脈沖/秒)的時間同步信號，以確保用戶從一個小區進入另一小區 時不會發生掉話。基站之間空口的頻率同步要求在0.05ppm(Parts?Per?Million， 百萬分率)。

目前，TD-SCDMA系統中，基站之間的同步主要依靠的是衛星導航系統， 如GPS(全球定位系統)和北斗等。為此，所有TD-SCDMA基站都必須安裝一 個GPS或北斗接收機，而且該接收機輸出PPS的精度要保證在基站空中接口同 步要求的3us以內。現在專門為授時設計的GPS和北斗接收機可提供20ns到 200ns范圍的精度，所以選用授時型的GPS或北斗接收機就能滿足基站空口時 間同步3us的要求。

為了保證通信系統具有很高的可用性，要求在GPS或北斗接收機失效時通 信系統也必須能繼續運行，基站的時鐘同步系統仍然需要提供一個精度為3us 的PPS信號。在這種情況下，PPS信號是靠基站時鐘系統中的時鐘工作在保持 模式下完成的。

如圖1所示，是現有技術中TD-SCDMA系統基站的同步方案的示意圖。

利用衛星導航接收機101接收通過衛星導航系統輸出精確的秒脈沖，基站 內后級的鎖相環包括：鑒相器102、鎖相環濾波器103、信號放大器104、本地 壓控晶振(OCXO)105，根據接收機輸出的PPS信號調整本地壓控晶振105， 使本地壓控晶振105鎖定在接收機提供的參考PPS。當通過衛星導航系統輸出 的PPS信號不可用時，鎖相環工作在保持模式，本地壓控晶振105將自由振蕩。

高穩定性的本地壓控晶振能夠在保持模式下24小時內輸出PPS精度在3us。

在實現本發明技術方案的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問 題：

(1)對本地壓控晶振的穩定性要求很高，穩定性高的晶振的價格比較昂 貴，增加了基站的成本；

(2)由于晶振的穩定性主要受晶體老化和外界溫度的影響，其保持時間 較短，一旦衛星導航接收機出現問題，必須要在24小時內更換，否則，用戶在 跨區通話時將可能會掉話。

發明內容

本發明實施例提供一種通信系統中時鐘同步裝置及方法，以提高通信系統 中時鐘同步的可靠性。

為此，本發明實施例提供如下技術方案：

一種通信系統中時鐘同步的裝置，包括：

本地壓控晶振，用于產生本地時鐘信號；

GPS接收機，用于接收GPS信號，并根據所述GPS信號產生主參考時鐘 信號；

第一鑒相器，用于鑒別所述GPS接收機產生的主參考時鐘信號和本地壓 控晶振產生的時鐘信號的相位誤差；

恢復時鐘信號單元，用于從E1線路上獲取輔助參考時鐘信號；

第二鑒相器，用于鑒別所述恢復時鐘信號單元獲取輔助參考時鐘信號和本 地壓控晶振產生的時鐘信號的相位誤差；

控制單元，用于鎖相控制，并對所述恢復時鐘信號單元獲取的輔助參考時 鐘信號進行質量監測，使所述本地壓控晶振在所述主參考時鐘信號正常時，根 據所述主參考時鐘信號產生本地時鐘同步信號；在所述主參考時鐘信號故障 時，根據監測結果使所述本地壓控晶振根據所述輔助參考時鐘信號產生本地時 鐘同步信號，或者根據自身產生的時鐘信號生成本地時鐘同步信號。

一種通信系統中時鐘同步的方法，包括：

根據接收的GPS信號產生主參考時鐘信號，并從E1線路上獲取輔助參考 時鐘信號；

在所述GPS信號正常時，根據所述主參考時鐘信號產生本地時鐘同步信 號；

在所述GPS信號故障時，根據所述輔助參考時鐘信號的質量狀態，選擇 根據所述輔助參考時鐘信號產生本地時鐘同步信號，或者根據本地壓控晶振產 生的時鐘信號生成本地時鐘同步信號。