[發明專利]一種用于光纖時鐘拉遠的方法和裝置

有效

• 申請號: 201210204667.4
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN103516423B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 肖聰;曹臻;邱昊;陳威;王永春
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04B10/07
• 分類號: H04B10/07;H04W24/04
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 李健,龍洪

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及基站設備中用于時鐘拉遠授時的方法和裝置。

背景技術

在無線通信中，各個NB(基站)為了保持時間同步，需要配置和接入時鐘參考源，比較常用的時鐘參考源有NB內置衛星接收機、1588、與其它基站級聯的時鐘源以及光纖時鐘拉遠等方式。

光纖時鐘拉遠是其中較為重要的一種方式，它使衛星接收機及其天線與NB分離，中間使用光纖相連，使其可以遠距離傳輸，同時提高了NB布局的靈活性。

光纖時鐘拉遠系統包括遠端時鐘設備和近端時鐘設備兩部分，遠端時鐘設備中的衛星接收機在與衛星進行信號交互后生成時鐘定時(PPS脈沖)信號和日期時間(Time?of?Date，TOD)消息，并通過與近端時鐘設備之間的光纖將PPS和TOD消息發送給近端時鐘設備。近端時鐘設備根據接收到的PPS脈沖信號和TOD消息得到與衛星同步的時間信息。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中存在以下技術問題：

在遠端時鐘設備內，有四種消息需要經過編碼然后通過光纖傳送到近端時鐘設備，分別是衛星接收機產生的PPS脈沖及TOD消息，微處理器產生的信令消息，以及近端時鐘設備發起的光纖時延測量的返回消息，其中PPS脈沖及光纖時延測量的返回消息有較高的實時性要求，傳送的時候會記錄下在遠端時鐘設備滯留的時間，在近端時鐘設備恢復PPS脈沖時再將這些時間補償掉，但由于補償是作用于下一秒的PPS，所以如果在遠端時鐘設備記錄的滯留時間是隨機的、不斷變化的，那么恢復出的PPS性能及精度會受到影響，時鐘的抖動也會變大。

現行的光纖時延測量方式是近端時鐘設備發起測量，遠端時鐘設備進行配合，光纖鏈路通后，如果測量成功便不會再測量，除非鏈路狀態出現變化，測量時要求近端時鐘設備及遠端時鐘設備分別記錄時間，由于兩者是兩個不同的設備，所以工作時鐘會有頻差，影響時鐘精度，遠端時鐘設備在組幀編碼時如果沒有及時響應光纖時延測量的返回消息的組幀編碼請求，會導致光纖時延測量超時而失敗。

最后，遠端時鐘設備的組幀仲裁比較復雜，占用較多資源且容易出錯，由于頻差的原因，近端的傳統的PPS補償恢復技術在少數異常情況下會出現丟失PPS的情況，影響整個系統的可靠性。

發明內容

為解決上述所述的技術缺陷，本發明提供一種用于光纖時鐘拉遠的方法和裝置，目的在于使恢復出來的時鐘具有較高的精度和可靠性，能夠滿足各種消息在組幀發送實時性上的要求，有效避免組幀復雜度，并減少緩存的使用，降低成本，避免丟失PPS脈沖信號，提高系統可靠性。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種用于光纖時鐘拉遠的方法，包括：

遠端時鐘設備的衛星接收機產生PPS脈沖信號；

遠端時鐘設備的組幀模塊將所述PPS脈沖信號編碼組幀通過光纖發送至近端時鐘設備；

計算光纖時延測量值，其中計算光纖時延測量值包括：遠端時鐘設備收到近端時鐘設備編碼后發回的PPS脈沖信號后再發送至近端時鐘設備；近端時鐘設備將第二次接收到的PPS脈沖信號與第一次接收到的PPS脈沖信號進行鑒相，得到一個相位差，將相位差換算成時間然后除以2以得到光纖時延測量值；

近端時鐘設備將第一次接收到的PPS脈沖信號和所計算出的光纖時延測量值發送至時鐘恢復模塊進行恢復處理以獲得與衛星接收機輸出的PPS脈沖信號相位一致的PPS脈沖信號。

優選地，在PPS脈沖信號在遠端時鐘設備和近端時鐘設備之間傳送的過程中，在遠端時鐘設備的組幀模塊的組幀調度中，將收到衛星接收機PPS脈沖信號的前10ms到后10ms的時間段劃分給PPS脈沖信號組幀編碼使用，將收到衛星接收機PPS脈沖信號的10ms之后且600ms之前的時間段劃分給TOD消息組幀編碼使用，剩余的時間段劃分給微處理器向外發送信令消息以使PPS脈沖信號在遠端時鐘設備和近端時鐘設備上不做停留。

優選地，在近端時鐘設備恢復所述PPS脈沖信號時，采用PPS冗余備份恢復方法，其中使用主備兩組計數器，其中，主計數器工作，一旦發現異常，檢測到主計數器未計滿到預定值，而下一個PPS脈沖信號到達，則備用計數器開始工作，此時，兩組計數器同時工作，待主計數器計滿輸出之后，則停止計數，轉為備用計數器，而備用計數器則轉為主計數器。

優選地，遠端時鐘設備包括本地PPS脈沖信號產生模塊，在沒有衛星接收機所產生的PPS脈沖信號的情況下，本地PPS脈沖信號產生模塊產生PPS脈沖信號以保證遠端時鐘設備與近端時鐘設備通訊暢通。