[發明專利]一種無線通信網時鐘同步方法、裝置及網元

有效

• 申請號: 201210272761.3
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN103580767B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 于佳亮;于天澤;程華;程衛東;喻煒;劉祎;周奇;王喆
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04W56/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 郭振興;叢芳

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種無線通信網時鐘同步方法、裝置及網元。

背景技術

網絡同步與定時是無線通信系統的重要技術，要保證網絡質量，必須使系統的時鐘質量達到規定的標準。由于無線通信網通常要依賴傳送網來實現定時傳送，在傳統TDM傳輸組網情況下，基站可以從TDM的E1/T1鏈路中恢復同步時鐘信號（也可以從STM-N線路時鐘提取定時），滿足基站參考時鐘的要求，構成無線通信網的業務通道及同步定時鏈路；隨著無線網絡的傳輸部分由TDM向基于分組的IP架構發展，對網絡時鐘同步也提出新的要求。

如圖1所示，GSM網的移動交換機（MSC）-基站控制器（BSC）-基站（BTS）網絡結構一般是星型結構。MSC時鐘一般來自于大樓綜合定時(供給)系統（Building?Integrated?Timing(Supply)System，BITS）。GSM系統時鐘方向是從MSC→BSC→BTS→MS。除了BTS與MS之間采用無線信道傳遞時鐘外，其余部分均采用有線方式傳遞時鐘。MSC到BSC的時鐘傳遞規劃比較簡單，即從上游到下游。但BSC至BTS之間的網絡結構不完全是星型，例如為了網絡的安全性，經常采用環網的結構，即多個BTS串聯之后與BSC形成環形網，這種方式增加了業務的安全性，但給定時規劃增加了難度。

GSM系統各級網元之間連接，一般需要通過同步數字體系（Synchronous?Digital?Hierarchy，SDH）傳輸系統來實現，同時將上游的同步定時信號傳遞到下游網元，并實現網同步。

為了保證基站和基站控制器的時鐘質量，目前采用的技術手段主要是集中在BSS（包括BSC、BTS等）的時鐘模塊，該模塊一般包括鑒頻鑒相器、模數轉換器、數字濾波器、數控振蕩器、分頻器等單元或電路。一般處理步驟是：首先由鑒頻鑒相器檢測出參考時鐘和分頻時鐘的相位差，通過模數轉化器將該偏差轉換為數字量，再經由數字濾波器過濾高頻擾動等形成控制字，并用控制字來調控數控振蕩器的信號頻率，進而分頻形成負反饋，并再一次檢測相位差------通過這種不斷的循環往復，測量出其與參考時鐘的頻率偏差，換算為基站晶振時鐘偏差，并通過基站晶振偏置電壓修正，使基站晶振的輸出時鐘、載波頻率頻偏與參考時鐘一致。對于符合設計要求的時鐘信號進行鎖定跟蹤，達到同步的目的；而對于偏離設計要求的時鐘參考源則予以舍棄，改用內部時鐘（改為時鐘的保持或自由振蕩狀態）。

按照目前通用的無線通信系統時鐘處理機理，要求在每個無線通信網節點設備上都要具有高精度的時鐘檢測功能和裝置。以時鐘頻率精度為例，標準規定要優于0.05ppm，實際該值在0.001ppm以上，要求檢測手段的精度要達到更高的精度水平，遠遠超出一般通信儀表的測試精度（0.1ppm）。要達到如此高的精度要求，各制造廠家通常采用的設計方案是基于默認內部時鐘為基準，并通過檢測該基準與輸入時鐘的偏差，來判斷參考時鐘的質量。這種機制與基站應該經常性跟蹤鎖定參考時鐘，且參考時鐘精度通常要高于基站內部時鐘精度（高出數個數量級）的現實是明顯相悖的。

更為重要的是，僅僅靠檢測參考時鐘的質量，不能全面了解時鐘信號的更多信息，如上游時鐘的編號、質量等級，可用狀態等。由于在每個重要無線網絡節點設備上，一般都設有多個時鐘源可供選擇，如GPS、線路時鐘、內部時鐘等。每個網元時鐘源倒換的依據和順序是根據本網元預先配置好的優先級進行的，與其他網元的配置無關。因為倒換的信息不能傳遞給其他相關網元，因此不能控制整個系統的時鐘狀態協調變化，考慮不周便會引起整個系統的混亂。

目前的無線通信網絡時鐘處理機制，存在一定的局限或不足:

1、可能出現本地的時鐘被外部的低級時鐘同步的情況

2、難以實現多個線路時鐘的自動保護功能；

3、無線通信網不能設計自動切換的備用線路時鐘，其可靠性和可用性受到較大影響。

發明內容

為了解決現有技術中無線通信網時鐘同步機制不準確，避免出現本地的高級時鐘被外部的低級時鐘同步的現象，本發明提出一種無線通信網時鐘同步方法、裝置及系統。

本發明的一個方面，提供一種無線通信網時鐘同步方法，包括：接收上游網元發送的包含定時質量標記的時鐘信號；根據所述包含定時質量標記的時鐘信號對所述上游網元的時鐘質量進行檢測；當所述上游網元的時鐘質量符合預先設定的要求時，將本網元的時鐘與所述上游網元的時鐘進行同步。