CN101420747B - 同步方法、基站、网络服务器以及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种同步方法、基站、网络服务器和通信系统。该同步方法包括时钟从基站接收来自时钟参考基站的Preamble信号；检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差；根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差；利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步以实现同所述时钟参考基站的同步。通过该同步方法，基站可以通过检测本网络内的时钟参考基站的Preamble信号，确定与其的相位偏差来进行快速同步。

Description

同步方法、基站、网络服务器以及通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种同步的方法、基站、网络服务器以及通信系统。

背景技术

现有的无线通信系统中基站的同步多应用全球定位系统GPS(Global Position System)同步技术来进行同步，现有的全球定位系统GPS分为：

空间部分-GPS卫星星座；

地面控制部分-地面监控系统；

用户设备部分-GPS信号接收机。

GPS卫星星座和地面监控系统一起协作，向地面提供精确的时间信号，该信号能够覆盖全球所有区域，GPS信号接收机在接收到卫星星座的时间信号后，输出精确的1PPS脉冲和绝对时间给需要同步的通信设备(如基站等)。精确的绝对时间和精确、稳定的1PPS的脉冲是通信系统内实现同步的重要条件。

发明人发现：在室内覆盖的场景下，传统的同步机制比如GPS同步技术不能很好的解决同步问题，如GPS信号通过卫星发送，在建筑物遮挡的室内，以及建筑物密集的市区，GPS信号受到遮挡和衰减，导致GPS信号不能很好的接收，这样，在室内安装而且需要同步的通信设备就不能通过直接通过GPS接收机来实现好的同步。室外GPS在遭遇雷击的情况下，容易造成GPS失效，导致与其它基站间的相互强干扰，且GPS也导致成本的升高。

发明内容

本发明实施例提供了一种同步的方法、基站、网络服务器以及通信系统，以解决基站无法接收到GPS信号而导致无法同步的问题。

本发明实施例提供的一种同步的方法，具体包括：

时钟从基站接收来自时钟参考基站的Preamble信号；

检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差；

根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差；

利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步；

所述时钟从基站在接收来自时钟参考基站的Preamble信号前先确定时钟参考基站，具体包括：

所述时钟从基站扫描相邻基站，将扫描到的相邻基站的Preamble信号作为集合S1上报给网络服务器；

所述网络服务器确定所述集合S1中的Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2；

从所述基站集合S2中选择时钟参考基站；

将选择的时钟参考基站的相关信息发送给所述时钟从基站。

本发明实施例提供的一种网络服务器，具体包括接收模块、确认模块、存储模块、选择模块和发送模块，

所述的接收模块，用于接收来自基站的Preamble信号集合S1；

所述确认模块，用于确认所述集合S1中的各个Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2；

所述存储模块，用于存储基站的时钟状态；

所述选择模块，用于根据所述存储模块存储的所述基站的时钟状态从所述确认模块所确认的基站集合S2中选择时钟参考基站，将选择的时钟参考基站的相关信息发送给所述发送模块；

所述发送模块，用于将所述时钟参考基站的相关信息发送给所述基站。

本发明实施例提供的通信系统，该系统包括时钟从基站，所述的时钟从基站以可通信方式同时钟参考基站相连；

所述时钟从基站，用于接收来自时钟参考基站的Preamble信号，检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差，根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差，利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步；

所述系统还包括网络服务器；

所述时钟从基站，还用于扫描相邻基站，将扫描到的相邻基站的Preamble信号作为集合S1上报给所述网络服务器；

所述网络服务器，用于确定所述集合S1中的Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2；从所述基站集合S2中选择时钟参考基站；将选择的时钟参考基站的相关信息发送给所述时钟从基站。

这样，通过上述的方案，本时钟从基站可以根据所述时钟参考基站的Preamble信号就快速同所述时钟参考基站达到同步，而不需要接收GPS信号，这样可以不受覆盖场景的限制，不会因为基站不能接收GPS信号而导致不能同步，通过本发明实施例，基站可以简单、快速的取得同步，而且因为可以不需要GPS装置，还可以降低基站的成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的同步示意图；

图2为本发明实施例提供的初始同步阶段的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的周期同步阶段的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的确定时钟参考基站的方法流程示意图；

图5为本发明实施例提供的重新确定时钟参考基站的方法流程示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种重新确定时钟参考基站的方法流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种网络服务器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案以及优点表达的更清楚明白、下面结合具体实施例和附图详细说明本发明实施例提供的技术方案。

下面以在WiMAX系统为例来详细说明本发明实施例提供的同步方法，在WiMAX系统中，所述的导频信号可以是Preamble信号，本发明实施例并不仅限于在WiMAX系统中。

在WiMAX系统中，基站的Preamble信号覆盖距离远远高于其广播消息和业务信道覆盖距离，利用该特性，本发明实施例中，需要同步的基站可以接收其相邻的某基站的Preamble信号并通过解调该相邻基站的Preamble信号，恢复出该相邻基站的时钟，从而实现与该相邻基站的同步。

利用本发明实施例提供的同步方法，在网络区域中，设定时钟参考基站R_BS，一般可选取能够接收到GPS信号或者通过其他方式获得了精确同步的基站作为时钟参考基站，该区域内其它能够接收到该时钟参考基站R_BS的Preamble信号的基站可以作为时钟从基站SLAVE_BS，如图1所示。所述时钟从基站SLAVE_BS接收本区域内时钟参考基站R_BS的Preamble信号，测量出本时钟从基站SLAVE_BS相对于所述时钟参考基站R_BS的相位偏差，再根据所述测出的相位偏差对本时钟从基站SLAVE_BS的时间进行调整，进而还根据所述测量出的相位偏差，得到频率偏差，根据所述频率偏差来调整该时钟从基站SLAVE_BS的频率，从而实现时钟从基站SLAVE_BS与时钟参考基站R_BS之间的频率和时间同步。

这样，通过上述的同步方法，本时钟从基站SLAVE_BS可以根据所述时钟参考基站的Preamble信号就快速同所述时钟参考基站R_BS达到同步，而不需要接收GPS信号，这样可以不受覆盖场景的限制，不会因为基站不能接收GPS信号而导致不能同步，通过本发明实施例，基站可以简单、快速的取得同步，而且因为可以不需要GPS装置，还可以降低基站的成本。

优选的，本发明实施例中，时钟从基站SLAVE_BS的同步可以分成两个阶段进行，即初始同步阶段和周期同步阶段，如图2所示的本发明实施例提供的同步方法中初始同步阶段的流程示意图，具体如下：

步骤200、确定监听所述时钟参考基站R_BS的起始帧，以及监听的重复次数N。

本发明实施例中，若某时钟从基站SLAVE_BS需要同步，则确定了时钟参考基站R_BS后，这样可以利用所述确定的时钟参考基站R_BS的Preamble信号进行同步。

当确定了时钟参考基站R_BS后，时钟从基站SLAVE_BS确定为同步所需监听所述时钟参考基站R_BS的起始帧，如可以是确定待监听的起始帧的帧号，本发明实施例中，所述的确定待监听的起始帧可以是随机选择所述时钟参考基站R_BS的某帧作为起始帧；优选的，也可以是根据所述时钟参考基站R_BS的起始时间和同步周期来确定待监听的起始帧，这样就可以确保所述的时钟从基站可以监听到所述的时钟参考基站的信号；进一步的还确定监听的重复次数N，这里，N＞＝1，如N取值可以是100或200，甚至可以是1。

步骤201、从所述确定的起始帧开始接收所述时钟参考基站R_BS的Preamble信号，测量与所述Preamble信号的相位偏差，根据所述相位偏差确定频率偏差，进行同步操作。

本实施例中，所述时钟从基站SLAVE_BS从所述确定的起始帧开始对于接收到的每一个Preamble信号，都测量与所述Preamble信号的相位偏差，如此重复所述的N次，然后将N次测量得到的相位偏差求平均，得到平均的相位偏差，并根据所述N次测量得到的相位偏差相应的来确定频率偏差，并对其进行平均，获取平均的频率偏差。利用平均的相位偏差来调整本地时间，根据所述平均的频率偏差来调整本地频率，这样以达到同时钟参考基站的时间和频率的同步。

所述的根据所述N次测量得到的相位偏差确定频率偏差具体可以是按照如下公式来测算频率偏差：

公式1：频率偏差＝(Pi-Pj)/(Ti-Tj)

所述Pi为第i次检测到的相位偏差，Ti为第i次检测相位偏差的时间，所述Pj为第j次检测到的相位偏差，Tj为第j次检测相位偏差的时间，i＞j。进一步的，在本实施例中，所述i＜＝N，j＜＝N。

如，本实施例中，可以是针对连续的两个相位偏差来确定相应的频率偏差，即此时i-j为1，这样可以得到N-1个频率偏差，并所述的N-1个频率偏差求平均，获取平均的频率偏差。

这样，通过上述的初始同步流程，本时钟从基站SLAVE_BS可以根据所述时钟参考基站的Preamble信号就快速同所述时钟参考基站R_BS达到同步，而不需要接收GPS信号，这样可以不受覆盖场景的限制，不会因为基站不能接收GPS信号而导致不能同步，通过本发明实施例，基站可以简单、快速的取得同步，而且因为可以不需要GPS装置，还可以降低基站的成本。

在所述时钟从基站取得同步后开始正常工作，进一步的，在后续的过程中，所述时钟从基站SLAVE_BS还可以使用下面本发明实施例提供的周期同步的方法。如图3所示，为本发明实施例提供的基站同步方法中周期同步阶段的流程示意图，具体如下：

步骤300、确定同步周期。

本实施例中，当同步精度达到较高水平后，可进入周期同步阶段，可根据当前实际已取得的同步情况确定同步周期，如可以是50s或100s等，这样，当所述同步周期到时，进行一次同步。

步骤301、当到所述同步周期时，接收来自所述时钟参考基站R_BS的Preamble信号，测量与所述Preamble信号的相位偏差，根据所述相位偏差确定频率偏差，进行同步操作。

本实施例中，利用所述相位偏差来调整本地时间，进一步的，根据所述频率偏差，并根据所述确定的频率偏差来调整本地的频率，这样以达到同时钟参考基站的时间和频率的同步。所述的根据所述相位偏差确定同时钟参考基站R_BS的频率偏差可以是根据上述公式1的方法来确定频率偏差，则Pi取值本次检测的相位偏差，Pj取值为上一次同步周期所检测到的相位偏差，Ti-Tj即为同步周期。

优选的，在本发明实施例中，根据同步精度的情况还可以逐步增大同步周期，即同步精度越高则同步周期可以设置的越大，当同步周期增大到1000s后就可以不再增大同步周期了，如果连续M次都检测到同时钟参考基站R_BS的相位偏差都小于预设门限t(如2us)，则可判断本时钟从基站SLAVE_BS已经进入稳定状态。

可选的，本发明实施例中，也可以是直接进入周期同步阶段，而不需要做初始同步。

优选的，本发明实施例中，时钟从基站SLAVE_BS与时钟参考基站R_BS之间的时钟参考关系是可以传递的，如系统中如果有BS0、BS1、BS2、BS3四个基站，其中BS1以BS0为时钟参考基站，BS2可以以BS1为时钟参考基站，BS3可以以BS2为时钟参考基站，当然，所述BS3也可以是以BS0或BS1为时钟参考基站，这样，甚至整个网络中可以只有一个基站接GPS或其它标准时钟源，其它的基站都直接或者间接的以其作为参考源，从而达到整个网络的同步。

在网络中，基站维护自己的时钟状态，上报给网络服务器，所述网络服务器保存基站的时钟状态以及网络中的邻区关系。本发明实施例提供的一种时钟状态的确定方法是：通过外接GPS或其它标准时钟源而且取得同步的基站，其时钟状态为0级；以0级基站为时钟参考基站的基站为1级，以1级基站为时钟参考基站的为2级，依次往下传递，0级为最高优先级，级数越大优先级越低。当某基站需要同步时，可采用如下本发明实施例提供的一种确定时钟参考基站的方法，具体如图4所示：

步骤400、网络服务器接收来自某时钟从基站上报的Preamble信号集合S1。

本发明实施例中，当某时钟从基站BS1需要同步时，所述时钟从基站BS1可以扫描其相邻基站的Preamble信号，将扫描到的相邻基站的Preamble信号作为集合S1上报给网络服务器。优选的，所述时钟从基站BS1可将所述描到的相邻基站的Preamble信号中较强的信号上报给所述网络服务器。如，可以是预先设定信号强度RSSI(Received Signal Strength Indication：接收信号强度指示)的门限值T1，若所述描到的相邻基站的Preamble信号的信号强度RSSI大于所述T1，则将该Preamble信号放到集合S1中；也可以是预先设定载干噪声比CINR(Carrier-to-Interference Noise Ratio)的门限值T2，则若所述描到的相邻基站的Preamble信号的CINR大于所述T2，则将该Preamble信号放到集合S1中；还可以是当所述描到的相邻基站的Preamble信号的信号强度RSSI大于所述T1、且其CINR大于所述T2时，则将该Preamble信号放到集合S1中，所述时钟从基站BS1将集合S1上报给网络服务器。

本发明实施例中，所述的网络服务器可以是系统中独立的物理实体，也可以是集成在网络中的某其他实体，如可以是集成在网络中的网络管理系统，也可以是集成在网络中的网关。本实施例中，所述网络服务器保存有网络中的基站的时钟状态以及各个基站的相邻基站列表。

步骤401、所述网络服务器确认所述集合S1中的各个Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2。

步骤402、所述网络服务器从所述基站集合S2中选择时钟参考基站R_BS。

本发明实施例中，所述网络服务器根据所述基站集合S2中的各个基站，分别查询其时钟状态，选择较高优先级时钟状态的基站作为时钟参考基站R_BS。优选的，可选择最高优先级时钟状态的基站作为时钟参考基站。进一步优选的，若所述的集合S1中有多个Preamble信号都属于所述选择的时钟参考基站，则优选的，选择信号质量最高的Preamble信号，如可以是RSSI最大或CINR最大等。

步骤403、将所确认的时钟参考基站的相关信息通知所述时钟从基站。

本实施例中，所述时钟参考基站的相关信息包括所述时钟参考基站的时钟状态、Preamble信号序号和以及所述时钟参考基站的频点；进一步的，所述相关信息还可以包括所述时钟参考基站的起始时间和其同步周期。

这样，所述时钟从基站BS1收到来自网络服务器通知的时钟参考基站的相关信息后，根据所述确定的时钟参考基站的Preamble信号序号和以及频点确认待接收的时钟参考基站的Preamble信号；优选的，还可以根据所述时钟参考基站的起始时间和其同步周期来确定接收的起始帧，从所述确定的起始帧开始接收来自所述时钟参考基站的Preamble信号，按照上述本发明实施例提供的同步方法来进行同步。

可选的，本发明实施例中，若所述网络服务器无法确认所述集合S1中各个Preamble信号所归属的基站，则可以根据频率自规划确认信号质量最好的Preamble信号并将所确认的Preamble信号的信息发送给所述时钟从基站。本实施例中，若所述网络服务器发现自己无法确认所述集合S1中各个Preamble信号所属的基站，则可以根据频率自规划的结果，判断所述集合S1中的各个Preamble信号是否有与所述基站同频的Preamble信号，若有，则优选的，从这些同频的Preamble信号中选择信号质量最高的Preamble信号以供所述基站作为时钟参考；若没有，则选择从所述集合S1中选择信号质量最高的Preamble信号以供所述基站作为时钟参考。

通过本实施例可以为基站确定合适时钟参考基站以使得基站可以使用时钟参考基站进行同步，而且在确定时钟参考基站时选择的是时钟状态优先级较高或优先级最高的时钟参考基站，这样可以有效的避免多个基站形成时钟参考闭环的情况出现，这样很好的保证了网络中基站的是中同步性能。

进一步的，当该基站BS1在测量所述Preamble信号以进行同步的过程中，若出现时钟源丢失，则需要重新确认时钟参考基站，则该基站可以是重新扫描其相邻基站的Preamble信号并上报所述网络服务器，可按照上述实施例的方案重新确认时钟参考基站并进行同步。也可以是按照本发明实施例提供的如下方法来重新确认时钟参考基站，具体如图5所示：

步骤500、若基站的时钟源丢失，则上报网络服务器。

当基站在同步过程中如果其时钟源丢失，如不能锁定其时钟参考基站等，则基站将其时钟源丢失的信息上报所述网络服务器。

步骤501、所述网络服务器从所述基站上报的Preamble信号集合中选择新的时钟参考基站，指示所述基站对所述新的时钟参考基站进行扫描。

本实施例中，所述网络服务器可以是直接从之前基站上报的Preamble信号集合S1中选择新的时钟参考基站，这里可以是指示所述基站依照上述实施例提供的方法来选择新的时钟参考基站，当选择好新的时钟参考基站后，所述网络服务器指示所述基站对该选择的新的时钟参考基站进行扫描。

步骤502、基站接到所述网络服务器的指示后，对所述新的时钟参考基站进行扫描，并向所述网络服务器上报扫描结果。

本实施例中，可以是通过扫描所述时钟参考基站的Preamble信号，测量其信号强度，并将扫描到的结果上报所述网络服务器。

步骤503、所述网络服务器根据基站上报的扫描结果判断是否能扫描到所述新的时钟参考基站？如果可以，则转步骤504，否则返回步骤501。

本实施例中，所述网络服务器收到来自所述基站上报的扫描报告后，根据所述扫描报告判断该基站是否能扫描到所述新的时钟参考基站，如果能，则说明所述基站可以使用所述时钟参考基站进行同步，不能，则重新返回步骤501，重新为该基站再选择新的时钟参考基站，直到为该基站选择到合适的时钟参考基站为止。

步骤504、所述网络服务器将所述新的时钟参考基站的相关信息通知所述基站，指示所述基站使用该新的时钟参考基站进行同步。

当所述网络服务器根据基站的扫描报告确认所述基站可以使用新的时钟参考基站时，则将所述新的时钟参考基站的相关信息通知所述基站，指示该基站利用所述新的时钟参考基站进行同步。这里，所述相关信息包括所述时钟参考基站的时钟状态、Preamble信号序号和以及所述时钟参考基站的频点；进一步的，所述相关信息还可以包括所述时钟参考基站的起始时间和其同步周期。

这样基站则可以使用本发明实施例提供的同步方法来使用所述新的时钟参考基站进行同步。

优选的，在网络运行过程中，基站BS2自身的时钟状态发生变化，优选的，若该基站BS2的相邻基站中有能够接收到该基站BS2的Preamble信号且当前正在进行同步的相邻基站，则所述这些相邻基站要重新进行时钟参考基站的选择。具体可以使用本发明实施例提供的方法，如图6所示：

步骤600、若某基站的时钟状态发生变化，则发送消息通知网络服务器。

本实施例中，当某基站BS2的时钟状态发生变化，如该基站BS2的时钟状态优先级升高或降低，或其时钟状态由非稳定状态变为稳定状态，则该基站BS2将其自身时钟状态变化的消息通知所述网络服务器。

步骤601、所述网络服务器记录所述基站当前的时钟状态。

步骤602、所述网络服务器判断所述基站的相邻基站中是否有需要同步的相邻基站，若没有，结束流程；若有，则转步骤603。

步骤603、所述网络服务器确定需要同步的相邻基站，将所述需要同步的相邻基站组成集合S3，更新所述集合S3中每个相邻基站的时钟源候选列表。

本实施例中，网络服务器可分别为每个基站维护一个时钟源候选列表，该表中记录了可作为该基站的时钟参考基站的相关信息，则当基站BS2的时钟状态发生变化时，所述网络服务器更新其相邻基站的时钟源候选列表中关于该基站BS2的时钟状态信息。

步骤604、所述网络服务器为集合S3中的每个相邻基站重新选择新的时钟参考基站。

这里，可以是按照上述本发明实施例提供的方法来为所述集合S3中的每个相邻基站重新选择新的时钟参考基站。

步骤605、判断所述新选择的时钟参考基站是否与上次为该基站选择的时钟参考基站相同？若相同，则结束流程，若不相同，则转步骤606。

步骤606、指示所述相邻基站扫描所述新选择的时钟参考基站并上报扫描报告。

当网络服务器发现新选择的时钟参考基站与上次为该相邻基站选择的时钟参考基站不一样时，发消息指示所述相邻基站来扫描所述新选择的时钟参考基站并上报扫描报告。

所述相邻基站接到消息后对所述新选择的时钟参考基站进行扫描并向所述网络服务器上报扫描报告。

步骤607、所述网络服务器根据扫描报告判断是否能扫描到所述新的时钟参考基站？若否，则结束流程；若是，则转步骤608。

步骤608、所述网络服务器指示所述相邻基站使用所述新的时钟参考基站进行同步。

通过上述方法，当某备选的时钟参考站的时钟状态发生变化时网络服务器触发完成时钟参考基站重选。

本发明实施例还提供了一种基站，如图7所示，该基站包括接收模块700、检测模块702和同步模块704；所述的接收模块700用于接收来自时钟参考基站的Preamble信号，将所述Preamble信号转发给所述检测模块702；所述检测模块702用于检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差，根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差；所述同步模块704用于根据所述相位偏差进行时间同步，根据所述频率偏差进行频率同步。

本发明实施例中，所述检测模块702在根据所述的相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差时可以按照上述公式1进行。

进一步的，本发明实施例中，所述同步模块704还包括数模转换模块DA7040和恒温控制晶体振荡器OCXO7042(oven controlled crystal oscillator)，则所述同步模块704根据所述相位偏差和频率偏差进行同步操作具体可以为：

所述OCXO7042用于根据所述相位偏差调整本地时间；所述DA7040对所述相位偏差进行转换，输出压控电压，所述OCXO7042用于根据所述压控电压来调整本地频率，这样通过对本地时间和频率的调整达到同步。

或者，所述DA7040对所述相位偏差和频率偏差进行转换，输出压控电压，所述OCXO7042用于根据所述压控电压来调整本地频率和本地时间，这样通过对本地时间和频率的调整达到同步。

本发明实施例还提供了一种网络服务器，如图8所示，所述的网络服务器包括接收模块800、确认模块802、存储模块804、选择模块806和发送模块808。

所述的接收模块800用于接收来自基站的Preamble信号集合S1。所述确认模块802用于确认所述集合S1中的各个Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2。所述存储模块804用于存储基站的时钟状态，优选的，还可以存储基站的起始时间和同步周期。所述选择模块806用于根据所述存储模块804存储的信息从所述确认模块802所确认的基站集合S2中选择时钟参考基站，将选择的时钟参考基站的相关信息发送给所述发送模块808，具体的，本发明实施例中，所述选择模块806在所述存储模块804中查询所述基站集合S2中的各个基站的时钟状态，选择较高优先级时钟状态的基站作为时钟参考基站R BS；优选的，可选择最高优先级时钟状态的基站作为时钟参考基站；进一步优选的，若所述的集合S1中有多个Preamble信号都属于所述选择的时钟参考基站，则优选的，选择信号质量最高的Preamble信号，如可以是RSSI最大或CINR最大等；本实施例中，所述时钟参考基站的相关信息包括所述时钟参考基站的时钟状态、Preamble信号序号和以及所述时钟参考基站的频点；进一步的，所述相关信息还可以包括所述时钟参考基站的起始时间和其同步周期。所述发送模块808用于将所述时钟参考基站的相关信息发送给所述基站。

这样，所述基站收到来自所述网络服务器通知的时钟参考基站的相关信息后，根据所述确定的时钟参考基站的Preamble信号序号和以及频点确认待接收的时钟参考基站的Preamble信号；优选的，还可以根据所述时钟参考基站的起始时间和其同步周期来确定接收的起始帧，从所述确定的起始帧开始接收来自所述时钟参考基站的Preamble信号，按照上述本发明实施例提供的同步方法来进行同步。

进一步的，本发明实施例中，所述确认模块802还用于若不能确认所述集合S1中各个Preamble信号所述的基站，将所述集合S1发送给所述选择模块806，所述选择模块806还用于根据频率自规划确认信号质量最好的Preamble信号并将所确认的Preamble信号的信息发送所述发送模块808，所述发送模块808还用于将所述确认的Preamble信号的信息发送给所述基站。

进一步的，所述网络服务器还包括判断模块810，该实施例中，所述接收模块800还用于接收来自所述基站的时钟源丢失信息。所述选择模块806从由所述确认模块802根据所述基站上报的Preamble信号集合S1所确认的基站集合S2中选择新的时钟参考基站，可以是按照前面描述的方法来选择新的时钟参考基站，所述选择模块806选择新的时钟参考基站后，所述发送模块808发送指示消息指示所述基站对所述新的时钟参考基站进行扫描。所述接收模块800还用于接收来自所述基站的扫描报告，则所述判断模块810根据所述扫描报告判断所述基站是否能扫描到所述新的时钟参考基站，如果可以，则触发所述选择模块806将所述新的时钟参考基站的相关信息发送给所述发送模块808；如果不行，则触发所述选择模块806重新选择新的时钟参考基站。

本发明实施例还提供一种通信系统，该系统包括时钟从基站，所述的时钟从基站以可通信方式同时钟参考基站相连，所述的时钟从基站用于接收来自时钟参考基站的Preamble信号，检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差，根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差，利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步。

优选的，本发明实施例中，所述时钟从基站在进行同步时，可先确定监听所述时钟参考基站的起始帧以及重复次数N，所述N＞＝1，当确定了时钟参考基站后，时钟从基站确定为同步所需监听所述时钟参考基站的起始帧，如可以是确定待监听的起始帧的帧号，本发明实施例中，所述的确定待监听的起始帧可以是随机选择所述时钟参考基站的某帧作为起始帧；优选的，也可以是根据所述时钟参考基站的起始时间和同步周期来确定待监听的起始帧，这样就可以确保所述的时钟从基站可以监听到所述的时钟参考基站的信号；进一步的还确定监听的重复次数N，这里，N＞＝1，如N取值可以是100或200，甚至可以是1。

所述时钟从基站从所述确定的起始帧开始对于接收到的每一个Preamble信号，都测量与所述Preamble信号的相位偏差，如此重复所述的N次，然后将N次测量得到的相位偏差求平均，得到平均的相位偏差，并根据所述N次测量得到的相位偏差相应的来确定频率偏差，并对其进行平均，获取平均的频率偏差。利用平均的相位偏差来调整本地时间，根据所述平均的频率偏差来调整本地频率，这样以达到同时钟参考基站的时间和频率的同步，频率偏差的计算方法参见上述公式1。

在所述时钟从基站取得同步后开始正常工作，优选的，所述时钟从基站还用于确定同步周期，当到所述同步周期时，接收来自所述时钟参考基站R_BS的Preamble信号，测量与所述Preamble信号的相位偏差，根据所述相位偏差确定频率偏差，进行同步操作。利用所述相位偏差来调整本地时间，进一步的，根据所述频率偏差，并根据所述确定的频率偏差来调整本地的频率，这样以达到同时钟参考基站的时间和频率的同步。所述的根据所述相位偏差确定同时钟参考基站的频率偏差可以是根据上述公式1的方法来确定频率偏差，则Pi取值本次检测的相位偏差，Pj取值为上一次同步周期所检测到的相位偏差，Ti-Tj即为同步周期。

进一步的，本发明实施例中，所述系统还包括网络服务器，所述时钟从基站还用于在同步前扫描其相邻基站的Preamble信号，将扫描到的相邻基站的Preamble信号作为集合S1上报给所述网络服务器。所述网络服务器，用于接收来自所述时钟从基站上报的Preamble信号集合S1，确认所述集合S1中的各个Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2，从所述基站集合S2中选择时钟参考基站，所述网络服务器根据所述基站集合S2中的各个基站，分别查询其时钟状态，选择较高优先级时钟状态的基站作为时钟参考基站。优选的，可选择最高优先级时钟状态的基站作为时钟参考基站。进一步优选的，若所述的集合S1中有多个Preamble信号都属于所述选择的时钟参考基站，则优选的，选择信号质量最高的Preamble信号，如可以是RSSI最大或CINR最大等。所述网络服务器用于将所确认的时钟参考基站的相关信息通知所述时钟从基站，所述时钟参考基站的相关信息包括所述时钟参考基站的时钟状态、Preamble信号序号和以及所述时钟参考基站的频点；进一步的，所述相关信息还可以包括所述时钟参考基站的起始时间和其同步周期。可选的，本发明实施例中，若所述网络服务器无法确认所述集合S1中各个Preamble信号所归属的基站，则可以根据频率自规划确认信号质量最好的Preamble信号并将所确认的Preamble信号的信息发送给所述时钟从基站。本实施例中，若所述网络服务器发现自己无法确认所述集合S1中各个Preamble信号所属的基站，则可以根据频率自规划的结果，判断所述集合S1中的各个Preamble信号是否有与所述基站同频的Preamble信号，若有，则优选的，从这些同频的Preamble信号中选择信号质量最高的Preamble信号以供所述基站作为时钟参考；若没有，则选择从所述集合S1中选择信号质量最高的Preamble信号以供所述基站作为时钟参考。

进一步的，本发明实施例中，所述时钟从基站还用于若时钟源丢失，则上报所述网络服务器；所述网络服务器还用于从所述时钟从基站上报的Preamble信号集合中选择新的时钟参考基站，指示所述时钟从基站对所述新的时钟参考基站进行扫描。时钟从基站接到所述网络服务器的指示后，对所述新的时钟参考基站进行扫描，并向所述网络服务器上报扫描结果。

本实施例中，可以是通过扫描所述时钟参考基站的Preamble信号，测量其信号强度，并将扫描到的结果上报所述网络服务器。所述网络服务器根据时钟从基站上报的扫描结果判断是否能扫描到所述新的时钟参考基站？如果可以，则将所述新的时钟参考基站的相关信息通知所述时钟从基站，指示所述时钟从基站使用该新的时钟参考基站进行同步，否则重新选择新的时钟参考基站。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：

时钟从基站接收来自时钟参考基站的Preamble信号；

检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差；

根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差；

利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种同步方法，其特征在于，

时钟从基站接收来自时钟参考基站的Preamble信号；

检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差；

根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差；

利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步；

所述时钟从基站在接收来自时钟参考基站的Preamble信号前先确定时钟参考基站，具体包括：

所述时钟从基站扫描相邻基站，将扫描到的相邻基站的Preamble信号作为集合S1上报给网络服务器；

所述网络服务器确定所述集合S1中的Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2；

从所述基站集合S2中选择时钟参考基站；

将选择的时钟参考基站的相关信息发送给所述时钟从基站。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时钟从基站接收来自时钟参考基站的Preamble信号前进一步包括：

所述时钟从基站确定监听所述时钟参考基站的起始帧以及重复次数N，所述N＞＝1；则该方法具体为：

从所述确定的起始帧开始接收来自所述时钟参考基站的Preamble信号；

检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差，根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差，如此重复所述N次；

将所述确定的相位偏差和频率偏差分别求平均，得到平均的相位偏差和平均的频率偏差，利用所述平均的相位偏差进行时间同步，利用所述平均的频率偏差进行频率同步。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时钟从基站预先确定同步周期；

当到所述同步周期时，时钟从基站接收来自时钟参考基站的Preamble信号；

检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差；

根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差；

利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步。

4.如权利要求1-3所述任一的方法，其特征在于，所述根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差具体为依照如下公式确定频率偏差：

频率偏差＝(Pi-Pj)/(Ti-Tj)

所述Pi为第i次检测到的相位偏差，Ti为第i次检测相位偏差的时间，所述Pj为第j次检测到的相位偏差，Tj为第j次检测相位偏差的时间，所述i＞j。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述基站集合S2中选择时钟参考基站具体包括：

所述网络服务器查询所述基站集合S2中的各个基站的时钟状态；

选择最高优先级时钟状态的基站作为时钟参考基站。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时钟参考基站的相关信息包括：

所述时钟参考基站的时钟状态、Preamble信号序号和频点。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述时钟参考基站的相关信息还包括所述时钟参考基站的起始时间和同步周期。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

若所述网络服务器不能确定所述集合S1中的Preamble信号所属的基站，则根据频率自规划确认集合S1中信号质量最好的Preamble信号；

将所述确认的Preamble信号的信息发送给所述时钟从基站。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括，

所述时钟从基站在同步过程中若时钟源丢失，则上报所述网络服务器；

所述网络服务器从所述时钟从基站上报的Preamble信号集合S1中选择新的时钟参考基站，指示所述时钟从基站对所述新的时钟参考基站进行扫描；

所述网络服务器接收来自所述时钟从基站的扫描报告，若确定所述时钟从基站能扫描到所述新的时钟参考基站，则指示所述时钟从基站使用该新的时钟参考基站进行同步，否则，返回所述网络服务器从所述时钟从基站上报的Preamble信号集合S1中选择新的时钟参考基站，指示所述时钟从基站对所述新的时钟参考基站进行扫描的步骤。

10.一种网络服务器，其特征在于，该网络服务器包括接收模块、确认模块、存储模块、选择模块和发送模块，

所述的接收模块，用于接收来自基站的Preamble信号集合S1；

所述确认模块，用于确认所述集合S1中的各个Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2；

所述存储模块，用于存储所述基站的时钟状态；

所述选择模块，用于根据所述存储模块存储的所述基站的时钟状态从所述确认模块所确认的基站集合S2中选择时钟参考基站，将选择的时钟参考基站的相关信息发送给所述发送模块；

所述发送模块，用于将所述时钟参考基站的相关信息发送给时钟从基站。

11.如权利要求10所述的网络服务器，其特征在于，

所述确认模块，还用于若不能确认所述集合S1中各个Preamble信号所属的基站，将所述集合S1发送给所述选择模块；

所述选择模块，还用于根据频率自规划确认信号质量最好的Preamble信号并将所确认的Preamble信号的信息发送所述发送模块；

所述发送模块，还用于将所述确认的Preamble信号的信息发送给所述时钟从基站。

12.如权利要求10所述的网络服务器，其特征在于，所述网络服务器还包括判断模块，

所述接收模块，还用于接收来自所述时钟从基站的时钟源丢失信息；

所述选择模块，还用于从由所述确认模块根据所述基站上报的Preamble信号集合S1所确认的基站集合S2中选择新的时钟参考基站；

所述发送模块，还用于发送指示消息指示所述时钟从基站对所述新的时钟参考基站进行扫描；

所述接收模块，还用于接收来自所述时钟从基站的扫描报告；

所述判断模块，还用于根据所述扫描报告判断所述时钟从基站是否能扫描到所述新的时钟参考基站，如果可以，则触发所述选择模块将所述新的时钟参考基站的相关信息发送给所述发送模块；如果不行，则触发所述选择模块重新选择新的时钟参考基站。

13.一种通信系统，其特征在于，该系统包括时钟从基站，所述的时钟从基站以可通信方式同时钟参考基站相连；

所述时钟从基站，用于接收来自时钟参考基站的Preamble信号，检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差，根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差，利用所述确定的相位偏差进行时间同步，利用所述频率偏差进行频率同步；

所述系统还包括网络服务器；

所述时钟从基站，还用于扫描相邻基站，将扫描到的相邻基站的Preamble信号作为集合S1上报给所述网络服务器；

所述网络服务器，用于确定所述集合S1中的Preamble信号所属的基站，组成基站集合S2；从所述基站集合S2中选择时钟参考基站；将选择的时钟参考基站的相关信息发送给所述时钟从基站。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述时钟从基站还用于确定监听所述时钟参考基站的起始帧以及重复次数N，N≥1；则

所述时钟从基站，用于从所述确定的起始帧开始接收来自所述时钟参考基站的Preamble信号；检测所述Preamble信号，确定与所述时钟参考基站的相位偏差，根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差，如此重复所述N次；将所述确定的相位偏差和频率偏差分别求平均，得到平均的相位偏差和平均的频率偏差，利用所述平均的相位偏差进行时间同步，利用所述平均的频率偏差进行频率同步。

15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述时钟从基站还用于确定同步周期，当到所述同步周期时，接收来自所述时钟参考基站R_BS的Preamble信号，测量与所述Preamble信号的相位偏差，根据所述相位偏差确定与所述时钟参考基站的频率偏差，进行同步操作。

16.如权利要求13所述的系统，其特征在于，

所述网络服务器，还用于若不能确定所述集合S1中的Preamble信号所属的基站，则根据频率自规划确认集合S1中信号质量最好的Preamble信号；将所述确认的Preamble信号的信息发送给所述时钟从基站。

17.如权利要求13所述的系统，其特征在于，

所述时钟从基站，还用于若在同步过程中若时钟源丢失，则上报所述网络服务器；

所述网络服务器，还用于从所述时钟从基站上报的Preamble信号集合S1中选择新的时钟参考基站，指示所述时钟从基站对所述新的时钟参考基站进行扫描；接收来自所述时钟从基站的扫描报告，若确定所述时钟从基站能扫描到所述新的时钟参考基站，则指示所述时钟从基站使用该新的时钟参考基站进行同步，否则，重新为所述时钟从基站选择新的时钟参考时间。

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