CN101765198A - 一种时钟同步的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种时钟同步的方法、装置和系统，所述方法包括以下步骤：从传输网络中获取线路时钟；在卫星授时系统不可用时，将基站的本地时钟与所述线路时钟同步。本发明的实施例中，在卫星授时系统不可用的情况下，通过从传输网络中获取线路时钟并将本地时钟与线路时钟同步，提升了本地时钟的准确性的保持性能，在不增加成本的基础上提升了系统的可靠性。

Description

一种时钟同步的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种时钟同步的方法、装置和系统。
背景技术
通信领域，良好的网络同步性能对业务性能影响重大。同步不良往往会带来一系列的问题，在无线网络中，同步问题显得尤为重要，语音质量差，掉话率高，切换成功率低，无法接入等诸多问题很大程度下都与网络同步性能不良有关。
在无线基站设备中，都要求基站间实现精确的时间同步。目前最主要同步解决方式都是采用GPS(Global Positioning System，全球卫星定位系统)等卫星授时系统来为基站设备提供授时参考基准，在卫星接收机正常情况下，基站的本地时钟通过软锁相跟踪卫星授时系统输出的参考时钟，实现所需要时钟性能要求。但在卫星授时系统异常时，如果基站有较好的相位保持能力，则基站也可以保证一定时间的业务正常开展。
现有技术中，在卫星授时系统异常时，采用基站上部署的铷钟、双恒温槽晶体振荡器作为本地时钟的基准，利用这些本地时钟基准的高准确性保持本地时钟性能。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下缺点：
铷钟/双恒温槽晶体振荡器的成本是单恒温槽晶体振荡器等一般本地时钟基准的成本的数倍以上，另外，铷钟/双恒温槽晶体振荡器的功耗较高，体积较大且可靠性也较差。
发明内容
本发明实施例提供了一种时钟同步的方法、装置和系统。
本发明实施例提供了一种时钟同步的方法，包括以下步骤：
从传输网络中获取线路时钟；
在卫星授时系统不可用时，将基站的本地时钟与所述线路时钟同步。
本发明实施例提供了一种时钟同步的装置，包括：
获取单元，用于从传输网络中获取线路时钟；
同步单元，用于在卫星授时系统不可用时，将基站的本地时钟与所述线路时钟同步。
本发明实施例提供了一种时钟同步的系统，包括：
基站控制器，用于与卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到TDM传输网络中；
基站，用于从所述TDM传输网络中获取线路时钟，在所述卫星授时系统不可用时，将本地时钟与所述线路时钟同步。
本发明实施例提供了一种时钟同步的系统，其特征在于，包括：
IP时钟服务器，用于与卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到所述IP传输网络中；
基站，用于从所述IP传输网络中获取线路时钟，在所述卫星授时系统不可用时，将本地时钟与所述线路时钟同步。
本发明的实施例中，在卫星授时系统不可用的情况下，通过从传输网络中获取线路时钟并将本地时钟与线路时钟同步，提升了本地时钟的准确性的保持性能，在不增加成本的基础上提升了系统的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例中一种时钟同步的方法流程图；
图2是本发明另一个实施例中一种时钟同步的方法流程图；
图3是本发明又一个实施例的应用场景的系统结构图；
图4是本发明又一个实施例中一种时钟同步的方法流程图；
图5是本发明再一个实施例的应用场景的系统结构图；
图6是本发明再一个实施例中一种时钟同步的方法流程图；
图7是本发明一个实施例中一种时钟同步的装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一个实施例提供了一种时钟同步的方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101，从TDM(Time Division Multiplex，时分复用)传输网络中获取线路时钟。
步骤102，在卫星授时系统不可用时，将基站的本地时钟与线路时钟同步。
在基站将本地时钟与线路时钟进行同步之前，也就是卫星授时系统正常工作时，基站的本地时钟同步于卫星授时系统的时钟，可以先根据来自卫星授时系统的时钟信号对所述线路时钟进行精确度检测，若检测结果为所述线路时钟满足精确度要求，则在卫星授时系统不可用时，将线路时钟的相位与本地时钟的相位对齐。
其中，步骤101之前，还可以包括：
基站控制器与所述卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到所述TDM传输网络中。
其中，步骤102之后，还可以包括：
将所述本地时钟发送给没有配备卫星接收机的基站，使没有配备卫星接收机的基站将自身的时钟与所述本地时钟同步。
本发明一个实施例中，在卫星授时系统不可用的情况下，通过从传输网络例如TDM传输网络中获取线路时钟并将本地时钟与线路时钟同步，提升了本地时钟的准确性的保持性能，在不增加成本的基础上提升了系统的可靠性。
本发明另一个实施例提供了一种时钟同步的方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤201，从IP(Internet Protocol，互联网协议)传输网络中获取线路时钟。
步骤202，在卫星授时系统不可用时，将基站的本地时钟与线路时钟同步。
在基站将本地时钟与线路时钟进行同步之前，也就是卫星授时系统正常工作时，基站的本地时钟同步于卫星授时系统的时钟，可以先计算线路时钟与本地时钟之间的延时数据，对延时数据进行拟合，使拟合后的线路时钟满足精确度要求，之后将本地时钟与满足精确度要求的线路时钟同步。
其中，步骤201之前，还可以包括：
IP时钟服务器或同等功能设备与卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到所述IP传输网络中。
其中，步骤202之后，还可以包括：
将所述本地时钟发送给没有配备卫星接收机的基站，使没有配备卫星接收机的基站将自身的时钟与所述本地时钟同步。
本发明实施例中，在卫星授时系统不可用的情况下，通过从传输网络例如IP传输网络中获取线路时钟并将本地时钟与线路时钟同步，提升了本地时钟的准确性的保持性能，在不增加成本的基础上提升了系统的可靠性。
本发明又一个实施例提供了一种时钟同步的方法，应用于图3所示的系统中，所述系统包括基站，基站控制器，该方法包括以下步骤，如图4所示：
步骤401，配备卫星接收机的基站、配备卫星接收机的基站控制器都和卫星授时系统的时钟信号进行时钟同步。
卫星授时系统可以为GPS或GLONASS(Global Navigation SatelliteSystem，全球导航卫星系统)等，本实施例中以GPS卫星授时系统为例进行说明。
基站将本地时钟同步于卫星授时系统的时钟信号，基站控制器也与卫星授时系统进行时钟同步，并将同步后的时钟信号发送到TDM传输网络中作为线路时钟。
步骤402，基站对线路时钟的准确度进行检测。
基站从TDM网络中恢复出基站控制器输出的时钟信号(线路时钟)，由于TDM网络会引入一定的误差，配备卫星接收机的基站需要将线路时钟与基站本地时钟进行比较。由于基站配备卫星接收机，本地时钟是同步于GPS卫星授时系统的，因此就是使用GPS卫星授时系统的时钟对线路时钟进行实时检测。
步骤403，当GPS卫星授时系统工作异常，基站无法从GPS卫星授时系统获取精确的时钟信息时，根据检测结果判断线路时钟质量是否满足精确度要求，若判断结果为是，转步骤404。
或者，配备卫星接收机的基站也可以在GPS卫星授时系统工作异常前，判断线路时钟质量是否满足精确度要求，若判断结果为是，当GPS卫星授时系统工作异常时，转步骤404。
步骤404，基站将本地时钟同步于线路时钟。
基站将线路时钟相位与基站本地时钟相位对齐，因为在GPS卫星授时系统工作异常前，基站本地时钟相位一直与GPS卫星授时系统时钟同步。
本发明实施例中，可以给系统中的每个基站都配备卫星接收机，在GPS卫星授时系统工作异常后，每个基站可以将各自的本地时钟同步于线路时钟。也可以只给基站系统中的一部分基站配备卫星接收机，没有配备卫星接收机的基站以配备了卫星接收机的基站作为基准基站，没有配备卫星接收机的基站通过空口获取基准基站的时钟信号，将自身的时钟同步于基准基站的时钟信号。
其中，没有配备卫星接收机的基站可以通过空口与基准基站直接进行交互，从而获得基准基站的时钟信号；也可以由终端分别检测基准基站和没有配备卫星接收机的基站的时钟信号并获得两者的差值，然后将差值上报给没有配备卫星接收机的基站，使没有配备卫星接收机的基站根据该差值获得基准基站的时钟信号。
这样可以进一步节约成本，只需要给网络中基站控制器和少数基准基站配置卫星接收机，就可以实现设备的全网时间同步。
本发明实施例中，在卫星授时系统不可用的情况下，通过从TDM传输网络中获取线路时钟并将本地时钟与线路时钟同步，提升了本地时钟的准确性的保持性能，在不增加成本的基础上提升了系统的可靠性。
本发明再一个实施例提供了一种时钟同步的方法，应用于图5所示的系统中，所述系统包括基站，IP时钟服务器，该方法包括以下步骤，如图6所示：
步骤601，配备卫星接收机的基站、配备卫星接收机的IP时钟服务器或者同等功能设备根据来自GPS卫星授时系统的时钟信号进行时钟同步。
基站将本地时钟同步于GPS卫星授时系统的时钟信号，IP时钟服务器或同等功能设备将IP传输网络的线路时钟同步于GPS卫星授时系统的时钟信号。
步骤602，基站将线路时钟与本地时钟进行拟合。
基站根据IP网络中传输的携带时间戳的IP报文计算线路时钟与基站的本地时钟的延时数据；由于基站配备卫星接收机，本地时钟是同步于GPS卫星授时系统的，因此就是计算GPS卫星授时系统的时钟对线路时钟的延时数据。由于网络抖动的存在，在IP网络中传输的携带时间戳的IP报文会受到网络抖动的影响，从而导致基站获得的延时数据间存在误差，这就需要对得到的延时数据进行拟合，可以采用最小二乘拟合等拟合方式对延时数据进行拟合，从而获得消除了网络抖动影响的拟合后的延时数据，根据拟合后的延时数据获得拟合后的线路时钟。
步骤603，当GPS卫星授时系统工作异常，配备卫星接收机的基站无法从GPS卫星授时系统获取精确的时钟信息时，配备卫星接收机的基站将本地时钟同步于进行拟合处理后的线路时钟。
本发明实施例中，可以给系统中的每个基站都配备卫星接收机，在GPS卫星授时系统工作异常后，每个基站可以将各自的本地时钟同步于线路时钟。也可以只给基站系统中的一部分基站配备卫星接收机，没有配备卫星接收机的基站以配备了卫星接收机的基站作为基准基站，没有配备卫星接收机的基站通过空口获取基准基站的时钟信号，将自身的时钟同步于基准基站的时钟信号。
其中，没有配备卫星接收机的基站可以通过空口与基准基站直接进行交互，从而获得基准基站的时钟信号；也可以由终端分别检测基准基站和没有配备卫星接收机的基站的时钟信号并获得两者的差值，然后将差值上报给没有配备卫星接收机的基站，使没有配备卫星接收机的基站根据该差值获得基准基站的时钟信号。
这样可以进一步节约成本，只需要给网络中基站控制器和少数基准基站配置卫星接收机，就可以实现设备的全网时间同步。
本发明实施例中，在卫星授时系统不可用的情况下，通过从IP传输网络中获取线路时钟并将本地时钟与线路时钟同步，提升了本地时钟的准确性的保持性能，在不增加成本的基础上提升了系统的可靠性。
本发明一个实施例提供了一种时钟同步的装置，如图7所示，包括：
获取单元701，用于从传输网络中获取线路时钟；
同步单元702，用于在卫星授时系统不可用时，将基站本地时钟与所述线路时钟同步。
其中，获取单元701，具体用于从TDM传输网络获取所述线路时钟。
则所述装置还包括：对比单元703，用于将所述线路时钟与来自卫星授时系统的时钟信号进行对比；
同步单元702，具体用于若对比单元703的对比结果为所述线路时钟满足精确度要求，则在卫星授时系统不可用时，将所述线路时钟的相位与所述本地时钟的相位对齐。
或者，获取单元701，具体用于从IP传输网络获取所述线路时钟。
则所述装置还包括：延时数据计算单元704，用于计算所述线路时钟与本地时钟之间的延时数据；
拟合单元705，用于对所述延时数据进行拟合，使所述拟合后的延时数据对应的线路时钟满足精确度要求。
则同步单元702，具体用于将所述本地时钟同步于满足精确度要求的所述线路时钟。
其中，所述时钟同步的装置可以为配备卫星接收机的基站。
本发明实施例中，在卫星授时系统不可用的情况下，通过从传输网络中获取线路时钟并将本地时钟与线路时钟同步，提升了本地时钟的准确性的保持性能，在不增加成本的基础上提升了系统的可靠性。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种时钟同步的方法，其特征在于，包括以下步骤：
从传输网络中获取线路时钟；
在卫星授时系统不可用时，将基站的本地时钟与所述线路时钟同步。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从传输网络中获取线路时钟包括：
从TDM传输网络获取所述线路时钟。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从TDM传输网络获取所述线路时钟之后，还包括：
将所述线路时钟与来自卫星授时系统的时钟信号进行对比；
所述将基站的本地时钟与所述线路时钟同步包括：
若对比结果为所述线路时钟满足精确度要求，将所述线路时钟的相位与所述本地时钟的相位对齐。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从TDM传输网络获取所述线路时钟之前，还包括：
基站控制器与所述卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到所述TDM传输网络中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从传输网络中获取线路时钟包括：
从IP传输网络获取所述线路时钟。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从IP传输网络获取所述线路时钟之后，还包括：
计算所述线路时钟与本地时钟之间的延时数据；
对所述延时数据进行拟合，根据拟合后的延时数据获得拟合后的线路时钟。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从IP传输网络获取所述线路时钟之前，还包括：
IP时钟服务器与所述卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到所述IP传输网络中。
8.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述将基站的本地时钟与所述线路时钟同步之后，还包括：
将所述本地时钟发送给没有配备卫星接收机的基站。
9.一种时钟同步的装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于从传输网络中获取线路时钟；
同步单元，用于在卫星授时系统不可用时，将基站的本地时钟与所述线路时钟同步。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于从TDM传输网络获取所述线路时钟。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：
对比单元，用于将所述线路时钟与来自卫星授时系统的时钟信号进行对比；
所述同步单元，具体用于若所述对比单元的对比结果为所述线路时钟满足精确度要求，则在卫星授时系统不可用时，将所述线路时钟的相位与所述本地时钟的相位对齐。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于从IP传输网络获取所述线路时钟。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：
延时数据计算单元，用于计算所述线路时钟与本地时钟之间的延时数据；
拟合单元，用于对所述延时数据进行拟合，使拟合后的线路时钟满足精确度要求。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述同步单元具体用于将所述本地时钟同步于满足精确度要求的所述线路时钟。
15.一种时钟同步的系统，其特征在于，包括：
基站控制器，用于与卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到TDM传输网络中；
基站，用于从所述TDM传输网络中获取线路时钟，在所述卫星授时系统不可用时，将本地时钟与所述线路时钟同步。
16.一种时钟同步的系统，其特征在于，包括：
IP时钟服务器，用于与卫星授时系统进行时钟同步，将同步后的时钟信号发送到所述IP传输网络中；
基站，用于从所述IP传输网络中获取线路时钟，在所述卫星授时系统不可用时，将本地时钟与所述线路时钟同步。
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