CN102308643B - 多冗余gnss同步系统 - Google Patents

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Abstract

本发明经由与多个基站通信的系统节点为所述多个基站的多冗余全球导航卫星系统GNSS同步提供了方法和设备。在所述系统节点处,时间信息被提供给所述多个基站并且从所述多个基站接收时间信息而系统时间基准基于所述时间信息中的至少一些被生成,使得所述系统时间基准与所述GNSS所提供的外部时间历元基准同步。如果基站不能够接收所述GNSS服务,则所述系统节点将时间同步信息提供给所述基站以使所述基站与所述系统时间基准同步,所述系统时间基准本身被同步到所述GNSS服务所提供的外部时间历元基准。

Description

多冗余GNSS同步系统
相关申请
本专利申请要求于2008年12月3日提交的美国临时专利申请No.61/119,628的利益,其所有内容通过引用被并入本文。
发明领域
本发明涉及无线通信中的时间同步。
发明背景
依靠诸如GPS(全球定位系统)系统等GNSS(全球导航卫星系统)系统进行定时同步的许多基站部署由于GPS信令带中的干扰或在基站处对GPS接收天线系统的损害而遭受同步丢失。在许多常规系统中,在GPS服务被中断的情况下,通常受GPS服务所提供的外部时间历元基准约束(discipline)的基站时钟振荡器将进入保持(holdover)状态,在该状态下本地振荡器模型被用来控制基站时钟振荡器以尝试在等待GPS服务回归的同时保持定时精确度。
在许多情况下,基站根据其操作的无线电标准限定了在保持期间所要求的时间精确度。例如,在3GPP2中,同步精确度必须被保持在限定保持周期的10μs窗口内。
基站时钟满足保持定时规格的能力通常取决于本地振荡器模型被训练的程度。在一些实例中,诸如GPS服务丢失等干扰可能发生在部署基站的时侯,从而妨碍了在保持事件期间被用作振荡器模型的一部分的自适应算法的充分训练,由此潜在地减少了可用的保持时间。
即使在能够满足保持规格的情况下,由于通常在保持事件期间被允许的不严格的定时精确度,基站服务质量就软切换能力而言通常被降低。此外,如果该保持持续时间被超过,则随着基站时钟振荡器进一步漂移而与外部时间历元基准失去同步并且由此与同步到外部时间历元基准的系统的其余部分失去同步,基站功能通常持续下降,到呼叫可能在切换期间被丢弃的程度。
发明内容
根据本发明的一个广义的方面,提供了用在系统节点中的方法,所述系统节点与各自具有内部时钟的多个基站通信,所述方法包括:将时间信息提供给所述多个基站中的每一个并且从所述多个基站中的每一个接收时间信息;基于所述时间信息中的至少一些生成系统时间基准;以及对于所述多个基站中其内部时钟不与外部时间历元基准同步的基站,将时间同步信息提供给所述基站以使所述基站的内部时钟与所述系统时间基准同步。
在一些实施例中,基于所述时间信息中的至少一些生成系统时间基准包括:基于从其内部时钟与所述外部时间历元基准同步的至少一个基站所接收的时间信息中的至少一些生成系统时间基准。
在一些实施例中,将时间信息提供给所述多个基站中的每一个并且从所述多个基站中的每一个接收时间信息包括:对于每个基站:将时间戳信息提供给所述基站并且从所述基站接收时间戳信息,其中所述系统节点基于所述系统时间基准生成时间戳信息并且所述基站基于其内部时钟生成时间戳信息。
在一些实施例中,生成所述系统时间基准包括基于所述时间信息中的至少一些使所述系统节点处的系统节点时钟与所述外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,生成所述系统时间基准包括:对于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站,确定所述基站的内部时钟与所述系统节点处的系统节点时钟之间的相应的时间偏移;并且基于内部时钟同步到所述外部时间历元基准的那些基站的相应的时间偏移的平均值控制所述系统节点时钟;并且基于所述系统节点时钟的输出生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,生成所述系统时间基准包括:对于每个基站,在所述系统节点处生成相应的系统节点时钟并且基于从所述基站所接收的时间信息中的至少一些控制所述相应的系统节点时钟以使所述相应的系统节点时钟与所述基站的内部时钟同步;并且基于对应于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的那些基站的相应的系统节点时钟的平均值生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,将时间信息提供给所述多个基站中的每一个并且从所述多个基站中的每一个接收时间信息包括:使用双向时间传输协议来提供并且接收所述时间信息。
在一些实施例中,将时间同步信息提供给所述多个基站中其内部时钟不与所述外部时间历元基准同步的基站以使所述基站的内部时钟与所述系统时间基准同步包括:依据收到来自所述基站的外部时间历元基准锁定状态消息将时间同步信息提供给所述基站,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示所述基站的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
在一些实施例中,所述方法还包括:基于从所述多个基站中的基站所接收的时间信息相对于所述系统时间基准的偏差确定所述基站的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
在一些实施例中,提供并且接收时间信息以及提供时间同步信息包括经由基于分组的通信进行通信。
根据本发明的另一广义的方面,提供了系统节点,所述系统节点包括:通信接口,其被配置成将时间信息提供给各自具有内部时钟的多个基站并且从所述多个基站接收时间信息;系统节点时钟;以及系统节点时钟控制器,其被配置成:基于从所述多个基站中的至少一个所接收的时间信息中的至少一些控制所述系统节点时钟;基于所述系统节点时钟的输出生成系统时间基准;并且对于所述多个基站中其内部时钟不与外部时间历元基准同步的基站,将时间同步信息提供给所述基站以使所述基站的内部时钟与所述系统时间基准同步。
在一些实施例中,所述系统节点时钟控制器被配置成基于从其内部时钟与所述外部时间历元基准同步的每个基站所接收的时间信息中的至少一些控制所述系统节点时钟。
在一些实施例中,所述通信接口被配置成通过提供并且接收时间戳信息来将时间信息提供给所述多个基站并且从所述多个基站接收时间信息,其中所述通信接口被配置成基于所述系统时间基准生成时间戳信息并且从每个基站接收基于所述基站的内部时钟所生成的时间戳信息。
在一些实施例中,所述系统节点时钟控制器被配置成通过基于从所述多个基站中其内部时钟与所述外部历元时间基准同步的至少一个基站所接收的时间信息中的至少一些使所述系统节点时钟与所述外部时间历元基准同步来生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,所述系统节点时钟控制器被配置成:对于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站,确定所述基站的内部时钟与所述系统节点处的系统节点时钟之间的相应的时间偏移;并且基于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的那些基站的相应的时间偏移的平均值控制所述系统节点时钟。
在一些实施例中,所述系统节点时钟包括用于每个基站的相应的系统节点时钟,并且其中所述系统节点时钟控制器被配置成:对于每个基站,基于从所述基站所接收的时间信息中的至少一些控制所述相应的系统节点时钟以使所述相应的系统节点时钟与所述基站的内部时钟同步;并且基于对应于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的那些基站的相应的系统节点时钟的平均值生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,所述通信接口包括用于每个基站的相应的双向时间传输协议接口。
在一些实施例中,所述系统节点时钟控制器被配置成依据收到来自基站的外部时间历元基准锁定状态消息将所述时间同步信息提供给所述基站,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示所述基站的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
在一些实施例中,所述系统节点时钟控制器被配置成基于从所述多个基站中的基站所接收的时间信息相对于所述系统时间基准的偏差确定所述基站的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
在一些实施例中,所述通信接口被配置成使用基于分组的通信进行通信。
根据本发明的还有另一广义的方面,提供了通信系统,所述通信系统包括:系统节点;以及各自具有内部时钟和与所述系统节点的相应的通信链路的多个基站,其中所述系统节点被配置成:与所述多个基站中的每一个交换时间信息;基于所述时间信息中的至少一些生成系统时间基准;并且对于所述多个基站中其内部时钟不与外部时间历元基准同步的基站,将时间同步信息提供给所述基站以使所述基站的内部时钟与所述系统时间基准同步。
在一些实施例中,所述系统节点被配置成基于与所述基站中其内部时钟与所述外部时间历元基准同步的至少一个基站所交换的时间信息中的至少一些生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,所述系统节点和所述多个基站被配置成通过交换时间戳信息来交换时间信息,其中所述系统节点基于所述系统时间基准生成时间戳信息并且每个基站基于其内部时钟生成时间戳信息。
在一些实施例中,所述系统节点被配置成通过基于与所述基站中其内部时钟与所述外部时间历元基准同步的至少一个基站所交换的时间信息中的至少一些使所述系统节点处的系统节点时钟与所述外部时间历元基准同步来生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,所述系统节点被配置成:对于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站,确定所述基站的内部时钟与所述系统节点处的系统节点时钟之间的相应的时间偏移;并且基于内部时钟同步到所述外部时间历元基准的那些基站的相应的时间偏移的平均值控制所述系统节点时钟;并且基于所述系统节点时钟的输出生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,所述系统节点被配置成:对于每个基站,在所述系统节点处生成相应的系统节点时钟并且基于与所述基站所交换的时间信息中的至少一些控制所述相应的系统节点时钟以使所述相应的系统节点时钟与所述基站的内部时钟同步;并且基于对应于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的那些基站的相应的系统节点时钟的平均值生成所述系统时间基准。
在一些实施例中,所述系统节点和所述多个基站被配置成使用双向时间传输协议来交换所述时间信息。
在一些实施例中,所述系统节点被配置成依据收到来自所述多个基站中的基站的外部时间历元基准锁定状态消息将所述时间同步信息提供给所述基站,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示所述基站的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
在一些实施例中,所述系统节点被配置成基于从所述多个基站中的基站所接收的时间信息相对于所述系统时间基准的偏差确定所述基站的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
在一些实施例中,所述系统节点和所述多个基站被配置成使用基于分组的通信进行通信。
在一些实施例中,所述多个基站中的至少一个但不是全部处在使得其不能够接收包含所述外部时间历元基准的全球导航卫星系统GNSS信号的位置。
在一些实施例中,所述多个基站包括多个家庭基站(femto cell),并且其中,对于所述多个家庭基站中的至少一个,所述家庭基站与所述系统节点之间的相应的通信链路包括异步数字订户线ADSL通信链路。
根据本发明的另外的一个广义的方面,提供了用在具有内部时钟的基站中的方法,所述方法包括:将时间信息提供给具有与包括当前基站(the instant base station)在内的多个基站的通信链路的系统节点并且从所述系统节点接收时间信息;并且在间接外部时间历元基准约束模式下:从所述系统节点接收时间同步信息;并且基于所述时间同步信息控制所述基站的内部时钟以使所述基站的内部时钟与所述系统节点所生成的系统时间基准同步,其中所述系统时间基准与全球导航卫星系统GNSS所提供的外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,所述方法还包括:在直接外部时间历元基准约束模式下:从所述GNSS系统接收GNSS信号,所述GNSS信号包含所述外部时间历元基准;以及基于所述外部时间历元基准控制所述基站的内部时钟以使所述内部时钟与所述外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,所述方法还包括:在确定已经建立对所述GNSS信号的锁定后就从所述间接外部时间历元基准约束模式切换到所述直接外部时间历元基准约束模式;并且在确定已经失去对所述GNSS信号的锁定后就从所述直接外部时间历元基准约束模式切换到所述间接外部时间历元基准约束模式。
在一些实施例中,所述方法还包括:将指示所述基站是否被锁定到所述GNSS信号的外部时间历元基准锁定状态消息发送到所述系统节点。
在一些实施例中,与所述系统节点交换时间信息包括根据双向时间传输协议来交换时间信息。
在一些实施例中,所述基站与所述系统节点之间的通信是基于分组的。
根据本发明的还有另一广义的方面,提供了基站,所述基站包括:配置成用于与系统节点通信的通信接口;本地振荡器;以及内部时钟控制器,其被配置成:控制所述本地振荡器;基于所述本地振荡器的输出生成内部时钟;经由所述通信接口将时间信息提供给所述系统节点并且从所述系统节点接收时间信息;以及在间接外部时间历元基准约束模式下:经由所述通信接口从所述系统节点接收时间同步信息;并且基于所述时间同步信息控制所述本地振荡器以使所述基站的内部时钟与所述系统节点所生成的系统时间基准同步,其中所述系统时间基准与全球导航卫星系统GNSS所提供的外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,所述基站还包括:配置成从所述GNSS系统接收GNSS信号的全球导航卫星系统GNSS接收器,所述GNSS信号包含所述外部时间历元基准,其中在直接外部时间历元基准约束模式下,所述内部时钟控制器被配置成从所述GNSS系统接收GNSS信号并且基于包含在所述GNSS信号中的外部时间历元基准控制所述本地振荡器以使所述内部时钟与所述外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,所述GNSS接收器包括辅助全球定位系统A-GPS接收器。
在一些实施例中,所述内部时钟控制器被配置成:在确定已经建立对所述GNSS信号的锁定后就从所述间接外部时间历元基准约束模式切换到所述直接外部时间历元基准约束模式;并且在确定已经失去对所述GNSS信号的锁定后就从所述直接外部时间历元基准约束模式切换到所述间接外部时间历元基准约束模式。
在一些实施例中,所述内部时钟控制器被配置成经由所述通信接口将指示所述GNSS接收器是否被锁定到GNSS信号的外部时间历元基准锁定状态消息发送到所述系统节点。
在一些实施例中,所述通信接口被配置成根据双向时间传输协议将时间信息提供给所述系统节点并且从所述系统节点接收时间信息。
在一些实施例中,所述通信接口被配置成用于基于分组的通信。
根据本发明的另一方面,提供了:
使基站收发信台能够通过回程连接传送同步和谐振信息(syntonization information)的技术;
使用来自基站收发信台的同步告警信号将被告警的基站收发信台的时钟基准转移至从替代的起作用的基站收发信台所传递的网络时钟信号以便保持系统同步的技术;
在基站收发信台的回程网络中的公共节点(common node)处比较基站时钟阵列的时间对准的技术;
为了识别未与由诸如GPS等外部时间历元基准限定的系统时间时间对准的时钟信号的目的而在公共网络节点处使用对N个基站时钟在相位上的比较的技术;以及
为了在一个至N-1个基站收发信台失去与诸如GNSS服务所提供的外部时间历元基准等施加在每个基站处的主同步基准的同步的情况下保持所述基站收发信台的同步信息的目的而通过N个基站收发信台之间的回程传输同步信息的技术。
通过审阅以下对本发明的具体实施例的说明,本发明的其他方面和特征对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
现在将参考附图更加详细地描述本发明的实施例,其中:
图1是根据本发明的实施例的通信系统的示意图;
图2是根据本发明的实施例的另一通信系统的框图;
图3是根据本发明的实施例配置和布置的系统节点和两个基站的框图;以及
图4是根据本发明的实施例的用在与各自具有内部时钟的多个基站通信的系统节点中的方法的示例的流程图。
具体实施方式
在以下对示例实施例的详细说明中,对附图进行了参考,所述附图构成所述说明的一部分,并且在附图中通过示意的方式示出了具体的示例实施例,可以在所述具体的示例实施例中实践本发明。这些实施例被足够详细地描述以使本领域的技术人员能够实践本发明,并且应理解的是可以采用其他实施例并且可以进行逻辑的、机械的、电学的及其他改变而不背离本发明的范围。因此,以下详细说明不应从限制的意义上被接受,并且所述范围由所附权利要求限定。
各种方法和设备被提供用于通信系统中的基站的多冗余全球导航卫星系统(GNSS)同步。
本发明的技术允许在诸如为所有基站所共用的回程交换节点等为所有基站所共用的系统节点处比较受GNSS约束的基站时钟。除了来自GNSS接收器的锁定信息消息以外,一些实施例还利用基站时钟相位的比较,即相对时间偏移,来确定基站时钟是否有时间误差。如果检测到时间误差,即基站时钟已经失去与GNSS服务所提供的外部时间历元基准的同步,则公共交换节点将时间同步信息提供给有时间误差的基站。所述时间同步信息基于在公共交换节点处所生成的系统时间基准,在公共交换节点处基于与仍然与外部时间历元基准同步的那些基站互通的时间信息生成所述系统时间基准。
本发明的实施例调节(leverage)分别位于多个基站处的多个现有的受GNSS约束的内部时钟的现有的冗余度以潜在地提高基站抵抗GNSS服务丢失的操作稳健性。以这种方式,本发明的至少一些实施例可以通过利用仍然与GNSS服务所提供的外部时间历元基准同步的周围的基站时钟的可用性来克服存在于许多常规基站中的基于GNSS的架构中目前的单点失效机制,以为已经失去GNSS服务和/或处在使得GNSS服务不可用的位置(例如在隧道中)的一个或多个基站生成时间同步信息。由此,本发明的一些实施例可以有助于系统时间同步扩展到被部署在不能够直接接收GNSS同步信号的位置上的基站。
现在将参考图1来描述根据本发明的实施例布置和配置的通信系统的示例。
图1是根据本发明的实施例布置和配置的通信系统100的框图。通信系统100包括公共交换节点108和多个基站,即BTS 110A至BTS110D。公共交换节点108是可在其中实现本发明的实施例的系统节点的一个示例。公共交换节点108具有与BTS 110A至BTS 110D中的每一个的相应的通信链路,分别为116A至116D。
在图1所示的实施例中,公共交换节点108经由光环网(opticalring)106和路由交换机104连接至核心网102。更一般地,公共交换节点108可以通过任何回程网络拓扑结构连接至核心网102。
BTS 110A至BTS 110D中的每一个都具有相应的内部时钟,分别为112A至112D。BTS 110A、BTS 110B和BTS 110C各自具有相应的GNSS接收器,分别为114A、114B和114C。BTS 110D不具有GNSS接收器。
在操作中,公共交换节点108经由相应的通信链路116A至116D与BTS 110A至BTS 110D中的每一个交换时间信息,并且基于与BTS110A至BTS 110D中的至少一个BTS所交换的时间信息中的至少一些生成系统时间基准,所述BTS 110A至BTS 110D中的至少一个BTS的内部时钟与GNSS系统所提供的外部时间历元基准同步。
对于所述多个基站中其内部时钟不与包含在经由诸如GNSS接收器114A至114C等GNSS接收器所接收的GNSS同步信号内的外部时间历元基准同步的基站,公共交换节点108将时间同步信息提供给该基站以使该基站的内部时钟与系统时间基准同步。例如,在图1所描绘的时刻,由于本地GNSS天线干扰,BTS 110A已经失去GNSS服务,这在图1中的115处大概地指出。因而,内部时钟112A很可能失去与GNSS服务所提供的外部时间历元基准的同步。在确定BTS110A已经失去与外部时间历元基准的同步后,公共交换节点108就向BTS 110A提供时间同步信息以使内部时钟112A与系统时间基准同步,BTS 110A已经失去与外部时间历元基准的同步例如可以由BTS110A所生成的外部时间历元基准锁定状态消息指示或者由在公共交换节点108处对从BTS 110A所接收的时间信息已经偏离系统时间基准的确定指示,所述系统时间基准基于与所述基站中还保持与外部时间历元基准的同步的至少一个基站所交换的时间信息中的至少一些生成。基于来自仍然与外部时间历元基准同步的至少一个BTS的时间信息中的至少一些生成系统时间基准表示系统时间基准将与外部时间历元基准同步。
此外,注意到BTS 110D不具有GNSS接收器,并且由此其不能够直接接收GNSS同步信号以约束内部时钟112D。因此,由于BTS110D不能够通过接收GNSS同步信号来同步到外部时间历元基准,所以公共交换节点108经由通信链路116D将时间同步信息提供给BTS 110D以使内部时钟112D与公共交换节点108所生成的系统时间基准同步,如上文所提到的那样,该系统时间基准基于与诸如BTS110B和/或BTS 110C等仍然被锁定到GNSS同步信号并且与其中所包含的外部时间历元基准同步的至少一个基站所交换的时间信息生成,从而使得该系统时间基准与外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,没有被设置有GNSS接收器的BTS 110D可以被部署在不可能直接接收GNSS同步信号的位置上,诸如公路隧道。
在一些实施例中,公共交换节点108和BTS 110A至110D被配置成通过交换时间戳信息而经由通信链路116A至116D来交换时间信息,其中公共交换节点108基于系统时间基准生成时间戳信息并且每个基站BTS 110A至110D基于其内部时钟112A至112D生成时间戳信息。在一些实施例中,公共交换节点108和BTS 110A至110D被配置成使用双向时间传输协议来交换时间信息。
在一些实施例中,公共交换节点108包括交换节点时钟(未在图1中示出)并且公共交换节点108被配置成通过基于与BTS 110A至110D中的至少一个所交换的时间信息中的至少一些使交换节点时钟与外部时间历元基准同步来生成系统时间基准。在一些情况下,对于其内部时钟同步到外部时间历元基准的每个基站,公共交换节点108被配置成确定基站的内部时钟与公共交换节点处的交换节点时钟之间的相应的时间偏移。公共交换节点108进而基于其内部时钟同步到外部时间历元基准的那些基站的相应的时间偏移的平均值控制交换节点时钟并且基于该交换节点时钟的输出生成系统时间基准。
在一些实施例中,对于BTS 110A至110D中的每一个,公共交换节点108生成相应的交换节点时钟(未在图1中示出)并且基于与相应的基站所交换的时间信息中的至少一些控制相应的交换节点时钟以使相应的交换节点时钟与相应的基站的内部时钟同步。在一些情况下,公共交换节点108基于对应于其内部时钟同步到外部时间历元基准的那些基站的相应的交换节点时钟的平均值生成系统时间基准。例如,假定BTS 110B和BTS 110C当前正经由它们相应的GNSS接收器114B和114C接收GNSS服务,那么公共交换节点108可以基于对应于BTS 110B和110C的相应的交换节点时钟的平均值生成系统时间基准。
在一些实施例中,公共交换节点108和BTS 110A至110D被配置成使用基于分组的通信分别经由通信链路116A至116D进行通信。
在图1所示的示例实施例中,BTS 110A至110D被假定为是宏蜂窝基站收发信台。然而,更一般地,本发明的实施例可以在任何基站部署应用中实现,包括但不限于WiMAX、4G、CDMA、家庭基站、长期演进(LTE)基站及其组合。
现在将参考图2来描述根据本发明的实施例的包括家庭基站(femto cell base station)的通信系统的示例。
图2是根据本发明的另一实施例布置和配置的通信系统200的框图。通信系统200包括公共交换节点208和多个家庭基站,即家庭基站210A至210C。公共交换节点208具有与家庭基站210A至210C中的每一个的相应的通信链路,分别为216A至216C。在图2所示的实施例中,通信链路216A至216C被假定为是数字订户线DSL通信链路。在一些实施例中,这些通信链路可以是异步数字订户线ADSL通信链路。
家庭基站210A至210C中的每一个都具有相应的内部时钟以及相应的GNSS接收器,所述相应的内部时钟分别为内部时钟212A至212C,而所述相应的GNSS接收器在所示意的实施例中分别被实现为辅助GPS A-GPS接收器214A至214C。在辅助GPS系统中,GPS接收器不仅从一个或多个GPS卫星接收GPS信号,而且还从一个或多个网络服务器接收辅助信息以辅助捕获GPS卫星信号和/或者处理所捕获的GPS卫星信号以减少在接收器处进行的处理并且潜在地改善GPS接收器的启动性能。为了简明起见,这里省略了对辅助GPS的更完整的说明。
在图2所示的实施例中,公共交换节点208经由回程网络通信链路连接至核心网络202。公共交换节点208包括DSL接入复用器DSLAM 207。DSLAM 207多路复用(multiplex)经由DSL通信链路216A至216C所接收的以核心网202为目的地的信息并且经由回程网络通信链路将其传送到核心网202。在一些实施例中,该回程网络通信链路可以是光链路。
在操作中,为了保持家庭基站210A至210C的GPS同步,公共交换节点208以与在上文中参考图1所描述的公共交换节点108相同的方式工作。即,公共交换节点208与家庭基站210A至210C交换时间信息并且基于与家庭基站210A至210C中仍然与GPS服务所提供的外部时间历元基准同步的的至少一个家庭基站所交换的时间信息中的至少一些生成与GPS服务所提供的外部时间历元基准同步的系统时间基准。如果家庭基站失去与外部时间历元基准的同步,则公共交换节点208将时间同步信息提供给家庭基站以使该家庭基站的内部时钟与同步到外部时间历元基准的系统时间基准同步,由此间接地使该家庭基站与外部时间历元基准重新同步。
在图2所描绘的时刻,由于在215处大概地指示的本地GPS天线干扰,家庭基站210不能够接收GPS服务。在确定家庭基站210A已经失去与GPS服务所提供的外部时间历元基准的同步后,公共交换节点208就向家庭基站210A提供时间同步信息以使内部时钟212A与在公共交换节点208处所生成的系统时间基准同步。如在上文中所提到的那样,基于与家庭基站中仍然与外部时间历元基准同步的至少一个所交换的时间信息中的至少一些生成系统时间基准表示系统时间基准将与外部时间历元基准同步。
现在将参考图3来提供对可以作为根据本发明的示例实施例的公共交换节点和基站的一部分被包括的组件的讨论。
图3是包括根据本发明的示例实施例配置和布置的公共交换节点308和两个基站BTS 310A和310B的通信系统300的框图。
公共交换节点308包括两个通信接口322A和322B、交换节点时钟控制器324、两个数字到模拟转换器DAC 326A和326B、两个振荡器328A和328B以及回程网络接口330。通信接口322A和322B在功能上连接至交换节点时钟控制器324。交换节点时钟控制器324具有至DAC 326A和326B的相应的功能连接,DAC 326A和326B又分别在功能上连接至振荡器328A和328B。振荡器328A和328B各自具有相应的在功能上连接至交换节点时钟控制器324的输出。网络接口330提供至核心网的通信接口(未在图3中示出)。
BTS 310中的每一个分别包括相应的GPS接收器314A和314B,分别包括相应的内部时钟312A和312B以及分别包括相应的通信接口320A和320B。内部时钟312A包括内部时钟控制器318A、DAC 323A和振荡器325A,而内部时钟312B包括内部时钟控制器318B、DAC323B和振荡器325B。
内部时钟控制器318A在功能上连接至DAC 323A,DAC 323A又在功能上连接至振荡器325A。振荡器325A的输出在功能上连接至内部时钟控制器318A的输入。GPS接收器314A还在功能上连接至GPS接收器314A和通信接口320A。BTS 310B的元件以与BTS 310A的对应的元件相同的方式被布置。BTS 310A和BTS 310B的通信接口320A和320B分别经由通信链路316A和316B分别在功能上分别连接至公共交换节点308的通信接口322A和通信接口322B。
在操作中,当BTS 310A和310B两者都正在接收GPS同步信号并且都与GPS服务所提供的外部时间历元基准同步时,内部时钟控制器318A和318B基于包含在分别经由GPS接收器314A和314B所接收的GPS同步信号中的外部时间历元基准来约束振荡器325A和325B。这使内部时钟312A和312B保持为与外部时间历元基准时间对准。在所示意的实施例中,内部时钟控制器318A和318B生成数字控制信号,DAC 323A和323B将所述数字控制信号转换成模拟控制信号以分别施加至振荡器325A和325B的模拟控制输入。
通信接口320A和320B分别经由通信链路316A和316B与公共交换节点308的通信接口322A和322B交换时间信息。
在所示意的实施例中,公共交换节点308包括用于BTS 310A和310B的相应的振荡器,分别为振荡器328A和328B。交换节点时钟控制器324基于每个振荡器328A和328B的输出生成相应的交换节点时钟。对于每个基站,交换节点时钟控制器324基于与该基站所交换的时间信息控制相应的振荡器以使相应的交换节点时钟与该基站的内部时钟同步,所述交换节点时钟控制器基于相应的振荡器的输出生成所述相应的交换节点时钟。交换节点时钟控制器324还基于对应于保持同步到GPS服务所提供的外部时间历元基准的那些基站的相应的交换节点时钟的平均值生成系统时间基准。例如,在BTS 310A和BTS 320B两者都正在接收GPS同步信号使得它们的内部时钟312A和312B分别与GPS服务所提供的外部时间历元基准同步的同时,交换节点时钟控制器324使振荡器328A和328B分别与振荡器325A和325B同步,并且生成系统时间基准为基于振荡器328A和328B的输出所生成的交换节点时钟的平均值。
例如,如果在GPS服务被保持在BTS 310B处的同时BTS 310A失去GPS服务,则交换节点时钟控制器324基于基于振荡器328B的输出所生成的交换节点时钟生成系统时间基准并且经由通信链路316A将时间同步信息发送到BTS 310A供内部时钟控制器318A使用以控制振荡器325A,使得内部时钟312A与在公共交换节点308处所生成的系统时间基准同步。因为在公共交换节点308处所生成的系统时间基准基于振荡器328B的输出,该输出通过交换节点308与BTS310B之间的时间信息交换而同步到振荡器325B,所以BTS 310A中的振荡器325A与系统时间基准的同步还将使振荡器325A与外部时间历元基准同步,只要BTS 310B继续接收GPS服务并且振荡器310B与外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,通信接口320A、320B、322A和322B被配置成通过交换时间戳信息来交换时间信息。例如,在一些实施例中,通信接口322A和322B被配置成基于分别根据振荡器328A和328B的输出所生成的交换节点时钟生成时间戳信息并且分别从BTS 310A和310B的通信接口320A和320B接收分别基于内部时钟312A和312B所生成的时间戳信息。
在图3中,公共交换节点308包括用于每个基站的相应的振荡器。在另一实施例中,不管基站的数量如何,公共交换节点308仅仅包括一个振荡器。在这样的实施例中,交换节点时钟控制器324被配置成根据那个振荡器的输出生成交换节点时钟。此外,交换节点时钟控制器324被配置成基于交换节点时钟的输出生成系统时间基准。
在一些实施例中,通信接口322A和322B被配置成通过交换时间戳信息而与多个基站交换时间信息,其中通信接口322A和322B被配置成基于交换节点时钟控制器324所生成的系统时间基准生成时间戳信息并且从每个基站接收基于基站的内部时钟所生成的时间戳信息。
在一些实施例中,交换节点时钟控制器324被配置成通过基于与仍然与GPS服务所提供的外部时间历元基准同步的至少一个基站所交换的时间信息中的至少一些使交换节点时钟与外部时间历元基准同步来生成系统时间基准。
在一些实施例中,对于其内部时钟同步到外部时间历元基准的每个基站,交换节点时钟控制器324被配置成确定基站的内部时钟与公共交换节点处的交换节点时钟之间的相应的时间偏移并且基于其内部时钟同步到外部时间历元基准的那些基站的相应的时间偏移的平均值控制交换节点时钟。
在一些实施例中,通信接口322A、322B、320A和322B是双向时间传输协议接口。
在一些实施例中,BTS 310A和310B的内部时钟控制器318A和318B被配置成经由它们相应的通信接口320A和320B将外部时间历元基准锁定状态消息发送到公共交换节点308,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示它们相应的GPS接收器314A和314B是否被锁定到GPS信号。
在一些实施例中,交换节点时钟控制器324被配置成依据收到来自基站的外部时间历元基准锁定状态消息将时间同步信息提供给该基站,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示该基站的内部时钟已经失去与外部时间历元基准的同步。
在一些实施例中,交换节点时钟控制器324被配置成基于从多个基站中的基站所接收的时间信息相对于系统时间基准的偏差确定该基站的内部时钟已经失去与外部时间历元基准的同步。
BTS 310A和310B被配置成在两种模式下操作:间接外部时间历元基准约束模式和直接外部时间历元基准约束模式。
在间接外部时间历元基准约束模式下,内部时钟控制器318A和318B被配置成从公共交换节点308接收时间同步信息并且基于该时间同步信息控制它们相应的本地振荡器以使它们相应的内部时钟与公共交换节点所生成的系统时间基准同步。
在间接外部时间历元基准约束模式下,内部时钟控制器318A和318B被配置成基于包含在它们相应的GPS接收器所接收的GPS信号中的外部时间历元基准控制它们的本地振荡器以使它们相应的内部时钟与外部时间历元基准同步。
在一些实施例中,内部时钟控制器318A和318B被配置成在确定已经建立对GPS信号的锁定后就从间接外部时间历元基准约束模式切换到直接外部时间历元基准约束模式。
在一些实施例中,内部时钟控制器318A和318B被配置成在确定已经失去对GNSS信号的锁定后就从所述直接外部时间历元基准约束模式切换到所述间接外部时间历元基准约束模式。
在一些实施例中,在公共交换节点308与BTS 310A和310B之间所交换的时间信息可以是分别基于BTS 310A和310B的振荡器325A和325B所生成的时间戳信息和基于公共交换节点308的振荡器328A和328B的输出所生成的时间戳信息。
在一些实施例中,通信接口322A、322B、320A和320B被实现为根据双向时间传输协议来操作的MAC/PHY接口,诸如在用于使时钟同步的IEEE标准1588中所定义的双向时间传输协议。通过引用将IEEE标准1588整体并入本文。
在一些实施例中,振荡器328A和328B被实现为数值振荡器,其例如可以用适合于实现数值振荡器的逻辑操作的、诸如FPGA的逻辑器件或任何其他硬件/固件实现方式或者硬件/固件和软件实现方式的组合来实现。在一些实施例中,交换节点时钟控制器324的功能可以用相同的或不同的硬件/固件或者硬件/固件和软件实现方式的组合来实现。
现在将参考图4的流程图来描述在诸如回程交换节点的系统节点中用于与该系统节点通信的多个基站的多冗余GNSS同步的方法的示例。
在框401处,系统节点将时间信息提供给多个基站中的每一个,并且从多个基站中的每一个接收时间信息。例如,这可以包括与所述基站中的每一个交换时间戳。在一些实施例中,交换节点和基站可以使用双向时间传输协议来交换时间戳信息。
在框402处,回程交换节点基于与所述多个基站中其内部时钟与GNSS服务所提供的外部时间历元基准同步的至少一个基站所交换的时间信息中的至少一些生成同步到外部时间历元基准的系统时间基准。
在框403处,对于所述多个基站中其内部时钟不与外部时间历元基准同步的基站,回程交换节点将时间同步信息提供给该基站以使该基站的内部时钟与系统时间基准同步,所述系统时间基准与外部时间历元基准同步。以这种方式,回程交换节点使用与外部时间历元信号同步的至少一个基站的GNSS同步的内部时钟为已经失去与外部时间历元基准的同步的基站生成时间同步信息。
在上述实施例中,为简单起见,设备元件和电路彼此连接,如图所示。在本发明的实际应用中,元件、电路等可以直接地彼此连接。同样地,元件、电路等可以通过对于设备或装置的操作必要的其他元件、电路等间接地彼此连接。由此,在设备和装置的实际配置中,元件和电路直接地或间接地彼此耦合或彼此连接。
尽管此处所讨论的实施例已经假定每个基站与系统节点之间的直接连接,但是一些实施例可以补偿可能潜在地由位于基站与系统节点之间的居间节点引入的不对称延迟。在系统节点与基站之间的时间信息交换中的不对称延迟,即将时间信息从基站发送到系统节点所花费的时间相对于将时间信息从系统节点发送到基站所花费的时间的差可能潜在地导致对可达到的同步的时间精确度的损害。根据所要求的时间精确度,可以容许某种程度的不对称而无需对其进行补偿。在一些实施例中,当生成系统时间基准并且提供时间同步信息时,可以在系统节点处对由居间节点所引入的不对称建模以虑及该不对称。
前述说明包括仅以举例的方式所提供的许多详细的和特定的实施例,并且不应该被解释为限制本发明的范围。本领域的技术人员可以对具体实施例进行改造、修正和变化而不背离本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求唯一地限定。

Claims (45)

1.一种用在系统节点中的方法,所述系统节点与各自具有相应的内部时钟的多个基站通信,所述方法包括:
将时间信息提供给所述多个基站中的每一个并且从所述多个基站中的每一个接收时间信息;
基于所述时间信息中的至少一些生成系统时间基准;以及
对于所述多个基站中不具有与外部时间历元基准同步的相应的内部时钟的基站,将时间同步信息提供给所述基站以使所述基站的相应的内部时钟与所述系统时间基准同步。
2.根据权利要求1所述的方法,其中基于所述时间信息中的至少一些生成系统时间基准包括:
基于从相应的内部时钟与所述外部时间历元基准同步的至少一个基站所接收的时间信息中的至少一些生成所述系统时间基准。
3.根据权利要求2所述的方法,其中将时间信息提供给所述多个基站中的每一个并且从所述多个基站中的每一个接收时间信息包括:
对于每个基站:
将第一时间戳信息提供给所述基站并且从所述基站接收第二时间戳信息,其中所述系统节点基于所述系统时间基准生成所述第一时间戳信息并且所述基站基于相应的内部时钟生成所述第二时间戳信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其中生成所述系统时间基准还包括基于所述时间信息中的至少一些使所述系统节点处的系统节点时钟与所述外部时间历元基准同步。
5.根据权利要求4所述的方法,其中生成所述系统时间基准还包括:
对于相应的内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站,确定所述基站的相应的内部时钟与所述系统节点处的系统节点时钟之间的相应的时间偏移;
基于相应的内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站的相应的时间偏移的平均值控制所述系统节点时钟;以及
基于所述系统节点时钟的输出生成所述系统时间基准。
6.根据权利要求3所述的方法,其中生成所述系统时间基准还包括:
对于每个基站,在所述系统节点处生成相应的系统节点时钟并且基于从所述基站所接收的时间信息中的至少一些控制所述相应的系统节点时钟以使所述相应的系统节点时钟与所述基站的相应的内部时钟同步;并且
基于对应于相应的内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站的相应的系统节点时钟的平均值生成所述系统时间基准。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的方法,其中将时间信息提供给所述多个基站中的每一个并且从所述多个基站中的每一个接收时间信息包括:
使用双向时间传输协议来提供并且接收所述时间信息。
8.根据权利要求1至6中任何一项所述的方法,其中将时间同步信息提供给所述多个基站中不具有与所述外部时间历元基准同步的相应的内部时钟的基站以使所述基站的相应的内部时钟与所述系统时间基准同步包括:
依据接收到来自所述基站的外部时间历元基准锁定状态消息将时间同步信息提供给所述基站,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示所述基站的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
9.根据权利要求1至6中任何一项所述的方法,其还包括:
基于从所述多个基站中的基站所接收的时间信息相对于所述系统时间基准的偏差确定所述基站的内部时钟是否已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
10.根据权利要求1至6中任何一项所述的方法,其中提供并且接收时间信息以及提供时间同步信息包括经由基于分组的通信进行通信。
11.一种系统节点,所述系统节点包括:
通信接口,其被配置成将时间信息提供给各自具有相应的内部时钟的多个基站并且从所述多个基站接收时间信息;
系统节点时钟;以及
系统节点时钟控制器,其被配置成:
基于从所述多个基站中的至少一个所接收的时间信息中的至少一些控制所述系统节点时钟;
基于所述系统节点时钟的输出生成系统时间基准;并且
对于所述多个基站中不具有与外部时间历元基准同步的相应的内部时钟的基站,将时间同步信息提供给所述基站以使所述基站的相应的内部时钟与所述系统时间基准同步。
12.根据权利要求11所述的系统节点,其中所述系统节点时钟控制器还被配置成基于从相应的内部时钟与所述外部时间历元基准同步的至少一个基站所接收的时间信息中的至少一些控制所述系统节点时钟。
13.根据权利要求12所述的系统节点,其中被配置成将时间信息提供给所述多个基站并且从所述多个基站接收时间信息的所述通信接口包括还被配置成基于所述系统时间基准生成第一时间戳信息并且从每个基站接收基于所述基站的相应的内部时钟所生成的第二时间戳信息的通信接口。
14.根据权利要求13所述的系统节点,其中被配置成生成所述系统时间基准的所述系统节点时钟控制器还被配置成基于从所述多个基站中相应的内部时钟与所述外部历元时间基准同步的至少一个基站所接收的时间信息中的至少一些使所述系统节点时钟与所述外部时间历元基准同步。
15.根据权利要求14所述的系统节点,其中所述系统节点时钟控制器还被配置成:
对于相应的内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站,确定所述基站的相应的内部时钟与所述系统节点处的系统节点时钟之间的相应的时间偏移;并且
基于相应的内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站的相应的时间偏移的平均值控制所述系统节点时钟。
16.根据权利要求13所述的系统节点,其中所述系统节点时钟包括用于每个基站的相应的系统节点时钟,其中所述系统节点时钟控制器还被配置成:
对于每个基站,基于从所述基站所接收的时间信息中的至少一些控制所述相应的系统节点时钟以使所述相应的系统节点时钟与所述基站的相应的内部时钟同步;并且
基于对应于相应的内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站的相应的系统节点时钟的平均值生成所述系统时间基准。
17.根据权利要求11至16中任何一项所述的系统节点,其中所述通信接口包括用于每个基站的相应的双向时间传输协议接口。
18.根据权利要求11至16中任何一项所述的系统节点,其中所述系统节点时钟控制器还被配置成依据接收到来自所述基站的外部时间历元基准锁定状态消息将所述时间同步信息提供给所述基站,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示所述基站的相应的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
19.根据权利要求11至16中任何一项所述的系统节点,其中所述系统节点时钟控制器还被配置成基于从所述多个基站中的基站所接收的时间信息相对于所述系统时间基准的偏差确定所述基站的相应的内部时钟是否已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
20.根据权利要求11至16中任何一项所述的系统节点,其中所述通信接口被配置成使用基于分组的通信进行通信。
21.一种通信系统,所述通信系统包括:
系统节点;和
各自具有内部时钟和与所述系统节点的相应的通信链路的多个基站,
其中所述系统节点被配置成:
与所述多个基站中的每一个交换时间信息;
基于所述时间信息中的至少一些生成系统时间基准;以及
对于所述多个基站中不具有与外部时间历元基准同步的相应的内部时钟的基站,将时间同步信息提供给所述基站以使所述基站的相应的内部时钟与所述系统时间基准同步。
22.根据权利要求21所述的通信系统,其中所述系统节点还被配置成基于与所述基站中其相应的内部时钟与所述外部时间历元基准同步的至少一个基站所交换的时间信息中的至少一些生成所述系统时间基准。
23.根据权利要求22所述的通信系统,其中所述系统节点和所述多个基站被配置成通过交换时间戳信息来交换时间信息,其中所述系统节点基于所述系统时间基准生成时间戳信息并且每个基站基于其相应的内部时钟生成时间戳信息。
24.根据权利要求23所述的通信系统,其中所述系统节点还被配置成通过基于与所述基站中其相应的内部时钟与所述外部时间历元基准同步的至少一个基站所交换的时间信息中的至少一些使所述系统节点处的系统节点时钟与所述外部时间历元基准同步来生成所述系统时间基准。
25.根据权利要求24所述的通信系统,其中所述系统节点还被配置成:
对于其内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站,确定所述基站的相应的内部时钟与所述系统节点处的系统节点时钟之间的相应的时间偏移;以及
基于内部时钟同步到所述外部时间历元基准的那些基站的相应的时间偏移的平均值控制所述系统节点时钟;并且
基于所述系统节点时钟的输出生成所述系统时间基准。
26.根据权利要求23所述的通信系统,其中所述系统节点还被配置成:
对于每个基站,在所述系统节点处生成相应的系统节点时钟并且基于与所述基站所交换的时间信息中的至少一些控制所述相应的系统节点时钟以使所述相应的系统节点时钟与所述基站的内部时钟同步;并且
基于对应于相应的内部时钟同步到所述外部时间历元基准的每个基站的相应的系统节点时钟的平均值生成所述系统时间基准。
27.根据权利要求21至26中任何一项所述的通信系统,其中所述系统节点和所述多个基站被配置成使用双向时间传输协议来交换所述时间信息。
28.根据权利要求21至26中任何一项所述的通信系统,其中所述系统节点还被配置成依据接收到来自所述多个基站中的基站的外部时间历元基准锁定状态消息将所述时间同步信息提供给所述基站,所述外部时间历元基准锁定状态消息指示所述基站的相应的内部时钟已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
29.根据权利要求21至26中任何一项所述的通信系统,其中所述系统节点还被配置成基于从所述多个基站中的基站所接收的时间信息相对于所述系统时间基准的偏差确定所述基站的相应的内部时钟是否已经失去与所述外部时间历元基准的同步。
30.根据权利要求21至26中任何一项所述的通信系统,其中所述系统节点和所述多个基站被配置成使用基于分组的通信进行通信。
31.根据权利要求21至26中任何一项所述的通信系统,其中所述多个基站中的至少一个但不是全部处在使得其不能够接收包含所述外部时间历元基准的全球导航卫星系统GNSS信号的位置。
32.根据权利要求21至26中任何一项所述的通信系统,其中所述多个基站包括多个家庭基站,并且其中,对于所述多个家庭基站中的至少一个,所述家庭基站与所述系统节点之间的相应的通信链路包括异步数字订户线ADSL通信链路。
33.一种用在具有内部时钟的基站中的方法,所述方法包括:
将时间信息提供给具有与包括当前基站在内的多个基站的通信链路的系统节点并且从所述系统节点接收时间信息;并且
在间接外部时间历元基准约束模式下:
从所述系统节点接收时间同步信息;以及
基于所述时间同步信息控制所述基站的内部时钟以使所述基站的内部时钟与所述系统节点所生成的系统时间基准同步,其中所述系统时间基准与全球导航卫星系统GNSS所提供的外部时间历元基准同步。
34.根据权利要求33所述的方法,其还包括:
在直接外部时间历元基准约束模式下:
从所述GNSS系统接收GNSS信号,所述GNSS信号包含所述外部时间历元基准;并且
基于所述外部时间历元基准控制所述基站的内部时钟以使所述内部时钟与所述外部时间历元基准同步。
35.根据权利要求34所述的方法,其还包括:
在确定已经建立对所述GNSS信号的锁定后就从所述间接外部时间历元基准约束模式切换到所述直接外部时间历元基准约束模式;并且
在确定已经失去对所述GNSS信号的锁定后就从所述直接外部时间历元基准约束模式切换到所述间接外部时间历元基准约束模式。
36.根据权利要求35所述的方法,其还包括:
将指示所述基站是否被锁定到所述GNSS信号的外部时间历元基准锁定状态消息发送到所述系统节点。
37.根据权利要求33至36中任何一项所述的方法,其中与所述系统节点交换时间信息包括根据双向时间传输协议来交换时间信息。
38.根据权利要求33至36中任何一项所述的方法,其中所述基站与所述系统节点之间的通信是基于分组的。
39.一种基站,所述基站包括:
配置成用于与系统节点通信的通信接口;
本地振荡器;以及
内部时钟控制器,其被配置成:
控制所述本地振荡器,
基于所述本地振荡器的输出生成内部时钟;
经由所述通信接口将时间信息提供给所述系统节点并且从所述系统节点接收时间信息;以及
在间接外部时间历元基准约束模式下:
经由所述通信接口从所述系统节点接收时间同步信息;并且
基于所述时间同步信息控制所述本地振荡器以使所述基站的内部时钟与所述系统节点所生成的系统时间基准同步,其中所述系统时间基准与全球导航卫星系统GNSS所提供的外部时间历元基准同步。
40.根据权利要求39所述的基站,其还包括:
配置成从所述GNSS系统接收GNSS信号的全球导航卫星系统GNSS接收器,所述GNSS信号包含所述外部时间历元基准,
其中在直接外部时间历元基准约束模式下,所述内部时钟控制器被配置成从所述GNSS系统接收GNSS信号并且基于包含在所述GNSS信号中的外部时间历元基准控制所述本地振荡器以使所述内部时钟与所述外部时间历元基准同步。
41.根据权利要求40所述的基站,其中所述GNSS接收器包括辅助全球定位系统A-GPS接收器。
42.根据权利要求40至41中任何一项所述的基站,其中所述内部时钟控制器还被配置成:
在确定已经建立对所述GNSS信号的锁定后就从所述间接外部时间历元基准约束模式切换到所述直接外部时间历元基准约束模式;并且
在确定已经失去对所述GNSS信号的锁定后就从所述直接外部时间历元基准约束模式切换到所述间接外部时间历元基准约束模式。
43.根据权利要求42所述的基站,其中所述内部时钟控制器还被配置成经由所述通信接口将指示所述GNSS接收器是否被锁定到所述GNSS信号的外部时间历元基准锁定状态消息发送到所述系统节点。
44.根据权利要求39至41中任何一项所述的基站,其中所述通信接口还被配置成根据双向时间传输协议将时间信息提供给所述系统节点并且从所述系统节点接收时间信息。
45.根据权利要求39至41中任何一项所述的基站,其中所述通信接口还被配置成用于基于分组的通信。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5391503B2 (ja) * 2009-09-28 2014-01-15 京セラ株式会社 無線基地局、基準信号供給装置、無線基地局システム、および無線基地局システムの運用方法
US8451814B2 (en) 2010-06-11 2013-05-28 Clearwire Ip Holdings Llc Carrier signals for synchronization
US9674807B2 (en) 2010-06-11 2017-06-06 Clearwire IP Holdings, LLC Subcarrier signal for synchronization in macro network
US9844014B2 (en) 2010-06-11 2017-12-12 Sprint Spectrum L.P. Alternatives to satellite signals for synchronization in macro network
CN102075317B (zh) * 2011-01-24 2013-06-05 博威通讯系统(深圳)有限公司 一种家庭基站系统中可靠的时频同步方法及系统
US9182493B2 (en) * 2011-03-11 2015-11-10 Texas Instruments Incorporaed Fine time assistance for global navigation satellite systems
US8867404B2 (en) * 2012-02-03 2014-10-21 Futurewei Technologies, Inc. Node level vectoring synchronization
CN102869085B (zh) 2012-09-12 2015-05-20 大唐移动通信设备有限公司 基站时钟同步系统和方法
KR101415067B1 (ko) * 2012-11-12 2014-07-04 국방과학연구소 이격 운용 시스템의 듀얼모드 시간 동기장치
DE102014208266A1 (de) 2014-04-30 2015-11-05 Continental Teves Ag & Co. Ohg Zeitstempelerzeugung ohne GNSS-Signal
JP6301752B2 (ja) * 2014-06-25 2018-03-28 株式会社日立製作所 情報サービス表示システムおよび時刻同期方法
KR101596756B1 (ko) * 2014-11-03 2016-03-07 현대자동차주식회사 리던던트 그랜드마스터를 이용한 차량 내 네트워크 시간 동기화 제공 방법 및 장치
US10775749B2 (en) * 2015-04-17 2020-09-15 The Mitre Corporation Robust and resilient timing architecture for critical infrastructure
US10015216B2 (en) * 2015-08-06 2018-07-03 Qualcomm Incorporated Methods and systems for virtual conference system using personal communication devices
CN109891959B (zh) * 2016-11-01 2021-09-07 Lg电子株式会社 通过应用偏移来发送d2d信号的方法和设备
WO2018184220A1 (zh) * 2017-04-07 2018-10-11 深圳市台电实业有限公司 一种用于会议讨论系统冗余设计的音频同步系统
DE102017217051A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Spinner Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen zwei physikalischen Schnittstellen
CN110034829B (zh) * 2019-03-13 2020-11-06 深圳大学 一种多用户无线通信系统的抗干扰方法和装置
CN113711511B (zh) * 2019-07-08 2024-05-17 Abb瑞士股份有限公司 支持多时间同步协议的工业设备
WO2022111787A1 (en) * 2020-11-24 2022-06-02 Nokia Technologies Oy Method, apparatus and computer program
KR102328671B1 (ko) * 2020-12-17 2021-11-18 주식회사 지오플랜 무선 동기화 방법 및 장치
KR102328672B1 (ko) * 2020-12-17 2021-11-18 주식회사 지오플랜 하이브리드 동기화 방법 및 장치
US11604439B2 (en) 2020-12-28 2023-03-14 Waymo Llc GNSS time synchronization in redundant systems
CN113259044B (zh) * 2021-06-02 2024-09-03 安科讯(福建)科技有限公司 一种5g扩展型皮基站冗余授时同步装置及其控制方法
CN115022956B (zh) * 2022-04-27 2024-01-12 海能达通信股份有限公司 自组织网络的同步方法、系统、电子设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101065987A (zh) * 2004-11-30 2007-10-31 阿尔卡特朗讯公司 通过异步移动网基站的修正时间标记信号定位移动终端的设备
EP1275259B1 (en) * 2000-03-30 2010-08-25 Cellguide Ltd. Providing time synchronization to a gps locator

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6134234A (en) * 1996-07-19 2000-10-17 Nokia Telecommunications Oy Master-slave synchronization
US6243372B1 (en) * 1996-11-14 2001-06-05 Omnipoint Corporation Methods and apparatus for synchronization in a wireless network
JPH10190562A (ja) * 1996-12-26 1998-07-21 Toshiba Corp 移動通信システムの基地局間フレーム同期方式およびこの方式を適用した基地局装置
US6590881B1 (en) * 1998-12-04 2003-07-08 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for providing wireless communication system synchronization
WO2000038338A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-29 Neopoint, Inc. Real time clock system and method
JP3379698B2 (ja) * 1999-06-16 2003-02-24 日本電気株式会社 基地局間同期方法とその基地局間同期装置
FI115494B (fi) * 1999-09-08 2005-05-13 Nokia Corp Tukiaseman taajuussynkronointi
JP3764025B2 (ja) * 2000-03-21 2006-04-05 三菱電機株式会社 基地局間同期システム
US6577872B1 (en) * 2000-08-08 2003-06-10 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Base station oscillator regulation independent of transport network clocks in cellular telecommunications network
RU2218667C2 (ru) * 2002-01-25 2003-12-10 Самсунг Электроникс Способ синхронизации сигналов базовых станций в системе радиосвязи
JP2005136748A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Kyocera Corp 移動体通信システム、移動体装置及び基地局装置
EP1701564A4 (en) * 2003-12-10 2012-11-07 Nec Corp METHOD FOR MEASURING DIFFERENCE OF TRANSMISSION TIME AND SYSTEM THEREFOR
JP4252488B2 (ja) * 2004-04-28 2009-04-08 三菱電機株式会社 基地局及び基地局間同期システム及び基地局間同期方法
FR2871006B1 (fr) * 2004-05-28 2008-09-12 Thales Sa Procede et systeme de synchronisation distribuee
US8073469B2 (en) * 2005-01-31 2011-12-06 Jasper Wireless, Inc. Paging for non-real-time communications wireless networks
EP2085788B1 (en) * 2006-10-18 2012-01-25 NEC Corporation Mobile communication terminal with gps function, positioning system, operation control method, and program
JP2008182385A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Nec Corp 移動通信システム、タイムサーバ及びそれらに用いる局間同期方法
JP2008187340A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Kyocera Corp 無線通信システム、基地局、および同期方法
US9467958B2 (en) * 2007-08-23 2016-10-11 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for mitigating temporary loss of synchronization in a wireless communication system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1275259B1 (en) * 2000-03-30 2010-08-25 Cellguide Ltd. Providing time synchronization to a gps locator
CN101065987A (zh) * 2004-11-30 2007-10-31 阿尔卡特朗讯公司 通过异步移动网基站的修正时间标记信号定位移动终端的设备

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Publication number Publication date
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