CN104918317A - 一种基站间空口延迟的补偿方法、装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基站间空口延迟的补偿方法、装置以及系统。所述的基站间空口延迟的补偿方法，包括：获取空口待同步基站分别从至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间;根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；从至少三个所述邻近基站中选择至少一个作为待同步的目标基站；根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；根据目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；调整所述空口待同步基站的系统时间。本发明实现比较简单。

Description

一种基站间空口延迟的补偿方法、装置以及系统

技术领域

本发明涉及通讯领域，特别是指一种基站间空口延迟的补偿方法、装置以及系统。

背景技术

在TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，时分长期演进）系统中，同频干扰会对系统的容量造成巨大的影响。如果时间上不能同步，将会产生基站间干扰，同时也会产生小区用户设备（UE）间的干扰。严重情况下，可能会导致临近基站上下行帧错位，使基站接收机阻塞，完全不能工作。

目前通讯系统中，为保证基站间的时间同步，最常使用的技术为：全球定位系统（GPS）、时钟同步协议标准(IEEE1588)、以及空口同步技术。由于安装GPS和1588系统需要额外的设备，且安装过程比较复杂，考虑到成本、基站功率和安装的简便，小型基站(Femto)和微型基站(PICO)往往使用空口同步技术，用来降低成本和提高组网效率。

空口同步技术是一种利用其他基站向UE下发的空口同步信号进行本站时间同步的技术。小型基站和微型基站往往为某些用户密集的区域，或为信号质量差的建筑物内盲点进行补充，来保证用户可以正常进行高速率的业务，其使用场景的基站间信号覆盖比较复杂，且由于同步信号有着空口传输所导致的时延，在多跳（如图1所示）等的情况下，空口时延将会急剧累加，而导致基站间同步误差过大，从而使得系统容量急剧下降。

为了避免复杂环境下空口时延过大，目前常见的补偿方法是利用与第三方的交互来获取空口时延，或者利用于同步源之间的交互来补偿空口时延。

现有技术具有以下问题：

1）现有的空口时延补偿方法往往需要基站间交互来防止空口时延的累加，而不同供应商的设备或同一供应商不同型号的设备，可能使用不同的方案，导致了组网困难，且基站间的交互将会浪费额外的空口资源，降低系统容量。

2）如与其他时间源配合，可能需要额外的设备功能和频谱资源，导致资源浪费，使得设备安装和配置变得复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种基站间空口延迟的补偿方法、装置以及系统，实现比较简单。

一方面，提供一种基站间空口延迟的补偿方法，包括：

获取空口待同步基站分别从空口待同步基站的至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间;

根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；

从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；

根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；

根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；

根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

所述根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离的步骤包括：

根据所述到达时间，计算至少三个所述邻近基站之间的同步信号到达所述空口待同步基站的时间差；

根据所述时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离。

所述根据所述标准时间调整所述空口待同步基站的系统时间的步骤包括：

当所述目标基站为至少两个时，计算所述空口待同步基站对应各个所述目标基站的标准时间的平均值；

根据所述平均值调整所述空口待同步基站的系统时间。

所述的基站间空口延迟的补偿方法，还包括：

根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站的位置信息，并输出所述空口待同步基站的位置信息。

所述邻近基站的位置根据以下步骤获取：

获取所述空口待同步基站从所述邻近基站接收的同步信号中携带的物理小区身份标识；

根据所述物理小区身份标识，查找所述邻近基站的位置。

所述根据所述时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离的步骤具体为：

当所述邻近基站为三个时，根据以下方程式计算：

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2=d_3^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

(d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

其中，空口待同步基站的二维坐标值为（x，y），三个邻近基站A、B、C的二维坐标值分别为（x₁，y₁），(x₂，y₂)，（x₃，y₃），邻近基站A与空口待同步基站之间的距离为d₁,邻近基站B与空口待同步基站之间的距离为d₂,邻近基站C与空口待同步基站之间的距离为d₃，邻近基站A的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_A,邻近基站B的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_B,邻近基站C的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_C,T_A和T_B之间的时间差为Δt₁，T_B和T_C之间的时间差为Δt₂，C为光速；

当所述邻近基站为四个时，根据以下方程式计算：

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2+{(z_1-z)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2+{(z_2-z)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2+{(z_3-z)}^2=d_3^2$

${(x_4-x)}^2+{(y_4-y)}^2+{(z_4-z)}^2=d_4^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

(d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

(d₃-d₄)＝Δt₃ ^*C

其中，空口待同步基站的三维坐标值为（x，y，，z，），四个邻近基站A、B、C、D的三维坐标值分别为（x₁，y₁，z₁），(x₂，y₂，z₂)，（x₃，y₃，z₃），（x₄，y₄，z₄），邻近基站A与空口待同步基站之间的距离为d₁,邻近基站B与空口待同步基站之间的距离为d₂,邻近基站C和空口待同步基站之间的距离为d₃,邻近基站D与空口待同步基站之间的距离为d₄,邻近基站A的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_A,邻近基站B的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_B,邻近基站C的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_C,邻近基站D的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_D,T_A和T_B之间的时间差为Δt₁，T_B和T_C之间的时间差为Δt₂，T_C和T_D之间的时间差为Δt₃，C为光速。

另一方面，提供一种基站间空口延迟的补偿装置，包括：

获取单元，获取空口待同步基站分别从空口待同步基站的至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间；

第一计算单元，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；

选择单元，从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；

第二计算单元，根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；

第三计算单元，根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；

同步单元，根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，根据所述到达时间，计算至少三个所述邻近基站之间的同步信号到达所述空口待同步基站的时间差；

第二计算子单元，根据所述时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离。

所述同步单元包括：

计算子单元，当所述目标基站为至少两个时，计算所述空口待同步基站对应各个所述目标基站的标准时间的平均值；

调整子单元，根据所述平均值调整所述空口待同步基站的系统时间。

所述的基站间空口延迟的补偿装置，还包括：

第四计算单元，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站的位置信息；

输出单元，输出所述空口待同步基站的位置信息。

另一方面，提供一种基站间空口延迟的补偿系统，包括：待同步的空口待同步基站和所述空口待同步基站的至少三个邻近基站以及补偿装置；

所述补偿装置用于，获取所述空口待同步基站分别从所述至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间;根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明利用基站信号在空间的传输特点，对基站的同步信号的到达时刻进行分析，利用信号到达时刻和已知基站的位置信息，计算出空口时延补偿量，无需同步源基站进行额外功能的支持，就可以直接进行空口时延的补偿，实现比较简单。

附图说明

图1为现有技术中基站间信号多跳场景的示意图；

图2为本发明所述的基站间空口延迟的补偿方法的流程示意图；

图3为本发明所述的基站间空口延迟的补偿方法的应用场景的流程示意图；

图4为本发明应用场景中基站间信号到达时刻差的示意图；

图5为本发明应用场景中进行水平定位的示意图；

图6为本发明应用场景中进行空间定位的示意图；

图7为本发明应用场景中进行空口时延补偿的示意图；

图8为本发明所述的基站间空口延迟的补偿装置的连接示意图；

图9为本发明所述的基站间空口延迟的补偿系统的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图2所示，为本发明所述的一种基站间空口延迟的补偿方法，包括：

步骤11，获取空口待同步基站分别从空口待同步基站的至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间；该步骤具体为：假设有3个邻近基站（邻近基站A、B、C）,分别向所述空口待同步基站发送同步信号，到达时间分别为T_A、T_B、T_C。

所述邻近基站的位置根据以下步骤获取：获取所述空口待同步基站从所述邻近基站接收的同步信号中携带的物理小区身份标识；根据所述物理小区身份标识，查找所述邻近基站的位置。

也就是说，邻近基站可以根据以下步骤来查找并获取位置。首先，从所述邻近基站发送的同步信号中获取所述邻近基站归属的网络中的小区ID；然后，根据所述小区ID，查找所述网络中的邻近基站位置。本发明中所述的邻近基站为广义的基站，包括：宏站或网络中已知位置的其他类型的基站。

步骤12，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；

步骤12包括：

步骤121，根据所述到达时间，计算至少三个所述邻近基站之间的同步信号到达所述空口待同步基站的时间差；

步骤122，根据所述时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离。

该步骤具体为：

第一种场景：根据三个已知位置的基站进行水平定位。

建立平面直角坐标系,假设空口待同步基站的二维坐标值为（x，y），邻近基站A、B、C的二维坐标值分别为（x₁，y₁），(x₂，y₂)，（x₃，y₃)，邻近基站A与空口待同步基站之间的距离为d₁,邻近基站B与空口待同步基站之间的距离为d₂,邻近基站C与空口待同步基站之间的距离为d₃，邻近基站A的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_A,邻近基站B的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_B,邻近基站C的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_C,T_A和T_B之间的时间差为Δt₁，T_B和T_C之间的时间差为Δt₂,C为光速。

根据下面的方程式可以计算出空口待同步基站的位置、邻近基站A与空口待同步基站之间的距离为d₁,邻近基站B与空口待同步基站之间的距离为d₂,邻近基站C与空口待同步基站之间的距离为d₃。

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2=d_3^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

（d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

第二种场景：根据四个或者四个以上已知位置的基站进行空间定位。

建立空间直角坐标系,假设空口待同步基站的空间坐标（x，y，，z，），邻近基站A、B、C、D的空间坐标分别为（x₁，y₁，z₁），(x₂，y₂，z₂)，（x₃，y₃，z₃），（x₄，y₄，z₄）。邻近基站A和空口待同步基站的距离为d₁,邻近基站B和空口待同步基站的距离为d₂,邻近基站C和空口待同步基站的距离为d₃,邻近基站D和空口待同步基站的距离为d₄,邻近基站A的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_A,邻近基站B的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_B,邻近基站C的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_C,邻近基站D的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_D,T_A和T_B的时间差为Δt₁，T_B和T_C的时间差为Δt₂，T_c和T_d的时间差为Δt₃，C为光速。

根据下面的方程式可以计算出空口待同步基站的位置、邻近基站A和空口待同步基站的距离d₁、邻近基站B和空口待同步基站的距离d₂、邻近基站C和空口待同步基站的距离d₃,邻近基站D和空口待同步基站的

距离d₄。

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2+{(z_1-z)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2+{(z_2-z)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2+{(z_3-z)}^2=d_3^2$

${(x_4-x)}^2+{(y_4-y)}^2+{(z_4-z)}^2=d_4^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

(d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

(d₃-d₄)＝Δt₃ ^*C

步骤13，从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；目标基站可以为1个或者多个。

步骤14，根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长。

该步骤具体为：假设T_a为本站（即空口待同步基站）捕获到的目标基站同步信号的到达时间。T_d为待同步的目标基站发出的同步信号在空间上传播到本站消耗的时间，即空口时延。T_d计算公式为

T_d=d/C。

举例来说，当目标基站为一个（例如为邻近基站A）时，同步信号从邻近基站A到所述空口待同步基站的消耗时长为T_dA，即T_dA=d₁/C。

当目标基站为至少两个（例如为邻近基站A、B）时，同步信号从邻近基站A到所述空口待同步基站的消耗时长为T_dA，同步信号从邻近基站B到所述空口待同步基站的消耗时长为T_dB，则T_da=d₁/C，T_dB=d₂/C。

步骤15，根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间。

该步骤具体为：T_s＝T_a-T_d，其中，T_s为空口待同步基站对应目标基站的标准时间；T_a为空口待同步基站捕获到目标基站的同步信号的到达时间，T_d为待同步的目标基站发出的同步信号在空间上传播到空口待同步基站消耗的时长。

举例来说，当目标基站为一个（例如为邻近基站A）时，T_SA＝T_aA-T_dA,其中，T_SA为空口待同步基站对应邻近基站A的标准时间；T_aA为空口待同步基站捕获到邻近基站A的同步信号的到达时间，T_dA为邻近基站A发出的同步信号在空间上传播到空口待同步基站消耗的时长。

当目标基站为至少两个（例如为邻近基站A、B）时，分别计算T_SA和T_SB。T_SA＝T_aA-T_dA,其中，T_SA为空口待同步基站对应邻近基站A的标准时间；T_aA为空口待同步基站捕获到邻近基站A的同步信号的到达时间，T_dA为邻近基站A发出的同步信号在空间上传播到空口待同步基站消耗的时长。T_SB＝T_aB-T_dB,其中，T_SB为空口待同步基站对应邻近基站B的标准时间；T_aB为空口待同步基站捕获到邻近基站B的同步信号的到达时间，T_dB为邻近基站B发出的同步信号在空间上传播到空口待同步基站消耗的时长。

步骤16，根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

当目标基站为一个（例如为邻近基站A）时，则直接将T_SA作为空口待同步基站的系统时间，对空口待同步基站进行同步。

步骤16包括：

步骤161，当所述目标基站为至少两个时，计算所述空口待同步基站对应各个所述目标基站的标准时间的平均值；

步骤162，根据所述平均值调整所述空口待同步基站的系统时间。

当选取的目标基站位为多基站(编号A～N）时，利用单基站的计算公式，将得到对应每个基站的标准时间（T_s1～T_sn），对多个标准时间进行平均后得出最终的标准时间T_S，设置空口待同步基站的时间为标准时间T_S，完成空口同步。

例如，当目标基站为至少两个（例如为邻近基站A、B）时，计算T_SA和T_SB两者的平均值，作为最终的空口待同步基站的标准时间T_S，然后将T_SA作为空口待同步基站的系统时间，对空口待同步基站进行同步。

可选的，所述空口延迟的补偿方法，还包括：

步骤17，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站的位置信息，并输出所述空口待同步基站的位置信息。具体的计算方法利用上述的方程式，此处不再赘述。

本发明利用基站信号在空间的传输特点，对基站的同步信号的到达时刻进行分析，利用信号到达时刻和已知基站的位置信息，计算出空口时延补偿量，无需同步源基站进行额外功能的支持，就可以直接进行空口时延的补偿，实现比较简单。

以下描述本发明的应用场景。

本发明的思路为：通常，小型基站和微型基站是用于为某些用户密集的区域或信号质量差的建筑物内的盲点进行补充，安装位置一般都有宏站或其他基站覆盖。宏站在布网后位置稳定，不发生移动，其使用的GPS定位系统的空间精度可以达到10米左右，部分非宏站的空间位置也精确可知，本方案对宏站或网络中已知位置的其他类型基站发出的空间信号进行处理和分析，对当前基站进行辅助定位，则可以计算出当前基站与宏站的距离差，再根据距离差计算信号在空间的传输时间，就可以对空口时延进行补偿，以保证网络的稳定。

如图3所示，实现方法包括以下步骤：

步骤一，获取本地网络中基站小区ID信息和基站的位置信息。其中位置信息可以包含经纬度和高度。也就是说，获取本区域的已知基站ID和经纬度、高度信息，此信息可以提前烧录在基站内部的存储器，或者通过其他辅助设备在线获取。

步骤二，接收空口中各基站的下行主辅同步信号（PSS/SSS），计算其同步信号到达时刻、小区ID和各基站之间信号到达时刻差（如图4所示，）。也就是说，空口待同步基站开机后，解析空口中的主辅同步信号、小区ID和各基站同步信号到达时刻差Δt。LTE系统物理层协议(3GPP TS36.213)定义了小区的物理ID（PCI物理小区身份标识码）＝PSS主同步信号序列组标识＋3×SSS辅同步信号序列组标识。由于主辅同步信号在子帧中的位置固定，所以可以计算出子帧的起点和不同基站的同步信号到达时刻。

步骤三，根据获取的小区ID信息，寻找空口中的宏站和其他已知位置基站。也就是说，同步信号由PSS序列和SSS序列组成，并且，所有基站定时发射同步信号，因此，邻近基站的小区ID可以从其发送的同步信号中解析获得，此ID在布网范围内唯一。根据PSS的编号和SSS的编号，可以计算基站的物理小区ID。对小区ID进行查找分析，确认空口区域内的已知位置的基站的数目。

步骤四，利用存储的已知基站的位置信息和空口时延差，计算空口待同步基站与已知基站的距离差以及空口待同步基站的位置。

若空口信号中解算出三个已知基站的主辅同步信号，则可以进行水平定位，计算出空口待同步基站（可以为微站）与已知基站的近似水平距离。若空口信号中包含有三个以上的已知基站主辅同步信号，则可以进行空间定位，计算出空口待同步基站与已知基站间的准确距离和微站的位置。以下分别说明。

如图5所示，如有三个已知位置信息的基站（邻近基站），则利用以下方程式进行水平定位。

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2=d_3^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

(d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

其中，（x,y）分别为需要求出的本基站的二维坐标，d为空间上各基站之间的距离，（x₁，y₁）（x₂，y₂）（x₃，y₃）为已知的基站的位置信息，Δt₁,Δt₂为已知的不同基站的同步信号的到达时刻差，C为光速。

如图6所示，如果为三个以上的已知位置信息的基站（邻近基站），则利用以下方程式进行空间定位。

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2+{(z_1-z)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2+{(z_2-z)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2+{(z_3-z)}^2=d_3^2$

${(x_4-x)}^2+{(y_4-y)}^2+{(z_4-z)}^2=d_4^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

(d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

(d₃-d₄)＝Δt₃ ^*C

其中，（x,y,z）为本基站的空间坐标，d为空间上各基站之间的距离，（x₁，y₁，z₁）（x₂，y₂，z₂）（x₃，y₃，z₃）（x₄，y₄，z₄）为已知基站的位置信息，Δt₁,Δt₂，Δt₃为已知的不同基站的同步信道到达时刻差，C为光速。

步骤五:根据空口待同步基站与已知基站的距离，计算应当补偿的空口时延，获取准确的系统时间。也就是说，如图7所示，根据距离差计算空口时延，根据空口时延和本机位置进行补偿。可选取任一或多个已知基站作为获取同步时间的目标基站。

当选取单一基站作为目标基站时，同步的标准空口时间T_S为

T_S＝T_a-T_d

其中，T_a为空口待同步基站捕获到目标基站同步信号的时间。T_d为同步目标基站发出的信号在空间上传播到本站消耗的时间，即空口时延，其计算公式为

T_d=d/C

其中，d为空口待同步基站和空口同步目标机站间的距离,C为光速。

如选取目标基站位为多基站(编号1～N）时，利用单基站的计算公式，将得到对应每个基站的标准时间（T_s1～T_sn），对结果进行平均后得出最终的标准时间T_S，可以有助于降低噪声影响，从而提高定时精度。

步骤六:设置空口待同步基站时间为标准时间T_S，完成空口同步。如有其他辅助设备，则可以上传本机位置，为其他基站做空口同步的参考。

如图8所示，为本发明所述的基站间空口延迟的补偿装置，包括：

获取单元21，获取空口待同步基站分别从空口待同步基站的至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间；

第一计算单元22，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；

选择单元23，从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；

第二计算单元24，根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；

第三计算单元25，根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；

同步单元26，根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

所述第一计算单元23包括：

第一计算子单元，根据所述到达时间，计算至少三个所述邻近基站之间的同步信号到达时间差；

第二计算子单元，根据所述同步信号到达时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离。

所述同步单元26包括：

计算子单元，当所述目标基站为至少两个时，计算所述空口待同步基站对应各个所述目标基站的标准时间的平均值；

调整子单元，根据所述平均值调整所述空口待同步基站的系统时间。

可选的，所述的基站间空口延迟的补偿装置，还包括：

第四计算单元27，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站的位置信息；

输出单元28，输出所述空口待同步基站的位置信息。

如图9所示，为本发明所述的基站间空口延迟的补偿系统，包括：空口待同步基站31和至少三个邻近基站32以及补偿装置33；其中，补偿装置33可以设置在空口待同步基站31上。

所述补偿装置33用于，获取所述空口待同步基站分别从所述至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间;根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明直接对空间同步信号进行分析，从而直接计算出同步时延，实现比较简单，无需同步源其基站增加额外的支持功能直接进行空口时延的补偿，完成空口同步，降低了实现成本，提高了布网效率。同时，作为其他空口同步方案的补充，来提高空口同步的精度，可以提高网络的稳定性。本发明提供的空口的同步时延的补偿方案，解决了现有同步技术中存在的资源浪费和实现复杂的问题。

（2）本发明利用基站信号在空间的传输特点，对其到达时刻差进行分析，从而对空口待同步基站进行位置解算，找到空口时延补偿量。也就是说，本发明利用信号到达时刻的差和已知基站的位置信息，来对当前基站进行位置解算，从而获取空口时延补偿量，实现比较简单。

本发明的基站间空口延迟的补偿方法，可以用于LTE（3GPP长期演进技术）网络。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种基站间空口延迟的补偿方法，其特征在于，包括：

获取空口待同步基站分别从空口待同步基站的至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间;

根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；

从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；

根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；

根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；

根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

2.根据权利要求1所述的基站间空口延迟的补偿方法，其特征在于，所述根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离的步骤包括：

根据所述到达时间，计算至少三个所述邻近基站之间的同步信号到达所述空口待同步基站的时间差；

根据所述时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离。

3.根据权利要求2所述的基站间空口延迟的补偿方法，其特征在于，所述根据所述标准时间调整所述空口待同步基站的系统时间的步骤包括：

当所述目标基站为至少两个时，计算所述空口待同步基站对应各个所述目标基站的标准时间的平均值；

根据所述平均值调整所述空口待同步基站的系统时间。

4.根据权利要求2所述的基站间空口延迟的补偿方法，其特征在于，还包括：

根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站的位置信息，并输出所述空口待同步基站的位置信息。

5.根据权利要求1所述的基站间空口延迟的补偿方法，其特征在于，所述邻近基站的位置根据以下步骤获取：

获取所述空口待同步基站从所述邻近基站接收的同步信号中携带的物理小区身份标识；

根据所述物理小区身份标识，查找所述邻近基站的位置。

6.根据权利要求2所述的基站间空口延迟的补偿方法，其特征在于，所述根据所述时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离的步骤具体为：

当所述邻近基站为三个时，根据以下方程式计算：

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2=d_3^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

(d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

其中，空口待同步基站的二维坐标值为（x，y），三个邻近基站A、B、C的二维坐标值分别为（x₁，y₁），(x₂，y₂)，（x₃，y₃），邻近基站A与空口待同步基站之间的距离为d₁,邻近基站B与空口待同步基站之间的距离为d₂,邻近基站C与空口待同步基站之间的距离为d₃，邻近基站A的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_A,邻近基站B的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_B,邻近基站C的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_C,T_A和T_B之间的时间差为Δt₁，T_B和T_C之间的时间差为Δt₂，C为光速；

当所述邻近基站为四个时，根据以下方程式计算：

${(x_1-x)}^2+{(y_1-y)}^2+{(z_1-z)}^2=d_1^2$

${(x_2-x)}^2+{(y_2-y)}^2+{(z_2-z)}^2=d_2^2$

${(x_3-x)}^2+{(y_3-y)}^2+{(z_3-z)}^2=d_3^2$

${(x_4-x)}^2+{(y_4-y)}^2+{(z_4-z)}^2=d_4^2$

(d₁-d₂)＝Δt₁ ^*C

(d₂-d₃)＝Δt₂ ^*C

(d₃-d₄)＝Δt₃ ^*C

其中，空口待同步基站的三维坐标值为（x，y，，z，），四个邻近基站A、B、C、D的三维坐标值分别为（x₁，y₁，z₁），(x₂，y₂，z₂)，（x₃，y₃，z₃），（x₄，y₄，z₄），邻近基站A与空口待同步基站之间的距离为d₁,邻近基站B与空口待同步基站之间的距离为d₂,邻近基站C和空口待同步基站之间的距离为d₃,邻近基站D与空口待同步基站之间的距离为d₄,邻近基站A的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_A,邻近基站B的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_B,邻近基站C的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_C,邻近基站D的同步信号到达空口待同步基站的时间为T_D,T_A和T_B之间的时间差为Δt₁，T_B和T_C之间的时间差为Δt₂，T_C和T_D之间的时间差为Δt₃，C为光速。

7.一种基站间空口延迟的补偿装置，其特征在于，包括：

获取单元，获取空口待同步基站分别从空口待同步基站的至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间；

第一计算单元，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；

选择单元，从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；

第二计算单元，根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；

第三计算单元，根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；

同步单元，根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。

8.根据权利要求7所述的基站间空口延迟的补偿装置，其特征在于，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，根据所述到达时间，计算至少三个所述邻近基站之间的同步信号到达所述空口待同步基站的时间差；

第二计算子单元，根据所述时间差、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离。

9.根据权利要求8所述的基站间空口延迟的补偿装置，其特征在于，所述同步单元包括：

计算子单元，当所述目标基站为至少两个时，计算所述空口待同步基站对应各个所述目标基站的标准时间的平均值；

调整子单元，根据所述平均值调整所述空口待同步基站的系统时间。

10.根据权利要求8所述的基站间空口延迟的补偿装置，其特征在于，还包括：

第四计算单元，根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站的位置信息；

输出单元，输出所述空口待同步基站的位置信息。

11.一种基站间空口延迟的补偿系统，其特征在于，包括：待同步的空口待同步基站和所述空口待同步基站的至少三个邻近基站以及补偿装置；

所述补偿装置用于，获取所述空口待同步基站分别从所述至少三个邻近基站接收的同步信号的到达时间;根据所述到达时间、所述邻近基站的位置以及光速，计算所述空口待同步基站与至少三个所述邻近基站之间的距离；从至少三个所述邻近基站中选择至少一个所述邻近基站作为待同步的目标基站；根据所述空口待同步基站与至少一个所述目标基站之间的距离，计算至少一个所述目标基站的同步信号到达所述空口待同步基站的消耗时长；根据所述目标基站的同步信号的到达时间和所述消耗时长，计算所述空口待同步基站对应至少一个所述目标基站的标准时间；根据所述标准时间，调整所述空口待同步基站的系统时间。