CN106304162A - 无缝切换同步源的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缝切换同步源的方法及系统，包括：集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息；选择信号最强的同步源作为当前同步源进行实时同步，并将其他同步源作为候选同步源；轮询检测候选同步源，并获取目标候选同步源；检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源。通过上述方式，本发明可以当基站即将失步时，迅速的无缝切换到信号最好且也处于正常同步状态的候选同步源，从而不需要进行时序和频率的调整。保证基站的稳定性和用户的优良体验环境。

Description

无缝切换同步源的方法及系统

技术领域

本发明涉及基站通信技术领域，尤其是涉及一种无缝切换同步源的方法及系统。

背景技术

随便科技和网络的不断进步，以及移动设备普及，用户对网络质量和传输速率的要求越来越高，传统的2G/3G、WIFI已经满足不了用户的需求。LTE采用先进的传输协议，极大的提升了网络的质量和速率，成为了各大运营商建设的主流制式。LTE smallcell是一种小型基站，可以很好的解决TD-LTE网络建设时，室内深度覆盖不足和热点区域容量扩展困难等重要问题。其小型的体积方便安装和携带，家庭级smallcell还可以供给用户安装到家里的任何位置，用最小的成本极大的改善了用户的体验。

众所周知，TDD制式的信号对网络同步性能要求比较高，网络信号不同步将会对各基站间产生严重的干扰，对于传统的宏站，基本采用GPS同步，但是对于应用在室内的小型基站，接GPS需要引线到室外，增加工程量，同时GPS模块成本对于小型基站也是一笔不菲的开销。3GPP标准定义了空口同步协议，通过检测相邻基站的信号，保持与整个网络同步。

如图1所示：同步源基站保持与GPS同步，一般为宏站或靠近室外的小型基站。一级小型基站通过检测同步源基站的下行信号，来保持与同步源基站同步，二级小型基站检测一级小型基站的下行信号保持与一级小型基站同步。这样就可以达到全网同步的目的。以此类推还有三级、四级小型基站。

空口同步虽然能同时扫描到多台同步源基站的存在，但是只能选择一台基站做为同步源来同步，其他的做为候选同步源。在实际应用时，基站可能由于前面一级同步源基站故障、更换、人为关断，亦或者物理信号隔断，而导致检测不到其下行信号而产生失步。此时基站需要重新选择一个候选同步源进行同步，如果选择的候选同步源也是处于故障、关断或失步状态，那么基站也将会与网络失步。因此需要判断候选同步源是否处于可用来同步的状态，常规的判断需要进行重新扫描，重新扫描会中断用户的业务。同时在重新同步的过程，基站需要重新调整自身的时序和频率，在调整过程中也影响用户业务，造成用户掉线，体验不良的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无缝切换同步源的方案，在检测同步源的情况下，可无缝切换到其他候选同步源，无需时序及频率的调整，保证基站稳定性及用户的优良体验环境。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种无缝切换同步源的方法，包括：

集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息；

选择信号最强的同步源作为当前同步源进行实时同步，并将其他同步源作为候选同步源；

轮询检测候选同步源，并通过时序偏移前中后三个区间测量的信噪比的大小比值，获取同步状态为同步的目标候选同步源；

检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源。

为解决上述问题，本发明还提供一种无缝切换同步源的系统，包括集成小型基站及同步源，其中：

集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息；

选择信号最强的同步源作为当前同步源进行实时同步，并将其他同步源作为候选同步源；

轮询检测候选同步源，并通过时序偏移前中后三个区间测量的信噪比的大小比值，获取同步状态为同步的目标候选同步源；

检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明通过扫描周围的同步源基站，并轮询检测候选同步源，在当前同步源信号恶化后，可及时切换到状态为同步的候选同步源上。通过上述方式，本发明可以当基站即将失步时，迅速的无缝切换到信号最好且也处于正常同步状态的候选同步源，从而不需要进行时序和频率的调整。保证基站的稳定性和用户的优良体验环境。

附图说明

图1为现有技术中空口同步场景模型示意图；

图2为本发明具体实施例的实时同步及测量方案示意图；

图3为本发明具体实施例无缝切换同步源的流程示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于:扫描周围的同步源基站，并通过时序偏移前中后三个区间测量的信噪比来轮询检测候选同步源，在当前同步源信号恶化后，可及时切换到同步状态正常且信号最好的候选同步源上。

本发明实施例一提供一种无缝切换同步源的方法，包括：

集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息；

选择信号最强的同步源作为当前同步源进行实时同步，并将其他同步源作为候选同步源；

轮询检测候选同步源，并通过时序偏移前中后三个区间测量的信噪比的大小比值，获取同步状态为同步的目标候选同步源；

检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源。

区别于现有技术，本发明通过扫描周围的同步源基站，并轮询检测候选同步源，在当前同步源信号恶化后，可及时切换到候选同步源上。通过上述方式，本发明可以当基站即将失步时，迅速的无缝切换到信号最好且也处于正常同步状态的候选同步源，从而不需要进行时序和频率的调整。保证基站的稳定性和用户的优良体验环境。

其中，集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息的步骤具体为：

集成小型基站通电后，在加载业务前，扫描周围环境；

获取周围环境中可用来做同步源的基站信息；

其中所述基站信息包括频点、物理小区标识、空口同步等级及信号强度。

其中，轮询检测候选同步源，并获取目标候选同步源的步骤具体为：

在集成小型基站与当前同步源保持同步的状态下，实时测量候选同步源时间的前偏移、不偏移及后偏移的信噪比；

选择正常同步状态的候选同步源，并加入到候选同步源列表中；

其中，实时测量信噪比时，根据3GPP 36922协议定义的MBSFN空口同步方案，利用MBSFN子帧特性，设置MBSFN子帧为320ms，其中同步周期为640ms，测量周期为640ms。

即，通过时序偏移前中后三个区间测量的信噪比的大小比值，来获取同步状态为同步的目标候选同步源。

其中，选择正常同步状态的候选同步源，并加入到候选同步源列表中的步骤具体为：

以集成小型基站自身的时间作为中心时间，设定前偏移区间、不偏移区间及后偏移区间；

判断上述3个偏移区间检测到的信噪比是否小于阈值，

若是，则表示所述候选同步源信号处于关断或信号物理隔断状态；

反之，则比较上述3个信噪比，判断不偏移的信噪比是否最大，

若是，则表示所述候选同步源为正常同步状态，并加入到候选同步源列表中；

反之，则表示候选同步源不可用。

其中，检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源的步骤具体为：

检测到当前同步源信号恶化时，从候选同步源列表中选择信号最强的候选同步源；

将配置给物理层的同步信息中的频点和物理小区标识更改成所选的侯选同步源信息。

对应地，本发明实施例二提供一种无缝切换同步源的系统，包括集成小型基站及同步源，其中：

集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息；

选择信号最强的同步源作为当前同步源进行实时同步，并将其他同步源作为候选同步源；

轮询检测候选同步源，并获取目标候选同步源；

检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源。

具体地，集成小型基站通电后，在加载业务前，扫描周围环境；

获取周围环境中可用来做同步源的基站信息；

其中所述基站信息包括频点、物理小区标识、空口同步等级及信号强度。

在集成小型基站与当前同步源保持同步的状态下，实时测量候选同步源时间的前偏移、不偏移及后偏移的信噪比；

选择正常同步状态的候选同步源，并加入到候选同步源列表中；

其中，实时测量信噪比时，根据3GPP 36922协议定义的MBSFN空口同步方案，利用MBSFN子帧特性，设置MBSFN子帧为320ms，其中同步周期为640ms，测量周期为640ms。

以集成小型基站自身的时间作为中心时间，设定前偏移区间、不偏移区间及后偏移区间；

判断上述3个偏移区间检测到的信噪比是否小于阈值，

若是，则表示所述候选同步源信号处于关断或信号物理隔断状态；

反之，则比较杉树3个信噪比，判断不偏移的信噪比是否最大，

若是，则表示所述候选同步源为正常同步状态，并加入到候选同步源列表中；

反之，则表示候选同步源不可用。

检测到当前同步源信号恶化时，从候选同步源列表中选择信号最强的候选同步源；

将配置给物理层的同步信息中的频点和物理小区标识更改成所选的侯选同步源信息

为方便理解本发明所述方案，以下结合附图1至图3，通过一个具体实施例进行说明。

首先，本发明通过实时检测候选同步源时间前偏移、不偏移和后偏移的信噪比SINR，通过比较这三组SINR实时判断候选同步源是否处于同步状态。根据LTE OFDM调制特性，当完全同步时，测量出来的SINR最大，时频偏差越大，测量的SINR就越小。即当时间偏移越大时，测量的SINR就越差，针对此特征，本发明的具体做法是：当基站在同步状态时，以自身的时间为中心时间，通过设定三个时间偏移区间，假设前偏移区间检测出来的SINR为SINR_L，后偏移区间检测出来的SINR为SINR_R，不偏移区间检测出来的SINR为SINR_M。如果SINR_M最大，说明候选同步源处于同步状态。如果SINR_L最大，说明候选同步源时序往前偏移。如果SINR_R最大，候选同步源时序往后偏移。如果SINR_L、SINR_R和SINR_M都很小，说明候选同步源信号处于关断或信号物理隔断状态。因此只有SINR_M最大时，才说明候选同步源是处于正常同步状态，其他几种情况，侯选同步源是不可用的。

实时检测候选同步源的状态，一定是要在本基站与同步源保持同步的状态下检测的，因此基站需要在保持同步的过程中，又需要实时检测候选同步源的状态。由于候选同步源可能是异频的，单一射频卡的小型基站不能同时接收多个频点上的信号。因此实时检测需要一个频点轮询检测机制，但在轮询检测又需要保证对同步源基站的实时同步。因此为解决这个矛盾，本发明根据3GPP36922协议定义的MBSFN空口同步方案，巧妙的利用MBSFN子帧特性，3GPP 36331协议定义MBSFN最大周期为320ms，因此设置MBSFN子帧为320ms，其中同步周期为640ms，测量周期为640ms，如图2所示，这样可以交替实现同步和测量功能，来达到既能保持同步，又能进行测量的目的。在每个测量周期更换不同的频点进行检测，来实现频点轮询检测的机制。

如图3所示，为从开机扫描，到实时同步和测量，当判断同步源信号恶化后，进行无缝切换。具体步骤如下：

1、开机扫描，集成小型基站开机上电后，在还没有加载业务前，先对周围环境进行扫描。

2、获取周围可用来做同步源的基站信息，主要包括频点、物理小区标识、空口同步等级和信号强度等。

3、选择一个信号最强的同步源来进行当前同步，并且将其他同步源标识为候选同步源。

4、进行实时同步时，每间隔640ms做一次同步，每间隔640ms做一次测量，测量频点为轮询，测量所有的候选同步源的SINR_M、SINR_L、SINR_R，通过比较三组SINR，来选择同步状态的候选同步源，并存放在候选同步源列表中。

5、当前同步源信号突然恶化时，在候选同步源列表中选择SINR_M最好的基站，进行无缝切换，即将配置给物理层的同步信息中的频点和物理小区标识更改成选择的侯选同步源的信息。

区别于现有技术，采用本发明所述方案后得到的有益效果包括：

效果一：有效的判断了候选同步源的状态，使得基站可以更加准确的选择合适的同步源进行同步；

效果二：先择同步状态正常的同步源进行重新同步，可以直接通过修改同步源信息进行同步源无缝切换，不影响基站性能和终端业务。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无缝切换同步源的方法，其特征在于，包括：

集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息；

选择信号最强的同步源作为当前同步源进行实时同步，并将其他同步源作为候选同步源；

轮询检测候选同步源，并通过时序偏移前中后三个区间测量的信噪比的大小比值，获取同步状态为同步的目标候选同步源；

检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源。

2.根据权利要求1所述无缝切换同步源的方法，其特征在于，集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息的步骤具体为：

集成小型基站通电后，在加载业务前，扫描周围环境；

获取周围环境中可用来做同步源的基站信息；

其中所述基站信息包括频点、物理小区标识、空口同步等级及信号强度。

3.根据权利要求1所述无缝切换同步源的方法，其特征在于，轮询检测候选同步源，并获取目标候选同步源的步骤具体为：

在集成小型基站与当前同步源保持同步的状态下，实时测量候选同步源时间的前偏移、不偏移及后偏移的信噪比；

选择正常同步状态的候选同步源，并加入到候选同步源列表中；

其中，实时测量信噪比时，根据3GPP 36922协议定义的MBSFN空口同步方案，利用MBSFN子帧特性，设置MBSFN子帧为320ms，其中同步周期为640ms，测量周期为640ms。

4.根据权利要求3所述无缝切换同步源的方法，其特征在于，选择正常同步状态的候选同步源，并加入到候选同步源列表中的步骤具体为：

以集成小型基站自身的时间作为中心时间，设定前偏移区间、不偏移区间及后偏移区间；

判断上述3个偏移区间检测到的信噪比是否小于阈值，

若是，则表示所述候选同步源信号处于关断或信号物理隔断状态；

反之，则比较杉树3个信噪比，判断不偏移的信噪比是否最大，

若是，则表示所述候选同步源为正常同步状态，并加入到候选同步源列表中；

反之，则表示候选同步源不可用。

5.根据权利要求1所述无缝切换同步源的方法，其特征在于，检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源的步骤具体为：

检测到当前同步源信号恶化时，从候选同步源列表中选择信号最强的候选同步源；

将配置给物理层的同步信息中的频点和物理小区标识更改成所选的侯选同步源信息。

6.一种无缝切换同步源的系统，其特征在于，包括集成小型基站及同步源，其中：

集成小型基站扫描获取周围可用来做同步源的基站信息；

选择信号最强的同步源作为当前同步源进行实时同步，并将其他同步源作为候选同步源；

轮询检测候选同步源，并通过时序偏移前中后三个区间测量的信噪比的大小比值，获取同步状态为同步的目标候选同步源；

检测到当前同步源信号恶化时，切换到目标候选同步源。

7.根据权利要求6所述无缝切换同步源的系统，其特征在于，

集成小型基站通电后，在加载业务前，扫描周围环境；

获取周围环境中可用来做同步源的基站信息；

其中所述基站信息包括频点、物理小区标识、空口同步等级及信号强度。

8.根据权利要求6所述无缝切换同步源的系统，其特征在于，

在集成小型基站与当前同步源保持同步的状态下，实时测量候选同步源时间的前偏移、不偏移及后偏移的信噪比；

选择正常同步状态的候选同步源，并加入到候选同步源列表中；

其中，实时测量信噪比时，根据3GPP 36922协议定义的MBSFN空口同步方案，利用MBSFN子帧特性，设置MBSFN子帧为320ms，其中同步周期为640ms，测量周期为640ms。

9.根据权利要求8所述无缝切换同步源的系统，其特征在于，

以集成小型基站自身的时间作为中心时间，设定前偏移区间、不偏移区间及后偏移区间；

判断上述3个偏移区间检测到的信噪比是否小于阈值，

若是，则表示所述候选同步源信号处于关断或信号物理隔断状态；

反之，则比较杉树3个信噪比，判断不偏移的信噪比是否最大，

若是，则表示所述候选同步源为正常同步状态，并加入到候选同步源列表中；

反之，则表示候选同步源不可用。

10.根据权利要求6所述无缝切换同步源的系统，其特征在于，

检测到当前同步源信号恶化时，从候选同步源列表中选择信号最强的候选同步源；

将配置给物理层的同步信息中的频点和物理小区标识更改成所选的侯选同步源信息。