CN108012320A - 一种实现基站空口同步的方法、装置及系统 - Google Patents

一种实现基站空口同步的方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现基站空口同步的方法、装置及系统，涉及网络通信领域，所述方法包括：独立于第一基站的基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号；所述基站空口同步装置通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息；所述基站空口同步装置将所述用于基站空口同步的信息发送至所述第一基站，以供所述第一基站根据收到的信息实现与所述邻近参考基站的空口同步。本发明实施例通过基站空口同步装置实现基站的异制式和异频段空口同步，不受限于基站本身基带SoC的处理能力，也不占用正常的业务收发时隙，是一种灵活简便的支持异制式、异频空口同步实现方案。

Description

一种实现基站空口同步的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种实现基站空口同步的方法、装置及系统。
背景技术
空口同步是一种基站时钟同步技术。对于时分双工(Time Division Duplexing，TDD)系统，例如分时长期演进(Time Division Long Term Evolution，TD-LTE)，假若基站之间时钟不同步，会导致上下行时隙交叉干扰，严重影响网络性能。
时钟同步主要有三种方式：
1、基于全球卫星定位系统进行同步
例如全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、北斗等，该类方案需为每个基站安装GPS，工程施工和维护要求较高，室内基站因建筑遮挡等原因无法接收卫星信号。
2、基于以太网IEEE1588时间信息同步。
主备时间服务器采用GPS或北斗获取时间同步信息，传输网通过IEEE1588协议为每个基站提供时间源信息。该技术可用于GPS安装困难的室外场景或GPS信号获取困难的室内场景，但需改造传输网。
3、空口同步。
本基站周期性监听邻近参考基站的同步信号，实现频率和时间同步，该技术无需安装额外设施。
本基站在邻近参考基站的覆盖范围内，采用时钟空口同步方案部署简单、成本低，是厂商研究应用的热点之一。
图1是现有技术提供的基站空口同步的实现方式示意图，如图1所示，利用已有的接收(RX)通道，在RX时隙周期性检测邻近参考基站的前向信号，与此同时关闭发送(TX)通道。射频RX电路接收邻近参考基站下行同相正交(In-phase Quadrature，IQ)数据并传给基带数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)解广播信道，得出邻近参考基站与本站的时频偏。处理器或者可编程逻辑单元把频偏转化为数字电压，由脉冲宽度调制(PulseWidth Modulation，PWM)和数字模拟转换器(Digital to Analog Converter，DAC)电路把数字电压转成模拟电压来控制压控晶体振荡器的时钟输出，并把时偏用于调整天线口的时序以达到同步目的。
现有的基站空口同步实现方式存在以下弊端：
1、空口同步操作占用正常时隙和射频接收通道，虽然可以采用一些方法降低对用户设备(User Equipment，UE)的影响，如第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，3GPP)提议的单频网多播/广播(Multicast/Broadcast overSingle Frequency Network，MBSFN)子帧方式和TDD特殊子帧方式，但对业务仍存在有一定影响；
2、受限于基带系统级芯片(System on Chip，SoC)的处理能力，对于某些异频、异制式的数据无法进行解调，也就无法实现对这些异频、异制式的邻近参考基站的空口侦听和同步。
发明内容
根据本发明实施例提供的实现基站空口同步的方法、装置及系统，在实现基站空口同步时，不占用正常的业务收发时隙和射频接收通道，且不受限于基站本身基带SoC的处理能力。
根据本发明实施例提供的一种实现基站空口同步的方法，包括：
独立于第一基站的基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号；
所述基站空口同步装置通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息；
所述基站空口同步装置将所述用于基站空口同步的信息发送至所述第一基站，以供所述第一基站根据收到的信息实现与所述邻近参考基站的空口同步。
优选地，在独立于第一基站的基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号之前，进一步包括：
所述基站空口同步装置利用所述第一基站下发的需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据，确定需要侦听的邻近参考基站；
所述基站空口同步装置使用所述邻近参考基站的配置数据，配置自身的工作参数；
其中，所述工作参数用于有选择地接收和处理相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号。
优选地，所述的确定需要侦听的邻近参考基站包括：
所述基站空口同步装置根据所述配置数据，扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站。
优选地，所述邻近参考基站的空口信号是任意制式、任意频点的信号，所述用于基站空口同步的信息至少包括帧号和帧同步信息。
根据本发明实施例提供的存储介质，其存储用于实现上述的实现基站空口同步的方法的程序。
根据本发明实施例提供的一种实现基站空口同步的装置，所述装置独立于第一基站，包括：
天线，用于接收邻近参考基站的空口信号；
多模接收单元，用于通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息，并将所述用于基站空口同步的信息发送至所述第一基站，以供所述第一基站根据收到的信息实现与所述邻近参考基站的空口同步。
优选地，在接收邻近参考基站的空口信号之前，所述多模接收单元还用于利用所述第一基站下发的需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据，确定需要侦听的邻近参考基站，并使用所述邻近参考基站的配置数据，配置自身的工作参数，其中，所述工作参数用于有选择地接收和处理相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号。
优选地，所述多模接收单元根据所述配置数据，扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站。
根据本发明实施例提供的一种实现基站空口同步的系统，包括：
独立于第一基站的基站空口同步装置，用于接收邻近参考基站的空口信号，并通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息，发送至所述第一基站；
第一基站，根据收到的用于基站空口同步的信息，实现与所述邻近参考基站的空口同步。
优选地，在所述基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号之前，所述第一基站还用于向所述基站空口同步装置发送需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据。
优选地，所述基站空口同步装置还用于根据收到的配置数据，扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站，并使用所述邻近参考基站的配置数据配置自身的工作参数，其中，所述工作参数用于有选择地接收和处理相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号。
本发明实施例提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明实施例通过基站空口同步装置实现第一基站的异制式和异频点空口同步，不受限于第一基站本身基带SoC的处理能力，也不占用正常的业务收发时隙，是一种灵活简便的支持异制式、异频空口同步实现方案，使第一基站的异制式、异频空口同步实现简单可行。
附图说明
图1是现有技术提供的基站空口同步的实现方式示意图；
图2是本发明实施例提供的基站空口同步的实现方法框图；
图3是本发明实施例提供的基站空口同步装置与第一基站的交互示意图；
图4是图3的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图2是本发明实施例提供的基站空口同步的实现方法框图，如图2所示，步骤包括：
步骤S101：独立于第一基站的基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号。
在步骤S101之前，基站空口同步装置需要确定需要侦听的邻近参考基站，并根据需要侦听的邻近参考基站，对自身工作参数进行配置。具体地说，基站空口同步装置接收第一基站下发的需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据，并扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站，并使用所述邻近参考基站的配置数据配置自身的工作参数。
上述工作参数用于有选择地接收和处理相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号。
也就是说，根据基站配置和扫描结果，基站空口同步装置可以确定一个相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号，实现第一基站与该邻近参考基站之间的空口同步。
步骤S102：基站空口同步装置通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息。
基站空口同步装置在步骤S101之后，具有对需要侦听的邻近参考基站的空口信号的处理能力，具体地说，基站空口同步装置对邻近参考基站的空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息，具体包括帧号、帧同步信息、时间信息。
步骤S103：基站空口同步装置将所述用于基站空口同步的信息发送至所述第一基站，以供所述第一基站根据收到的信息实现与所述邻近参考基站的空口同步。
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来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括步骤S101至步骤S103。其中，所述的存储介质可以为ROM/RAM、磁碟、光盘等。
图3是本发明实施例提供的基站空口同步装置与第一基站的交互示意图，其中，所述基站空口同步装置的硬件部分如图3所示，包括A和B部分。
A部分：天线
该天线支持宽频特性，独立于第一基站本身的天线，用于接收邻近参考基站的空口信号。
B部分：多模接收单元
多模接收单元，用于通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息，并将所述用于基站空口同步的信息发送至第一基站，以供第一基站根据收到的信息实现与所述邻近参考基站的空口同步。
该多模接收单元具备对所有制式、所有频段的基站空口数据的解调能力，包括但不限于TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA等。利用多模接收单元的射频RX链路，从独立天线A接收邻近参考基站空口数据并传给基带DSP解调广播信道，得到帧号和帧同步、时间信息等。
进一步地，基站空口同步装置进一步包括：
C部分(图3中未示出)：多模接收单元传输接口
该部分包括两组接口与基站连接。其中一组为单向接口，传输帧同步信号，信号流向是从多模接收单元到第一基站。另一组为双向接口，它可以传输帧号数据、时间信息等，信号流向是从多模接收单元到第一基站；也可以传输基站配置数据，信号流向是从第一基站到多模接收单元。
基站空口同步装置安装于第一基站内部，通过多模接收单元传输接口C与第一基站连接。
需要说明的是，在接收邻近参考基站的空口信号之前，所述多模接收单元根据需要侦听的邻近参考基站，对自身工作参数进行配置。具体地说，所述多模接收单元接收第一基站下发的需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据，根据所述配置数据，扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站，并使用所述邻近参考基站的配置数据配置自身工作参数，其中，所述工作参数用于接收和处理相应制式及频段的邻近参考基站的空口信号。也就是说，所述多模接收单元可以根据第一基站的配置数据和扫描结果，对自身的工作参数进行配置。
本发明实施例还提供了一种实现基站空口同步的系统，包括：
独立于第一基站的基站空口同步装置，用于接收邻近参考基站的空口信号，并通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息，发送至所述第一基站。
第一基站，用于根据收到的用于基站空口同步的信息，实现与所述邻近参考基站的空口同步。具体地说，第一基站根据从基站空口同步装置接收的帧号和帧同步、时间信息等，完成同步算法处理，并控制和调整压控振荡器频率输出，使本基站(即第一基站)与邻近参考基站之间实现帧号同步。
需要说明的是，在所述基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号之前，所述第一基站向所述基站空口同步装置发送需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据，使所述基站空口同步装置根据配置数据对邻近基站的空口信号进行扫描，从而根据扫描结果确定空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站，并使用该邻近参考基站的配置数据配置自身工作参数。
图4是图3的工作流程图，如图4所示，步骤包括：
步骤S201：第一基站根据后台配置要求，将空口同步的工作制式、频点等配置数据通过多模接收单元传输接口C发送给多模接收单元。
步骤S202：多模接收单元B根据第一基站下发的配置数据扫描邻近参考基站，完成对自身基带、射频等工作参数的配置。
步骤S203：多模接收单元B从独立天线A接收相邻参考基站的空口信号，经过多模接收单元B内部解调处理后，通过多模接收单元传输接口C输出帧号和帧同步、时间信息等送给第一基站。
步骤S204：第一基站根据从多模接收单元传输接口C接收的帧号和帧同步、时间信息等，完成同步算法处理并控制和调整压控振荡器频率输出，并调整使本基站与相邻参考基站之间实现帧号同步。
采用本发明实施例所述方法和装置，不依赖于第一基站本身基带SoC的处理能力限制，使第一基站具备对多制式、多频段的空口侦听及同步能力，同时空口同步的过程不占用正常业务时隙和已有硬件射频通道资源，正常业务不会受到影响。
综上所述，本发明的实施例具有以下技术效果：
针对第一基站的基带SoC处理能力限制，无法对邻近参考基站的所有制式、所有频段进行空口侦听及同步，同时在空口同步处理过程中会占用正常业务时隙和射频接收通道从而影响正常业务的缺点，本发明实施例采用多模接收单元，使第一基站不再受本身基带SoC处理能力限制，在实现对邻近参考基站的所有制式、所有频段进行空口同步处理的同时，在空口同步过程中也不会占用正常业务时隙和射频接收通道，对正常业务没有影响。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种实现基站空口同步的方法，包括：
独立于第一基站的基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号；
所述基站空口同步装置通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息；
所述基站空口同步装置将所述用于基站空口同步的信息发送至所述第一基站，以供所述第一基站根据收到的信息实现与所述邻近参考基站的空口同步。
2.根据权利要求1所述的方法，在独立于第一基站的基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号之前，进一步包括：
所述基站空口同步装置利用所述第一基站下发的需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据，确定需要侦听的邻近参考基站；
所述基站空口同步装置使用所述邻近参考基站的配置数据，配置自身的工作参数；
其中，所述工作参数用于有选择地接收和处理相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号。
3.根据权利要求2所述的方法，所述的确定需要侦听的邻近参考基站包括：
所述基站空口同步装置根据所述配置数据，扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站。
4.根据权利要求3所述的方法，所述邻近参考基站的空口信号是任意制式、任意频点的信号，所述用于基站空口同步的信息至少包括帧号和帧同步信息。
5.一种实现基站空口同步的装置，所述装置独立于第一基站，包括：
天线，用于接收邻近参考基站的空口信号；
多模接收单元，用于通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息，并将所述用于基站空口同步的信息发送至所述第一基站，以供所述第一基站根据收到的信息实现与所述邻近参考基站的空口同步。
6.根据权利要求5所述的装置，在接收邻近参考基站的空口信号之前，所述多模接收单元还用于利用所述第一基站下发的需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据，确定需要侦听的邻近参考基站，并使用所述邻近参考基站的配置数据，配置自身的工作参数，其中，所述工作参数用于有选择地接收和处理相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号。
7.根据权利要求6所述的装置，所述多模接收单元根据所述配置数据，扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站。
8.一种实现基站空口同步的系统，包括：
独立于第一基站的基站空口同步装置，用于接收邻近参考基站的空口信号，并通过对所述空口信号进行解调处理，得到用于基站空口同步的信息，发送至所述第一基站；
第一基站，根据收到的用于基站空口同步的信息，实现与所述邻近参考基站的空口同步。
9.根据权利要求8所述的系统，在所述基站空口同步装置接收邻近参考基站的空口信号之前，所述第一基站还用于向所述基站空口同步装置发送需要侦听的邻近基站的包括制式及频点的配置数据。
10.根据权利要求9所述的系统，所述基站空口同步装置还用于根据收到的配置数据，扫描邻近基站的空口信号，将空口信号强度最大的邻近基站作为邻近参考基站，并使用所述邻近参考基站的配置数据配置自身的工作参数，其中，所述工作参数用于有选择地接收和处理相应制式及频点的邻近参考基站的空口信号。
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