CN109451521B - 一种基站密集性分布式组网的gps同步方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种基站密集性分布式组网的GPS同步方法，所述方法包括以下步骤：S1，将多个基站与GPS模组以级联方式进行连接，组成级联链路；S2，通过监控中心向下属基站中随机数量的基站周期性地发送时钟探测报文，并从基站接收时钟信息作为对所述时钟探测报文的反馈；S3，计算基站反馈的时间信息之间的误差，当所述误差大于预定阈值时，确定故障级联链路；S4，向所述故障级联链路内的所有基站发送时钟探测报文，以确定故障源基站；以及S5，校正故障源基站。本发明实现了多个基站共用一个GPS模组和一组GPS天线，降低了施工难度，减少了施工成本，提高了经济效益，并解决了1PPS分发硬件时延问题。

Description

一种基站密集性分布式组网的GPS同步方法
技术领域
本发明涉及基站组网技术领域，尤其涉及一种基站密集性分布式组网的GPS同步方法。
背景技术
TD-LTE小基站对时间同步有着很高的要求，一旦失步，对周边基站将形成干扰。常规的同步方式有GPS同步、IEEE1588v2同步及空口同步。而GPS同步方式是基站设备通过安装GPS模块，接收GPS信号实现时间同步。当前的TD-LTE小基站中，需要为每个小基站提供GPS模组以及安装室外天线。
GPS模组，又称GPS信号接收机，其任务是捕获按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测量站的三维位置甚至三维速度和时间。当GPS定位后，其输出的1PPS将被输入到基站板的时钟模块，从而完成小基站板与GPS卫星的同步。
现有GPS同步技术要求每个小基站smallcell都得有自己的GPS模组，并且需要为每个模组部署室外GPS天线。在密集性分布式组网中，要求多个小基站smallcell部署大量的天线和GPS接收模块，导致施工困难，成本浪费。比如在同一个地方需要部署Band38/39/40三个基站，常规需要配备3个GPS模组并为每个模组部署室外天线。
发明内容
本发明的一个目的是为了解决现有技术中存在的上述缺点而提出的。本发明的基站密集性分布式组网的GPS同步方法包括以下步骤：S1，将多个基站与GPS模组以级联方式进行连接，组成级联链路；S2，通过监控中心向下属基站中随机数量的基站周期性地发送时钟探测报文，并从基站接收时钟信息作为对所述时钟探测报文的反馈；S3，计算基站反馈的时间信息之间的误差，当所述误差大于预定阈值时，确定故障级联链路；S4，向所述故障级联链路内的所有基站发送时钟探测报文，以确定故障源基站；以及S5，校正故障源基站。
通过本发明的方法，实现了多个基站共用一个GPS模组和一组GPS天线，降低了施工难度，减少了施工成本，提高了经济效益，并解决了1PPS分发硬件时延问题。
通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得更加清楚。
附图说明
图1为根据本发明示例性实施例的基站密集性分布式组网的GPS同步方法的级联连接示意图；
图2为根据本发明示例性实施例的监控中心的功能框图。
图3为根据本发明示例性实施例的基站密集性分布式组网的GPS同步方法的异常监控流程框图。
具体实施方式
以下，参考附图对示例性实施例进行描述，但是应当理解，本发明不限于所述的示例性实施例。
第一实施例
在本发明中，将GPS模组的输出与其中一个基站的基带板连接，并依次连接其它基站的基站板，组成级联链路，继而使用示波器检测多个基站相对于GPS模组的时延值，存储所检测到的时延值，将时延值通过API接口配置到各基站的基带板中，并通过基带板进行初始时延的校正。此外，周期性地检测基站与宏站的频偏值，并根据频偏值调整工作频偏。监控中心向下属基站中随机数量的基站周期性地发送时钟探测报文，并接收基站反馈的时间信息，继而计算基站反馈时间信息之间的误差，当误差大于预定阈值时，向故障级联链路内的所有基站发送时钟探测报文，以确定故障源基站，当确定主GPS基带板出现故障时，进行维护，当确定从GPS基带板出现故障时，通过监控中心进行校正。
首先，参考图1，具体描述根据本发明的基站组网方法。首先，向多个基站中的一个基站提供GPS模组，GPS模组输出的1pps被分成2路，1路进入该基站的基站板时钟电路，用作本板的时间同步。另外1路作为输出，直接跟第二块基站板的1pps输入相连。同时，第二块的基站板的1pps输出又被连接第三块基站板的1pps输入，依次类推实现GPS级联。在本发明中，设置了GPS模组的基站板被称之为主GPS基带板，其它基站板被称为从GPS基带板。
为了自动地检测主GPS基带板和从GPS基带板，可以采用通知机制。具体地，首先，打开GPS模组，并进行GPS原语解析，当检测到GPS模组时，则将相应的基带板确定为主GPS基带板，将未检测到GPS模组的基带板确定为从GPS基带板。
然而在以上图1所示的级联链路中，主GPS基带板把1PPS信号分到各个从GPS基带板时，每个从GPS基带板与主GPS基带板之间存在一定的1PPS时延。此时，一般通过示波器测出每个从GPS基带板与主GPS基带板之间的延时值，并将该延时值存入到FLASH中。在系统工作正常时，将该时延值通过API接口配置到基带板中，由基带板进行初始时延的校正。此外，在工作过程中还进行周期性的自动校准。具体地，当系统工作正常时，因为每个基站(包括主GPS基带板和从GPS基带板)的晶振精度和宏站可能会有一定的偏差，此时，基站就需要通过周期性地实时检测每个基站与宏站的频偏值，基站根据所检测到的相应频偏值周期性地调整自身的工作频偏，以达到稳定同步的工作状态。
在这种级联链路中，时钟信号在基站间传递的过程中会产生新的时延，造成时钟信号的准确性降低，同时，多个基站(从GPS基带板)都依赖于一个GPS时钟源(主GPS基带板)，当这个时钟源或这中间基站出现故障时，容易造成大面积的故障。
鉴于此，根据本发明的基站密集性分布式组网还包括监控中心，该监控中心通过对下属基站发送时钟探测报文来确定发生故障的级联链路，并进而确定故障源基站。
具体地，参考图2，监控中心向下属基站中随机数量的基站周期性地发送时钟探测报文，并从基站接收时钟信息作为对所述时钟探测报文的反馈。在本示例性实施例中，随机数量的基站可以是下属基站中的1/3、1/2或者其它数量，并且发送的周期可以是1s、10s、1min或者任何其它时间。当监控中心向下属的GPS基带板发送探测报文后，GPS基带板将当前的时钟信息反馈给监控中心。
在监控中心中，计算所反馈的时间信息之间的误差。误差可以采用标准差、方差等参量进行度量，误差还可以采用其它已知的方法进行计算。当所计算的误差超过预定阈值(例如，0.001s)时，则确定在该级联链路中发生了故障。
为了消除这种故障，需要进一步确定发生故障的源基站。在本示例性实施例中，当确定级联链路中发生了故障的情况下，向故障级联链路内的所有基站发送时钟探测报文，并接收各基站所反馈的时钟信号，将所接收的时钟信号与GPS模组中的时钟信号进行比较，以确定发生故障的源基站。可以设想，当一个基站发生故障的情况下，其后续基站的时钟信号都将出现相对于GPS模组中的时钟信号的偏差，在这种情况下，优选计算各基站与上一基站的时钟信号的偏差，当该偏差超过预定阈值时，确定该基站出现故障，从而确定故障源基站。可以看出，通过该检测方法，还可以检测出链路中同时出现多个故障源基站的情况。
具体地，在本示例性实施例中，参考图3所示的异常监控流程图，通过用作监控中心的监控程序检测主GPS基带板和从GPS基带板上报的FOE值，当通过以上方法(例如通过比较从当前基站的GPS基带板上报的FOE值与从前一基站的GPS基带板上报的FOE值之间的差)确定FOE值出现异常时，确定当前基站为故障源基站并将该FOE值异常通知给相应的基站。此外，当出现FOE值异常时，向OMC网管平台发出告警，以在确定主GPS基带板出现故障时，进行维护或者替换，并且当确定从GPS基带板出现故障，通过监控中心进行校正。并且在主GPS基带板进行维护或者替换而重启的情况下，将该情况通知从GPS基带板，从而完成整个链路的时间校正。
第二实施例
以下仅描述与第一实施例不同的部分，而省略与第一实施例相同或者相似的部分。
在第一实施例中，相对于GPS同步方法描述了基站密集性分布式组网的同步方法，但是所述方法还可以应用于其它同步方式，例如IEEE1588v2同步及空口同步。
此外，以上针对一条链路的情况描述了本发明，但是可以存在多条链路。例如，GPS模组的1PPS信号可以分成3路或者更多的路，并且每组信号组成单独的级联链路。在这种情况下，可以为每条链路设置监控中心，也可以设置一个监控中心。在设置一个监控中心的情况下，需要对链路进行识别。识别方法可以采用编码等方式。
其它实施例
本发明的一个或多个实施例也可以由读出并执行在存储介质(其也可被更完整地称作‘非瞬时计算机可读存储介质’)上记录的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机例如通过读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能并且/或者控制一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能来执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))并且可以包括用来读出并执行计算机可执行指令的单独计算机或单独处理器的网络。计算机可执行指令可以例如从网络或者存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多用途盘(DVD)或者蓝光盘(BD)TM)、闪存装置、存储卡等中的一个或多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改和等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将多个基站与GPS模组以级联方式进行连接，组成级联链路，检测所述多个基站相对于所述GPS模组的时延值，以对所述多个基站进行初始时延校正和周期性同步校准；
S2，通过监控中心向下属基站中随机数量的基站周期性地发送时钟探测报文，并从基站接收时钟信息作为对所述时钟探测报文的反馈；
S3，计算基站反馈的时间信息之间的误差，当所述误差大于预定阈值时，确定故障级联链路；
S4，向所述故障级联链路内的所有基站发送时钟探测报文，并计算各基站与上一基站的时钟信号的偏差，以确定故障源基站；
S5，校正故障源基站。
2.根据权利要求1所述的基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，
所述基站包括基带板；并且
其中通过如下方式组成所述级联链路：将所述GPS模组的输出与所述多个基站中的一个基站的基带板连接构成主GPS基带板，并依次连接作为从GPS基带板的其它基站的基站板。
3.根据权利要求1所述的基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，通过示波器检测所述多个基站相对于所述GPS模组的时延值。
4.根据权利要求1所述的基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，所述初始时延校正包括：存储所检测到的时延值，将所述时延值通过API接口配置到各基站的基带板中，以通过基带板进行初始时延的校正。
5.根据权利要求1所述的基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，周期性同步校准包括：周期性地检测基站与宏站的频偏值，并根据所述频偏值调整工作频偏。
6.根据权利要求1所述的基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，确定故障源基站包括：监测主GPS基带板和从GPS基带板上报的FOE值，当FOE值出现异常时，确定相应的基站为故障源基站。
7.根据权利要求6所述的基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，还包括：当出现FOE值异常时，向OMC网管平台发出告警。
8.根据权利要求2所述的基站密集性分布式组网的GPS同步方法，其特征在于，其中校正故障源基站包括：当确定主GPS基带板出现故障时，则进行维护，当确定从GPS基带板出现故障，则通过监控中心进行校正。
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