CN114070545A - 一种时钟同步系统及时钟同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种时钟同步系统及时钟同步方法。包括第一天线、主机、从机及光纤，第一天线用于接收时钟信号，主机包括主机功分器及第一光信号模块，主机功分器输入端与第一天线相接，第一光信号模块输入端与主机功分器输出端相接，用于将时钟信号对应的电信号转换成光信号，从机包括从机功分器及第二光信号模块，第二光信号模块输入端与第一光信号模块输出端通过光纤相连，用于将光信号转换为电信号，从机功分器输入端与第二光信号模块输出端相连，用于对电信号进行功率分配。主机与从机之间通过光纤传输信号，可以实现远距离传输信号，并且信号传输损耗小、线材使用量小，大幅度降低了远距离传输的成本。

Description

一种时钟同步系统及时钟同步方法

技术领域

本发明涉及基站建设领域，特别是一种时钟同步系统及时钟同步方法。

背景技术

当时钟信号使用设备数量较多时需要增设基带处理单元，然而天线能够连接的基带处理单元数量有限，以至于增设基带处理单元需要增设天线，从而导致天线安装数量多及路由线缆多，然而，在基站的建设过程中，有些建设点不便于设置天线。

为了解决上述问题，市场上出现了利用射频电缆进线信号传输的方法，设置一台主机及多台从机，天线获取卫星的时钟信号，并接入主机，主机与从机之间通过射频电缆进行通信，从机能连接多个基带处理单元，不仅减少天线的数量，还能使主机与从机之间实现远距离通信，令无法设置天线的地区获取信号。然而射频馈线较粗且柔韧性较差不易弯曲，信号损耗大，长距离传输需增加线路补偿放大器。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种时钟同步系统及时钟同步方法，旨在解决现有技术中远距离通信时信号传输损耗太大的问题。

第一方面，本发明所提供的时钟同步系统包括：第一天线、主机、从机及光纤，所述第一天线用于接收时钟信号，所述主机包括主机功分器及第一光信号模块，所述主机功分器输入端与所述第一天线相接，所述主机功分器用于对所述第一天线输入的信号进行功率分配，所述第一光信号模块输入端与所述主机功分器输出端相接，所述第一光信号模块用于将所述时钟信号对应的电信号转换成光信号，所述从机包括从机功分器及第二光信号模块，所述第二光信号模块输入端与所述第一光信号模块输出端相连，所述第二光信号模块用于将所述光信号转换为所述电信号，所述从机功分器输入端与所述第二光信号模块输出端相连，所述从机功分器用于对所述电信号进行功率分配，所述第一光信号模块输出端与所述第二光信号模块输入端通过所述光纤相连。

进一步地，还包括基带处理单元，其连接于所述主机功分器输出端和/或所述从机功分器输出端，所述基带处理单元用于与外部的时钟信号使用设备相连。

进一步地，所述主机还包括主机控制芯片及告警模块，所述主机控制芯片与所述告警模块及所述主机功分器输出端相连，所述告警模块用于故障报警。

进一步地，所述主机还包括显示模块，所述主机控制芯片与所述显示模块及所述主机功分器输出端相连，所述显示模块用于显示信号质量。

进一步地，还包括远程控制模块，所述主机控制芯片通过网络串口与所述远程控制模块相连，所述远程控制模块用于控制及检测所述时钟同步系统。

进一步地，所述主机功分器输出端及所述从机功分器输出端均设有第一反馈单元，所述第一反馈单元与所述主机控制芯片电性连接，所述第一反馈单元用于反馈所述主机功分器输出端及所述从机功分器输出端通电状况。

进一步地，所述第一反馈单元还用于控制所述输出端的馈电连接。

进一步地，还包括第二天线及射频开关，所述射频开关包括两个信号输入端，分别连接所述第一天线及所述第二天线，所述射频开关输出端与所述主机功分器输入端相接。

进一步地，所述第一天线输入端及所述第二天线输入端设有第二反馈单元，所述第二反馈单元用于反馈天线的使用状态。

第二方面，本发明还提供了一种时钟同步系统的时钟同步方法，其特征在于，所述时钟同步系统为上述第一方面所述的时钟同步系统，所述时钟同步方法包括：所述主机通过所述主机功分器接收来自所述第一天线的时钟信号；所述主机的第一光信号模块将所述时钟信号转换为光信号并传输至光纤；所述从机通过所述从机功分器接收来自所述光纤传输的时钟信号；所述从机的第二光信号模块将所述光信号转换为所述时钟信号。

本发明的有益效果在于：主机与从机之间通过光纤传输信号，可以实现远距离传输信号，并且信号传输损耗小、线材使用量小，大幅度降低了远距离传输的成本。第一天线将接收到的时钟信号输入至主机的主机功分器，主机功分器输出端接入第一光信号模块，使时钟信号对应的电信号转换为光信号，从机的第二光信号模块通过光纤与第一光信号模块相连，从而接收光信号并将其转换为电信号，第二光信号模块输出端连接从机功分器输入端，从而实现主机与从机远距传输信号。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，附图中：

图1是本发明的整体连接结构示意图；

图2是本发明的主机及主机的连接结构示意图；

图3是本发明的从机及从机的连接结构示意图；

图中各附图标记为：

1、第一天线；2、主机；21、主机功分器；22、第一光信号模块；23、主机控制芯片；24、第一告警模块；241、第一蜂鸣告警器；242、第一按键；243、第一干接点告警单元；25、显示模块；26、第一指示灯；3、从机；31、从机功分器；32、第二光信号模块；33、从机控制芯片；34、第二告警模块；341、第二蜂鸣告警器；342、第二按键；343、第二干接点告警单元；35、第二指示灯；4、基带处理单元；5、第二天线；6、射频开关；7、远程控制模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

本发明提供了一种时钟同步系统，如图1所示，时钟同步系统包括第一天线1、主机2、从机3及光纤。第一天线1用于接收时钟信号，主机2包括主机功分器21及第一光信号模块22，主机功分器21输入端与第一天线1相接，主机功分器21用于对第一天线1输入的信号进行功率分配，第一光信号模块22输入端与主机功分器21输出端相接，第一光信号模块22用于将时钟信号对应的电信号转换成光信号。从机3包括从机功分器31及第二光信号模块32，第二光信号模块32输入端与第一光信号模块22块输出端相连，第二光信号模块32用于将光信号转换为电信号，从机功分器31输入端与第二光信号模块32输出端相连，从机功分器31用于对电信号进行功率分配。第一光信号模块22输出端与第二光信号模块32输入端通过光纤相连。

其中，功分器全称功率分配器，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。

通过实施本实施例，第一天线1将接收到的信号输入至主机2的主机功分器21，主机功分器21输出端接入第一光信号模块22，使电信号转换为光信号，从机3的第二光信号模块32通过光纤与第一光信号模块22相连，从而接收光信号并将其转换为电信号，第二光信号模块32输出端连接从机功分器输入端，从而实现主机2与从机3远距传输信号。本实施例的第一光信号模块22主要用于发送光信号，第二光信号模块32主要用于接收光信号，主机2与从机3之间通过光纤传输信号，可以实现远距离传输信号，并且信号传输损耗小、线材使用量小，大幅度降低了远距离传输的成本。

在具体实施例中，如图2、图3所示，时钟同步系统还包括基带处理单元4，其连接于主机功分器21输出端和/或从机功分器31输出端，基带处理单元4用于与外部信号使用设备相连。通过实施本实施例，使多个外部的时钟信号使用设备得以同步获取时间信息。

其中，可根据具体情况、具体需要来选择不同的主机功分器及从机功分器，功分器可以为4路、8路、16路或者32路等，本发明对此不作限定，由此一根天线即可与多个基带处理单元4连接。

进一步地，如图2所示，主机2还包括主机控制芯片23及第一告警模块24，主机控制芯片23与第一告警模块24及主机功分器21输出端相连，第一告警模块24用于故障报警。

具体地，第一告警模块24还包括第一蜂鸣告警器241、第一按键242，第一干接点告警单元243，主机控制芯片23预先写入故障判定程序，当程序判断时钟同步系统发生故障时，第一蜂鸣告警器241鸣响产生告警，触动第一按键242后蜂鸣器停止鸣响，并让第一干接点告警单元243启动，使外部告警系统产生告警。

在一实施例中，如图3所示，从机3还包括从机控制芯片33及第二告警模块34，从机控制芯片33与第二告警模块34及从机功分器31输出端相连，第二告警模块34用于故障报警。

进一步地，第二告警模块34还包括第二蜂鸣告警器341、第二按键342，第二干接点告警单元343，从机控制芯片33预先写入故障判定程序，当程序判断时钟同步系统发生故障时，第二蜂鸣告警器341鸣响产生告警，触动第二按键342后蜂鸣器停止鸣响，并让第二干接点告警单元343启动，使外部告警系统产生告警。

在一实施例中，如图2所示，主机2还包括显示模块25，主机控制芯片23与显示模块25及主机功分器21输出端相连，主机控制芯片采集并对信息进行处理后，可由显示模块显示，本实施例的模块显示模块25可用于显示信号质量、经纬度。可选地，显示模块25还可与第一告警模块24配合，显示告警信息。

在一实施例中，如图2所示，时钟同步系统还包括第二天线5及射频开关6，射频开关6包括两个信号输入端，分别连接第一天线1及第二天线5，射频开关6输出端与主机功分器21输入端相接。

在具体实施例中，第一天线1输入端与第二天线5输入端皆设有第二反馈单元，第二反馈单元用于将天线的使用状态反馈至主机控制芯片23。本实施例中的第二反馈单元通过检测输入端口电压，从而反馈天线的使用状态，例如天线短路，天线开路以及天线正常接入。

在具体实施例中，显示模块25还会显示当前使用的天线。

进一步地，如图2所示，主机2还包括第二指示灯26，第二指示灯26能表示当前接入的天线，并且天线故障时，第二指示灯26呈红色闪烁状态，若无法锁定卫星信号原本呈绿色的第二指示灯26会熄灭。

在一实施例中，主机控制芯片23连接有第三按键，当主机控制芯片23接收到第三按键传递的信号时，会发送TTL电平给射频开关6，从而切换接入天线。可选地，第三按键与第一按键242为同一按键。

在具体实施例中，如图2所示，主机功分器21输出端及从机功分器31输出端均设有第一反馈单元，第一反馈单元与主机控制芯片23电性连接，第一反馈单元用于反馈输主机功分器21输出端及从机功分器31出端通电状况。其中，通电状况为输出端的导通、断开等状况。本实施例中的第一反馈单元通过检测输出端口电压，从而反馈主机功分器21及从机功分器31的使用状态。

在一实施例中，如图3所示，从机3设有第二指示灯35，第二指示灯35与从机功分器31输出端电性连接，第二指示灯35用于观测从机功分器31输出端的馈电连接状态。本实施例中，从机功分器31通过第一反馈单元检测输出端口电压并反馈给从机控制芯片33，第二指示灯35与从机控制芯片33电性连接，从机控制芯片33根据反馈信息控制第二指示灯35，使用户能通过第二指示灯35观测从机功分器31输出端的馈电连接状态。

在一实施例中，如图2所示，时钟同步系统还包括远程控制模块7，主机控制芯片通过网络串口与远程控制模块7相连，远程控制模块7用于控制及检测时钟同步系统。远程控制模块7通过网络串口实现与主机控制芯片的通信，可以实现远程操作和监测本发明的时钟同步系统，实现天线选择和天线模式选择控制，天线状态监测，功分器端口馈电连接控制和监测，接入时钟同步系统信号质量的监测等。

本发明实施例展示了一种时钟同步系统，如图1所示，主机2与从机3之间通过光纤传输信号，可以实现远距离传输信号，并且信号传输损耗小、线材使用量小，大幅度降低了远距离传输的成本。第一天线1将接收到的时钟信号输入至主机的主机功分器21，主机功分器21输出端接入第一光信号模块22，使电信号转换为光信号，从机3的第二光信号模块32通过光纤与第一光信号模块22相连，从而接收光信号并将其转换为电信号，第二光信号模块32输出端连接从机功分器31输入端，从而实现主机2与从机3远距传输信号。

本发明还提供了一种时钟同步方法，如图1所示，包括：主机通过主机功分器接收来自第一天线的时钟信号；主机的第一光信号模块将时钟信号转换为光信号并传输至光纤；从机通过从机功分器接收来自光纤传输的时钟信号；从机的第二光信号模块将光信号转换为时钟信号。

在一实施例中，如图2所示，当其中一个天线故障可自动切换到另为一个天线。具体地，当天线短路或开路，主机功分器21识别天线端口电压并发送信息至主机控制芯片23，主机控制芯片23判断后处理并发送TTL电平给射频开关6来实现天线切换，当天线信号较差时，主机功分器21发送的信号会经过GPS/BD芯片处理再发送给主机控制芯片23，主机控制芯片23判断并发送TTL电平给射频开关6来实现天线切换。

在一实施例中，主机控制芯片23还写有智能选择天线程序，智能选择天线程序运行时，会以每分钟一次的频率自动切换天线，当系统选择天线后停止切换，若天线故障时会以每分钟一次的频率自动切换，十分钟后系统判定短时间内天线无法修好，会以十分钟每次的频率自动切换140次后停止切换。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要的保护范围。

Claims (10)

1.一种时钟同步系统，其特征在于，包括：

第一天线，用于接收时钟信号；

主机，包括主机功分器及第一光信号模块，所述主机功分器输入端与所述第一天线相接，所述主机功分器用于对所述第一天线输入的信号进行功率分配，所述第一光信号模块输入端与所述主机功分器输出端相接，所述第一光信号模块用于将所述时钟信号对应的电信号转换成光信号；

从机，包括从机功分器及第二光信号模块，所述第二光信号模块输入端与所述第一光信号模块输出端相连，所述第二光信号模块用于将所述光信号转换为所述电信号，所述从机功分器输入端与所述第二光信号模块输出端相连，所述从机功分器用于对所述电信号进行功率分配；

光纤，所述第一光信号模块输出端与所述第二光信号模块输入端通过所述光纤相连。

2.根据权利要求1所述的时钟同步系统，其特征在于，还包括基带处理单元，其连接于所述主机功分器输出端和/或所述从机功分器输出端，所述基带处理单元用于与外部的时钟信号使用设备相连。

3.根据权利要求2所述的时钟同步系统，其特征在于：所述主机还包括主机控制芯片及告警模块，所述主机控制芯片与所述告警模块及所述主机功分器输出端相连，所述告警模块用于故障报警。

4.根据权利要求3所述的时钟同步系统，其特征在于：所述主机还包括显示模块，所述主机控制芯片与所述显示模块及所述主机功分器输出端相连，所述显示模块用于显示信号质量。

5.根据权利要求3所述的时钟同步系统，其特征在于，还包括远程控制模块，所述主机控制芯片通过网络串口与所述远程控制模块相连，所述远程控制模块用于控制及检测所述时钟同步系统。

6.根据权利要求5所述的时钟同步系统，其特征在于：所述主机功分器输出端及所述从机功分器输出端均设有第一反馈单元，所述第一反馈单元与所述主机控制芯片电性连接，所述第一反馈单元用于反馈主机功分器输出端及所述从机功分器输出端通电状况。

7.根据权利要求6所述的时钟同步系统，其特征在于：所述第一反馈单元还用于控制所述输出端的馈电连接。

8.根据权利要求2-7所述的时钟同步系统，其特征在于：还包括第二天线及射频开关，所述射频开关包括两个信号输入端，分别连接所述第一天线及所述第二天线，所述射频开关输出端与所述主机功分器输入端相接。

9.根据权利要求8所述的时钟同步系统，其特征在于：所述第一天线输入端及所述第二天线输入端设有第二反馈单元，所述第二反馈单元用于反馈天线的使用状态。

10.一种时钟同步系统的时钟同步方法，其特征在于，所述时钟同步系统为权利要求1-9任一项所述的时钟同步系统，所述时钟同步方法包括：

所述主机通过所述主机功分器接收来自所述第一天线的时钟信号；

所述主机的第一光信号模块将所述时钟信号转换为光信号并传输至光纤；

所述从机通过所述从机功分器接收来自所述光纤传输的时钟信号；

所述从机的第二光信号模块将所述光信号转换为所述时钟信号。

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