CN1281022C - 在点到多点无线系统中传递网同步时钟的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在点到多点无线接入系统中从基站通过无线方式在单载波条件下向终端传递网同步时钟的方法以及实现这种方法的装置，所述方法中基站通过非连续的同步消息来传递网同步时钟的相位计数值，通过定期的修正来保证终端的网同步时钟与基站的网同步时钟保持同步关系；所述装置包括由基站相位计数器和同步消息发送器组成的基站时钟发送模块，由同步消息接收器、终端相位计数器、时钟恢复器以及锁相电路组成的终端接收恢复时钟模块。本发明方法独特，实现简单，以较小的成本完成了通过无线方式传递时钟的功能。

Description

在点到多点无线系统中传递网同步时钟的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地说，涉及一种在点到多点无线接入系统中的时钟传递方法和装置。

背景技术

在点到多点无线通信系统中，如果系统支持的电路业务要求全网同步，则要求基站和各个终端的电路业务帧时钟保持同步，在单载波的TDMA(Time Division Multiple Access)、FDD(Frequency Division Duplex)无线系统中，由于下行的单载波信道主要用于传输业务和空中接口协议的管理消息，不能在保证业务传输和系统管理维护正常的前提下，向终端传递网同步时钟。如果还要向终端传输网同步时钟，则需要有一个能兼顾各方面要求的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种在点到多点无线系统中传递网同步时钟的方法和实现这种方法的装置，在保证业务传输和系统管理维护正常的前提下，向终端传递网同步时钟。

本发明提出一种在点到多点无线系统中传递网同步时钟的方法包括以下步骤：

(1)、根据基站计数时钟对基站的网同步时钟进行采样计数，得出相位计数值；

(2)、将所述相位计数值写入同步消息；

(3)、以无线方式定时发送所述同步消息；

(4)、终端接收所述同步消息；

(5)、根据终端计数时钟从所接收到的同步消息中提取相位计数值；

(6)、对所提取的相位计数值进行修正；

(7)、用修正后的所述相位计数值恢复出网同步时钟；

(8)、对恢复出的网同步时钟进行锁相、滤波和去抖；

(9)、输出处理后的网同步时钟供下一级设备使用。

本发明所述方法的假设前提为：从基站发送到终端的同步消息的收发处理和传播延时是固定不变的。

在本发明所述的方法中，所述基站计数时钟的频率是所述基站网同步时钟频率的1000倍以上；所述相位计数值用于表示网同步时钟的相位；所述终端计数时钟与所述基站计数时钟的频率相同。

在本发明所述的方法中，在将所述相位计数值写入同步消息之前，还包括将所述相位计数值以最小端对齐的方式形成整数倍的相位计数值的步骤。

在本发明所述的方法中，为了缩小时钟输出抖动的幅度，还采用逐次修正方法对所提取的相位计数值进行修正。

为实现本发明所述的方法，本发明还提供一种在无线通信系统中传递网同步时钟的装置，其特征在于，包括基站时钟发送模块和终端接收恢复时钟模块，

所述基站时钟发送模块包括：对网同步时钟的相位进行采样计数以得出相位计数值的基站相位计数器，将所述相位计数值写入同步消息中定时发送出去的同步消息发送器；

所述终端接收恢复时钟模块包括：接收基站所发出的同步消息并从中提取相位计数值的同步消息接收器，对从同步消息中提取的相位计数值进行修正的终端相位计数器，根据修正后的相位计数值恢复出网同步时钟的时钟恢复器，以及对所述时钟恢复器输出的网同步时钟进行锁相、滤波和去抖的锁相电路。

采用本发明提供的方法和装置，考虑到利用单载波下行传输为广播方式且信息流连续的特点，本发明通过非连续信息传递的方式来传递网同步时钟，通过定期的修正来保证终端的网同步时钟与基站的网同步时钟保持一定的同步关系。本发明方法独特，实现简单，以较小的成本完成了通过无线方式传递时钟的功能。

附图说明

图1是本发明中用于传递同步时钟的装置的原理框图；

图2是本发明同步时钟传递的流程图；

图3是终端对接收到的相位计数值进行修正的流程图。

具体实施方式

本发明所提出的方法和装置，是为了在属于单载波TDMA、FDD方式的点到多点无线接入系统所提供的电路业务要求全网同步时，向终端传递网同步时钟，以满足相关标准对PSTN(Public Switching Telephone Network)网E1(一次群速率传输系统)接口的同步时钟的要求。

如图1所示，用于执行本发明方法的装置，包括基站时钟发送模块1和终端接收恢复时钟模块2。

其中基站时钟发送模块1包括基站相位计数器11和同步消息发送器12。基站相位计数器11用高倍频的计数时钟对网同步时钟的相位进行采样计数，产生相位计数值；同步消息发送器12将相位计数值写入同步消息中定时发送出去。

终端接收恢复时钟模块2包括同步消息接收器21，终端相位计数器22、时钟恢复器23和锁相电路24，其中，同步消息接收器21用于接收同步消息并从中提取相位计数值，传送给相位计数器22进行计数及修正，时钟恢复器23根据相位计数器22提供的修正后的相位计数值，恢复网络同步时钟，最后，由锁相电路243对时钟恢复器23输出的网同步时钟进行锁相、滤波和去抖处理。

上述实施例中用于传递同步时钟的装置可按图2所示的步骤传递网同步时钟，其中有一个假设前提：从基站发送到终端的同步消息的收发处理和传播延时是固定的。

整个过程开始于步骤201，向基站相位计数器11输入基站网同步时钟。在步骤202，基站相位计数器11根据输入的基站计数时钟对输入的基站网同步时钟进行采样计数，得出相位计数值，再将相位计数值以最小端对齐的方式形成整数倍的相位计数值。其中基站相位计数器11是一个分频计数器，其时钟输入端输入一个高频时钟，即基站计数时钟；其清除端的输入为网同步时钟。基站计数时钟的频率是基站网同步时钟频率的n倍(n＞1000)，这样计数器输出的计数值的循环就会随网同步周期的长度循环，通过计数值来表现网同步时钟的相位，即相位计数值。在步骤203，同步消息发送器12将基站相位计数器11所输出的相位计数值写入同步消息其中的同步消息属于空中接口协议的管理消息，其格式为：|管理消息帧头|相位计数值|。

步骤204、同步消息发送器12的同步消息发送逻辑以固定的周期(例如5ms)定时发送包含有相位计数值的同步消息，此同步消息将通过无线传输方式传送到终端。

在步骤205、终端的同步消息接收器21接收所述同步消息；在步骤205，同步消息接收器21从所接收到的同步消息中提取相位计数值；在步骤207，终端相位计数器22根据输入的终端计数时钟对输入的相位计数值进行修正，修正的具体步骤将后面详细描述。输入到终端相位计数器22的终端计数时钟与输入到基站相位计数器11的基站计数时钟具有相同的频率，终端相位计数器22用接收的相位计数值和时间偏移量(无线测距产生的时间偏移量)修正自己的计数值，使自己的计数输出与基站相位计数器11的计数输出在空间上保持一致。

在步骤208，时钟恢复器23用修正后的相位计数值恢复出网同步时钟；在步骤209，锁相电路24对恢复出的网同步时钟进行锁相、滤波和去抖；在步骤210，由锁相电路24将处理后的网同步时钟输出供下一级设备使用。

从上述步骤中可以看出，基站定期发送同步消息，用来纠正终端的时钟使之与基站时钟保持同步，但在纠正值偏差较大时，会引起恢复时钟的较大抖动，从而增加去抖和滤波电路的设计难度，加大成本。本发明中采用逐次修正相位的方法将时钟恢复输出抖动的幅度缩小，如图3所示，整个过程包括以下步骤。首先在步骤301，开始修正程序；在步骤302，终端相位计数器22读取同步消息接收器21所提取的基站相位计数值；在步骤303、将读取出的基站相位计数值与终端的本地相位计数值进行比较；在步骤304，判断两者的差值是否大于或等于5，是则进入步骤305，否则执行步骤306；在步骤305，判断出如果差值大于或等于5，则将终端的本地相位计数值以2为单位增加或减少，当修正到两者之差值小于5时，进入步骤306。

在步骤306，如果判断出差值小于5，则直接用所读取出基站相位计数值取代终端的本地相位计数值。

本发明通过非连续信息传递的方式来传递时钟，通过定期的修正来保证终端的网同步时钟与基站的网同步时钟保持同步关系。

Claims (5)

1、一种在无线通信系统中传递网同步时钟的方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据基站计数时钟对基站的网同步时钟进行采样计数，得出相位计数值；

将所述相位计数值写入同步消息；

以无线方式定时发送所述同步消息；

终端接收所述同步消息；

根据终端计数时钟从所接收到的同步消息中提取相位计数值；

对所提取的相位计数值进行修正；

用修正后的所述相位计数值恢复出网同步时钟；

对恢复出的网同步时钟进行锁相、滤波和去抖；

输出处理后的网同步时钟供下一级设备使用。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站计数时钟的频率是所述基站网同步时钟频率的1000倍以上；所述相位计数值用于表示网同步时钟的相位；所述终端计数时钟与所述基站计数时钟的频率相同。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述相位计数值写入同步消息之前，还包括将所述相位计数值以最小端对齐的方式形成整数倍的相位计数值的步骤。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所提取的相位计数值进行修正的过程包括以下步骤：

将从所述同步消息中提取的基站相位计数值与终端的本地相位计数值进行比较；

判断两者的差值的绝对值是否大于或等于5；

如果差值的绝对值大于或等于5，则将终端的本地相位计数值以2为单位增加或减少，当差指的绝对值小于5时，直接用所读取出基站相位计数值取代终端的本地相位计数值；

如果差值的绝对值小于5，则直接用所读取出基站相位计数值取代终端的本地相位计数值。

5、一种在无线通信系统中传递网同步时钟的装置，其特征在于，包括基站时钟发送模块和终端接收恢复时钟模块，

所述基站时钟发送模块包括：对网同步时钟的相位进行采样计数以得出相位计数值的基站相位计数器，将所述相位计数值写入同步消息中定时发送出去的同步消息发送器；

所述终端接收恢复时钟模块包括：接收基站所发出的同步消息并从中提取相位计数值的同步消息接收器，对从同步消息中提取的相位计数值进行修正的终端相位计数器，根据修正后的相位计数值恢复出网同步时钟的时钟恢复器，以及对所述时钟恢复器输出的网同步时钟进行锁相、滤波和去抖的锁相电路。

Images