CN1866814A - 锁定时钟的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种锁定时钟的方法及其系统，使得设备可以直接在分组网上提取高精度参考时钟。本发明中，利用了分组网的最小传输时延是一个固定值的特性，通过足够数量的一组测量帧的收发可以高精度地逼近最小传输时延。参考时钟源和待锁定时钟源(如基站内时钟)通过分组网相互连接，间隔预定时间(T)先后收发两组测量帧，分别计算分组网的两个传输时延最小值，获得T时间段内参考时钟源与待锁定时钟源之间的时钟偏差，根据时钟偏差对锁定时钟源的时钟频率进行调整。其中，测量帧的收发可以用请求发送方式，也可以用定时发送方式。

Description

锁定时钟的方法及其系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及移动通信系统中时钟的锁定方法。

背景技术

在数字通信系统中，传送的信号都是数字化的脉冲序列。这些数字信号流在数字交换设备之间传输时，其速率必须完全保持一致，才能保证信息传送的准确无误，这就叫做“同步”。同步是通信系统中进行信息传输的前提，同步系统性能的降低，会直接导致通信系统性能的降低，甚至使通信系统不能工作。

在移动通信系统中，传输的都是无线信号。而无线信号在空中传播时，情况远远比信号在电缆或光纤等导向介质中的传播复杂，例如：信号更容易受到天气、地形以及外界电磁干扰的影响，此外还存在多径效应、多普勒效应等因素的影响，这样就更需要精确的参考时钟，才能正确地从载波中解调出信号。

移动通信系统中，如果基站时钟中心频率偏差过大，就会影响到基站其他部件的工作，特别是会造成载波频率的偏移，很容易造成用户通话质量下降，甚至出现单通、掉话等故障。但是无线基站都处于通信网络的末端，由基站同步引发的问题一般都难以定位，而且不易重现。因而长时间以来，许多人都存在着一种错误的认识，认为基站对始终质量的要求不高，没有引起足够的重视。事实上，基站同步的问题直接影响到无线通信业务的同步质量，随着无线基站的覆盖和网络的完善，为了提高用户满意度，优化网络的掉话率、接通率、寻呼成功率、串话等指标，就必须在无线网络组建传输和骨干同步网的同时，兼顾基站的同步，使良好的同步性能延伸到网络末端，改善网络的整体运行指标。

移动蜂窝通信系统中，传统的方式是利用同步数字传输信号提取基站的参考时钟。根据全球移动通信系统(Global System for mobile Communication，简称“GSM”)05.01条款的“无线子系统同步”中规定：“基站应该使用绝对精度优于0.05ppm(5×)的单一频率源作为时间基准以及RF的产生源，该频率也用于基站的全部载波源”。而随着GSM和宽带码分多址(WidebandCode Division Multiple Access，简称“WCDMA”)应用的普及，将会在室内安装大量的微微蜂窝基站，这种基站要求参考时钟精度优于0.1ppm。在第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)的release5规范中，提出了Iub口的网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP”)传输方式，再加上互联网已步入千家万户，一般来说房间内都有丰富的以太网接口，如果能利用现有的网络提取参考时钟频率，将会大大便利室内微微蜂窝基站设备的安装，降低成本，但是以太网等分组网络很难0.1ppm如此高的参考时钟精度，如果能解决分组网的时钟传输问题，更有助于蜂窝通信基站的广泛应用。

目前常用两种参考时钟提取方法，一是通过连接专用的时钟线路，从参考时钟源如BITS等，把时钟信号送到基站。这种方法不仅要对现有的分组网进行改造，系统复杂，而且需要单独的时钟信号，会给使用带来不便。

另一种方法是利用全球定位系统(Global Position System，简称“GPS”)提取参考时钟。GPS使用的测定位置的码序列是已经同步了的高速伪随机码，其中携带着很稳定的时钟信息，因此很多国家通信系统中都采用GPS同步信号作为同步时钟之一。这种方法需要每个基站都安装有独立的GPS接收机，他们的时间统一信号都取自于各个GPS信号中的时钟信号，由于GPS卫星的时间都是用铷、铯等精度与稳定度极高的原子钟来授时，因此各个基站的定位脉冲的时间同步准确度很高。但是这种方法的成本高，为微微蜂窝基站的大批量安装带来困难。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种锁定时钟的方法及其系统，使得设备可以直接在分组网上提取高精度参考时钟。

为实现上述目的，本发明提供了一种锁定时钟的方法，参考时钟源侧和待锁定时钟侧通过分组网连接，并且所述方法至少包含以下步骤：

在参考时钟源侧和待锁定时钟侧之间，利用参考时钟源和待锁定时钟提供的时间信息，通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟，统计得到第一个最小传输延迟逼近值；

间隔预定时间后，再通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟，统计得到第二个最小传输延迟逼近值；

用第二个最小传输延迟逼近值减去第一个最小传输延迟逼近值，获得时钟偏差，据此调整所述待锁定时钟的频率。

其中，所述方法应用于移动通信系统中的基站，所述待锁定时钟是基站的时钟。

此外，所述通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟的步骤可以有两种方式，

方式一包含以下子步骤：

测量发起侧下发延时测量帧，其中包含延时测量帧的下发时刻t1；

目标侧收到所述延时测量帧后，以预定的间隔时间，向所述发起侧发送预定数目的测量上报帧，其中包含所述t1、目标侧收到延时测量帧的时刻t2以及目标侧回复测量上报帧的时刻t3；

所述发起侧收到所述测量上报帧后，记录收到时刻t4，根据公式(t4-t1)-(t3-t2)计算得到每一个测量上报帧的传输时延。

方式二包含以下子步骤：

测量发起侧以预定的间隔时间，向目标侧发送预定数目的延时测量帧，其中包含发起侧的发送时刻；

所述目标侧收到所述延时测量帧后，记录收到时刻，并以每一个延时测量帧的收到时刻减去其发送时刻得到其传输时延。

此外，如果计算得到所述时钟偏差的一侧不是待锁定时钟侧，则还包含以下步骤：

由计算得到所述时钟偏差的一侧将所述时钟偏差发送给待锁定时钟侧。

此外，所述两组数据帧收发间隔的预定时间要求在以下范围：

下限，使得时钟频差变化的影响远超过网络时延变化的影响；

上限，使得待锁定时钟的精度恶化不超过协议要求范围；

所述一组数据帧内相邻帧的发送时间间隔要求在以下范围：

下限，不至于加重网络负荷，并使各次测量不相关；

上限，在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响；

所述一组数据帧的数目要求在以下范围：

下限，在测量中网络传输时延误差可以认为足够小

上限，在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响。

此外，所述分组网可以是以太网或异步传输模式网。

本发明还提供了一种锁定时钟的系统，至少包含：分组网、参考时钟源、待锁定时钟、与所述分组网相连的第一和第二同步设备；

所述参考时钟源用于向所述第一同步设备提供本地时钟；

所述待锁定时钟用于向所述第二同步设备提供本地时钟；

所述第一和第二同步设备用于利用参考时钟源和待锁定时钟提供的时间信息，通过相互间两组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟，并分别统计得到两个最小传输延迟逼近值，再对其求差获得时钟偏差，据此调整所述待锁定时钟的频率，其中所述两组数据帧的收发间隔时间是预先设定的。

其中，所述第二同步设备位于移动通信系统中的基站侧，所述待锁定时钟是基站的时钟。

此外，所述分组网可以是以太网或异步传输模式网。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，利用了分组网的最小传输时延是一个固定值的特性，通过足够数量的一组测量帧的收发可以高精度地逼近最小传输时延。参考时钟源和待锁定时钟源(如基站内时钟)通过分组网相互连接，间隔预定时间(T)先后收发两组测量帧，分别计算分组网的两个传输时延最小值，获得T时间段内参考时钟源与待锁定时钟源之间的时钟偏差，根据时钟偏差对锁定时钟源的时钟频率进行调整。其中，测量帧的收发可以用请求发送方式，也可以用定时发送方式。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即首先，因为只涉及数据包的收发，不需要传输专用的参考时钟信号，也不需要GPS接收机，所以节约了改动分组网和GPS接收机所需的费用，降低了成本。

第二，本发明对分组网没有特别要求，从任何分组网络均可提取高精度参考时钟频率信号，适应性强；每个测量帧之间的时间间隔不需要太密，不会加重网络负荷，不会影响网络的正常传输。

另外，由于分组网的最小传输时延是一个固定值，而足够数量的数据包的收发可以高精度地逼近这个固定值，而参考时钟频率精度也很高，故本发明可以做到很高的精度，足以满足蜂窝移动通信对锁定基站时钟的要求。

附图说明

图1是根据本发明的第一个实施例的从分组网提取参考时钟频率的系统示意图；

图2是根据本发明的第二个实施例的用请求/发送方式获取参考时钟频率的具体流程；

图3是根据本发明的第三个实施例的用定时发送方式获取参考时钟频率的具体流程；

图4是根据本发明的第二个实施例的用请求/发送方式获取参考时钟频率的收发数据包时序图；

图5是根据本发明的第三个实施例的用定时发送方式获取参考时钟频率的收发数据包时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本领域的一般技术人员知道，网络传输有一个最小时延，该最小时延只与网络的固有特性即中转次数有关，而与网络的负荷无关。虽然很多数据包在传输过程中可能会因为偶然因素的影响而出现大于最小时延的时延，但可以通过对大量数据包传输时延的统计将对最小时延估计的精度提高到需要的水平。本发明就是根据分组网最小传输时延是一个固定值，以及基站时钟具有很高的稳定度这两个特点，参考时钟源和基站通过分组网在固定的时间间隔收发一组数据帧来测量时钟偏差，其中数据帧具有参考时钟源和基站的时间信息。根据测量出的精确的时钟偏差来调整基站的参考时钟频率。

图1示出根据本发明的第一实施例的锁定时钟系统结构示意图。如图所示，分组网的两侧分别是参考时钟源侧与待锁定时钟侧。本实施例提出的锁定时钟的系统包含分组网、作为参考时钟源的高精度参考时钟、与分组网相连的第一同步设备和第二同步设备，以及位于基站侧的待锁定时钟。本实施例中的待锁定时钟是基站的时钟。

在待锁定时钟侧还包含网络接口，它用于实现终端与分组网之间的连接，以及同步设备与分组网之间的连接。

分组网用于实现参考时钟源侧与待锁定时钟侧之间数据包的传输，在本发明中，分组网主要是指有线方式连接的分组网。本领域的一般技术人员能够知道，本发明中的分组网可以是目前常用的以太网、或异步传输模式网、或X.25网等。

作为参考时钟源的高精度参考时钟用于向第一同步设备提供本地时钟。需要指出的是，在本实施例中，高精度参考时钟可以位于GSM中具有GPS接收机的基站控制器侧。但是，本领域的一般技术人员能够理解，该参考时钟也可以位于WCDMA系统中的无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)侧。高精度参考时钟源一方面保证自身网络高质量、高效率地运行，另一方面也能提高网络对实时业务的支撑能力，这是因为数据设备同步性能的好坏将直接影响数据接口的传送效率，从而影响到业务的服务质量(Quality of Service，简称“QoS”)性能。通过图1可见，本实施例中的高精度参考时钟通过第一同步设备与分组网相连。另外，高精度的参考时钟提供整个网络的参考时钟，终端利用参考时钟解调接收到的信号，若参考时钟不准确，则会导致解调的信号有误，通信质量下降。

待锁定时钟用于向第二同步设备提供本地时钟。如上所述，该待锁定时钟位于基站侧，但不限于此，它也可以是所有与分组网相连且需要同步时钟的设备，如计算机，智能冰箱，IP电话等。

第一和第二同步设备利用参考时钟源侧的高精度参考时钟和位于基站侧的待锁定时钟所提供的时间信息，通过相互间两组数据帧的收发测量分组网的传输延迟，分别统计得到两个最小传输延迟逼近值，并对其求差获得时钟偏差，据此调整待锁定时钟的频率。需要说明的是，上述两组数据帧的收发间隔时间是一个预先设定的值。本技术领域的普通技术人员可以知道，不可能通过统计得到最小传输延迟的真实值，只可能尽量地逼近该真实值。原则上，参与统计的样本数越多，统计得到的数值越逼近真实值。

以上参照图1表示了根据本发明的第一实施例的锁定时钟的系统的结构。接下来进一步描述上述系统的工作过程。

首先，第一同步设备通过分组网向第二同步设备下发延时测量帧，其中包含该延时测量帧的下发时刻t1，该时刻t1来自高精度参考时钟。当第二同步设备收到延时测量帧后，以预定的间隔时间，向第一同步设备发送预定数目的测量上报帧，其中包含所述t1、其收到延时测量帧的时刻t2以及回复测量上报帧的时刻t3，其中，时刻t2和t3来自基站时钟。

对于预定的间隔时间的设定，其下限应该满足不导致加重网络负荷，并使各次测量不相关的条件；其上限应该满足在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响的条件。对于预定数目的设定，其下限应该满足在测量中网络传输时延误差可以认为足够小的条件，其上限应该满足在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响的条件。

第一同步设备收到所述测量上报帧后，记录收到时刻t4，同样的，该时刻t4来自高精度参考时钟，并根据公式(t4-t1)-(t3-t2)计算得到每一个测量上报帧的传输时延。

需要说明的是，对于第一和第二设备而言，也可以通过另外一种方式得到传输时延。具体的说，第一同步设备以预定的间隔时间，向第二同步设备发送预定数目的延时测量帧，其中包含发起侧的发送时刻。此处的时间间隔以及预定数目的设定同样需要满足上述要求。然后，第二同步设备收到延时测量帧后，记录收到时刻，并以每一个延时测量帧的收到时刻减去其发送时刻得到其传输时延。由此可见，根据本发明的原理，第一和第二同步设备有不同方法实现通过一组数据帧的收发测量分组网的传输延迟的目的。

得到分组网的传输延迟后，通过统计得到第一个最小传输延迟逼近值。在间隔预定时间后，再通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟，统计得到第二个最小传输延迟逼近值。对于两组测量帧收发间隔的预定时间，其下限应该满足使得时钟频差变化的影响远超过网络时延变化的影响的条件；其上限应该满足使得待锁定时钟的精度恶化不超过协议要求范围的条件。

最后，用第二个最小传输延迟逼近值减去第一个最小传输延迟逼近值，获得时钟偏差，据此调整所述待锁定时钟的频率。

由于分组网的最小时延是一个固定值，因此本发明利用这一特性，测定待锁定时钟的时钟偏差，用以校正待锁定时钟。

下面结合图2和图4说明根据本发明的第二实施例的锁定时钟的方法中，用请求/发送方式从分组网提取参考时钟频率的具体流程。图4是这一方式的收发数据包时序图。在本实施中，参考时钟源侧位于GSM网络中的基站控制器侧，待锁定时钟源侧位于GSM网络中的基站侧。

首先，在步骤210，待锁定时钟侧向参考时钟源侧下发延时测量帧。该延时测量帧中包含有待锁定时钟侧发送延时测量帧的时刻t1，该时刻t1来自待锁定时钟侧的基站的时钟。

接着进入步骤220，参考时钟源侧在时刻t2收到延时测量帧后，以预定的间隔时间向待锁定时钟侧发送预定数目的测量上报帧，其中测量上报帧中包括待锁定时钟侧发送延时测量帧的时刻t1，参考时钟源侧收到延时测量帧的时刻t2，以及参考时钟源侧回复测量上报帧的时刻t3，时刻t2和t3来自参考时钟源侧的参考时钟。

在本实施例中，假设测量上报帧的发送数目为N1，并且测量上报帧之间的时间间隔T1也是固定的。需要指出的是，对于N1，其下限应该满足在测量中网络传输时延误差可以认为足够小的条件，其上限应该满足在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响的条件。对于时间间隔T1，其下限应该满足不导致加重网络负荷，并使各次测量不相关的条件；其上限应该满足在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响的条件。本实施例中，可以将时间间隔设定为1秒，N1设定为1000个。也就是说，每隔1秒，测定时钟源侧便向待锁定时钟侧发送一个测量上报帧，一共发送1000个。这样的数值选择既不会由于增加了网络负荷而影响网络的正常传输，同时也可以保证锁定的时钟频差不会对网络时延造成影响。

此后进入步骤230，待锁定时钟侧计算得到每一个测量上报帧的传输时延，并统计得到第一传输时延最小值。具体的说，待锁定时钟侧收到测量上报帧后，记录接收到的时刻t4，并由(t4-t1)-(t3-t2)计算出一组的网络传输时延，并求出第一个网络最小传输时延。

此后，进入步骤240，间隔预定时间后，待锁定时钟侧再通过上述相同的方式，由一组测量上报帧的收发测量分组网的传输延迟，并统计得到第二最小传输延迟逼近值。

具体的说，经过预定的时间间隔T后，参考时钟源侧发送第二组数目为N2个测量上报帧至待锁定时钟侧，测量上报帧中包括待锁定时钟侧发送延时测量帧的时刻t1，目标侧收到延时测量帧的时刻t2，目标侧回复测量上报帧的时刻t3′。每个测量上报帧发送的时间间隔是T2。

其中，对于第一组和第二组测量帧之间的时间间隔T，其下限应该满足使得时钟频差变化的影响远超过网络时延变化的影响的条件；其上限应该满足使得待锁定时钟的精度恶化不超过协议要求范围的条件。对于一组测量帧内相邻帧的发送时间间隔T2以及测量帧的数目N2，设置的条件和上文中提到的相同。在本实施例中，可以将N2设定为1500个，T2设定为3秒，T设定为10天，也就是说，在发送完第一组测量上报帧，经过时间间隔(T)10天后，参考时钟源侧每隔3秒向待锁定时钟侧发送一个测量上报帧，共发送1500个。这同样不会加重网络负荷，也不会影响网络的正常传输。

此后，待锁定时钟侧记录收到第二组每个测量上报帧的时刻t4′，根据测量上报帧所包含的t1、t2和t3′，由公式(t4′-t1)-(t3′-t2)计算出第二个组传输时延，求出第二个最小传输时延。

接着进入步骤250，待锁定时延侧通过将第二个最小传输延迟逼近值减去第一个最小传输延迟逼近值，获得时钟偏差，据此调整所述待锁定时钟的频率。如上所述，在本实施例中，参考时钟源侧位于GSM网络中的基站控制器侧，待锁定时钟源侧位于GSM网络中的基站侧，因此基站侧可直接根据时钟偏差调整待锁定时钟的频率。

换一种情况，如果在步骤210中，是参考时钟源侧向待锁定时钟侧下发延时测量帧，而同样的，参考时钟源侧位于GSM网络中的基站控制器侧，待锁定时钟源侧位于GSM网络中的基站侧，则测量上报帧是由待锁定时钟侧发送给参考时钟源侧，因此由参考时钟源侧通过统计和计算得到时钟偏差。在这种情况下，是参考时钟源侧的GSM网络中的基站控制器得到时钟偏差。因此基站控制器需要将时钟偏差传送给基站，再由基站根据时钟偏差数据调整待锁定时钟的时钟频率，由此保证基站时钟频率的稳定性。也就是说，如果发起侧是具有高精度参考时钟的参考时钟源侧，则在该侧得到时钟偏差信息后，将其发送到待锁定时钟源侧，待锁定时钟源侧根据时钟偏差调整待锁定时钟频率；如果发起侧是待锁定时钟源，则直接根据时钟偏差调整待锁定时钟频率。

此后，根据需要，发起侧重新向目标侧发送延时测量帧，重新开始本流程。

这种方式适用于网络同步设备下管理的基站同步设备数量比较少的情况，仅在需要做频率校正的时侯发送延时测量帧，这样就可以减少定时包的发送数量。

下面结合图3和图5说明从分组网提取参考时钟频率的定时发送方式的具体流程。

首先，在步骤310，参考时钟源侧以预定的间隔时间，向待锁定时钟侧发送预定数目的延时测量帧。

具体的说，本步骤中，由参考时钟源侧下发一组数量为N1的延时测量帧，发送每个延时测量帧的时间间隔T1是相同的，帧中包含其发送时刻t1，待锁定时钟侧记录接收到该延时测量帧的时刻t2。需要指出的是，在本实施例中，测量发起侧是参考时钟源侧，但在实际应用中，也可以是待锁定时钟侧。对于延时测量帧的数量N1以及发送延时测量帧的事件间隔T1的设定要求，与上文中提到的相同。在本步骤中，将N1设置为1500个，T1为2秒，也就是说，作为发起侧的基站控制器侧每隔2秒向基站发送1个定时测量帧，共发送1500个延时测量帧。

在本实施例中，参考时钟源侧位于GSM网络中的基站控制器侧，待锁定时钟源侧位于GSM网络中的基站侧，即待锁定时钟是基站的时钟。需要指出的是，在其他实施例中，参考时钟源侧也可以位于WCDMA网络中的无线网络控制器(RNC)侧，相应的，待锁定时钟侧位于WCDMA网络中的Node B侧，即待锁定时钟是Node B的时钟。

在步骤320中，待锁定时钟侧计算得到每一个测量上报帧的传输时延，并统计得到第一传输时延最小值。如上所述，由参考时钟源侧下发的每一个延时测量帧中包含其发送时刻t1，该时刻t1来自参考时钟源侧的参考时钟。当待锁定时钟侧接收到相应的延时测量帧后，记录接收到该延时测量帧的时刻t2，该时刻t2来自基站的时钟，并通过将每一个延时测量帧的收到时刻减去其发送时刻(t2-t1)，得到每一个延时测量帧的传输时延。并通过统计，确定第一传输时延最小值。

此后，在步骤330中，间隔预定时间后，待锁定时钟侧再通过一组数据帧的收发测量分组网的传输延迟，统计得到第二个最小传输延迟逼近值。其方法和得到上述第一传输时延最小值是相同的，在此不做赘述。但需要说明的是，在设定间隔时间T时，其下限应该满足使得时钟频差变化的影响远超过网络时延变化的影响的条件；其上限应该满足使得待锁定时钟的精度恶化不超过协议要求范围的条件。对于该组测量帧内相邻帧的发送时间间隔T2以及一组测量帧的数目N2，其设置要求和上文中说明的相同。在本步骤中，可以将T设定为10天，将N2设定为1200个，将T2设定为2秒，换句话说，发送完第一组延时测量帧10天后，作为发起侧的基站控制器侧再次每隔2秒向基站侧发送1个定时测量帧，共发送1200个延时测量帧。此后，同样通过将每一个延时测量帧的收到时刻减去其发送时刻，得到第二组的每一个延时测量帧的第二传输时延最小值。

接着进入步骤340，待锁定时钟侧通过将第二个最小传输延迟逼近值减去第一个最小传输延迟逼近值，获得时钟偏差，据此调整待锁定时钟的频率。

如上所述，在本实施例中，参考时钟源侧位于GSM网络中的基站控制器侧，待锁定时钟源侧位于GSM网络中的基站侧，并且测量发起侧是参考时钟源侧，即由基站控制器侧向基站侧发送延时测量帧。在这种情况下，基站侧直接获取时钟偏差，并调整待锁定时钟。

换一种情况，如果在本发明的其他实施例中，虽然同样的参考时钟源侧位于GSM网络中的基站控制器侧，待锁定时钟源侧位于GSM网络中的基站侧，但是测量发起侧是待锁定时钟侧，即由基站侧向基站控制器侧发送延时测量帧。在这种情况下，基站控制器侧获取时钟偏差，并将其发送给基站侧，然后，基站侧再根据收到的时钟偏差对待锁定时钟的频率进行调整。

此后，可以根据需要，待锁定时钟侧向参考时钟源侧发送数量为N1的定时测量帧，重新开始这一流程。

由此可见，本发明基于分组网的最小传输时延是固定值这一个特征，通过计算两组时延测量帧的最小传输时延获取时钟偏差，并据此对待锁定时钟的频率进行调整。在整个过程中仅需要对延时测量帧等数据包进行收发，避免了为传输专用参考时钟信号而使用GPS接收机，降低了成本。并且实施方便，对分组网没有特殊要求，适应性强。此外，能够通过设定时延测量帧的数目，高精度地获取最小传输时延，因此可以较好的确保本发明的调整精度。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种锁定时钟的方法，其特征在于，参考时钟源侧和待锁定时钟侧通过分组网连接，并且所述方法至少包含以下步骤：

在参考时钟源侧和待锁定时钟侧之间，利用参考时钟源和待锁定时钟提供的时间信息，通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟，统计得到第一个最小传输延迟逼近值；

间隔预定时间后，再通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟，统计得到第二个最小传输延迟逼近值；

用第二个最小传输延迟逼近值减去第一个最小传输延迟逼近值，获得时钟偏差，据此调整所述待锁定时钟的频率。

2.根据权利要求1所述的锁定时钟的方法，其特征在于，所述方法应用于移动通信系统中的基站，所述待锁定时钟是基站的时钟。

3.根据权利要求1所述的锁定时钟的方法，其特征在于，所述通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟的步骤包含以下子步骤：

测量发起侧下发延时测量帧，其中包含延时测量帧的下发时刻t1；

目标侧收到所述延时测量帧后，以预定的间隔时间，向所述发起侧发送预定数目的测量上报帧，其中包含所述t1、目标侧收到延时测量帧的时刻t2以及目标侧回复测量上报帧的时刻t3；

所述发起侧收到所述测量上报帧后，记录收到时刻t4，根据公式(t4-t1)-(t3-t2)计算得到每一个测量上报帧的传输时延。

4.根据权利要求1所述的锁定时钟的方法，其特征在于，所述通过一组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟的步骤包含以下子步骤：

测量发起侧以预定的间隔时间，向目标侧发送预定数目的延时测量帧，其中包含发起侧的发送时刻；

所述目标侧收到所述延时测量帧后，记录收到时刻，并以每一个延时测量帧的收到时刻减去其发送时刻得到其传输时延。

5.根据权利要求3或4所述的锁定时钟的方法，其特征在于，所述两组数据帧收发间隔的预定时间要求在以下范围：

下限，使得时钟频差变化的影响远超过网络时延变化的影响；

上限，使得待锁定时钟的精度恶化不超过协议要求范围；

所述一组数据帧内相邻帧的发送时间间隔要求在以下范围：

下限，不至于加重网络负荷，并使各次测量不相关；

上限，在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响；

所述一组数据帧的数目要求在以下范围：

下限，在测量中网络传输时延误差可以认为足够小

上限，在连续测量过程中，待锁定时钟的频率差不至于对网络传输时延造成影响。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的锁定时钟的方法，其特征在于，如果计算得到所述时钟偏差的一侧不是待锁定时钟侧，则还包含以下步骤：

由计算得到所述时钟偏差的一侧将所述时钟偏差发送给待锁定时钟侧。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的锁定时钟的方法，其特征在于，所述分组网可以是以太网或异步传输模式网。

8.一种锁定时钟的系统，其特征在于，至少包含：分组网、参考时钟源、待锁定时钟、与所述分组网相连的第一和第二同步设备；

所述参考时钟源用于向所述第一同步设备提供本地时钟；

所述待锁定时钟用于向所述第二同步设备提供本地时钟；

所述第一和第二同步设备用于利用参考时钟源和待锁定时钟提供的时间信息，通过相互间两组数据帧的收发测量所述分组网的传输延迟，并分别统计得到两个最小传输延迟逼近值，再对其求差获得时钟偏差，据此调整所述待锁定时钟的频率，其中所述两组数据帧的收发间隔预定时间。

9.根据权利要求8所述的锁定时钟的系统，其特征在于，所述第二同步设备位于移动通信系统中的基站侧，所述待锁定时钟是基站的时钟。

10.根据权利要求8所述的锁定时钟的系统，其特征在于，所述分组网可以是以太网或异步传输模式网。

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