CN202475769U - Lte系统的高精度网络时钟服务器 - Google Patents
Lte系统的高精度网络时钟服务器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202475769U CN202475769U CN2012200909082U CN201220090908U CN202475769U CN 202475769 U CN202475769 U CN 202475769U CN 2012200909082 U CN2012200909082 U CN 2012200909082U CN 201220090908 U CN201220090908 U CN 201220090908U CN 202475769 U CN202475769 U CN 202475769U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clock
- satellite
- signal
- interface
- clock input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种LTE系统的高精度网络时钟服务器，包括三合一卫星接收单元、1588时钟接口单元和本地时钟信号生成单元，所述三合一卫星接收单元自动选择接收GPS、北斗或GLONASS中的任一个有效的卫星时钟输入信号；所述1588时钟接口单元获取1588时钟输入信号；所述本地时钟信号生成单元根据所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号，生成本地时钟信号并输出至输出接口，所述输出接口包括10MHz、E1、PTP、1PPS＋TOD和IRIG-B接口。本实用新型具有在三种卫星系统间自动切换的能力，并且支持PTP输入作为时钟参考源，可在三合一卫星接收单元出现故障的情况下为系统提供时钟源，大大提高系统了运行的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通信网时间同步装置，具体涉及LTE系统的高精度网络时钟服务器。
背景技术
时间同步是移动通信系统的一个重要指标，是保证移动通信系统性能质量的关键。移动通信网的时间同步传递主要有无线和有线两种方式。无线方式采用卫星定位系统进行授时，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗系统等。卫星授时的优点是时间同步的精度高、无需组建网络，获取方便，但是缺点是造价高、施工难度大高，并且GPS还存在政治和安全风险。有线方式则利用IEEE1588V2协议报文实现时间同步，通常要求分组传输网设备都具备带内模式的PTP接口和带外模式的1PPS+TOD接口两种接口。
目前，移动通讯系统即将从3G系统发展到LTE系统。LTE（ Long Term Evolution）通俗3.9G，它的技术优势是高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。LTE通信的下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps，被公认为从3G向4G演进的主流技术。3G技术标准如TDSCDMA，CDMA2000和WiMax对时间同步系统已经有很高的精度（亚微秒）要求，但是， LTE系统对网络时钟同步要求更高（百纳秒级）。
由于任何一种有线或无线方式都存在故障的可能，从而使时间同步产生偏差，而LTE通信系统对时间同步要求非常高，一旦出现时间同步偏差会造成通讯系统的中断，给客户和运营商带来巨大的损失，因此，如何提高LTE通信系统时间同步的可靠性是迫切需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是解决如何提高LTE通信系统时间同步的可靠性的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种LTE系统的高精度网络时钟服务器，包括三合一卫星接收单元、1588时钟接口单元和本地时钟信号生成单元，所述三合一卫星接收单元自动选择接收GPS、北斗或GLONASS中的任一个有效的卫星时钟输入信号；所述1588时钟接口单元获取1588时钟输入信号；所述本地时钟信号生成单元根据所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号，生成本地时钟信号并输出至输出接口，所述输出接口包括10MHz 、E1、PTP、1PPS＋TOD和IRIG-B接口。
在上述方案中，所述本地时钟信号生成单元上设有用于选择接收所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号的选择开关。
在上述方案中，所述本地时钟信号生成单元上还设有自动切换开关和监测单元，所述监测单元根据所述所述卫星时钟输入信号的质量发出相应的控制信号，所述自动切换开关根据所述控制信号在所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号之间自动切换。
在上述方案中，所述本地时钟信号生成单元包括嵌入式微处理器、FPGA和时钟振荡锁相单元，所述FPGA上设有相位及时标处理模块、PTP处理模块、频率合成模块、E1成帧编码模块和PPS+TOD成帧编码模块，所述时钟振荡锁相单元跟踪卫星时钟输入信号或者1588时钟输入信号其中一个输入源并由所述相位及时标处理模块处理后分别输送给所述PTP处理模块、频率合成模块、E1成帧编码模块和PPS+TOD成帧编码模块，所述频率合成模块输出10MHz信号至所述10MHz接口，所述E1成帧编码模块输出E1同步信号至所述E1接口，所述PPS+TOD成帧编码模块输出PPS+TOD同步信号至所述PPS+TOD接口，所述PTP处理模块输出PTP同步信号至所述PTP接口。
在上述方案中，所述嵌入式微处理器连接系统管理端口，所述系统管理端口包括RS232接口和10M/100M 网络接口。
本实用新型采用了GPS/北斗/GLONASS三合一接收单元作为时钟参考源，具有在三种卫星系统间自动切换的能力，使系统运行可靠性大大提高，并且还具备1588时钟接口单元，支持PTP输入作为时钟参考源，可在三合一卫星接收单元出现故障的情况下为系统提供时钟源，进一步提高系统运行可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种LTE系统的高精度网络时钟服务器，能够自动选择接收GPS、北斗或GLONASS中的任一个有效的卫星时钟输入信号以及1588时钟输入信号，并且提供了多种本地时钟信号输出接口，大大提高了时间同步的可靠性，减小了LTE系统的故障率。下面结合附图对本实用新型作出详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供的LTE系统的高精度网络时钟服务器，包括三合一卫星接收单元、1588时钟接口单元和本地时钟信号生成单元。
三合一卫星接收单元自动选择接收GPS、北斗或GLONASS中的任一个有效的卫星时钟输入信号，1588时钟接口单元获取系统的1588时钟输入信号，本地时钟信号生成单元根据所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号，生成本地时钟信号并输出至输出接口，所述输出接口包括10MHz、E1、PTP、1PPS＋TOD和IRIG-B接口。
本地时钟信号生成单元上还设有自动切换开关和监测单元，监测单元根据所述卫星时钟输入信号的质量发出相应的控制信号，所述自动切换开关根据所述控制信号在所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号之间自动切换，当失去卫星时钟输入信号或者信号质量变差时，自动切换开关自动切换为接收1588时钟输入信号。
本实用新型采用了GPS/北斗/GLONASS三合一接收单元作为时钟参考源。GPS授时是目前最成熟的授时技术且信号可免费接收，但GPS卫星由美国国防部管理，美国政府也并未对GPS卫星系统的可靠性做过承诺，我国的北斗系统和俄罗斯的GLONASS系统虽日渐完善，但应用成熟度还不够，所以单独只采用其中一种卫星接收模块会给通信系统带来安全隐患。本实用新型中的三合一卫星接收单元，具有在三种卫星系统间自动切换的能力，使系统运行可靠性大大提高。
另外，本实用新型还具备1588时钟接口单元，支持PTP输入作为时钟参考源。PTP (Precise Time Protocol，精密时间协议) 即IEEE1588协议标准（网络测量和控制系统的精确时钟同步协议标准），它提供了一种利用网络控制系统中主从时钟交换报文达到时钟精准同步的有效方法。根据该协议定义，同步设备不需要额外的时钟线，只需使用现有的以太网通过主从时钟之间的带内时间信息的报文交换，即可实现时钟的同步，同步精度可达百纳秒级，使时钟同步网的组网连接大大简化，组网成本也随之降低。在本实用新型中，本地时钟信号生成单元上设有自动切换开关，当失去卫星时钟输入信号时，自动切换为接收1588时钟输入信号，也就是说，PTP输入可在三合一卫星接收单元出现故障的情况下为系统提供时钟源，进一步提高系统运行可靠性。
本地时钟信号生成单元由嵌入式微处理器、FPGA和时钟振荡锁相单元组合实现，FPGA上设有相位及时标处理模块、PTP处理模块、频率合成模块、E1成帧编码模块和PPS+TOD成帧编码模块，时钟振荡锁相单元跟踪卫星时钟输入信号或者1588时钟输入信号其中一个输入源，形成高精度、高性能的本地时钟发送给PTP处理模块、频率合成模块、E1成帧编码模块和PPS+TOD成帧编码模块；在锁相跟踪的同时，FPGA会记录下跟踪过程中的历史数据，在输入源丢失的情况下（卫星异常现象或网络故障发生），根据历史数据维持本地时钟以原有精度继续工作24小时。频率合成模块为用户提供高精度、高稳定度的10MHz信号，E1成帧编码模块为用户提供符合国际标准要求的E1同步信号，PPS+TOD成帧编码模块为用户提供符合规范要求的PPS+TOD同步信号，PTP处理模块为用户提供高精度、高稳定度的PTP同步信号。须特别指出，本实用新型采用FPGA实现硬件时标，并由FPGA硬件完成绝大部分PTP协议打包、解包工作，排除由软件处理所带来的不确定的相位延迟，并大大加快PTP协议处理速度，因此可提供精度高达百纳秒级，容量多达1000个终端的PTP信号输出。嵌入式微处理器除参与系统运行外，还为用户提供系统管理端口，包括RS232接口和10M/100M 网络接口。
为了进一步提高网络时钟服务器的灵活性，本地时钟信号生成单元上还设有选择开关，用于选择接收卫星时钟输入信号或者1588时钟输入信号。这样，用户可以选择不选用三合一模块作为时钟参考源，从而省去高昂的卫星天线架设及维护成本。
综上所述，本实用新型具有如下优点：
（1）、实现了在一台时钟服务器上同时具备GPS/北斗/GLONASS三模卫星输入，大大提高系统的可靠性，并减少了对单个卫星的依赖。
（2）、根据LTE系统将需要建设更多个小基站的特性，通过软硬件实现了PTP（Precision Time Protocol）边界时钟的功能，有效提高了运用灵活性。
（3）、本实用新型可以监测卫星和PTP（1588v2）等所有时钟输入信号的质量，并依用户设定或系统缺省设置选择相应的时钟输入源。
（4）、具有控制、管理，实现用户接口及网络通信功能。
（5）、除了可输出传统的同步信号如E1,10MHz信号外，还提供了PTP， 1PPS/TOD， IRIG-B几类输出信号。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.LTE系统的高精度网络时钟服务器，其特征在于，包括：
三合一卫星接收单元，自动选择接收GPS、北斗或GLONASS中的任一个有效的卫星时钟输入信号；
1588时钟接口单元，获取1588时钟输入信号；
本地时钟信号生成单元，根据所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号，生成本地时钟信号并经输出接口输出，所述输出接口包括10MHz、E1、PTP、1PPS＋TOD和IRIG-B接口。
2.如权利要求1所述的LTE系统的高精度网络时钟服务器，其特征在于，所述本地时钟信号生成单元上设有用于选择接收所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号的选择开关。
3.如权利要求1所述的LTE系统的高精度网络时钟服务器，其特征在于，所述本地时钟信号生成单元上还设有自动切换开关和监测单元，所述监测单元根据所述所述卫星时钟输入信号的质量发出相应的控制信号，所述自动切换开关根据所述控制信号在所述卫星时钟输入信号或者所述1588时钟输入信号之间自动切换。
4.如权利要求1所述的LTE系统的高精度网络时钟服务器，其特征在于，所述本地时钟信号生成单元包括嵌入式微处理器、FPGA和时钟振荡锁相单元，所述FPGA上设有相位及时标处理模块、PTP处理模块、频率合成模块、E1成帧编码模块和PPS+TOD成帧编码模块，所述时钟振荡锁相单元跟踪卫星时钟输入信号或者1588时钟输入信号其中一个输入源并由所述相位及时标处理模块处理后分别输送给所述PTP处理模块、频率合成模块、E1成帧编码模块和PPS+TOD成帧编码模块，所述频率合成模块输出10MHz信号至所述10MHz接口，所述E1成帧编码模块输出E1同步信号至所述E1接口，所述PPS+TOD成帧编码模块输出PPS+TOD同步信号至所述PPS+TOD接口，所述PTP处理模块输出PTP同步信号至所述PTP接口。
5.如权利要求4所述的LTE系统的高精度网络时钟服务器，其特征在于，所述嵌入式微处理器连接系统管理端口，所述系统管理端口包括RS232接口和10M/100M 网络接口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200909082U CN202475769U (zh) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Lte系统的高精度网络时钟服务器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200909082U CN202475769U (zh) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Lte系统的高精度网络时钟服务器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202475769U true CN202475769U (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=46923889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012200909082U Expired - Lifetime CN202475769U (zh) | 2012-03-12 | 2012-03-12 | Lte系统的高精度网络时钟服务器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202475769U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104678754A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-03 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 一种全功能型时间同步系统 |
| CN104980150A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 许文 | 一种基于fpga的时钟频率调整锁相方法 |
| CN106850042A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-13 | 成都科脉通信技术有限公司 | 双星备份固定基站 |
| CN106850117A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-06-13 | 深圳市太铭科技有限公司 | 一种微型高精度时间同步装置 |
| CN108628157A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-09 | 北京航天科工世纪卫星科技有限公司 | 一种复杂环境下的基于vpx板卡的北斗授时和守时系统 |
| CN110944019A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-31 | 嘉兴泰传光电有限公司 | 基于fpga的不同时间同步信号自选择输入装置 |
| CN115664627B (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-10 | 四川创智联恒科技有限公司 | 基于1588协议的频率同步精度检测方法及自适应系统 |
-
2012
- 2012-03-12 CN CN2012200909082U patent/CN202475769U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104980150A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 许文 | 一种基于fpga的时钟频率调整锁相方法 |
| CN104678754A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-03 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 一种全功能型时间同步系统 |
| CN106850042A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-13 | 成都科脉通信技术有限公司 | 双星备份固定基站 |
| CN106850117A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-06-13 | 深圳市太铭科技有限公司 | 一种微型高精度时间同步装置 |
| CN108628157A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-09 | 北京航天科工世纪卫星科技有限公司 | 一种复杂环境下的基于vpx板卡的北斗授时和守时系统 |
| CN110944019A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-03-31 | 嘉兴泰传光电有限公司 | 基于fpga的不同时间同步信号自选择输入装置 |
| CN115664627B (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-10 | 四川创智联恒科技有限公司 | 基于1588协议的频率同步精度检测方法及自适应系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202475769U (zh) | Lte系统的高精度网络时钟服务器 | |
| CN104330966B (zh) | 多模高精度时间、频率标准设备 | |
| CN101895385B (zh) | 用于实现时钟切换的合并单元的对时时钟系统 | |
| CN102098121B (zh) | 时间同步的监测方法和装置 | |
| CN207650573U (zh) | 一种基于多源授时的高精度时间同步系统 | |
| CN102788967A (zh) | 使用到达时间差的实时定位系统 | |
| WO2012075881A1 (zh) | 基于ieee1588多从钟的采样值多接口同步系统 | |
| CN102573046B (zh) | 可以对带内和带外时间同步接口分别进行时延补偿的移动通信系统及方法 | |
| CN102882626A (zh) | 融合b码解码技术的ieee1588智能电网时间传输方法与装置 | |
| CN207939521U (zh) | 一种面向数字化变电站调试的时钟同步装置 | |
| CN107809295B (zh) | 一种跨平台时间同步装置及方法 | |
| CN110928176B (zh) | 一种支持多种授时技术的多功能授时设备 | |
| CN108039933A (zh) | 一种局域物联网时间精确同步方法 | |
| CN203101856U (zh) | 一种用于电力通信的时间同步系统 | |
| CN108768577B (zh) | 一种基于ptp时间同步信号的通信网络授时方法及系统 | |
| CN103002562A (zh) | 一种无线传感网络的硬件同步方法及同步系统 | |
| CN201928290U (zh) | 一种gps、北斗及脉冲多基准ptp主时钟 | |
| CN105553593A (zh) | 一种基于sdh多时间源ptp数据同步及时间监测系统 | |
| CN108738127A (zh) | 射频拉远单元、基带处理单元、分布式基站及其同步方法 | |
| CN103078401B (zh) | 变电站时间同步和采样同步的系统和方法 | |
| CN203191711U (zh) | 一种授时系统 | |
| CN202818369U (zh) | 一种支持iec61850时钟信息发布的时钟服务器 | |
| CN207884639U (zh) | 一种网络节点、时间噪声传递特性测量装置和同步通信网络 | |
| CN203166942U (zh) | 一种基于ieee1588协议的时间同步装置 | |
| CN105187150A (zh) | 一种基于sdh网络的时钟同步系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING SYMMETRICOM CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: XU WEN Effective date: 20130304 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130304 Address after: 100022 Beijing city Chaoyang District Wai Street, Yongan East No. 3 Derun 6 storey building Patentee after: Beijing xunteng essence Technology Co. Ltd. Address before: 100022 Beijing city Chaoyang District Wai Street, Yongan East No. 3 Derun 6 storey building Patentee before: Xu Wen |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20121003 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |