專利名稱：同步基站組件的方法
同步基站組件的方法
技術領域：
本發明涉及一種按照基準時鐘信號同步基站組件(Baugr叩pen)的方法。
X^f周知的是采用所謂的"主振蕩器"來同步遠程單元以及基站組件，所述 主振蕩器必須具有很高的絕對頻率精度。在此，該振蕩器通過鎖相回路以便基 于基準信號校準，所述ST隹信號通常來自外置的基準源。
例如，可以將GPS信號(GPS: Global Positioning System全球定位系統) 用作為絕對時間精度以及相位精度的基準，GPS信號是通過GPS天線接收的。 這里，GPS天線通常體在基站的收發天線附近。當然，接收到的GPS信號通 常還必須通過采用專門為此設置的傳輸連接或者導線經由較長的路徑傳送至主 振蕩器。通常由于導線長度而會出現顯著的信號衰減。此外，導線長度并且導 線安裝開銷^^導致高昂的費用。
尤其是在空間上間隔開的基站組件(其被設計為"Tower-Mounted-Radio"塔 式安裝無線電系統)情況下，這種缺點是尤為顯著的。在這里，被稱為"無線 端部"(Radio Head)的第一組件設置在天線附近，而其他組件被設置得遠離天 線。相應地，遠程的第一組件和其余的組件借助基準信號高精度地在時間上同 步是十分必要的。
因而本發明的技術問題在于給出一種高精度時間同步基站的分布式組件 的方法，該方法肖,以盡可能小的開銷以費用低廉的方式來實現。
該技術問ISM:權利要求1的特征得至,決。在從屬權利要求中給出了有
利的^a方案。
在根據本發明的方法中，由第一組件形成本地的時鐘信號和幀。利用具有 可預測延遲時間的同步傳輸將該時鐘信號和幀傳送至第二組件。在第二組i條 收基準時鐘信號，并且確定所傳送的時鐘信號為一方面與基準時鐘信號為另一 方面之間的時間差和相位差。
經由不具有可預測延遲時間的連接將所述相位差和所述時間差從第二組件 傳送至第一組件。由第一組件采用相位差和時間差來確定調整參量，在這里， 調整參量如此控制本地時鐘信號的形成以使得第一組件和第二組件按照時間進行同步。
借助根據本發明的方法可以省略僅用于傳輸高精度的基準信號的傳輸線路。
在一種有利的改進方案中，時間同步是iffil采用CPRI接口或者說CPRI網 絡而實現的，CPRI接口或者說CPRI網絡無論如何都位于這些組件之間，用于 傳輸 及控制信號。
借助CPRI接口育^遂以最大10km的距離實現橋接。
下面將結合附圖對本發明進行進一步闡述。附圖中
圖l:根據本發明的方法的第一實施例；以及
圖2:根據本發明的方法的第二實施例。
在
圖1中示出了根據本發明的方法的第一實施例。
基站BTS的第一組件REC和第二組件RE最好ffl31網絡CPRI相互連接。 CPRI網絡使得育,在組件RE和REC之間以可預定的延遲時間同步傳輸信號。
第一組件REC包括振蕩器VCXO和幀發生器RG，其中，借助振蕩器VCXO 形成本地時鐘信號CLK，借助幀發生器RG形成幀Frame。
禾,具有可預測EiK時間的同步傳輸將該本地時鐘信號CLK和幀Frame傳
送至第二組件REo
對于傳輸時鐘信號CLK和幀Frame而言，最好采用CPRI網絡的第一層協 議(Layerl-Protokoll)o
在第二組件RE，通過GPS接收器接收基準時鐘信號GPS。
第二組件RE包括相位指示器PD和時間指示器TD，借助它們來確定所傳 送的時鐘信號CLK為一方面與基準時鐘信號GPS為另一方面之間的相位差 PDIF和時間差TDIFo
經由不具有可預測EiK時間的連接將相位差PDIF和時間差TDIF從第二組 件RE傳送至第一組件REC。
該傳輸最好ffiil采用因特網協議作為分組數據傳輸來實現。
該連接最好被設計為CPRI網絡的不具有可預測延遲時間的控制及管理信 道(C&M: Control&Management-Kanal)。
由第一組件REC采用相位差PDIF和時間差TDEF來確定調整參量SG，借 助調整參量SG控制本地時鐘信號CLK的形成。所述控制是如此實現的使第一組件REC與第二組件RE在時間JJS行同步。
最好確定時間上的頻繁程度，由第一組件REC以所述時間上的頻繁禾，接 收相位差PDIF和時間差TDIF的測量結果。在確定調整參量時會附加地考慮該 頻繁程度。
在一14m的改進方案中，相位差PDIF和時間差TDIF的測量時間點將按 照幀編號 行標識，并被傳送到第一組件REC，以便冑^I多在確定振蕩器VCXO 的調整參量時考慮這些觀懂時間點。
例如，從GPS接收器將時間信號GPS以每秒鐘一個脈沖的形式傳送至第二 組件RE。作為可選的方案，可以將被標識為"GPS time of week tl"的時間信號作 為星期時間tl傳送至第二組件RE。
在第一組件REC中，可以在振蕩器VCXO之前設置環路濾波器LF用于形 成調整參量SG，時間差TDIF和相位差PDIF到達環路濾波器LF。
振蕩器VCXO例如可以被設計為高精度石英鐘(Ofenq皿)。
主振蕩器VCXO在輸出端與計數單元"frame counter and t0"連接，計數器單 元'frame counter and tO"首先在一幀'frame"內對主振蕩器VCXO的振蕩周期進 衍十數。
例如，在UMTS無線通信系統中， 一個UMTS幀'frame"的時間長度為lO 毫秒。在振蕩頻率為38.4 MHz時，計數單元"frame counter and tO"將在第一部分 中從"0"—直計數封'383999"，并且隨后重新從"0"開始計數。出于此目的，計數 單元'frame counter and tO"具有第"H十數器Zl 。
在第二部分中，i!31計數單元"frame counter and tO"對幀'frame"進^i十數， 在這里計數單元"frame counter and t0"的第二計數器Z2將被增加。僅當第一計數 器Z1 i;U:述的使'383999"g^aS"0"時，才會出現這種增加。
在示例性的UMTS無線通信系統中，第二計數器Z2將從值"O"—直計數至 值"4095"，進而為，ode B frame number, B附，標識索弓| ，'物de B frame number, BFN"是在3GPPTS 25.402中定義的并且被應用在CPRI標準中。
在計數單元"frame counter and t0"的第三部分中，將對時間變量t0進行管理。 在示例性的UMTS無線通信系統中，當第二計數器Z2從值"4095"^S使'0" 時，時間變量t0總是以"40.96秒"的值被增大。
第一計數器Z1，其從值"0"—直計數至值"383999"，第二計數器Z2，其從值"0"—直計數至"4095"，并且時間變量tO表現為時間系統(Uhrzeitsystem)。
時間變量tO被傳輸至時間指示器TD，其中，這種傳輸最好通過CPRI控制 及管理信度'C&M"完成。
該時間系統可以基于星期時間"GPStimeofweek"tl或者可以基于GPS時間 tl或者說可以基于協調世界時(UTC)。下面進一步描述兩個示例性的可能方案:
在根據圖2的第一實施方式中，對于第一計數器Zh"O"和第二計數器 Z2J'0"的計數來說，向各個時間 t0分配一個GPS時間tl ， GPS時間tl是 由時間指示器TD確定的。
出于此目的，通過根據標準CPRI (版本V2.0)的CPRI幀信息BFN向時 間指示器TD傳輸第一計數器Z1和第二計數器Z2的計數。此外，還向時間指 示器TO傳輸時間體tO，其中，這些傳輸最好是經由CPRI控制及管理信道 "C&M"完成的。
在第二實施方式中，基于時間指示器TD的信息，計數單元"frame counter and
to"被有針對性地復位。
這種復位可以利用時間差'TDIF"來實現。
例如，第"H十數器的計數被設置為俊'O"，而針對BF^Z2J'0"的情況，第 二計數器的計數將被設置為使'O"。
M:有針對性地將CPRI幀'frame"以星期時間tl復位將如此實現同步在 星期時間tl的每一秒開始時精確地啟動一個CPRI幀'frame"。在該示例中這將 會在第一計數器從值"383999"J^iM"0"時出現o
此外，對于各個GPS時間tl育g夠明確地限定第Ht數器Zl和第二計數器 Z2的計數，其中，第二計數器的計數是通過Wode B frame number, BFTT限定 的。
ffl51第一計數器Zl和第二計數器Z2的計數能夠同步多個基站。在這里， 有針對性的復位是如此實現的，艮P，在一個向所有基站相同地限定的時間，將 第一計數器和第二計數器的計數以限定方式設置為使'O"。
例如，為ltbl擇時間點"星期一，2007年1月1日，0:00'00""。復位不能在 "星期一，2007年1月1日，0:00' OO"，，進行，但是可以祀'星期一，0:00' OO""之 后的任意整數倍的40.96秒處執行該復位。
權利要求
1. 按照基準時鐘信號(GPS)對基站(BTS)組件(REC，RE)進行同步的方法，其中，由第一組件(REC)形成本地時鐘信號(CLK)和幀(Frame)；其中，利用具有可預測延遲時間的同步傳輸將所述本地時鐘信號(CLK)和所述幀(Frame)傳送至第二組件(RE)；其中，由所述第二組件(RE)接收基準時鐘信號(GPS)，并且確定所傳輸的時鐘信號(CLK)為一方面與所述基準時鐘信號(GPS)為另一方面之間的相位差(PDIF)以及時間差(TDIF)；其中，經由不具有可預測延遲時間的連接將所述相位差(PDIF)和所述時間差(TDIF)從所述第二組件(RE)傳送至所述第一組件(REC)；其中，由所述第一組件(REC)采用所述相位差(PDIF)和所述時間差(TDIF)，用以確定調整參量(SG)，所述調整參量(SG)控制所述本地時鐘信號(CLK)的形成，以使得所述第一組件(REC)和所述第二組件(RE)按照時間進行同步。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，由所述第二組件(RE)采用相位指示器(PD)和時間指示器(TD) 來確定所述相位差(PDIF)和所述時間差(TDIF);和/或其中，由所述第一組件(REC)采用振蕩器(VCXO)和幀發生器(RG) 來形j^萬述本地時鐘信號(CLK)和所述幀(Frame)。
3. 根據權利要求l或2所述的方法，其中，由所述第二組件(RE)接收GPS信號(GPS)作為鋭隹時鐘信號(GPS )。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中，采用CPRI網絡來以可預觀啲延遲時間進行同步傳輸。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中，采用所述CPRI網絡的第一層協ij^傳輸所述時鐘信號(CLK)和所 述幀(Frame)。
6. 根據權利要求1或2所述的方法，其中，經由不具有可預測延遲時間的i^接5fe傳輸分組數據。
7. 根據權利要求3所述的方法，其中，采用因特網協議來傳輸分組數據。
8. 根據權利要求6或7所述的方法，其中，采用所述CPRI網絡的控制及管理信道(C&M)來傳輸分組 。
9. 根據前述權利要求之一所述的方法，其中，確定時間上的頻繁程度，由所述第一組件(REC)以所述時間上的 頻繁程度接收相位差(PDIF)和時間差(TDIF)的測量結果，并且在確定所述 調整參量(SG)時考慮所述頻繁程度。
10. 根據前述權利要求之一所述的方法，其中，觀懂時間點按照幀編號進行標識，并且在確定所述振蕩器(VCXO) 的調整參量(SG)時考慮所述測量時間點。
全文摘要
本發明涉及一種按照基準時鐘信號(GPS)同步基站(BTS)組件(REC，RE)的方法。由第一組件(REC)形成本地時鐘信號(CLK)和幀(Frame)。通過具有可預測延遲時間的同步傳輸將本地時鐘信號(CLK)和幀(Frame)傳送至第二組件(RE)。在第二組件(RE)接收基準時鐘信號(GPS)，并且確定在一方面為傳送的時鐘信號(CLK)與另一方面為基準時鐘信號(GPS)之間的時間差(TDIF)和相位差(PDIF)。經由不具有可預測延遲時間的連接將相位差(PDIF)和時間差(TDIF)從第二組件(RE)傳送至第一組件(REC)。由第一組件(REC)采用相位差(PDIF)和時間差(TDIF)，用以確定調整參量(SG)，所述調整參量控制本地時鐘信號(CLK)的形成，以使得第一組件(REC)和第二組件(RE)按照時間進行同步。
文檔編號H04J3/06GK101485126SQ200780014977
公開日2009年7月15日 申請日期2007年3月30日 優先權日2006年4月26日
發明者A·施普勒特, H·博馬斯 申請人:諾基亞西門子通信有限責任兩合公司