一種無線授時(shí)和空口同步方法、基站、通訊設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種無線授時(shí)和空口同步方法及、基站、通訊 設(shè)備及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 參見圖1所示的終端、基站、中繼站之間的通信示意圖。中繼站，特別是3GPP協(xié)議 里定義的中繼站巧elay)，同時(shí)具有用戶終端扣serEquipment,簡(jiǎn)稱肥）和基站的功能，中 繼站需要保證能和基站精確同步，使得中繼站覆蓋的終端UEl和直接接入基站的終端UE2 互不干擾對(duì)方的主站（比如中繼站和基站為TD-LTE指示且同頻覆蓋的情況），滿足定位 業(yè)務(wù)的定時(shí)需求（定位業(yè)務(wù)要求相鄰基站要嚴(yán)格定時(shí)同步）。固定終端是智能電網(wǎng)中使用 的行業(yè)性智能終端，此類固定終端除了能和配電終端之間交互數(shù)據(jù)外，還要能提供滿足精 度要求的時(shí)鐘和日時(shí)間燈imeOf化y，簡(jiǎn)稱T0D)信息給配電終端，W便對(duì)整個(gè)電網(wǎng)做精準(zhǔn) 的同步管理和操作。
[0003] 時(shí)鐘同步系統(tǒng)是通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。對(duì)于2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)，特別是時(shí)分雙工 (Time-division化plex，簡(jiǎn)稱TDD)系統(tǒng)，如果時(shí)鐘滿足不了要求，會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)造成較 大的影響。2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)頻率精度和時(shí)間精度要求如下表所示。
陽0化]在當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)中，基站常用的同步源為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global化Vigation SatelliteSystem,簡(jiǎn)稱GNS巧和1588V2等，其中，GNSS包括全球定位系統(tǒng)（Global 化SitioningSystem,簡(jiǎn)稱GP巧、北斗、格洛納斯系統(tǒng)、伽利略，運(yùn)些同步源經(jīng)常使用受限。 比如，在圖1所示的配電自動(dòng)化和無線中繼等應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)時(shí)鐘同步要求較高，但很難獲取 到類似GNSS或者1588V2的同步源。
[0006] 為解決上述問題，可W通過空中接口進(jìn)行無線授時(shí)和提供同步源?，F(xiàn)有專利是通 過RROJE專用信令或者增加系統(tǒng)廣播消息類型在空口發(fā)送TOD信息。
[0007] 但是，基站通過系統(tǒng)廣播消息發(fā)送TOD信息，會(huì)影響到所有的終端并且現(xiàn)有專利 使用的SIB類型（SIB14)可能隨著協(xié)議的演進(jìn)被3GPP用作其它用途，此時(shí)可能造成沖突 (比如3GPPRll協(xié)議已經(jīng)把SIB14用于擴(kuò)展訪問限制ExtendedAccessBarring);此外， 現(xiàn)有專利通過RRC信令（具體而言為RRC連接重配置消息）配置TOD信息，也存在和標(biāo)準(zhǔn) 沖突的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種無線授時(shí)和空口同步方法、基 站、通訊設(shè)備及系統(tǒng)，W在保證協(xié)議兼容性的前提下，通過空中接口進(jìn)行無線授時(shí)和提供同 步源。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無線授時(shí)和空口同步方法，包括：
[0010] 基站利用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段指示日時(shí)間TOD信息的內(nèi)容，并利用承載所述 TOD信息內(nèi)容的下行媒體接入控制層控制單元MACCE,向通訊設(shè)備發(fā)送所述TOD信息，W便 所述通訊設(shè)備根據(jù)所述TOD信息完成與基站的時(shí)間同步和時(shí)鐘同步、且輸出同步時(shí)間信號(hào) 和同步時(shí)鐘信號(hào)。
[0011] 可選的，所述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段為：下行共享信道化一SCH的標(biāo)準(zhǔn)邏輯信道 標(biāo)識(shí)LCID中的預(yù)留字段。
[0012] 可選的，在所述基站利用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段指示TOD信息的內(nèi)容之前，還包 括：
[0013] 在所述通訊設(shè)備接入MME且所述通訊設(shè)備支持無線授時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，基站接收移動(dòng)性 管理實(shí)體MME下發(fā)的初始上下文建立請(qǐng)求消息；其中，所述MME側(cè)預(yù)先為每個(gè)支持無線授時(shí) 業(yè)務(wù)的設(shè)備配置了一個(gè)用戶屬性編號(hào)SPID，所述基站側(cè)預(yù)先配置了無線授時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的至 少一個(gè)SPID;所述初始上下文建立請(qǐng)求消息中攜帶了所述通訊設(shè)備對(duì)應(yīng)的SPID;
[0014] 基站將本地配置的SPID與所述初始上下文建立請(qǐng)求消息中的SPID進(jìn)行匹配，若 匹配成功，則確定所述通訊設(shè)備需要使用所述TOD信息。
[0015] 可選的，所述向通訊設(shè)備發(fā)送所述TOD信息，W便所述通訊設(shè)備根據(jù)所述TOD信息 完成與基站的時(shí)間同步和時(shí)鐘同步，包括：
[0016] W固定時(shí)間間隔向通訊設(shè)備發(fā)送所述TOD信息，所述TOD信息的發(fā)送位置與一個(gè) 固定類型信息的發(fā)送位置相關(guān)聯(lián)，所述固定類型信息在一個(gè)固定下行控制信道上發(fā)送，W 便所述通訊設(shè)備根據(jù)所述TOD信息的發(fā)送位置與所述固定類型信息的發(fā)送位置之間的關(guān) 聯(lián)關(guān)系確定更新本地時(shí)間的時(shí)刻、根據(jù)接收所述TOD信息的固定時(shí)間間隔調(diào)整本地時(shí)鐘頻 率并待時(shí)鐘鎖定后輸出本地時(shí)鐘信號(hào)。
[0017] 可選的，所述固定類型信息為：主信息塊MIB信息；所述固定下行控制信道為：物 理廣播信道PBCH。
[001引本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種無線授時(shí)和空口同步方法，包括：
[0019] 通訊設(shè)備接收基站發(fā)送的日時(shí)間TOD信息；
[0020] 根據(jù)所述TOD信息完成與基站的時(shí)間同步和時(shí)鐘同步，并輸出同步時(shí)間信號(hào)和同 步時(shí)鐘信號(hào)；
[0021] 其中，所述TOD信息的內(nèi)容是基站利用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段指示的并利用下行 媒體接入控制層控制單元MACCE承載發(fā)送的。
[0022] 可選的，所述TOD信息是基站W(wǎng)固定時(shí)間間隔向通訊設(shè)備發(fā)送的，且所述TOD信息 的發(fā)送位置與一個(gè)固定類型信息的發(fā)送位置相關(guān)聯(lián)，所述固定類型信息在一個(gè)固定下行控 制信道上發(fā)送；
[0023] 所述根據(jù)所述TOD信息完成與基站的時(shí)間同步和時(shí)鐘同步，包括：
[0024] 根據(jù)所述TOD信息的發(fā)送位置與所述固定類型信息的發(fā)送位置之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系， 確定更新本地時(shí)間的時(shí)刻；
[00巧]根據(jù)接收所述TOD信息的固定時(shí)間間隔調(diào)整本地時(shí)鐘頻率，并待時(shí)鐘鎖定后輸出 本地時(shí)鐘信號(hào)。
[0026] 可選的，
[0027] 承載所述TOD信息的無線帖在基站的發(fā)送時(shí)刻為第一時(shí)刻；
[0028] 所述通訊設(shè)備接收所述無線帖的帖頭時(shí)刻為第二時(shí)刻；
[0029] 所述通訊設(shè)備接收所述TOD信息數(shù)據(jù)的時(shí)刻為第=時(shí)刻；
[0030] 所述通訊設(shè)備在本地恢復(fù)時(shí)鐘上升沿的時(shí)刻為第四時(shí)刻；
[0031] 所述方法還包括：
[0032] 若從接收到的下行無線帖中解析出所述固定類型信息，則根據(jù)所述固定類型信息 在所述固定下行控制信道上的發(fā)送位置，確定所述第二時(shí)刻及所述第=時(shí)刻；
[0033] 所述根據(jù)所述TOD信息的發(fā)送位置與所述固定類型信息的發(fā)送位置之間的關(guān)聯(lián) 關(guān)系，確定更新本地時(shí)間的時(shí)刻，包括：
[0034] 在所述第四時(shí)刻前，將時(shí)間信息與所述固定時(shí)間間隔之和存儲(chǔ)在本地寄存器中， 所述時(shí)間信息為所述第=時(shí)刻后從所述下行無線帖中解析出的TOD信息內(nèi)容，所述TOD信 息內(nèi)容為所述第一時(shí)刻；
[0035] 在所述第四時(shí)刻，生成本地時(shí)鐘上升沿，利用所述上升沿使所述寄存器中存儲(chǔ)的 時(shí)間生效；或在所述第四時(shí)刻，直接使所述寄存器中存儲(chǔ)的時(shí)間生效；
[0036] 其中，所述第四時(shí)刻為T2-TA/2+B，Tz為所述第二時(shí)刻，TA為通訊設(shè)備的定時(shí)提前 量，B為所述固定時(shí)間間隔；
[0037] 所述根據(jù)接收所述TOD信息的固定時(shí)間間隔調(diào)整本地時(shí)鐘頻率，并待時(shí)鐘鎖定后 輸出本地時(shí)鐘信號(hào)，包括：
[0038] 根據(jù)相鄰兩次確定的所述第=時(shí)刻，調(diào)整本地時(shí)鐘頻率，并待時(shí)鐘鎖定后輸出調(diào) 整后的本地時(shí)鐘信號(hào)。
[0039] 可選的，
[0040] 所述固定類型信息為：主信息塊MIB信息；
[0041] 所述固定下行控制信道為：物理廣播信道PBCH。
[0042] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基站，包括：
[0043] 無線授時(shí)單元，用于利用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段指示日時(shí)間TOD信息的內(nèi)容，并 利用承載所述TOD信息內(nèi)容的下行媒體接入控制層控制單元MACCE,向通訊設(shè)備發(fā)送所述 TOD信息，W便所述通訊設(shè)備根據(jù)所述TOD信息完成與基站的時(shí)間同步和時(shí)鐘同步、輸出同 步時(shí)間信號(hào)和同步時(shí)鐘信號(hào)。
[0044] 可選的，所述標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段為：下行共享信道化一SCH的標(biāo)準(zhǔn)邏輯信道 標(biāo)識(shí)LCID中的預(yù)留字段。
[0045] 可選的，所述基站還包括：
[0046] 消息接收單元，用于在所述無線授時(shí)單元利用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段指示TOD信 息的內(nèi)容之前，在所述通訊設(shè)備接入MME且所述通訊設(shè)備支持無線授時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，接收移動(dòng) 性管理實(shí)體MME下發(fā)的初始上下文建立請(qǐng)求消息；其中，所述MME側(cè)預(yù)先為每個(gè)支持無線授 時(shí)業(yè)務(wù)的設(shè)備配置了一個(gè)用戶屬性編號(hào)SPID，所述基站側(cè)預(yù)先配置了無線授時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的 至少一個(gè)SPID;所述初始上下文建立請(qǐng)求消息中攜帶了所述通訊設(shè)備對(duì)應(yīng)的SPID;
[0047] 識(shí)別碼匹配單元，用于將本地配置的SPID與所述消息接收單元接收的初始上下 文建立請(qǐng)求消息中的SPID進(jìn)行匹配，若匹配成功，則確定所述通訊設(shè)備需要使用所述TOD f目息。 W4引 可選的，
[0049] 所述無線授時(shí)單元，具體用于W固定時(shí)間間隔向通訊設(shè)備發(fā)送所述TOD信息，所 述TOD信息的發(fā)送位置與一個(gè)固定類型信息的發(fā)送位置相關(guān)聯(lián)，所述固定類型信息在一個(gè) 固定下行控制信道上發(fā)送，W便所述通訊設(shè)備根據(jù)所述TOD信息的發(fā)送位置與所述固定類 型信息的發(fā)送位置之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系確定更新本地時(shí)間的時(shí)刻、根據(jù)接收所述TOD信息的固 定時(shí)間間隔調(diào)整本地時(shí)鐘頻率并待時(shí)鐘鎖定后輸出本地時(shí)鐘信號(hào)。
[0050] 可選的，所述固定類型信息為：主信息塊MIB信息；所述固定下行控制信道為：物 理廣播信道PBCH。
[0051] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種通訊設(shè)備，包括：
[0052] 授時(shí)接收單元，用于接收基站發(fā)送的日時(shí)間TOD信息；
[0053] 空口同步單元，用于根據(jù)所述授時(shí)接收單元接收的TOD信息完成與基站的時(shí)間同 步和時(shí)鐘同步；
[0054] 時(shí)鐘輸出單元，用于輸出所述空口同步單元進(jìn)行同步后的同步時(shí)間信號(hào)和同步時(shí) 鐘信號(hào)；
[0055] 其中，所述TOD信息的內(nèi)容是基站利用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中的預(yù)留字段指示的并利用下行 媒體接入控制層控制單元MACCE承載發(fā)送的。
[0056] 可選的，所述TOD信息是基站W(wǎng)固定時(shí)間間隔向通訊設(shè)備發(fā)送的，且所述TOD信息 的發(fā)送位置與一個(gè)固定類型信息的發(fā)送位置相關(guān)聯(lián)，所述固定類型信息在一個(gè)固定下行控 制信道上發(fā)送；所述空口同步單元，包括：
[0057] 時(shí)間同步模塊，用于根據(jù)所述授時(shí)接收單元接收的TOD信息的發(fā)送位置與所述固 定類型信息的發(fā)送位置之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定更新本地時(shí)間的時(shí)刻；
[005引時(shí)鐘同步模塊，用于根據(jù)所述授時(shí)接收單元接收所述TOD信息的固定時(shí)間間隔調(diào) 整本地時(shí)鐘頻率，并待時(shí)鐘鎖定后輸出本地時(shí)鐘信號(hào)。
[0059] 可選的，
[0060] 承載所述TOD信息的無線帖在基站的發(fā)送時(shí)刻為第一時(shí)刻；
[0061] 所述通訊設(shè)備接收所述無線帖的帖頭時(shí)刻為第二時(shí)刻；
[0062] 所述通訊設(shè)備接收所述TOD信息數(shù)據(jù)的時(shí)刻為第=時(shí)刻；
[0063] 所述通訊設(shè)備在本地恢復(fù)時(shí)鐘上升沿的時(shí)刻為第四時(shí)刻；
[0064] 所述通訊設(shè)備還包括： 陽0化]時(shí)刻確定單元，用于若從接收到的下行無線帖中解析出所述固定類型信息，則根 據(jù)所述固定類型信息在所述固定下行控制信道上的發(fā)送位置，確定所述第二時(shí)刻及所述第S時(shí)刻；
[0066] 所述時(shí)間同步模塊，包括：
[0067] 在所述第四時(shí)刻前，將時(shí)間信息與所述固定時(shí)間間隔之和存儲(chǔ)在本地寄存器中， 所述時(shí)間信息為所述時(shí)刻確定單元