CN102761951A - 时钟同步处理方法、装置以及通信*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种时钟同步处理方法、装置以及通信***，其中时钟同步处理方法包括：获取***日时间信息；根据***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，该与特定***帧对应的空口日时间信息用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；向长期演进回程用户设备发送包括与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息。本发明实施例还提供了相应的装置，以及包括上述装置的通信***。本发明实施例提供的上述技术方案能够实现在使用LTE作基站回程的情况下，为远端基站提供高精度的***日时间信息，实现时钟同步。
Description
技术领域
本发明实施例涉及时间同步技术，尤其涉及一种时钟同步处理方法、装置以及通信***。
背景技术
长期演进技术(Long Term Evolution，以下简称：LTE)体系结构将3GPP R6中无线网络控制器(Radio Network Controller，以下简称：RNC)、基站NodeB融合为一体，即演进基站eNodeB。eNodeB提供演进的UMTS陆面无线接入(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，以下简称：E-UTRA)的无线链路控制(Radio Link Control，以下简称：RLC)层/无线接入控制(Media Access Control，以下简称：MAC)层/分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，以下简称：PDCP)层等物理层协议的功能和无线资源控制协议层(Radio Resource Control，以下简称：RRC)的功能。整个体系趋于扁平化，这种***结构和体系的改变使得LTE与现有的UTRA结构相比，结构减少，成本降低；而且从性能上讲，有利于减少数据传输延迟。
相比以往的无线通信技术，时分复用TDD-LTE技术以及频分复用FDD-LTE技术可以提供上行最高50M，下行最高100M的带宽，远超目前的3G技术，这样的带宽利于运营商发展数据业务和移动互联网业务。另外，LTE网络的高带宽特性使得用LTE做基站回程成为一种趋势，当前用LTE基站做回程包括如下的应用场景，例如为热点覆盖区域提供回程，为街道边大型建筑物内部的基站提供回程，为覆盖地铁入口的基站提供回程，或为高铁列车内的基站提供回程。
LTE回程基站可以给小基站做回程，使其中一个回程基站覆盖多个回程UE，给多个小基站做回程，或者是给宏基站做回程，一个LTE回程基站只能覆盖一个回程UE，只给一个宏基站回程，另外，在高铁无线回程场景中，如列车内的GSM小型基站发射机(GSM Pico BTS)、WCDMA基站、TD-SCDMA基站、LTE基站或者是WiFi接入点等通过路由器连接到列车上的LTE回程UE中，然后通过部署在铁轨两侧的LTE回程基站与网关设备相连。各类基站的数据经UE汇聚后先传送到网关中，然后再由路由器转发给对应的基站控制台BSC、WCDMA的无线网络控制器、TD-SCDMA的无线网络控制器、增强的分组核心网EPC或者是WiFi接入控制器中。
无论是利用LTE回程基站给宏基站或者是小基站做回程，都需要能够满足多种制式的基站在同步方面的要求，不同的移动网络对对时钟同步的需要如下表：
以上同步精度，是指基站与标准时钟源之间的同步精度，由上表可以看出由于时钟同步涉及到基站的空口时钟，对切换性能和覆盖性能的影响非常大，因此无论是2G，3G，还是超3G的基站对时钟频率的精度要求都十分严格，精度要求都为0.05ppm，此外由于TDD基站上下行采用同一频率的特点，为了避免干扰，对时钟相位的精度要求也十分的严格，均不大于3μs。
全球定位***(Global Positioning System，以下简称：GPS)是目前能够满足所有移动网络时钟同步需求的技术方案，但GPS需要每个基站都有一个接收机，并且保证卫星处于地面基站的视野范围内，而在使用LTE基站做回程的场景中，部分可能应用在室内，例如为街道边大型建筑物内部的基站提供回程以及为覆盖地铁入口的基站提供回程的场景，不适合采用GPS进行同步。
在一个无线回程场景下，LTE回程基站D-ENB通过PTP主时钟或者GNSS等获得时钟同步，并作为主节点为远端基站BTS提供同步，远端基站BTS可以看作是从节点。D-ENB与LTE回程UE R-UE通过空口完成对BTS的数据的回程。一种在主节点和从节点之间传递TOD信息的方式是采用精准时钟同步协议(PRECISION CLOCK SYNCHRONIZATION PROTOCOL，以下简称：PTP)的方式，即定义了四种同步报文：Sync(同步报文)、Follow_UP(跟随报文)、Delay_Req(延迟请求)、Delay_Resp(延迟响应)。一个主时钟Master与一个从时钟Slave的同步过程如下：
主节点每2秒向从节点发一个Sync同步报文，这个报文是由打上预计的发送时间标记的报文。但是由于预计的发送时间与实际发送报文本身可能会有延迟，因此时间标记不能随同步报文一起发送。这个同步报文在接收端被从节点打上接收时间标记(为了提高精度，应在物理层或者接近物理层的位置检测、记录和标识发送或接收时间)。
主节点向从节点发送一个Follow_UP报文，这个报文包含先前的同步报文的准确的发送时间的标记。从节点利用这两个时间标记可以得到它与主节点的延时，根据此调节出时钟频率。
从节点向主节点发送延时请求Delay_Req报文(延时请求报文的间隔是独立设置的，一般较同步报文间隔长，这个报文是由从节点记录它的准确发送时间，由主节点打上准确的接收时间标记)。
主节点向从节点返回一个延时响应Delay_Resp报文。这个报文带着先前延时请求报文的准确接收时间标记。从节点利用这个时间和由它所记录的准确的发送时间，可计算出主节点和从节点之间传出延迟用调整它的时钟漂移误差。
主、从时钟偏移：offset＝t2-t1-T，其中，链路时延T＝(t2-t1+t4-t3)/2；偏移时间＝(t2-t1)-(t2-t1+t4-t3)/2＝(t2-t1-t4+t3)/2，通过偏移时间对从时钟进行调节。
为了保证时间精度，可以在物理层和MAC层之间的位置打入时间戳，通过这种携带时戳的报文交互方式实现同步，当然也包括TOD信息的传递。上述的时戳的格式如下：
其中，Timestamp数据类型表示离时间原点的正时间值；secondsField成员为时戳秒值的整数部分；nanosecondsFiled成员为时戳纳秒的小数部分，nanosecondsFiled成员通常小于109。
上述时钟同步的技术方案中，时戳在空口上传递的过程中，由于无线基带处理和无线链路环境的不确定性，可能引起较大的时延抖动，影响同步的精度。
因此，现有技术在利用LTE基站做回程的应用中，存在时钟同步精度低的缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种时钟同步处理方法、装置以及通信***，用以实现在使用LTE作基站回程的情况下，为远端基站提供高精度的***日时间信息，实现时钟同步。
本发明实施例提供一种时钟同步处理方法，包括：
获取***日时间信息；
根据所述***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
向长期演进回程用户设备发送包括所述与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息。
本发明实施例还提供另一种时钟同步处理方法，包括：
接收长期演进回程基站发送包括与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息为长期演进回程基站根据***日时间信息和特定***帧信息生成，并用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
根据所述与特定***帧对应的空口日时间信息获取***日时间信息并进行时间同步。
本发明实施例还提供一种时钟同步处理装置，包括：
第一获取模块，用于获取***日时间信息；
信息生成模块，用于根据所述***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
第一发送模块，用于向长期演进回程用户设备发送包括所述与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息。
本发明实施例还提供另一种时钟同步处理装置，包括：
接收模块，用于接收长期演进回程基站发送包括与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息为长期演进回程基站根据***日时间信息和特定***帧信息生成，并用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
第二获取模块，用于根据所述与特定***帧对应的空口日时间信息获取***日时间信息并进行时间同步。
本发明还提供了一种通信***，包括长期演进回程基站以及长期演进回程用户设备，所述长期演进回程基站包括上述的时钟同步处理装置，所述长期演进回程用户设备包括上述的时钟同步处理装置。
本发明实施例的时钟同步处理方法、装置以及通信***，通过空口消息向长期演进回程用户设备发送上述的空口日时间信息，以由长期演进回程用户设备恢复出***日时间信息，并可进一步传送给用户侧收发设备，本实施例中的用户侧收发设备是指与长期演进回程用户设备连接的需要长期演进回程基站提供回程的基站，实现在使用LTE作基站回程的情况下，为远端基站提供高精度的***日时间信息，实现时钟同步。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明时钟同步处理方法实施例一的流程示意图；
图2为本发明实施例中***帧号变化示意图；
图3为本发明实施例中日时间传递消息的消息格式示意图；
图4为本发明实施例中回程基站的结构示意图；
图5为本发明实施例中RRC信令消息传送示意图；
图6为本发明时钟同步处理方法实施例二的流程示意图；
图7为本发明实施例中LTE回程UE的结构示意图；
图8为本发明一个具体实施例的流程示意图；
图9为本发明时钟同步处理装置实施例一的结构示意图；
图10为图9所示实施例中信息生成模块的结构示意图；
图11为本发明时钟同步处理装置实施例二的结构示意图；
图12为本发明时钟同步处理装置实施例三的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种时钟同步处理方法，图1为本发明时钟同步处理方法实施例一的流程示意图，如图1所示，针对LTE回程基站侧，该方法包括如下步骤：
步骤101、获取***日时间信息；本步骤是在利用LTE做基站回程的情况下，由LTE回程基站从时钟源或者是主时钟获取***日时间信息，可以记作Tod_sys；
步骤102、根据上述***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息，本步骤中，LTE回程基站将上述获取到的***日时间信息Tod_sys转换为在空口上传递的与特定***帧对应的空口日时间信息Tod_tx，将***日时间信息与***帧的帧号(System Frame Number，以下简称：SFN)联系起来传递；
步骤103、向长期演进回程用户设备发送包括所述与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息。在上述步骤中生成空口日时间信息的基础上，通过空口消息向长期演进回程用户设备发送上述的空口日时间信息，以由长期演进回程用户设备恢复出***日时间信息，并可进一步传送给用户侧收发设备，本实施例中的用户侧收发设备是指与长期演进回程用户设备连接的需要长期演进回程基站提供回程的基站，长期演进回程用户设备与需要长期演进回程基站提供回程的基站之间可以是有线连接，该实施例能够实现在LTE作基站回程的情况下，为远端基站提供高精度的***日时间信息，实现时钟同步。
另外本发明上述实施例中LTE回程基站需要根据本地时序关系将从时钟源或者是主时钟获取的***日时间信息Tod_sys转换为空口上的传递的空口日时间信息Tod_tx，主要方法是将日时间信息与***帧的帧号SFN关联起来，在空口上传递与特定SFN对应的日时间信息。
在LTE回程基站与LTE回程UE之间的空口上传递的空口日时间信息，可以是特定***帧起始时刻的***日时间值，或者自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，还可以是表征***日时间值与特定***帧的之间关系的其他变量。
具体的，在空口日时间信息为特定***帧起始时刻的***日时间值时，且特定***帧为在上述LTE回程基站与LTE回程UE间预设配置，即LTE回程基站和LTE回程UE都能够明确传递的***日时间值所对应的是哪个特定***帧，可以是由LTE回程基站确定，并单独通过空口消息通知给LTE回程UE，或者是由***为LTE回程基站和LTE回程UE配置上述的特定***帧的帧号。例如图2所示，每个SFN循环周期包括1024个***帧，每个***帧对应一个***帧脉冲，每个***帧脉冲的持续时间是10ms，例如LTE回程基站可以向LTE回程UE传输该循环周期内第一个(或其他预设的特定位置)脉冲对应的***日时间值，用TOD_tx表示，TOD_tx可以每个SFN循环周期传输一次，也可以重复传递多次，发送时机并不固定，但必须位于该SFN循环周期持续时间内。该实施例中，LTE回程基站根据***日时间信息生成空口日时间信息具体可以是根据***日时间信息、当前***帧起始时间、当前***帧的帧号以及所述特定***帧的帧号来获取的特定***帧起始时刻的***日时间值，具体的如图2所示，根据当前时刻值(即***日时间信息)以及当前***帧的起始时刻值获取当前***帧起始时刻的***日时间值，然后可以根据当前***帧的帧号与特定***帧的帧号之差，即可获取到特定***帧的***日时间值。
上述实施例中预先在LTE回程基站和LTE回程UE上配置特定***帧的帧号，还可以是另外一种方式，即不需要预先配置，而是由LTE回程基站将特定***帧的帧号与***日时间值一同携带在空口消息中发送给LTE回程UE。即上述的空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧起始时刻的***日时间值，该实施例中，LTE回程基站也需要根据***日时间信息生成空口日时间信息具体可以是根据***日时间信息、当前***帧起始时间、当前***帧的帧号以及所述特定***帧的帧号来获取的特定***帧起始时刻的***日时间值。
另外还有一种实施方式，即上述的空口日时间信息包括特定***帧的帧号对应的循环周期个数，或者是既包括特定***帧的帧号对应的循环周期个数，又包括特定***帧的帧号。上述的循环周期个数为自***帧号初始化时间起至特定***帧时***帧号已循环的周期个数。具体的，LTE基站的SFN可根据如下公式计算：
SFN＝{time}mod{period(SFN)}
其中time表示自SFN初始化时刻(例如在on January 6，1980 at 00:00:00GMT时间上设置SFN＝0)的到特定***帧的起始时刻的相对时间，单位是10ms；而period(SFN)表示***帧的帧号的循环周期，设为1024(对应的相对时间为1024个10ms)，且SFN的取值范围为：0-1023。
根据上面的计算式，有一个最小取值为0的整数N，使下式成立：
time＝SFN+1024*N
因此，可以在每个SFN循环周期(包括1024个***帧)内，LTE回程基站向LTE回程UE传输特定***帧对应的N值，用Tod_tx表示。上述的N值表示自***帧号初始化时间起至特定***帧时***帧号已循环的周期个数，相对于SFN的初始化时间，N个周期对应的时间为1024*N个10ms，再加上特定***帧的帧号SFN，time表示特定***帧起始时刻相对于SFN初始化时刻的相对时间。对应的TOD的取值为time/100，单位是s。即使得：
TOD＝{SFN+1024*N}/100或N＝{TOD*100}/1024
本实施例中，在每个SFN循环周期内，Tod_tx至少传输一次，可以重复传输多次，发送的时机不需要固定，但需位于该预设SFN周期的持续期间内。
另外，对于特定***帧的帧号的配置，即可以是预先在所述长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间配置，此时上述的根据***日时间信息生成空口日时间信息可以是根据所述***日时间信息、***帧起始时间以及***帧的帧号循环周期获取所述特定***帧的帧号对应的循环周期个数。
另外还可以不预先进行配置，而是在LTE回程基站向LTE回程UE发送的空口消息中携带特定***帧的帧号，即空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧的帧号对应的循环周期个数，该实施例中所述根据***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，至少包括：根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间以及***帧的帧号的循环周期获取所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数。
本发明上述实施例中给出了若干种空口日时间信息的形式，均可将其携带在空口消息中发送，该空口消息可以是在LTE回程基站和LTE回程UE之间传递的消息，对于空口消息的类型，可以是高层消息，也可以是一些现有的信令消息。
对于使用高层消息的情形，其优点是不影响现有的空口流程，即可以定义一条新消息来承载TOD信息，即根据所述空口日时间信息封装生成日时间传递消息，该日时间传递消息包括消息头和有效载荷字段，其消息头用于表征消类型为日时间传递消息，空口日时间信息位于所述有效载荷字段中。具体的消息格式可以采用时戳格式，具体可如图3所示。
回程基站从外部时钟源获取***日时间信息Tod_sys，帧定时模块根据本地时序关系以及Tod_sys生成空口日时间信息Tod_tx，消息产生实体根据帧定时模块生成的Tod_tx生成空口消息，并将该消息封装成IP数据包，由发送模块在空口上和其它数据业务一起下发给LTE回程UE。其中，承载TOD信息的IP包的IP源地址可以是OAM服务器分配的地址，目的地址可以是建立默认承载时PDN-GW分配给回程UE的IP地址，具体可如图4所示。
另外，还可以是利用现有的RRC信令，例如RRC重配消息传递空口日时间信息，即向长期演进回程用户设备发送包括所述空口日时间信息的无线资源控制连接重配消息，该空口日时间信息封装在上述无线资源控制连接重配消息的扩展域中。具体的可以利用现有的RRC连接重配置消息(RRCConnection Reconfiguration message)，在该消息中增加携带TOD信息的IETimeofDay_RUE，当不需要传输TOD信息时，RRC连接重配置消息可以不包括TimeofDay_RUE，以节省资源。
另外还可以采用增加一条专用RRC信令消息的形式，来专门承载TOD信息。如图5所示，由LTE回程基站发送给LTE回程UE，消息中携带了与TOD相关的信息。对应的LTE回程UE收到该消息后，读取消息中的TOD相关信息，再做后续的同步处理。
其具体实现方式如下，在下行专用控制信道消息(DL-DCCH-Message)中增加一条专用RRC信令消息的定义：RUE Information Tod，上述的DL-DCCH-Message类型消息是一些由网络侧在下行DCCH逻辑信道上给UE发送RRC消息的集合。
上述新定义的RRC信令消息UE Information Tod中可以携带90bit的TOD信息，另外TOD信息载荷的大小可以根据空口上传递的TOD信息的不同而有所变化。
另外还有一种实施方案，即通过增加专用***信息块(System InformationBlock，以下简称：SIB)消息的方式，由LTE回程基站向长期演进回程用户设备发送包括空口日时间信息的专用***信息块消息。
具体的针对现有技术中的***消息，***消息可以包括主信息块(MasterInformation Block，以下简称：MIB)和SIB，根据其作用和发送频繁程度的不同，可以对RRC消息结构进行组织，构成不同的SIB。目前协议已定义的***消息如下：
MIB，用于传输下行链路带宽、***帧号SFN和PHICH配置信息；
SIB-1，用于传送小区接入信息和SIB(除SIB-1)调度信息；
SIB-2，用于传送所有UE的无线公共资源配置信息；
SIB-3～SIB-8，用于传送小区重选信息；
SIB-9，用于传送家庭基站标识(Home eNB Identifier，即HeNB ID)；
SIB-10～SIB-12，用于传送ETWS和CMAS通知的信息；
SIB-13，用于传送MBMS控制消息相关的信息。
本发明实施例中增加一条SIB-14消息来承载TOD相关信息，具体的需要修改***信息消息(SystemInformation message)以及SIB-1消息(SystemInformation Block Type1 message)，在其中增加SIB-14消息的指示，另外SIB-14消息中包括90bit的TOD信息，TOD信息载荷的大小可以根据空口上传递的TOD信息的不同而有所变化。对于SIB-14的更新周期处理，可以是针对LTE回程UE设置一个UE特有的不连续接收(UE Specific DRX(Discontinuous Reception))参数，过程如下：
LTE回程UE通过NAS消息(Tracking Area Update or Attach message)将自己期望的DRX周期长度发给核心网络侧的MME，MME接受该建议值，并将与回程UE相关的UE Specific DRX参数配置给eNB。
LTE回程UE收到SIB-2消息后，比较UE Specific DRX和缺省的寻呼周期(default Paging Cycle)的取值，选择较小的值作为自己的DRX周期长度(DRX cycle length)。TOD信息下发周期与LTE回程UE的DRX周期长度相关，LTE回程UE可以根据需要灵活设置自己的DRX周期长度。
本发明上述实施例中，LTE回程基站通过空口消息将空口日时间信息发送给LTE回程UE，LTE回程UE在接收到上述的包括空口日时间信息的空口消息后，根据空口日时间信息获取***日时间信息。具体的图6为本发明时钟同步处理方法实施例二的流程示意图，该方法包括：
步骤201、接收长期演进回程基站发送包括与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息为长期演进回程基站根据***日时间信息和特定***帧信息生成，并用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
步骤202、根据所述与特定***帧对应的空口日时间信息获取***日时间信息并进行时间同步。
根据上述针对LTE回程基站侧的方法可知，本实施例中的LTE回程UE接收到的空口消息中携带的空口日时间信息有多种形式，具体可参见上述实施例中的说明书，另外空口消息的类型也有多种，也可参见上述各实施例中的说明。
具体的可如图7所示，LTE回程UE包括TOD接收模块和TOD恢复模块，其中TOD接收模块对承载TOD信息的数据报文或者信令消息进行解析，提取出空口TOD信息，然后由TOD恢复模块根据本地时序关系和TOD接收模块输出的空口TOD信息，恢复出***日时间信息和秒脉冲(pulse per second，以下简称：PPS)信息。另外，由于空口消息的传递有延时，有可能回程UE接收到空口日时间信息时对应的***帧相对空口日时间信息对应的***帧已经跨越了一个SFN循环周期。回程UE的TOD接收模块负责对这种情况进行判断，并进行修正。具体的，在空口日时间信息包括特定***帧起始时刻的***日时间值，且特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧起始时刻的***日时间值。本实施例进一步包括需要修正，即包括：
在所述特定***帧的帧号与当前***帧的帧号不在同一个***帧的帧号循环周期时，对接收的所述特定***帧起始时刻的***日时间值进行修正。
另外，对于空口日时间信息，还可以是在空口日时间信息包括自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，且所述特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或者是空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，该方法还包括：
在所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数不是自***帧的帧号初始化时间起至当前时刻***帧的帧号已循环的周期个数时，对接收的所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数进行修正。
上述修正具体的可以是根据比较本次接收到的空口日时间信息与前一次接收到的空口日时间信息，以及比较当前的SFN与空口日时间信息对应的特定***帧的帧号来判断是否需要对空口日时间信息进行修正。TOD接收模块将修正后的空口日信息Tod_rx输出给TOD恢复模块。
图8提供了一种对空口日时间信息进行修正的方法，具体的包括如下步骤：
步骤301、LTE回程UE接收空口消息，并获取其中携带的空口日时间信息；
步骤302、判断是否是第一次接收到空口日时间信息Tod_tx，如是则执行步骤303，否则执行步骤304；
步骤303、判断当前的SFN是否大于Tod_tx对应的特定***帧的帧号，是则执行步骤305，否则执行步骤307；
步骤304、判断当前记录的Tod_rx的值是否等于Tod_tx的值，若是则执行步骤305，否则执行步骤306，本步骤是针对在一个SFN循环周期内传输多次Tod_tx的情况；
步骤305、将前一次修正得到的Tod_rx的值赋值给Tod_tx；
步骤306、判断当前的SFN是否大于前一次接收到的Tod_tx时的SFN，若是则执行步骤305，否则执行步骤307；
步骤307、对Tod_tx进行修正，即在空口日时间信息中特定***帧的帧号与接收到空口日时间信息时的SFN不在同一个SFN循环周期时，需要对Tod_tx进行修正，将Tod_tx中的TOD相关信息修正为当前周期内特定***帧对应的TOD信息Tod_rx。具体的是对于传递特定***帧起始时刻的***日时间值的情形，将Tod_rx中的TOD＝Tod_tx中的TOD+10.24s，而对于空口上传递的日时间信息为特定***帧的帧号对应的循环周期个数N的情形，Tod_rx中的N＝N+1。
本发明上述实施例中通过对接收到的空口日时间信息进行修正，获取修正后的空口日时间信息，即Tod_rx，并恢复当前起始时刻对应的***日时间信息，用Tod_rcvr表示：
Tod_rcvr＝Tod_rx+Delta_SFN/100s
其中Delta_SFN表示当前***帧的帧号与本周期内特定***帧的帧号之差，因为每个***帧脉冲周期为10ms，因此其时间差为Delta_SFN/100s，在获取上述Tod_rcvr的基础上，可以根据Tod_rcvr以及本地时序关系，恢复出***日时间和PPS信息。
另外对于在空口上传递特定***帧的帧号对应的循环周期个数N的情形，自***帧的帧号初始化时间起至当前时刻***帧的帧号已循环的周期个数，此时，Tod_rcvr＝1024*N+SFN，其中SFN为当前***帧的帧号。在上述基础上，可以进一步的根据Tod_rcvr与本地时序关系，恢复***日时间和PPS信息，以实现在LTE回程UE和LTE回程基站间的同步。
在LTE回程UE获取上述的***日时间信息后，可以将其传递给与之有线连接的远端基站设备BTS，具体的可以通过LTE回程UE与BTS之间建立的FE/GE连接，LTE回程UE与BTS之间可以通过1PPS+TOD的方式传输***日时间信息，如果LTE回程UE和BTS之间支持1588协议，也可以通过1588事件消息传递TOD给BTS。
本发明实施例还提供了一种时钟同步处理装置，图9为本发明时钟同步处理装置实施例一的结构示意图，该时钟同步处理装置可以设置在LTE回程基站中，如图9所示，该装置包括第一获取模块11，信息生成模块12和第一发送模块13，其中第一获取模块11用于获取***日时间信息；信息生成模块12用于根据所述***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；第一发送模块13用于向长期演进回程用户设备发送包括所述与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息。
本发明上述实施例提供的时钟同步处理装置，通过获取***日时间信息，并将其转化为在空口上传递的空口日时间信息，能够实现***日时间的传递，进而使得在使用LTE基站作回程的情形下，***中绝对时间的同步。
本发明的具体实施例中，其中的空口日时间信息主要是将***日时间与特定***帧的帧号联系起来，例如上述的空口日时间信息可以包括特定***帧起始时刻的***日时间值，此时的特定***帧可以是在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或者是空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及特定***帧起始时刻的***日时间值，即不执行预先配置，而是与特定***帧的帧号同时发送，如图10所示，其中的信息生成模块12可以包括第一信息生成单元121，该第一信息生成单元121用于根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间、当前***帧的帧号以及所述特定***帧的帧号获取所述特定***帧起始时刻的***日时间值。
另外，上述的空口日时间信息包括自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，其中的特定***帧可以是在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间预先配置；或者是空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，即不预先配置特定***帧的帧号，而是将其与上述帧号已循环的周期个数同时发送。在这种情况下，信息生成模块12可以包括第二信息生成单元122，该第二信息生成单元用于根据***日时间信息、当前***帧起始时间以及***帧的帧号的循环周期获取所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数。
对于在LTE回程基站和LTE回程UE之间传递空口日时间信息的方式，可以是通过高层消息的方式或在现有的信令消息中携带的方式，例如通过高层消息的方式传递时，如图10所示，上述的信息生成模块12包括消息封装单元123，该单元用于根据所述空口日时间信息封装生成日时间传递消息，所述日时间传递消息封装包括消息头和有效载荷字段，所述消息头用于表征该日时间传递消息的类型，所述空口日时间信息位于所述有效载荷字段中。
与上述实施例对应的，本发明还提供了一种设置在LTE回程UE中的时钟同步处理装置，图11为本发明时钟同步处理装置实施例二的结构示意图，如图11所示，该装置包括接收模块21和第二获取模块22，其中接收模块21用于接收长期演进回程基站发送包括与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息为长期演进回程基站根据***日时间信息和特定***帧信息生成，并用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；第二获取模块22用于根据所述与特定***帧对应的空口日时间信息获取***日时间信息并进行时间同步。
本实施例中LTE回程UE中的时钟同步处理装置将接收到的空口日时间信息转换为***时间信息，可以实现LTE基站作回程的情形下***时钟的同步。
在具体的实施例中，上述在空口上传递的空口日时间信息，可以是将空口日时间信息与特定***帧关联起来，具体的上述空口日时间信息可以是包括特定***帧起始时刻的***日时间值，或者是包括自***帧号初始化时间起至特定***帧时***帧号已循环的周期个数。由于消息在空口上传递的时延，可能上述空口消息的传递过程已经跨越了一个SFN循环周期，即接收到的特定***帧对应的日时间信息时是上一个SFN循环周期的特定***帧，此时需要对空口时间信息进行修正。
具体的，上述空口日时间信息包括特定***帧起始时刻的***日时间值，且所述特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧起始时刻的***日时间值，如图12所示，上述装置进一步包括第一修正模块23，该模块用于在所述特定***帧的帧号与当前***帧的帧号不在同一个***帧的帧号循环周期时，对接收的所述特定***帧起始时刻的***日时间值进行修正。
或者是上述空口日时间信息包括自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，且所述特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，该情况下，上述装置还包括：第二修正模块24，该模块用于在所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数不是自***帧的帧号初始化时间起至当前时刻***帧的帧号已循环的周期个数时，对接收的所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数进行修正。
进一步的，在本发明实施例中，时钟同步处理装置还可以包括第二发送模块25，该第二发送模块25用于向用户侧收发设备发送包括上述***日时间信息的通知消息，本实施例中的用户侧设备是指与长期演进回程用户设备连接的需要长期演进回程基站提供回程的基站。
本发明实施例还提供了一种通信***，包括长期演进回程基站、长期演进回程用户设备以及与长期演进回程用户设备有线连接的需要长期演进回程基站提供回程的基站，其中的长期演进回程基站包括上述的时钟同步处理装置，所述长期演进回程用户设备包括上述的时钟同步处理装置。上述实施例提供的技术方案中，针对LTE基站作回程的情况，通过在LTE回程基站中将获取的***日时间信息转换为空口日时间信息，并将其传递给LTE回程UE，由LTE回程UE将其恢复，获取***日时间信息，并传递给与之相连的远端基站，能够实现远端基站的绝对时间同步。且上述将***日时间信息与特定***帧的帧号关联的方法，能够降低对传输实时性的要求，并且通过高层消息或者是现有的信令携带来传递空口日时间信息，能够有效降低对空口流程的影响。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (20)
1.一种时钟同步处理方法，其特征在于，包括：
获取***日时间信息；
根据所述***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
向长期演进回程用户设备发送包括所述与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息。
2.根据权利要求1所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述空口日时间信息包括特定***帧起始时刻的***日时间值，且所述特定***帧为在所述长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；
所述根据***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，至少包括：
根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间、当前***帧的帧号以及所述特定***帧的帧号获取所述特定***帧起始时刻的***日时间值。
3.根据权利要求1所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧起始时刻的***日时间值，所述根据***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，至少包括：
根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间、当前***帧的帧号以及所述特定***帧的帧号获取所述特定***帧起始时刻的***日时间值。
4.根据权利要求1所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述空口日时间信息包括自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，且所述特定***帧为在所述长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间预先配置；
所述根据***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，至少包括：
根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间以及***帧的帧号的循环周期获取所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数。
5.根据权利要求1所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，所述根据***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，至少包括：
根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间以及***帧的帧号的循环周期获取所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数。
6.根据权利要求1所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述向长期演进回程用户设备发送包括所述空口日时间信息的空口消息包括：
根据所述空口日时间信息封装生成日时间传递消息，所述日时间传递消息包括消息头和有效载荷字段，所述消息头用于表征该日时间传递消息的类型，所述空口日时间信息位于所述有效载荷字段中；
向长期演进回程用户设备发送包括所述日时间传递消息的空口消息。
7.根据权利要求1所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述向长期演进回程用户设备发送包括所述空口日时间信息的空口消息包括：
向长期演进回程用户设备发送包括所述空口日时间信息的无线资源控制连接重配消息，所述空口日时间信息封装在所述无线资源控制连接重配消息的扩展域中；或
向长期演进回程用户设备发送包括所述空口日时间信息的专用无线资源控制协议信令消息；或
向长期演进回程用户设备发送包括所述空口日时间信息的专用***信息块消息。
8.根据权利要求1所述的时钟同步处理方法，其特征在于，还包括：
长期演进回程用户设备接收包括所述与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息；
长期演进回程用户设备根据所述与特定***帧对应的空口日时间信息获取***日时间信息并进行时间同步。
9.一种时钟同步处理方法，其特征在于，包括：
接收长期演进回程基站发送包括与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息为长期演进回程基站根据***日时间信息和特定***帧信息生成，并用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
根据所述与特定***帧对应的空口日时间信息获取***日时间信息并进行时间同步。
10.根据权利要求9所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述空口日时间信息包括特定***帧起始时刻的***日时间值，且所述特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；
或所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧起始时刻的***日时间值；
或所述空口日时间信息包括自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，且所述特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；
或所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数。
11.根据权利要求10所述的时钟同步处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述特定***帧的帧号与当前***帧的帧号不在同一个***帧的帧号循环周期时，对接收的所述特定***帧起始时刻的***日时间值进行修正；
或在所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数不是自***帧的帧号初始化时间起至当前时刻***帧的帧号已循环的周期个数时，对接收的所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数进行修正。
12.根据权利要求9所述的时钟同步处理方法，其特征在于，还包括：
向用户侧收发设备发送包括所述***日时间信息的通知消息。
13.一种时钟同步处理装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取***日时间信息；
信息生成模块，用于根据所述***日时间信息和特定***帧信息生成与特定***帧对应的空口日时间信息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
第一发送模块，用于向长期演进回程用户设备发送包括所述与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息。
14.根据权利要求13所述的时钟同步处理装置，其特征在于，所述空口日时间信息包括特定***帧起始时刻的***日时间值，且所述特定***帧为在所述长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧起始时刻的***日时间值，所述信息生成模块包括：
第一信息生成单元，用于根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间、当前***帧的帧号以及所述特定***帧的帧号获取所述特定***帧起始时刻的***日时间值。
15.根据权利要求13所述的时钟同步处理装置，其特征在于，所述空口日时间信息包括自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，且所述特定***帧为在所述长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间预先配置；或所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，所述信息生成模块包括：
第二信息生成单元，用于根据所述***日时间信息、当前***帧起始时间以及***帧的帧号的循环周期获取所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数。
16.根据权利要求13所述的时钟同步处理装置，其特征在于，所述信息生成模块包括：
消息封装单元，用于根据所述空口日时间信息封装生成日时间传递消息，所述日时间传递消息包括消息头和有效载荷字段，所述消息头用于表征该日时间传递消息的类型，所述空口日时间信息位于所述有效载荷字段中。
17.一种时钟同步处理装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收长期演进回程基站发送包括与特定***帧对应的空口日时间信息的空口消息，所述与特定***帧对应的空口日时间信息为长期演进回程基站根据***日时间信息和特定***帧信息生成，并用于在长期演进回程基站和长期演进回程用户设备间传递***日时间信息；
第二获取模块，用于根据所述与特定***帧对应的空口日时间信息获取***日时间信息并进行时间同步。
18.根据权利要求17所述的时钟同步处理装置，其特征在于，在所述空口日时间信息包括特定***帧起始时刻的***日时间值，且所述特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或在所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述特定***帧起始时刻的***日时间值时，所述装置还包括：
第一修正模块，用于在所述特定***帧的帧号与当前***帧的帧号不在同一个***帧的帧号循环周期时，对接收的所述特定***帧起始时刻的***日时间值进行修正；
或者，在所述空口日时间信息包括自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数，且所述特定***帧为在长期演进回程基站与长期演进回程用户设备间预先配置；或在所述空口日时间信息包括特定***帧的帧号，以及所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数时，所述装置还包括：
第二修正模块，用于在所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数不是自***帧的帧号初始化时间起至当前时刻***帧的帧号已循环的周期个数时，对接收的所述自***帧的帧号初始化时间起至特定***帧时***帧的帧号已循环的周期个数进行修正。
19.根据权利要求17所述的时钟同步处理装置，其特征在于，还包括：
第二发送模块，用于向用户侧收发设备发送包括所述***日时间信息的通知消息。
20.一种通信***，包括长期演进回程基站以及长期演进回程用户设备，其特征在于，所述长期演进回程基站包括权利要求13-16任一所述的时钟同步处理装置，所述长期演进回程用户设备包括权利要求17-19任一所述的时钟同步处理装置。
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