[发明专利]一种基于光纤网络的移动通信基站高精度时间同步方法

说明书

本发明公开了一种基于光纤网络的移动通信基站高精度时间同步方法，属于移动通信领域。该方法包括基于光纤构建树型拓扑结构网络，其中，每一级的根节点时钟作为下一级的主时钟，每下一级的根节点时钟作为上一级的从时钟；调整所述从时钟与所述主时钟的时间同步误差，实现所述从时钟与所述主时钟的时间同步；控制所述树型拓扑结构网络主时钟和从时钟的时钟抖动。本发明基于光纤构建的树型拓扑结构网络，整个网络为主从式结构，同步仅在相邻两级实现，即端到端方式，在移动通信基站中部署同步时间节点设备，并通过光纤连接，可以将各基站组网实现同步，同步精度可达亚纳秒级。

技术领域

本发明属于移动通信领域，具体地说，涉及一种基于光纤网络的移动通信基站高精度时间同步方法。

背景技术

时间同步是移动通信网络中的核心技术指标之一。移动通信基站之间建立时间同步，不仅是承载网络业务本身的需求，以保证数据平滑传送和处理，也是影响移动设备在基站间切换成功率的关键指标，并且，时间同步能够有效提高无线空间频谱利用率。因此，移动通信技术在演进过程中，时间同步成为未来无线系统发展的趋势。

随着5G技术的推出，未来移动通信网络对于时间同步精度要求越来越高。根据3GPP规范，多入多出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)、多点协同(CoMP，Coordinated Multiple Points)、载波聚合(CA，Carrier Aggregation)等协同技术，对时间同步需求最高达到65纳秒。而5G网络在承载车联网、工业互联网等新型业务时，可能需要提供基于到达时间差(TDOA，Time Difference of Arrival)的基站定位业务，由于定位精度和基站间的时间相位误差直接相关，这时可能需要更高精度的时间同步，比如，1米的定位精度对应的基站时间同步误差约为3.3纳秒。在自动驾驶、智能运输、智能机器人等领域，定位精度需求在厘米级，需要实现基站间亚纳秒级时间同步精度。

现有移动通信网络中，对于时间同步，比较成熟的主流技术方案有两种：基于GPS/北斗授时的同步方案，以及基于IEEE 1588v2的同步方案，这两种方案各自有其缺陷：

1)基于GPS/北斗授时的同步方案：

安装选址困难，尤其是室内基站；

馈线电缆铺设难，且馈线较长时需加装放大器；

安全隐患高，易受干扰，比如天气、隧道/室内等遮蔽环境、主动信号干扰等，系统故障率和失效率较高；

成本高，每个基站均需配置一套GPS/北斗接收系统；

同步精度有限，受限于卫星授时系统的多径效应、卫星钟差、天气环境等因素，理想的同步精度约为百纳秒级。

2)基于IEEE 1588v2的同步方案：

该方案IEEE 1588v2实现相位调整，实现时间同步；

同步精度有限，受限于IEEE 1588v2协议的技术原理，理想的同步精度为百纳秒级。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有时间同步精度有限的问题，本发明提供一种基于光纤网络的移动通信基站高精度时间同步方法。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于光纤网络的移动通信基站高精度时间同步方法，包括：

基于光纤构建树型拓扑结构网络，其中，每一级的根节点时钟作为下一级的主时钟，每下一级的根节点时钟作为上一级的从时钟；

调整所述从时钟与所述主时钟的时间同步误差，实现所述从时钟与所述主时钟的时间同步；