基站時鐘同步系統和方法

《基站時鐘同步系統和方法》是大唐移動通信設備有限公司於2012年09月12日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN102869085A，專利公布日：2013年01月09日，該專利申請號為2012103377176，發明人是馬強，韓志聰，徐黎，肖鮮貴。

《基站時鐘同步系統和方法》提供了一種基站時鐘同步系統和基站時鐘同步方法，其中，基站時鐘同步系統中，一個基站主控板上的GPS接收機與GPS天饋相連；與GPS天饋相連的GPS接收機與本主控板上的PLL和其它主控板上的PLL相連；主控板之間通過裁決線相連；與GPS天饋相連的GPS接收機用於向本主控板上的PLL和其它主控板上的PLL傳送時鐘信號，經各主控板上的PLL和OCXO處理後形成各基站相應的時鐘基準信號；裁決線用於向每個基站提供其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，每個基站根據其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號。通過《基站時鐘同步系統和方法》，達到了低成本地實現同一機框內多制式基站系統的時鐘同步。

2020年7月14日，《基站時鐘同步系統和方法》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。

基本介紹

• 中文名：基站時鐘同步系統和方法
• 公布號：CN102869085A
• 地址：北京市海淀區學院路29號
• 公布日：2013年01月09日
• 發明人：馬強，韓志聰，徐黎，肖鮮貴
• 申請號：2012103377176
• Int. Cl.：H04W56/00(2009.01)I
• 申請人：大唐移動通信設備有限公司
• 專利代理機構：北京潤澤恆智慧財產權代理有限公司
• 申請日：2012年09月12日
• 代理人：蘇培華
• 專利類型：發明專利

專利背景

在無線接入網領域，設備廠商通常會在一個硬體平台上開發多種制式的接入設備，如WCDMA，TD－SCDMA，CDMA，LTE-TDD，LTE-FDD等制式的基站，為了節約成本，時鐘板卡通常會與主控板卡以及傳輸板卡設計為同一板卡。隨著多制式融合場景越來越多的出現，如TD－SCDMA與LTE-TDD的演進型融合，LTE-TDD與LTE-FDD的制式性融合，都會帶來硬體平台的維護與業務隔離條件下的融合，也就是這個設備會同時出現在兩個無線運維網中。

由於時鐘同步信號的特殊性，決定了一個機框內任何時間只能有一個時鐘提供源，也即，同一個機框內的多個基站系統，通常為兩個基站系統只能使用一個時鐘。2012年前的方案通常會選擇以下兩種方式實現同一機框內兩個基站系統的時鐘源問題。第一種方式如圖1所示，重新設計平台板卡布局，分離時鐘板卡，改為時鐘板+主控板+基帶板的模式；第二種方式如圖2所示，選用某一塊基站的主控板作為時鐘輸出板，犧牲平台的獨立性，雙制式基站系統形成耦合。

對於上述2012年前的第一種方式，需要重定義平台板卡功能分布，開發新板卡，對2012年前的商用設備衝擊大，改變原有平台演思路，實現成本高；對於2012年前的第二種方式，具有時鐘輸出能力的主控板，不用作時鐘輸出浪費了設備能力，並且制式A無法獨立於制式B工作，耦合性過大，特別是當制式B升級時，會造成制式A退服，這在運營商看來是不可接受的。

可見，上述的兩種2012年前方式，雖然在一定程度上解決了同一機框內多基站系統的時鐘同步問題，但存在著實現成本高、功能損失或浪費等問題，不能簡單、有效、低成本地實現同一機框內多制式基站系統的時鐘同步。

發明內容

專利目的

《基站時鐘同步系統和方法》提供了一種多基站共硬體平台時的基站時鐘同步系統和基站時鐘同步方法，以解決2012年前技術不能簡單、有效、低成本地實現同一機框內多制式基站系統的時鐘同步的問題。

技術方案

《基站時鐘同步系統和方法》公開了一種基站時鐘同步系統，包括同一機框內的多個基站，每個基站包括主控板，每個基站的主控板上均設定有全球定位系統GPS接收機、鎖向單元PLL和恆溫晶體振盪器OCXO；所述多個基站中的一個基站的主控板上的GPS接收機與GPS天饋相連；與所述GPS天饋相連的GPS接收機與本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL相連；每個基站的主控板之間通過裁決線相連；其中，與所述GPS天饋相連的所述GPS接收機用於向本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL傳送時鐘信號，經各主控板上的PLL和OCXO處理後形成各基站相應的時鐘基準信號；所述裁決線用於向每個基站提供其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，每個基站根據所述其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號。

優選地，除與所述GPS天饋相連的所述GPS接收機外，其它基站的主控板上的GPS接收機也與本主控板上的PLL及除本基站外的其它基站的主控板上的PLL相連。

優選地，所述多個基站包括第一基站和第二基站；所述第一基站和所述第二基站的主控板之間通過第一裁決線和第二裁決線相連，所述第一裁決線用於向所述第一基站提供所述第二基站使用第二基站的時鐘基準信號的狀態，所述第二裁決線用於向所述第二基站提供所述第一基站使用第一基站的時鐘基準信號的狀態。

優選地，所述第一裁決線和所述第二裁決線均包括板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線；所述第一基站和所述第二基站使用各自時鐘基準信號的狀態均包括板在位狀態、時鐘鎖定狀態和時鐘在用狀態，其中，所述板在位狀態用於指示本基站的主控板是否在位，所述時鐘鎖定狀態用於指示本基站是否對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，所述時鐘在用狀態用於指示本基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用。

優選地，所述第一/第二基站在根據所述第二/第一基站使用各自時鐘基準信號的狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號時，若所述第一/第二基站根據所述第二/第一基站使用時鐘基準信號的狀態確定所述第二/第一基站的主控板不在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號和時鐘鎖定信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一/第二基站根據所述第二/第一基站使用時鐘基準信號的狀態確定所述第二/第一基站的主控板在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二/第一基站輸出時鐘鎖定信號，並在確定所述第二/第一基站的時鐘基準信號未進行鎖定後，向所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一/第二基站根據所述第二/第一基站使用時鐘基準信號的狀態確定所述第二/第一基站的主控板在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二/第一基站輸出時鐘鎖定信號，在確定了所述第二/第一基站的時鐘基準信號進行了鎖定後，再次判斷所述第二/第一基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用，若否，則向所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號。

優選地，若輸出時鐘基準信號的所述第一/第二基站故障，則所述第二/第一基站判斷本基站的時鐘基準信號是否進行了鎖定；若是，則所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號；若否，則所述第二/第一基站判斷本基站的時鐘基準信號是否可用，若可用，則輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號。

優選地，所述多個基站中的每個基站的主控板上的GPS接收機均與GPS天饋相連。

為了解決上述問題，《基站時鐘同步系統和方法》還公開了一種基站時鐘同步方法，包括：第一基站通過與主控板上的GPS接收機相連的第一GPS天饋接收外部時鐘信號，並傳送至所述第一基站的主控板的PLL和第二基站的主控板的PLL，分別經所述第一和第二基站主控板上的PLL和OCXO處理後形成第一和第二時鐘基準信號，其中，所述第一基站的主控板上的GPS接收機與本主控板上的PLL和所述第二基站主控板上的PLL相連；所述第一基站通過與所述第二基站相連的第一裁決線獲取所述第二基站使用所述第二時鐘基準信號的狀態，根據所述狀態確定輸出所述第一時鐘基準信號或者所述第二時鐘基準信號。

優選地，所述第二基站的主控板上的GPS接收機與本主控板上的PLL和所述第一基站主控板上的PLL相連；所述第二基站的主控板上的GPS接收機與第二GPS天饋相連。

優選地，所述第一基站通過與所述第二基站相連的第一裁決線獲取所述第二基站使用所述第二時鐘基準信號的狀態的步驟包括：所述第一基站通過與所述第二基站相連的板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線，獲取所述第二基站使用所述第二時鐘基準信號的狀態，其中，所述狀態包括：板在位狀態、時鐘鎖定狀態和時鐘在用狀態，所述板在位狀態用於指示本基站的主控板是否在位，所述時鐘鎖定狀態用於指示本基站是否對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，所述時鐘在用狀態用於指示本基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用。

優選地，所述基站時鐘同步方法還包括：所述第二基站通過與所述第一基站相連的第二裁決線，獲取所述第一基站使用所述第一時鐘基準信號的狀態，其中，所述第二裁決線包括板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線。

優選地，所述第一基站根據所述狀態確定輸出所述第一時鐘基準信號或者所述第二時鐘基準信號的步驟包括：若所述第一基站根據所述第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定所述第二基站的主控板不在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二基站輸出時鐘在用信號和時鐘鎖定信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一基站根據所述第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定所述第二基站的主控板在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二基站輸出時鐘鎖定信號，並在確定所述第二時鐘基準信號未進行鎖定後，向所述第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一基站根據所述第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定所述第二基站的主控板在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二基站輸出時鐘鎖定信號，在確定了所述第二時鐘基準信號進行了鎖定後，再次判斷所述第二時鐘基準信號是否正在被所有基站使用，若否，則向所述第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號。

改善效果

與2012年前技術相比，《基站時鐘同步系統和方法》具有以下優點：

《基站時鐘同步系統和方法》在同一機框記憶體在多個基站（如不同制式的兩個基站）的情況下，將一個基站的主控板上的GPS接收機與GPS天饋相連，進而該GPS接收機與與本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL相連，從而實現了GPS接收機信號的輸入共享；並且，每個基站的主控板之間通過裁決線相連，每個基站根據裁決線提供的其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，確定是否輸出本基站的時鐘基準信號，實現了使用硬體連線裁決時鐘輸出。可見，《基站時鐘同步系統和方法》的基站時鐘同步系統對2012年前基站主控板改造少，保留了2012年前的平台演進思路，無需開發新的板卡，實現成本低，能夠有效解決2012年前技術不能簡單、有效、低成本地實現同一機框內多制式基站系統的時鐘同步的問題。並且，各主控板在前端信號實現共享，使得備份時鐘增多，提高了系統可靠性；兩個系統解耦合，在運維、業務上完全獨立，不會相互影響。

附圖說明

圖1是2012年前技術中使用第一種方式實現同一機框內兩個基站系統的時鐘源的示意圖；

圖2是2012年前技術中使用第二種方式實現同一機框內兩個基站系統的時鐘源的示

圖3是根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例一的一種基站時鐘同步系統的結構示意圖；

圖4是根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例二的一種基站時鐘同步系統的結構示意圖；

圖5是圖4所示實施例中單個主控板的時鐘同步信息處理結構示意圖；

圖6是圖4所示實施例中GPS時鐘信號共享處理結構示意圖；

圖7是根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例三的一種基站時鐘同步方法的步驟流程圖；

圖8是根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例四的一種基站時鐘同步方法的步驟流程圖；

圖9是根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例五的一種基站時鐘倒換的步驟流程圖。

技術領域

《基站時鐘同步系統和方法》涉及通信技術領域，特別是涉及一種多基站共硬體平台時的基站時鐘同步系統和基站時鐘同步方法。

權利要求

1.一種基站時鐘同步系統，包括同一機框內的多個基站，每個基站包括主控板，其特徵在於，每個基站的主控板上均設定有全球定位系統GPS接收機、鎖相單元PLL和恆溫晶體振盪器OCXO；所述多個基站中的一個基站的主控板上的GPS接收機與GPS天饋相連；與所述GPS天饋相連的GPS接收機與本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL相連；每個基站的主控板之間通過裁決線相連；其中，與所述GPS天饋相連的所述GPS接收機用於向本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL傳送時鐘信號，經各主控板上的PLL和OCXO處理後形成各基站相應的時鐘基準信號；所述裁決線用於向每個基站提供其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，每個基站根據所述其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，除與所述GPS天饋相連的所述GPS接收機外，其它基站的主控板上的GPS接收機也與本主控板上的PLL及除本基站外的其它基站的主控板上的PLL相連。

3.根據權利要求2所述的系統，其特徵在於，所述多個基站包括第一基站和第二基站；所述第一基站和所述第二基站的主控板之間通過第一裁決線和第二裁決線相連，所述第一裁決線用於向所述第一基站提供所述第二基站使用第二基站的時鐘基準信號的狀態，所述第二裁決線用於向所述第二基站提供所述第一基站使用第一基站的時鐘基準信號的狀態。

4.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於，所述第一裁決線和所述第二裁決線均包括板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線；所述第一基站和所述第二基站使用各自時鐘基準信號的狀態均包括板在位狀態、時鐘鎖定狀態和時鐘在用狀態，其中，所述板在位狀態用於指示本基站的主控板是否在位，所述時鐘鎖定狀態用於指示本基站是否對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，所述時鐘在用狀態用於指示本基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用。

5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述第一/第二基站在根據所述第二/第一基站使用各自時鐘基準信號的狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號時，若所述第一/第二基站根據所述第二/第一基站使用時鐘基準信號的狀態確定所述第二/第一基站的主控板不在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號和時鐘鎖定信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一/第二基站根據所述第二/第一基站使用時鐘基準信號的狀態確定所述第二/第一基站的主控板在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二/第一基站輸出時鐘鎖定信號，並在確定所述第二/第一基站的時鐘基準信號未進行鎖定後，向所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一/第二基站根據所述第二/第一基站使用時鐘基準信號的狀態確定所述第二/第一基站的主控板在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二/第一基站輸出時鐘鎖定信號，在確定了所述第二/第一基站的時鐘基準信號進行了鎖定後，再次判斷所述第二/第一基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用，若否，則向所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號。

6.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於，若輸出時鐘基準信號的所述第一/第二基站故障，則所述第二/第一基站判斷本基站的時鐘基準信號是否進行了鎖定；若是，則所述第二/第一基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號；若否，則所述第二/第一基站判斷本基站的時鐘基準信號是否可用，若可用，則輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號。

7.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述多個基站中的每個基站的主控板上的GPS接收機均與GPS天饋相連。

8.一種基站時鐘同步方法，其特徵在於，包括：第一基站通過與主控板上的GPS接收機相連的第一GPS天饋接收外部時鐘信號，並傳送至所述第一基站的主控板的PLL和第二基站的主控板的PLL，分別經所述第一和第二基站主控板上的PLL和OCXO處理後形成第一和第二時鐘基準信號，其中，所述第一基站的主控板上的GPS接收機與本主控板上的PLL和所述第二基站主控板上的PLL相連；所述第一基站通過與所述第二基站相連的第一裁決線獲取所述第二基站使用所述第二時鐘基準信號的狀態，根據所述狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號。

9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述第二基站的主控板上的GPS接收機與本主控板上的PLL和所述第一基站主控板上的PLL相連；所述第二基站的主控板上的GPS接收機與第二GPS天饋相連。

10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述第一裁決線包括板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線；所述第一基站通過與所述第二基站相連的第一裁決線獲取所述第二基站使用所述第二時鐘基準信號的狀態的步驟包括：所述第一基站通過與所述第二基站相連的板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線，獲取所述第二基站使用所述第二時鐘基準信號的狀態，其中，所述狀態包括：板在位狀態、時鐘鎖定狀態和時鐘在用狀態，所述板在位狀態用於指示本基站的主控板是否在位，所述時鐘鎖定狀態用於指示本基站是否對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，所述時鐘在用狀態用於指示本基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用。

11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，還包括：所述第二基站通過與所述第一基站相連的第二裁決線，獲取所述第一基站使用所述第一時鐘基準信號的狀態，其中，所述第二裁決線包括板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線。

12.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述根據所述狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號的步驟包括：若所述第一基站根據所述第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定所述第二基站的主控板不在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二基站輸出時鐘在用信號和時鐘鎖定信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一基站根據所述第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定所述第二基站的主控板在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二基站輸出時鐘鎖定信號，並在確定所述第二時鐘基準信號未進行鎖定後，向所述第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若所述第一基站根據所述第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定所述第二基站的主控板在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向所述第二基站輸出時鐘鎖定信號，在確定了所述第二時鐘基準信號進行了鎖定後，再次判斷所述第二時鐘基準信號是否正在被所有基站使用，若否，則向所述第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號。

實施方式

• 實施例一

參照圖3，示出了根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例一的一種基站時鐘同步系統的結構示意圖。

該實施例的基站時鐘同步系統包括同一機框內的多個基站（如不同制式的兩個基站），每個基站包括主控板，每個基站的主控板上均設定有GPS（Global Positioning System，全球定位系統）接收機102、PLL（Phase-Locked Loop，鎖向單元）104和OCXO（Oven Controlled Crystal Oscillator，恆溫晶體振盪器）106。

其中，多個基站中的至少一個基站，該實施例中設定為一個基站的主控板上的GPS接收機102與外部的GPS天饋108相連。與GPS天饋108相連的GPS接收機102與本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL相連。每個基站的主控板之間通過裁決線110相連。

其中，與GPS天饋108相連的GPS接收機102用於向本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL傳送時鐘信號，經各主控板上的PLL和OCXO處理後形成各基站相應的時鐘基準信號。其中，各主控板上的PLL和OCXO對GPS接收機傳送的時鐘信號的處理可以參考2012年前流程，如GPS接收機將收到的時鐘信號送到PLL，通過PLL模組調節OCXO輸出時鐘信號的頻率，最終使得OCXO輸出的時鐘信號準確跟蹤GPS的秒信號，生成相應的時鐘基準信號。

裁決線110用於向每個基站提供其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，每個基站根據其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號。

通過該實施例，在同一機框記憶體在多個基站的情況下，將一個基站的主控板上的GPS接收機與GPS天饋相連，進而該GPS接收機與與本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL相連，從而實現了GPS接收機信號的輸入共享；並且，每個基站的主控板之間通過裁決線相連，每個基站根據裁決線提供的其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，確定是否輸出本基站的時鐘基準信號，實現了使用硬體連線裁決時鐘輸出。可見，該實施例的基站時鐘同步系統對2012年前基站主控板改造少，保留了2012年前的平台演進思路，無需開發新的板卡，實現成本低，能夠有效解決2012年前技術不能簡單、有效、低成本地實現同一機框內多制式基站系統的時鐘同步的問題。並且，各主控板在前端信號實現共享，使得備份時鐘增多，提高了系統可靠性；兩個系統解耦合，在運維、業務上完全獨立，不會相互影響。

• 實施例二

參照圖4，示出了根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例二的一種基站時鐘同步系統的結構示意圖。

為了對該實施例的基站時鐘同步系統進行更清楚的說明，下面首先對單個主控板的時鐘同步信息處理結構進行說明。

如圖5所示，硬體平台上單個主控板的時鐘同步信號處理有以下幾個功能單元，依次為GPS天饋，GPS接收機，PLL和OCXO。這些功能單元構成系統的時鐘同步功能，設計在主控板上。由GPS天饋接收GPS時鐘信號並傳送給GPS接收機；GPS接收機接收到該GPS時鐘信號後，獲取其中的秒信號，然後傳送給PLL；通過PLL模組調節OCXO輸出時鐘信號的頻率，最終使得OCXO輸出的時鐘信號準確跟蹤GPS的秒信號，處理後生成時鐘基準信號進行輸出。

該實施例中，基站時鐘同步系統中的多基站為不同制式的兩個基站，即第一基站和第二基站，每個基站具有一個主控板，即，第一基站的主控板A和第二基站的主控板B，每個主控板上均設定有GPS接收機、PLL和OCXO。

該實施例的基站時鐘同步系統對時鐘同步信息的處理結構，也即不同制式的兩個基站的雙主控板的時鐘同步信息處理結構如圖4所示，主控板B的GPS接收機212一端與GPS天饋200連線，另一端使用兩條硬體連線線分別連線主控板B的PLL214和主控板A的PLL204；主控板B的PLL214與主控板B上的OCXO216連線，主控板A的PLL204與主控板A上的OCXO206連線；然後，主控板B的OCXO216和主控板A的OCXO206均與兩個基站，即第一基站和第二基站的基帶板相連。主控板A和主控板B之間連線有裁決線300。

主控板B的GPS接收機212從GPS天饋200接收到時鐘信號後，通過兩條硬體連線線分別傳送給主控板B的PLL214和主控板A的PLL204。在主控板B上，GPS接收機212傳送的時鐘信號經PLL214和OCXO216處理後，生成第二時鐘基準信號；而在主控板A上，GPS接收機212傳送的時鐘信號經PLL204和OCXO206處理後，生成第一時鐘基準信號。

第一時鐘基準信號和第二時鐘基準信號生成後，第一基站和第二基站通過裁決線300獲取對方使用各自時鐘基準信號的狀態，即第一基站通過裁決線獲取第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態，第二基站通過裁決線獲取第一基站使用第一時鐘基準信號的狀態；然後，第一基站和第二基站分別根據對方基站使用時鐘基準信號的狀態確定是否輸出本基站的時鐘基準信號，以作為機框內所有基站的時鐘基準信號。

優選地，裁決線可以為雙向裁決線，即包括第一裁決線和第二裁決線，其中，第一裁決線用於向第一基站提供第二基站使用第二基站的時鐘基準信號的狀態，第二裁決線用於向第二基站提供第一基站使用第一基站的時鐘基準信號的狀態。使用雙向裁決線使得線路設計和狀態信息的獲取更為簡單和清楚。但不限於此，在實際套用中，該領域技術人員可以根據實際需求設定裁決線，如僅在兩個主控板間僅設定一條裁決線，雙向提供信息等。

更優選地，裁決線包括三根信號線，分別為板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線。相應地，三根信號線向對方基站提供本方基站使用各自時鐘基準信號的狀態，即板在位狀態、時鐘鎖定狀態和時鐘在用狀態，其中，板在位狀態用於指示本基站的主控板是否在位，時鐘鎖定狀態用於指示本基站是否對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，時鐘在用狀態用於指示本基站的時鐘基準信號是否正在被同一機框內的所有基站使用。通過上述三根信號線和三種使用時鐘基準信號的狀態，可以使基站直接快速地獲取其他基站的時鐘信息，提高時鐘基準信號判決和輸出的速度。

優選地，主控板之間的GPS接收機和PLL相互交叉連線。具體到該實施例，除與GPS天饋200相連的第二基站的主控板B上的GPS接收機212外，其它基站即第一基站的主控板A上的GPS接收機202也與本主控板（即主控板A）上的PLL204及除本基站（即第一基站）外的其它基站（即第二基站）的主控板B上的PLL214相連。也即，主控板間使用4條硬體連線相互交叉連線GPS接收機與PLL。

優選地，多個基站中的每個基站的主控板上的GPS接收機均與GPS天饋相連。具體到該實施例，如圖6所示，為該實施例的GPS時鐘信號共享處理結構示意圖。圖6中，第一基站的主控板A中的GPS接收機也與另一GPS天饋400相連，形成雙主控板時鐘同步互為熱備份的形式，有效提高了設備的可靠性，無論哪個主控板出現故障，如被拔或不可用，時鐘可立即進行切換，有效保證了時鐘的連續性和穩定性。

基於上述結構，在進行時鐘輸出時，以第一基站為例，若第一基站根據第二基站使用時鐘基準信號的狀態確定第二基站的主控板不在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向第二基站輸出時鐘在用信號和時鐘鎖定信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若第一基站根據第二基站使用時鐘基準信號的狀態確定第二基站的主控板在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向第二基站輸出時鐘鎖定信號，並在確定第二基站的時鐘基準信號未進行鎖定後，向第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；若第一基站根據第二一基站使用時鐘基準信號的狀態確定第二基站的主控板在位、且其時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向第二基站輸出時鐘鎖定信號，在確定了第二基站的時鐘基準信號進行了鎖定後，再次判斷第二基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用，若否，則向第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號。當以第二基站為例時，則上述過程中的第一基站調整為第二基站，第二基站調整為第一基站。

仍以第一基站為例，若輸出時鐘基準信號的第一基站故障，則第二基站判斷本基站的時鐘基準信號是否進行了鎖定；若是，則第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號；若否，則第二基站判斷本基站的時鐘基準信號是否可用，若可用，則輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號；若不可用，則關閉本基站的時鐘輸出。當以第二基站為例時，則上述過程中的第一基站調整為第二基站，第二基站調整為第一基站。

該實施例中，當兩個主控板在同一系統中時，只能有一個主控板進行時鐘輸出，從而構成時鐘輸出的競爭關係，需要做出裁決。該實施例採用硬體裁決，通過裁決線，根據基站使用時鐘基準信號的狀態隨機搶占時鐘輸出權，沒有搶占到的基站關閉時鐘輸出。另外，由於主控板上各自帶有一個GPS接收機，該實施例發掘GPS接收機的套用潛力，去除對GPS天饋連線的工程限制，採用GPS接收機輸出信號共享的方案，將GPS接收機輸出信號分別送到兩個主控板的鎖向單元即PLL，因此，只需一個GPS天饋即可實現多基站GPS時鐘信號的共享。兩個主控板間使用4條硬體連線相互交叉連線GPS接收機與PLL；GPS接收機向本主控板的PLL，和另一主控板的PLL傳送TOD（TimeOfData，實時時間常數）和PP1S（PulsePer1Second，每秒一個脈衝）硬體信號；採用單路GPS天饋連線任一板卡以去除對GPS天饋連線的工程限制，或是兩路GPS天饋同時輸入到兩個主控板實現時鐘同步備份；機框中的基站會選擇任一可用的時鐘鎖定，並為基帶板卡提供時鐘輸出。

通過該實施例，同一機框中的多個基站僅需使用一個GPS天饋並且不需要使用功分器即可滿足多個基站時鐘的輸出和多個主控板時鐘切換後的正常輸出，同時解決了雙模站GPS天饋連線對工程的要求，大大減少了GPS天饋使用數量和成本。

需要說明的是，該實施例以兩個基站為例，但該領域技術人員應當明了，同一機框中存在更多基站的情形也可參照該實施例進行時鐘同步。

• 實施例三

參照圖7，示出了根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例三的一種基站時鐘同步方法的步驟流程圖。

該實施例的基站時鐘同步方法包括以下步驟：

步驟S302：第一基站通過與主控板上的GPS接收機相連的第一GPS天饋接收外部時鐘信號，並傳送至第一基站的主控板的PLL和第二基站的主控板的PLL，分別經第一和第二基站主控板上的PLL和OCXO處理後形成第一和第二時鐘基準信號。

其中，第一基站的主控板上的GPS接收機與本主控板上的PLL和第二基站主控板上的PLL相連。

第一基站和第二基站設定於同一機框內，可以為不同制式的基站。第一基站和第二基站均包括主控板，每個基站的主控板上均設定有GPS接收機、PLL和OCXO。其中，第一基站主控板上的GPS接收機一端與GPS天饋相連，另一端分別與本主控板上的PLL和第二基站的主控板上的PLL相連。第一基站和第二基站的主控板之間通過硬體裁決線相連，裁決線用於向每個基站提供其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，如板在位狀態、時鐘鎖定狀態和時鐘在用狀態。

優選地，第二基站的主控板上的GPS接收機與本主控板上的PLL和第一基站主控板上的PLL相連。

優選地，第二基站的主控板上的GPS接收機與第二GPS天饋相連。

步驟S304：第一基站通過與第二基站相連的第一裁決線獲取第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態，根據狀態確定輸出第一時鐘基準信號或者第二時鐘基準信號。

優選地，第一裁決線包括板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線，第一基站通過與第二基站相連的板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線，獲取第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態，其中，所述狀態包括：板在位狀態、時鐘鎖定狀態和時鐘在用狀態，板在位狀態用於指示本基站的主控板是否在位，時鐘鎖定狀態用於指示本基站是否對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，時鐘在用狀態用於指示本基站的時鐘基準信號是否正在被所有基站使用。

優選地，第二基站通過與第一基站相連的第二裁決線，獲取第一基站使用第一時鐘基準信號的狀態，其中，所第二裁決線也包括板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線。

優選地，若第一基站根據第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定第二基站的主控板不在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向第二基站輸出時鐘在用信號和時鐘鎖定信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；

若第一基站根據第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定第二基站的主控板在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向第二基站輸出時鐘鎖定信號，並在確定第二時鐘基準信號未進行鎖定後，向第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號；

若第一基站根據第二基站使用第二時鐘基準信號的狀態確定第二基站的主控板在位、且第二時鐘基準信號未正在被所有基站使用，則向第二基站輸出時鐘鎖定信號，在確定了第二時鐘基準信號進行了鎖定後，再次判斷第二時鐘基準信號是否正在被所有基站使用，若否，則向第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的第一時鐘基準信號作為所有基站的時鐘基準信號。

優選地，若兩個基站中某一基站故障，以第一基站故障為例，則若輸出時鐘基準信號的第一基站故障，則第二基站判斷本基站的時鐘基準信號是否進行了鎖定；若是，則第二基站輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號；若否，則第二基站判斷本基站的時鐘基準信號是否可用，若可用，則輸出時鐘在用信號，並輸出本基站的時鐘基準信號；若不可用，則可以關閉本基站的時鐘輸出。

通過該實施例，在同一機框記憶體在不同制式的兩個基站的情況下，將一個基站的主控板上的GPS接收機與GPS天饋相連，進而該GPS接收機與與本主控板上的PLL和其它基站的主控板上的PLL相連，從而實現了GPS接收機信號的輸入共享；並且，每個基站的主控板之間通過裁決線相連，每個基站根據裁決線提供的其它基站使用各自時鐘基準信號的狀態，確定是否輸出本基站的時鐘基準信號，實現了使用硬體連線裁決時鐘輸出。並且，對2012年前基站主控板改造少，保留了2012年前的平台演進思路，無需開發新的板卡，實現成本低，能夠有效解決2012年前技術不能簡單、有效、低成本地實現同一機框內多制式基站系統的時鐘同步的問題。此外，各主控板在前端信號實現共享，使得備份時鐘增多，提高了系統可靠性；兩個系統解耦合，在運維、業務上完全獨立，不會相互影響。

以下分別從時鐘輸出和時鐘倒換角度對《基站時鐘同步系統和方法》的基站時鐘同步方案作以說明，分別如圖8和圖9所示。

• 實施例四

參照圖8，示出了根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例四的一種基站時鐘同步方法的步驟流程圖。

該實施例以同一機框中的兩個基站為例，從時鐘輸出角度對《基站時鐘同步系統和方法》的時鐘同步方案進行說明。

該實施例的基站時鐘同步方法包括以下步驟：

步驟S402：第一基站的主控板卡上電，給出板在位信號，延時5毫秒。

步驟S404：第一基站的主控板卡判斷對方時鐘是否在用，若否，執行步驟S406；若是，關掉時鐘輸出。

每個基站的主控板上設定有時鐘輸出關斷，使用雙向兩條裁決線，每條裁決線包括三條信號線，分別是板在位信號線、時鐘鎖定信號線和時鐘在用信號線，共使用6條硬體連線，信號定義分別為板在位，時鐘鎖定和時鐘在用，每條裁決線互向對方基站主控板卡提供時鐘使用信息。

該步驟中，第一基站的主控板通過裁決線給出的信號判斷第二基站的主控板的時鐘在用狀態是否是第二基站的時鐘基準信號正在被同一機框內的所有基站使用。

步驟S406：第一基站的主控板卡判斷對方是否在位，若否，執行步驟S408；若是，則執行步驟S412。

若第一基站的主控板判斷第二基站的時鐘基準信號未被同一機框內的所有基站使用，則第一基站的主控板通過裁決線給出的信號判斷第二基站的主控板是否在位，若在位，執行步驟S412；若不在位，執行步驟S408。

步驟S408：第一基站的主控板卡給出時鐘在用信號，確定搶占輸出本基站的時鐘。

若第二基站的主控板不在位，則第一基站主控板輸出時鐘在用信號，準備搶占輸出第一基站的時鐘基準信號。

步驟S410：第一基站的主控板卡鎖定時鐘，給出時鐘鎖定信號，執行步驟S424。

步驟S412：第一基站的主控板卡鎖定時鐘，給出時鐘鎖定信號。

若第二基站的主控板在位，則第一基站的主控板鎖定第一基站的時鐘，輸出時鐘鎖定信號。

步驟S414：第一基站的主控板卡判斷對方時鐘是否鎖定，若否，執行步驟S416；若是，則執行步驟S418。

即，第一基站的主控板判斷第二基站的主控板是否對第二基站的時鐘基準信號進行了鎖定，若未鎖定，則執行步驟S416；若已鎖定，則執行步驟S418。

步驟S416：第一基站的主控板卡給出時鐘在用信號，確定搶占輸出，執行步驟S424。

若第一基站的主控板確定第二基站的主控板未對第二基站的時鐘基準信號進行了鎖定，則準備搶占輸出本基站的時鐘基準信號作為同一機框內所有基站的時鐘基準信號。

步驟S418：第一基站的主控板卡延時設定時間。

若第一基站的主控板確定第二基站的主控板對第二基站的時鐘基準信號進行了鎖定，則先延時，如延時（插槽號*5）毫秒，以避免鎖定衝突。這是因為，在同一機框內的兩塊主控板，若兩板同時鎖定，可以0槽位不延時，1槽位延時5毫秒，2槽位延時10毫秒，避免同時搶占。

步驟S420：第一基站的主控板卡判斷對方時鐘是否在用，若否，則執行步驟S422；若是，則關掉本基站的時鐘輸出。

第一基站的主控板再次判斷第二基站的主控板的時鐘基準信號是否正在被同一機框內的所有基站使用。

步驟S422：第一基站的主控板卡給出時鐘在用信號，確定搶占輸出，執行步驟S424。

若第一基站的主控板再次判斷第二基站的主控板的時鐘基準信號未被同一機框內的所有基站使用，則確定準備輸出本基站的時鐘基準信號。

步驟S424：第一基站的主控板卡輸出本基站時鐘。

即，第一基站的主控板卡輸出第一基站的時鐘基準信號作為同一機框內的所有基站的時鐘基準信號。

通過該實施例，同一機框內的兩個基站採用硬體裁決競爭輸出時鐘，隨機搶占時鐘輸出權，搶占到則輸出時鐘，沒有搶占到的關閉時鐘輸出，有效解決了共硬體平台的兩個基站系統的時鐘同步問題。並且，系統前端GPS信號共享，避免了多基站GPS天饋連線工程要求，節省了GPS天饋數據，節約了多基站時鐘同步成本；系統後端時鐘輸出實時備份，便於時鐘倒換和故障解決。

• 實施例五

參照圖9，示出了根據《基站時鐘同步系統和方法》實施例五的一種基站時鐘倒換的步驟流程圖。

該實施例以實施例四為基礎，從時鐘倒換角度對《基站時鐘同步系統和方法》的時鐘同步方案進行說明。

基站的主控板故障或不可用或其它導致基站時鐘不可用時，均可能發生基站時鐘倒換。基於此，該實施例的基站時鐘倒換包括以下步驟：

步驟S502：第二基站的主控板確定對板不在位、對板時鐘不可用、且對板時鐘不在用。

如，第一基站的主控板故障時，第二基站的主控板通過裁決線給出的信號確定第一基站的主控板不在位、第一基站的時鐘不可用、且第一基站的時鐘不在用。

步驟S504：第二基站的主控板判斷本板時鐘是否鎖定，若是，執行步驟S506；若否，執行步驟S510。

即，第二基站的主控板判斷是否對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，若是，執行步驟S506；若否，執行步驟S510。

步驟S506：第二基站的主控板給出時鐘在用信號，確定搶占輸出。

若第二基站的主控板確定對本基站的時鐘基準信號進行了鎖定，則給出時鐘在用信號，準備搶占輸出本基站的時鐘基準信號。

步驟S508：第二基站的主控板輸出時鐘，結束該次時鐘輸出流程。

即，第二基站的主控板輸出本基站的時鐘基準信號，作為同一機框內所有基站的時鐘基準信號。

步驟S510：第二基站的主控板判斷本主控板的時鐘是否可用，若是，則執行步驟S512；若否，則關閉時鐘輸出。

步驟S512：第二基站的主控板給出時鐘在用信號，確定搶占輸出。

若第二基站的主控板確定未對本基站的時鐘基準信號進行鎖定，且確定本主控板的時鐘基準信號可用，則通過裁決線給出時鐘在用信號，準備搶占輸出本基站的時鐘基準信號。

步驟S514：第二基站的主控板輸出時鐘，結束該次時鐘輸出流程。

通過該實施例，實現了同一機框內多基站的時鐘倒換，無論時鐘輸出主控板被拔還是時鐘輸出主控板不可用，都可以實現時鐘的連續切換，保證了時鐘輸出的連續性和穩定性。

《基站時鐘同步系統和方法》針對共硬體平台的兩個基站系統，融合在同一硬體平台內的時鐘同步情形，由於硬體平台通常會在背板上設計時鐘同步信號，由時鐘板作為同步源，向機框提供同步信號，當時鐘板與主控制板為同一板卡時，融合後的兩個系統需要共用同步信號，《基站時鐘同步系統和方法》針對前端的時鐘輸入源共享，後端的時鐘同步信號切換提出競爭主控的時鐘同步適配共用的實現方案，該方案採用前端GPS時鐘信號共享，後端時鐘輸出實時備份，在解決競爭主控融合的同時，充分利用了板載資源，提升設備時鐘的可靠性。

使用《基站時鐘同步系統和方法》的時鐘同步方案，同一機框內的兩個基站（或多個基站）的雙主控板（或多主控板）為對等主控板，硬體一致，軟體一致；GPS接收機信號輸入共享；可以使用一個GPS天饋也可以同時連線兩個（或多個）GPS天饋；使用硬體連線裁決時鐘輸出；時鐘輸出主控板被拔，時鐘可以連續切換；時鐘輸出主控板不可用，時鐘可以連續切換；使用一個GPS天饋即可保證兩基站系統時鐘同步。與2012年前技術的時鐘同步方案相比，《基站時鐘同步系統和方法》保留了2012年前的平台演進思路，無需開發新的板卡；兩主控板（或多主控板）在前端信號實現共享，備份時鐘增多；採用雙主控板（或多主控板）時鐘同步上互為熱備份的形式，提高了設備的可靠性；兩個基站系統（或多個基站系統）解耦合，在運維、業務上完全獨立，不會相互影響。並且，時鐘同步信號的特殊性，不僅有一個機框內任何時間只能有一個時鐘提供源的要求，同時又有連續性非常高的要求、納秒級穩定的要求，使用《基站時鐘同步系統和方法》的時鐘同步方案均可方便地實現時鐘倒換和備份，達到時鐘同步信號連續性和穩定性的要求。

該說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對於方法實施例而言，有些描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。

以上對《基站時鐘同步系統和方法》所提供的一種基站時鐘同步系統和基站時鐘同步方法進行了詳細介紹，該文中套用了具體個例對《基站時鐘同步系統和方法》的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解《基站時鐘同步系統和方法》的方法及其核心思想；同時，對於該領域的一般技術人員，依據《基站時鐘同步系統和方法》的思想，在具體實施方式及套用範圍上均會有改變之處，綜上所述，該說明書內容不應理解為對《基站時鐘同步系統和方法》的限制。

榮譽表彰

2020年7月14日，《基站時鐘同步系統和方法》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。