[发明专利]一种无线通信发射基站同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线电技术领域与时频技术领域的交叉学科,更具体的说，涉及一种适用于室内无线通信系统的同步方法。

背景技术

随着科学技术的发展和人类社会的进步，人们对空间信息尤其是室内信息的获取需求与日俱增，无线通信技术出现解决了无法或不便布线环境下信息的快速获取，提高了系统的便携性和可用性，而发射基站间的同步问题是室内无线通信系统必须解决的问题，所谓发射基站之间的同步是发射基站间收发时刻可测可控，保证收发终端同频同相。

目前，室内无线通信系统基站同步技术研究在国内外学术界研究的热点，引起了国内外知名高校、科研院所以及公司的广泛重视。传统的基站同步方法主要有溯源标准时间和频率、IEEE1588 时钟同步方案等。采用溯源标准时间和频率的方法同步精度最高，但同步设备终端非常昂贵；而采用IEEE1588 同步协议可达到100ns 的同步精度，但对于室内通信应用系统，其同步精度控制在1m 以内（<3ns），显然采用IEEE1588 同步方案无法满足室内精密通信的要求。并且室内环境复杂，障碍物多，多径密集，使得收发基站之间的时频难以同步，导致无法准确恢复数据，因此，收发基站之间的时频同步在室内无线通信系统占据着至关重要的作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种室内无线通信发射基站之间时基同步及时序控制的技术和具体实现方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无线通信发射基站同步方法，设有移动设备和至少两个发射基站， 

发射基站的时钟基准由同一频率源信号通过频率分配放大器分成相应输出端，输送至每个发射基站；

由一个脉冲分配单元统一分配脉冲信号至各个发射基站，各发射基站以统一的脉冲信号作为触发参考，各个发射端在一个脉冲信号时间内以时分复用方式发射本站的信息内容至移动设备。

移动设备在t_U,i时刻接收到发射基站i在t_S,i时刻发射的信号，移动设备在t_U,j时刻接收到基站j在t_S,j时刻发射的信号;

发射基站i、发射基站j和移动设备的时间与标准时间的偏差分别为Δt_GPS,Si,Δt_GPS,Sj,Δt_GPS,U；

基站i所发射信号到达移动设备的时间为TOA：(t_U,i+Δt_GPS,U)-(t_S,i+Δt_GPS,S,j)

基站j所发射信号到达移动设备的时间为TOA：(t_U,j+Δt_GPS,U,j)-(t_S,j+Δt_GPS,S,j)

则基站i、基站j所发射信号到达移动设备的时间差TDOA可表示公式A：(t_i-t_j)=((t_U,i+Δt_GPS,U)-(t_S,i+Δt_GPS,S,i))-((t_U,i+Δt_GPS,U)-(t_S,j+Δt_GPS,S,j));

若发射基站i与发射基站j发射信号采用等间隔发射，即t_s,j+t_s,j为常数T，可表示公式B：  (t_i-t_j)=(t_U,j+t_U,i)+T+(Δt_GPS,S,i-Δt_GPS,S,j);

所述的移动设备接收的信号送入与相关器i，并与相应同步训练序列进行相关计算，当相关值达到最大值时说明发射基站i信号同步，该时刻就是发射基站i起始信号的到达移动设备的时刻，此时启动定时器开始计数，之后将信号送入相关器j，当相关值达到最大值时说明发射基站j信号同步，该时刻就发射基站j起始信号的到达时刻，这时计数器关闭，此时计数器的读数为N，则N* Ts就是发射基站i和发射基站j之间信息到达时刻的差值,其中Ts 是采样点之间的时间间隔，