[发明专利]一种家庭基站间时间同步的实施方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其是涉及家庭基站（HNB/HeNB，Home NodeB/eNodeB）时间同步，减少宽带城域网络开销，提高相邻家庭基站同步精度，从而减小相邻家庭基站干扰的一种家庭基站间时间同步的实施方法。

背景技术

随着移动通信的发展，为了增加频率复用度，扩大小区用户容量，以及提升用户体验，家庭基站受到越来越多的关注。但家庭基站距离大规模投入商用，还有一些关键技术有待解决，比如家庭基站间的同步问题。各种接入制式对频率同步和相位同步有不同的要求。一般来说时分双工（TDD，Time Division Duplexing）需要频率/相位同步，即时间同步，其家庭基站相位同步精度误差要求在3μs内；而频分双工（FDD，Frequency Division Duplexing）只要求频率同步。现有家庭基站同步解决方案包括GPS同步、空口同步和IEEE1588同步等。

通过全球定位系统(GPS,Global Positioning System)信号同步具有同步精度高的特点，但家庭基站位于室内，室内微弱GPS信号无法保证家庭基站的同步精度要求，而且需要在每一个家庭基站加装GPS，使得家庭基站的成本大幅提高，这是用户不愿接受的。

空口同步不需要加装硬件设备，只需要家庭基站接收宏基站空口信息，但需要家庭基站切换到终端模式来侦听宏基站下行参考信号，这使家庭基站的吞吐量下降，用户使用体验受到影响。而且，由于宏基站覆盖情况的不同，不是所有的家庭基站都能接收到宏基站的下行参考信号。

IEEE1588时间同步协议的工作过程分为两个阶段。第一阶段：主时钟周期性地给从时钟发送Sync报文，这个同步报文Sync包括该报文离开主时钟的时间估计值。主时钟随后发送Follow_Up报文，该报文携带Sync报文准确的发送时刻T1。从时钟在收到Sync报文后记下报文的精确到达时间T2。第二阶段：延迟测量阶段。从时钟向主时钟发送一个延迟请求Delay_Req报文，同时记录该报文的实际发送时间T3。主时钟记录延迟请求报文到达的准确时间T4，然后在延迟请求响应报文Delay_Resp中把T4送回到从时钟。T1、T2、T3、T4满足：

T2=T1+Delay+Offset   （1）

T4=T3+Delay-Offset   （2）

其中Delay为两端传输时延。从时钟根据公式（1）、（2）可得到时间偏差值：

offset=T2-T1+T3-T42---(3)]]>

由此同步机制可知，IEEE1588协议要求上下行传输链路必须对称，即上行传输时延与下行传输时延必须相等。为使家庭基站能与IP时钟服务器（IP CLK，IP Clock Server）中的主时钟取得同步，IEEE1588同步时间报文需要经过家庭基站的回传网络。由于家庭基站回传网络一般采用宽带传输网络，IEEE1588同步时间报文必须经过接入层、汇聚层、核心层转发，无法保障上下行链路的相同。同时，由于报文在节点转发过程中存在排队时延抖动，而一个路由器队列等待时延抖动范围w一般服从正态分布W～N（0，σ²），即白噪声分布，则经过n个路由器转发，排队等待时延抖动服从W～N（0，nσ²）。这使得上下行传输链路时延不能保证对称。

对于基于TDD的家庭基站，若不能实现基站间的时间同步，将在相邻小区间引起极大的干扰，使其无法正常通信。IEEE1588v2在IEEE1588v1的基础上增加了延时处理和透明时钟等机制，从同步原理、同步过程等方面作了改进，可以满足家庭基站时间同步需求，但要求全网设备都必须支持IEEE1588v2协议。

发明内容