[发明专利]主从同步

说明书

本发明涉及保持在一个使用主从同步的电信网络的诸网络单元之间的相互同步。

一个电信网络典型地由若干个网络单元和将这些单元相互连接起来的诸干线组成。网络可以是同步的，如一个同步数字分级(SDH)网络，或准同步(plesiochronous)的，如一个准同步数字分级(PDH)网络。

PDH网络除了其它东西外还包括数字移动通信网络，这种数字移动通信网络被用作说明本发明的应用网络的一个例子。请参照图1，图1表示从发射的观最来看GSM网络(Groupe Speciale Mobile(特殊的移动群))的一个简化的图。网络的子系统NSS由移动式交换中心MSC组成，通过该中心的系统接口，移动通信网络连接到诸其它的网络，如公众交换电话网PSTN。

将网络的子系统NSS通过接口A连接到基站的子系统BSS，基站的子系统BSS由诸基站控制器BSC组成，诸基站控制器BSC中的每一个都对连接到这些控制器的诸基地收发信机台BTS进行控制。在基站控制器和与它连接的诸基站之间的接口是一个Abis接口。在移动式交换中心，基站控制器BSC和基站的诸发射部分之间的层1物理接口是一条2Mbit/s的线，即64kbit/s的32个时隙(=2048kbit/s)。在另一方面，诸基站的诸RF部分完全受到基站控制器BSC的控制，主要由诸收发信机TRX组成，诸收发信机TRX实现到移动台的无线电接口。

由受诸基站控制器控制的诸基站形成的网络可以是星形的，如在图中左边的系统所示，在该情形中将每一个基站直接连接到基站控制器，或者可以是一个环路，该环路由相互链接在一起的诸基站组成，并且该环路或者终止在诸基站中的一个如在图的中间部分所示的系统中那样，或者终止在基站控制器中。网络也可以是一条链路，在该情形中一条干线从基站控制器到诸基站中的一个，从那个基站到另一个基站等，如在图1右边的基站系统所示。在一个移动通信网络中当需要时可以用上述的诸基站网络类型中的任何一种或它们的一个组合。

如在其它的诸PDH网络中那样，在一个移动通信网络中诸网络单元也应以相互同步的方式进行工作，以便避免诸帧滑动。此外，诸基站需要一个精确的同步，以便为空中接口形成正确类型的信号并以足够的精确度将它保持在为它保留的频带中。

有若干种不同的方法可用于使一个PHD电信网络的诸网络单元相互同步。能将一个分开的时钟信号从一个能被整个网络共用的精确的时钟源输入到网络单元。每个网络单元都能有一个分开的精确的时钟源，或者它们能够，例如，通过GPS卫星系统接收同步信号。然而，因为上述的所有方法都是相当昂贵的，所以最通常的方法是用所谓的主从同步。在主从同步中，网络分级的较高的单元向一个网络分级的较低的单元提供同步信号，作为发射信号的一部分，在该情形中分级的最高网络单元中只需要一个精确的定时源。在移动通信网络的情形中，主时钟是在移动式交换中心MSC中，向诸基站控制器提供时钟信号，诸基站控制器进一步将该时钟信号发射给受它们控制的诸基站。诸网络单元直接从2Mbit/s的干线的位速度接收时钟的频率和位相。因此在一个形成链路的基站网络的情形中，时钟信号通过路线MSC→BSC→BTS1→BTS2→等等传输。

我们应该指出一个网络单元一定不能同时从若干个方向接收一个同步信号。即使基站网络是一个环路，但是就主时钟信号来说，它不是一个环路，而且环路已经在一个点被中断，以致诸基站仅从一个方向接收它们的时钟信号。然而，就话音和数据传递来说，环路没有被中断，在该情形中尽管失去了和主时钟的同步，但是在诸链路中的一条中的一个故障不会对语音传递产生影响。

在一个移动通信网络中的主从同步中的缺点是在诸网络故障情形中，例如当故障发生在MSCBSC的连接中时，例如从BSC向下的网络的隔离部分根据由某个网络单元形成的时钟使自己同步，并因此诸基站漂移到它们的频带外面。然而，基站甚至通过在同步链路中诸长时间的中断能够保持它的同步和诸频率。然而，当一个基站通过设想同步信号来自一个(额定频率的)高质量的时钟源，对它自己的频率进行校正时产生一个有害的情况，而实际上不是这种情形。

一个基站的频率漂移到频带外面，除了其它的事情外，还可能引起操作员的网络和一位竞争的操作员的网络进入一个不可使用的状态若干小时。不可使用的状态通过诸损失的费用，可能要付给其它网络操作员的补偿和因为失去了声誉而失去新的诸用户，对操作员造成诸经济损失。