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通信設備中的時鐘備份系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7625508閱讀:319來源:國知局
專利名稱:通信設備中的時鐘備份系統(tǒng)的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及移動通信技術,特別涉及移動通信網(wǎng)絡中的時鐘備份技術。
背景技術
近20年來,移動通信技術的發(fā)展經(jīng)歷了兩代,完成了從第一代的模擬蜂窩通信技術向第二代以全球移動通信系統(tǒng)(Global System for MobileCommunications,簡稱“GSM”)為代表的數(shù)字通信技術的過渡。現(xiàn)正在向第三代移動通信系統(tǒng)(Third Generation Mobile Communications System,簡稱“3G”)發(fā)展。
在通信技術發(fā)展過程中,通信系統(tǒng)中對基站的工作時鐘的可靠性不斷提出更高的要求。目前通常采用配置主、備時鐘板的方式提高可靠性。同時,考慮到基站的時鐘精度要求很高,一般主用和備用時鐘均采用銣鐘或者高等級的恒溫晶體振蕩器(Oven Controlled Crystal Oscillator,簡稱“OCXO”)。
在實際應用中,上述方案存在以下問題銣鐘和OCXO的價格很高,導致通信系統(tǒng)時鐘備份成本過高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),使得在滿足時鐘可靠性要求的前提下,降低基站時鐘備份成本。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),包含主用時鐘和備用時鐘,所述備用時鐘采用溫度補償電壓控制晶體振蕩器實現(xiàn)。
其中,所述主用時鐘和備用時鐘在同一塊單板上,該單板中包含一個時鐘檢測選擇模塊和第一、第二鎖相環(huán),其中,第一鎖相環(huán)中包含所述主用時鐘,該第一鎖相環(huán)用于將該主用時鐘與參考時鐘源鎖定;第二鎖相環(huán)中包含所述備用時鐘,該第二鎖相環(huán)用于將該備用時鐘與所述參考時鐘源鎖定;所述時鐘檢測選擇模塊用于檢測所述主用時鐘是否工作正常,如果不正常則切換到所述備用時鐘。
此外在所述系統(tǒng)中,所述鎖相環(huán)可以采用軟件或硬件鎖相方式。
此外在所述系統(tǒng)中,所述參考源可以是以下之一全球定位系統(tǒng)、E1時鐘、或通信樓綜合定時供給系統(tǒng)。
此外在所述系統(tǒng)中,所述時鐘檢測選擇模塊還用于在所述主用時鐘工作不正常時上報告警信息。
此外在所述系統(tǒng)中,所述主用時鐘和備用時鐘分別在兩塊單板內(nèi),當主用時鐘工作不正常時切換到備用時鐘所在的單板。
此外在所述系統(tǒng)中,所述主用時鐘可以使用以下器件之一實現(xiàn)恒溫晶體振蕩器、銣鐘或銫鐘。
此外在所述系統(tǒng)中,所述通信設備可以是移動通信網(wǎng)絡中的基站。
通過比較可以發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的技術方案與現(xiàn)有技術的主要區(qū)別在于,以溫度補償電壓控制晶體振蕩器(Temperature Compensated Voltage ControlledCrystal Oscillator,簡稱“TCVCXO”)作為通信設備(如基站)的備用時鐘。
主、備用時鐘設計在同一單板的兩個鎖相環(huán)中,通過兩個鎖相環(huán)與參考源鎖定,通過時鐘檢測選擇進行主備切換。
這種技術方案上的區(qū)別,帶來了較為明顯的有益效果,即降低了成本。相對于使用高等級時鐘的現(xiàn)有技術,本發(fā)明使用的TCVCXO的成本只是OCXO的五分之一左右,和銣鐘、銫鐘相比則成本更低,所以可以有效地降低系統(tǒng)時鐘備份成本。
此外,簡化了配置。因為本發(fā)明將主、備用時鐘設計在一塊單板內(nèi),所以只要一塊單板就可以實現(xiàn)系統(tǒng)時鐘的備份,相對于現(xiàn)有技術中使用兩塊單板的方式,配置得到簡化。
可以說,本發(fā)明不但克服了目前由于TCVCXO穩(wěn)定性不夠而不采用其作為系統(tǒng)時鐘的技術偏見,并且可以滿足基站系統(tǒng)的時鐘可靠性要求。具體的說,現(xiàn)有技術不采用TCVCXO作為系統(tǒng)時鐘的主要原因是因為TCVCXO的穩(wěn)定性不夠好,如果發(fā)生溫度突變會有超過通信標準的誤差產(chǎn)生。但是,本發(fā)明認為TCVCXO足以勝任備用時鐘。這是因為,TCVCXO在正常工作時的精度其實是可以滿足要求的,發(fā)生主備切換時系統(tǒng)一般已處于穩(wěn)定工作狀態(tài),溫度也早已穩(wěn)定,極少有溫度突變的情況,所以TCVCXO此時是可以滿足要求的。此外,系統(tǒng)大部分時間還是使用主用時鐘的,備用時鐘使用的機會少、時間短,所以遇到溫度突變的概率就更小了。


圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的通信設備中時鐘備份系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
總的來說,本發(fā)明的時鐘備份系統(tǒng)的原理在于,采用溫度補償電壓控制晶體振蕩器(Temperature Compensated Voltage Controlled Crystal Oscillator,簡稱“TCVCXO”)代替OCXO作為備用時鐘,在滿足基站系統(tǒng)可靠性要求同時,將備用時鐘的成本降低到采用OCXO時的五分之一左右,并且,本發(fā)明中可以采用單配置時鐘板的方案,簡化配置。
提出本發(fā)明之前的一般觀念認為,雖然TCVCXO的精度能夠滿足備份時鐘的可靠性要求,但是由于振動頻率會隨溫度變化而變化,因此穩(wěn)定性不太好,如果發(fā)生溫度的突變,會導致超過通信標準的誤差產(chǎn)生,不適合應用于通信設備的時鐘備份系統(tǒng)中。
但是本發(fā)明的發(fā)明人通過研究得出不同的結(jié)論TCVCXO完全可以作為時鐘備份系統(tǒng)的備用時鐘。原因在于,發(fā)生主備時鐘切換時,系統(tǒng)一般已處于穩(wěn)定工作狀態(tài),溫度也早已穩(wěn)定,極少有溫度突變的情況,所以TCVCXO此時是可以滿足要求的。此外,系統(tǒng)大部分時間還是使用主用時鐘的,被用時鐘使用的機會少,時間短,所以遇到溫度突變的概率就更少。同時,TCVCXO的成本與OCXO的成本相比大為降低,十分有利于降低時鐘備份系統(tǒng)的成本。
下面參照圖1,描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其中,通信設備是移動通信網(wǎng)絡中的基站。
如圖所示,時鐘備份系統(tǒng)包含作為主用時鐘的OCXO、作為備用時鐘的TCVCXO、第一和第二軟件鑒相器、第一和第二濾波及控制鎖相算法模塊、第一和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器、時鐘檢測選擇模塊。
其中,第一軟件鑒相器、第一濾波及控制鎖相算法模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及OCXO依次連接,構成了第一鎖相環(huán),它用于將OCXO與參考時鐘源鎖定。
第二軟件鑒相器、第二濾波及控制鎖相算法模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及TCVCXO依次連接,構成第二鎖相環(huán),它用于將TCVCXO與參考時鐘鎖定。
時鐘檢測選擇模塊用于檢測作為主用時鐘的OCXO是否工作正常,如果不正常則切換到備用時鐘TCVCXO,同時上報告警信息,例如,上報給通信設備中用于起控制作用的單板。并且,第一和第二鎖相環(huán)輸出到時鐘檢測選擇模塊。
在本實施例中,第一和第二鎖相環(huán)以及時鐘檢測選擇模塊都設置在同一塊單板上。
下面簡要說明OCXO和TCVCXO。
石英晶體的振蕩頻率是會隨溫度的變化而變化的,可以作出一根頻率對溫度的變化曲線,在不同的溫度下該變化曲線的斜率是不同的。OCXO中有一個加熱器,通過負反饋機制使石英晶體的溫度保持在一個較小范圍,而在該范圍中振蕩頻率對溫度不敏感,或者說變化曲線比較平坦。TCVCXO中有一個溫度傳感器,可以根據(jù)不同的溫度設定不同的控制電壓進行頻率補償。TCVCXO和OCXO相比成本較低。
需要指出的是,除了OCXO,在根據(jù)本發(fā)明的其他實施例中,主用時鐘也可以由恒溫晶體振蕩器、銣鐘或銫鐘實現(xiàn)。
第一和第二鎖相環(huán)的輸入都是參考源,在本發(fā)明中,參考源可以是以下之一全球定位系統(tǒng)(Global Position System,簡稱“GPS”)、E1時鐘、或通信樓綜合定時供給系統(tǒng)(Building Integrated Timing Supply system,簡稱“BITS”)。
本實施例中,第一和第二鎖相環(huán)采用軟件鎖相方式實現(xiàn)。本領域的普通技術人員可以理解,在其他實施例中,第一和第二鎖相環(huán)也可以采用硬件鎖相方式實現(xiàn)。鎖相環(huán)技術是本領域普通技術人員所公知的現(xiàn)有技術,在此不做贅述。
以上對本實施例的時鐘備份系統(tǒng)構成進行了說明,下面描述該時鐘備份系統(tǒng)的動態(tài)工作過程。
在通信設備啟動時,第一和第二鎖相環(huán)通過對參考源的鎖相,校準主用和備用時鐘。在正常工作時,時鐘檢測選擇模塊判定來自第一鎖相環(huán)的OCXO正常,并將主用時鐘信號作為基站基準時鐘輸出。如果主用時鐘發(fā)生故障,時鐘檢測選擇模塊檢測到主用時鐘信號異常,此時,如果來自第二鎖相環(huán)的TCVCXO信號正常,則將備用時鐘信號作為基站基準時鐘輸出,并上報告警信息。
在根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的時鐘備份系統(tǒng)中,作為主用時鐘的OCXO所在的第一鎖相環(huán)和作為備用時鐘的TCVCXO所在的第二鎖相環(huán)分別在兩塊單板內(nèi),當OCXO工作不正常時,切換到TCVCXO所在的單板。其工作原理和第一實施例相似,在此不做贅述。
由此可見,本發(fā)明在滿足基站系統(tǒng)的時鐘可靠性要求的同時,降低了基站時鐘備份成本。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例,已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述,但本領域的普通技術人員應該明白,可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變,而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),包含主用時鐘和備用時鐘,其特征在于,所述備用時鐘采用溫度補償電壓控制晶體振蕩器實現(xiàn)。
2.根據(jù)權利要求1所述的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其特征在于,所述主用時鐘和備用時鐘在同一塊單板上,該單板中包含一個時鐘檢測選擇模塊和第一、第二鎖相環(huán),其中,第一鎖相環(huán)中包含所述主用時鐘,該第一鎖相環(huán)用于將該主用時鐘與參考時鐘源鎖定;第二鎖相環(huán)中包含所述備用時鐘,該第二鎖相環(huán)用于將該備用時鐘與所述參考時鐘源鎖定;所述時鐘檢測選擇模塊用于檢測所述主用時鐘是否工作正常,如果不正常則切換到所述備用時鐘。
3.根據(jù)權利要求2所述的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其特征在于,所述鎖相環(huán)可以采用軟件或硬件鎖相方式。
4.根據(jù)權利要求2所述的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其特征在于,所述參考源可以是以下之一全球定位系統(tǒng)、E1時鐘、或通信樓綜合定時供給系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求2所述的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其特征在于,所述時鐘檢測選擇模塊還用于在所述主用時鐘工作不正常時上報告警信息。
6.根據(jù)權利要求1所述的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其特征在于,所述主用時鐘和備用時鐘分別在兩塊單板內(nèi),當主用時鐘工作不正常時切換到備用時鐘所在的單板。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其特征在于,所述主用時鐘可以使用以下器件之一實現(xiàn)恒溫晶體振蕩器、銣鐘或銫鐘。
8.根據(jù)權利要求7所述的通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),其特征在于,所述通信設備可以是移動通信網(wǎng)絡中的基站。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信技術,公開了一種通信設備中的時鐘備份系統(tǒng),使得在滿足時鐘可靠性要求的前提下,降低基站時鐘備份成本。本發(fā)明中,以TCVCXO作為通信設備(如基站)的備用時鐘。主、備用時鐘設計在同一單板的兩個鎖相環(huán)中,通過兩個鎖相環(huán)與參考源鎖定,通過時鐘檢測選擇進行主備切換。
文檔編號H04Q7/30GK1859005SQ200510111110
公開日2006年11月8日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權日2005年12月2日
發(fā)明者屈濤 申請人:上海華為技術有限公司
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