專利名稱：一種分布式基站中的時鐘同步方法及分布式基站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通訊領域，特別是涉及一種分布式基站中的時鐘同步方法及分 布式基站。
背景技術：
隨著人們環(huán)保意識的增強、密集城區(qū)站址資源日漸稀缺以及傳統(tǒng)基站的工
程成本較高等原因，從2005年之后基于BBU+RRU的分布式基站以其便于快 速施工、節(jié)約成本，逐步成為新一代基站的主流，并最早在WCDMA領域獲 得應用。與傳統(tǒng)的基站不同的是，分布式基站分成了兩個獨立的部分射頻遠 端單元(RRU， Remote Radio Unit)與基帶單元(BBU, Base band Unit),并通 過遠距離傳輸手段如光纖或電纜將兩者連接，然后將射頻單元放置在各種需要 的;也方。
利用傳統(tǒng)的宏基站建網(wǎng)方式在高話務量地區(qū)建設無線網(wǎng)絡如GSM無線網(wǎng) 絡時，常常會存在站點獲取困難、工程施工復雜、設備利用不充分等諸多問題， 使得運營商難以有效降低建網(wǎng)和運營成本。BBU+RRU的分布式基站解決方案 正是在這種背景下產(chǎn)生。然而，采用BBU+RRU的這種方案時，BBU通過光 纖或電纜與RRU進行通信，這就必然存在BBU和RRU之間的時鐘同步問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分布式基站中的時鐘同步方法及分布式基站，以 實現(xiàn)分布式基站中相分離的基帶單元和射頻遠端單元之間的時鐘同步。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種分布式基站，包括相互連接的基帶 單元和射頻遠端單元，其中，所述射頻遠端單元包括
鎖相環(huán)單元，用于接收并恢復出所述基帶單元輸入的時鐘信號，并對所述 時鐘信號進行鎖相來產(chǎn)生與所述時鐘信號同步的本地&出時鐘。
所述的基站，其中，所述鎖相環(huán)單元包括時鐘鑒相單元、鎖相算法單元、 數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和壓控振蕩單元，
時鐘鑒相單元，用于對所述時鐘信號和本地基礎時鐘進行鑒相，并將獲得 的鑒相值輸出至鎖相算法單元；
鎖相算法單元，用于對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓， 并將壓控電壓輸出至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元；
數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將所述鎖相算法單元輸出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電 壓，并將所述模擬電壓輸出至壓控振蕩單元；
壓控振蕩單元，用于根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的模擬電壓，產(chǎn)生本地基 礎時鐘，并將所述產(chǎn)生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。
所述的基站，其中，所述鎖相算法單元包括
鑒相值采樣單元，用于獲得時鐘鑒相單元輸出的鑒相值，并將所述鑒相值 與預設的標準鑒相值進行比較，獲得鑒相差值；
濾波單元，用于對所述鑒相值采樣單元獲得的鑒相差值進行線性化處理， 并獲得相位增量和相位增量累計，所述相位增量累計為當前的鑒相值與首次鑒 相值的差，所述相位增量為當前的相位增量累計與上次相位增量累計的差；
壓控電壓計算單元，用于根據(jù)濾波單元獲得的相位增量和相位增量累計計 算壓控電壓；
鎖相處理單元，用于根據(jù)所述壓控電壓進行鎖相狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件的判斷。 所述的基站，其中，所述時鐘鑒相單元為可編程邏輯陣列器件。 所述的基站，其中，所述壓控振蕩單元包括溫度補償晶體振蕩器、恒溫
石英晶體振蕩器或壓控晶體振蕩器。
本發(fā)明還公開了一種射頻遠端單元，其中，包括鎖相環(huán)單元，用于接收
并恢復出基帶單元輸入的時鐘信號，并對所述時鐘信號進行鎖相來產(chǎn)生與所述
時鐘信號同步的本地基礎時鐘。
所述的射頻遠端單元，其中，所述鎖相環(huán)單元包括時鐘鑒相單元、鎖相
算法單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和壓控振蕩單元，
時鐘鑒相單元，用于對所述時鐘信號和本地基礎時鐘進行鑒相，并將獲得
的鑒相值輸出至鎖相算法單元；
鎖相算法單元，用于對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓，
并將所述壓控電壓輸出至凄M莫轉(zhuǎn)換單元；
數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將所述鎖相算法單元輸出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電 壓，并將所述模擬電壓輸出至壓控振蕩單元；
壓控振蕩單元，用于根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的模擬電壓產(chǎn)生本地基礎 時鐘，并將所述產(chǎn)生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。
本發(fā)明還公開了一種鎖相環(huán)裝置，其中，包括時鐘鑒相單元、鎖相算法 單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和壓控振蕩單元，
時鐘鑒相單元，用于對所述時鐘信號和本地基礎時鐘進行鑒相，并將獲得 的鑒相值輸出至鎖相算法單元；
鎖相算法單元，用于對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓， 并將所述壓控電壓輸出至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元；
數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將所述鎖相算法單元輸出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電 壓，并將所述模擬電壓輸出至壓控振蕩單元；
壓控振蕩單元，用于根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的模擬電壓產(chǎn)生本地基礎 時鐘，并將所述產(chǎn)生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。
本發(fā)明還公開了 一種分布式基站中的時鐘同步方法，其中，包括如下步驟
步驟一，射頻遠端單元接收并恢復出基帶單元輸入的時鐘信號；
步驟二，射頻遠端單元對所述時鐘信號進行鎖相，并產(chǎn)生與所述時鐘信號 同步的本地基礎時鐘。
所述的方法，其中，在所述步驟二包括
步驟a，時鐘鑒相單元對所述時鐘信號和本地基礎時鐘信號進行鑒相，并 獲得鑒相值；
步驟b，鎖相算法單元對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓； 步驟c，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將所述壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓； 步驟d，壓控振蕩單元根據(jù)所述模擬電壓產(chǎn)生本地基礎時鐘，并將所述產(chǎn) 生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。 所述的方法，其中，所述步驟a包括
對本地基礎時鐘進行分頻，并對所述基帶單元輸入的時鐘信號進行倍頻；
用所述倍頻后的時鐘信號采集所述分頻后的本地基礎時鐘； 用所述倍頻后的時鐘信號計算所述分頻后的本地基礎時鐘的上升沿脈沖
的距離，計算出一次就產(chǎn)生一個中斷，并獲得鑒相值，所述鑒相值為得到的記數(shù)值。
所述的方法，其中，所述步驟b包括
進行鑒相值采樣，獲得時鐘鑒相單元輸出的鑒相值，并將所述鑒相值與預 設的標準鑒相值進行比較，獲得鑒相差值；
對獲得的鑒相差值進行線性化處理，并獲得相位增量和相位增量累計，所 述相位增量累計為當前的鑒相值與首次鑒相值的差，所述相位增量為當前的相 位增量累計與上次相位增量累計的差；
根據(jù)獲得的相位增量和相位增量累計計算壓控電壓；
根據(jù)計算的壓控電壓進行鎖相狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件的判斷。
本發(fā)明的技術效果在于
本發(fā)明通過在RRU中設置鎖相環(huán)單元來實現(xiàn)分布式基站的BBU與RRU 之間的時鐘同步，節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)成本，且通用性較好，使用與GSM， WCDMA 等多種通信系統(tǒng)。
圖1為本發(fā)明一實施例的分布式基站的結構示意圖2為本發(fā)明另一實施例的分布式基站的結構示意圖3為本發(fā)明又一實施例的分布式基站的結構示意圖4為本發(fā)明一實施例中，鎖相環(huán)單元的一種具體實現(xiàn)；
圖5是本發(fā)明一實施例的時鐘同步方法的流程示意圖6是本發(fā)明一實施例中，射頻遠端單元進行鎖相的流程示意圖。
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，下面將結合附圖及具體實 施例對本發(fā)明進行詳細描述。
本發(fā)明利用軟件鎖相來實現(xiàn)分布式基站的BBU與RRU之間的時鐘同步。
圖1為本發(fā)明一實施例的分布式基站的結構示意圖。如圖1，本發(fā)明一實
施例的分布式基站100包括基帶單元101和射頻遠端單元102;射頻遠端單 元102又包括鎖相環(huán)單元103，用于接收并恢復出基帶單元輸入的時鐘信號， 并對恢復出的時鐘信號進行鎖相以產(chǎn)生與時鐘信號同步的射頻遠端單元的本 地基礎時鐘。其中，基帶單元和射頻遠端單元通過遠距離傳輸手段相連接。示 例性地，BBU和RRU通過光纖相連接，BBU可將其光接口配置為REC模式， RRU可將其光接口配置為RE模式。
圖2為本發(fā)明另一實施例的分布式基站的結構示意圖。如圖2，在本發(fā)明 的該實施例中，鎖相環(huán)單元103包括時鐘鑒相單元201、鎖相算法單元202、 數(shù)模轉(zhuǎn)換單元(D/A轉(zhuǎn)換單元)203和壓控振蕩單元204。時鐘鑒相單元，主 要完成鎖相環(huán)中的鑒相器功能，用于獲取外部參考時鐘和本地基礎時鐘，并對 這兩個時鐘進行鑒相，并把獲得的鑒相值輸出到鎖相算法單元，其中，上述外 部參考時鐘即為BBU輸入的、在RRU光接口恢復出的時鐘信號；鎖相算法 單元，是軟件鎖相的關鍵環(huán)節(jié)，該單元從時鐘鑒相單元獲得鑒相值，對所述鑒 相值進行線性化處理，并4艮據(jù)鑒相值完成壓控電壓的計算，并將數(shù)字電壓形式 的壓控電壓輸出至數(shù)才莫轉(zhuǎn)換單元；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于完成數(shù)模轉(zhuǎn)換，即將鎖 相算法單元輸出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓，并將模擬電壓輸出至壓控振蕩單 元以控制壓控振蕩單元的頻率；壓控振蕩單元，用于根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的 模擬電壓產(chǎn)生本地基礎時鐘，并將產(chǎn)生的本地基礎時鐘輸出至時鐘鑒相單元； 壓控振蕩單元受控于模擬電壓，它產(chǎn)生的本地基礎時鐘的頻率會隨著模擬電壓 的變化而變化；這^f就形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。
圖3為在本發(fā)明的一實施例中，鎖相算法單元的結構示意圖。如圖3,該 鎖相算法單元202包括鑒相值采樣單元301,對鑒相值進行釆樣以獲得時鐘 鑒相單元輸出的鑒相值，并將得到的鑒相值與預設的標準鑒相值進行比較，獲 得鑒相差值，并保存鑒相差值；濾波單元302,用于對所述鑒相值采樣單元獲 得的鑒相差值進行線性化處理，并獲得相位增量和相位增量累計，其中，相位 增量累計為當前的鑒相值與首次鑒相值的差，通過當前的鑒相值減去首次鑒相 值獲得，相位增量為當前的相位增量累計與上次相位增量累計的差，通過當前 的相位增量累計減去上次相位增量累計獲得；壓控電壓計算單元303,用于根 據(jù)濾波單元獲得的相位增量和相位增量累計計算壓控電壓；鎖相處理單元 304,用于根據(jù)壓控電壓進行鎖相狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件的判斷。
圖4為本發(fā)明一實施例中，鎖相環(huán)單元的一種具體實現(xiàn)。如圖4,在該具 體實現(xiàn)中，時鐘鑒相單元的鑒相功能通過可編程邏輯陣列FPGA器件來實現(xiàn)， 鎖相算法單元通過在CPU中設置相應的鎖相控制算法來實現(xiàn)，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元 通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片來實現(xiàn)，如AD5541芯片，壓控振蕩單元通過溫度補償晶陣 TCXO來實現(xiàn)。在該具體實現(xiàn)中，鎖出的是一個IOM的本地基礎時鐘。FPGA 對RRU光接口恢復的參考時鐘61.44M和本地10M晶陣的輸出時鐘10M進行 鑒相，輸出一個21位的鑒相值,并把該鑒相值發(fā)送給CPU以利用鎖相控制算 法來計算得到一個電壓值；如果該電壓值和上次電壓值不同，則把這個電壓值 送給FPGA,由FPGA發(fā)送給D/A芯片AD5541, AD5541把數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換為模 擬電壓，用這個模擬電壓來控制本地晶陣得到10M時鐘，本地10M晶陣采用的 是溫度補償晶陣TCXO,而IOM本地基礎時鐘再發(fā)送給FPGA,從而形成閉 環(huán)控制電路。
圖5是本發(fā)明一實施例的時鐘同步方法的流程示意圖。如圖5，本發(fā)明一 實施例的方法包括
步驟501,射頻遠端單元接收并恢復出基帶單元輸入的時鐘信號；
步驟502，射頻遠端單元對恢復出的時鐘信號進行鎖相，并產(chǎn)生與該時鐘 信號同步的本地基礎時鐘。
進一步地，參見圖6，本發(fā)明的一實施例射頻單元進行鎖相的步驟即步驟 502包括
步驟601，進行時鐘鑒相，鑒相就是比較外部參考時鐘即RRU恢復出的 BBU的輸入時鐘和TCXO輸出時鐘即本地基礎時鐘的相位或者頻率差；具體 地，可通過時鐘鑒相單元如FPGA來進行時鐘鑒相。
示例性地，BBU通過光纖把61.4Mhz的時鐘發(fā)送到RRU端的光口芯片， RRU端光口芯片恢復出61.4Mhz時鐘，并發(fā)送給時鐘鑒相單元如FPGA，然 后，F(xiàn)PGA同時接收來自本地晶陣的10Mhz時鐘進行時鐘鑒相功能。鑒相有 兩個重要參數(shù)鑒相精度和鑒相時間，鑒相精度與鑒相時鐘相關，鑒相時鐘采 用FPGA內(nèi)部倍頻得出，鑒相時間與本地基礎時鐘有關。
進一步地，該鑒相步驟包括
步驟A,對本地基礎時鐘進行分頻，對外部參考時鐘進行倍頻； 步驟B，用倍頻的外部參考時鐘采分頻后的本地基礎時鐘；
離，計算出一次就產(chǎn)生一個中斷，得到一個記數(shù)值，即鑒相值，將該值發(fā)送給 鎖相算法單元，如CPU。
下面給出鑒相值獲得的具體實例。
1)將10MHz本地基礎時鐘分頻成5Hz時鐘，61.44MHz時鐘倍頻為 245.76Mhz時鐘；
2 )用245.76MHz時鐘取5Hz時鐘的上升沿，脈沖寬度為一個245.76MHz 時鐘周期；
3 )用245.76MHz時鐘計算5Hz時鐘的上升沿脈沖的距離，計算出一次就 產(chǎn)生一個中斷，得到一個記數(shù)值，將該值送給鎖相算法單元。
在該例子中，鑒相時鐘頻率就為245.76MHz，鑒相周期為200ms。而用 245.76Mhz去數(shù)5hz得到記數(shù)值約491512000,由于TCXO的頻率調(diào)整有限， FPGA內(nèi)計算5Hz的上升沿脈沖距離的計數(shù)器可以只保留低位，在正常的情況 下5Hz的上升沿脈沖的距離的高位都是一樣的，這里只關注低21位。21位數(shù) 的最大表示范圍為2097152，又有917504+2097152*23=491512000,所以，我 們看到的標準鑒相值就是917503。
步驟602，鎖相算法單元如CPU對鑒相值進行線性化處理，并計算出壓 控電壓；
該步驟具體包括
步驟al，鑒相值采樣，F(xiàn)PGA每200ms送給CPU—個鑒相值，產(chǎn)生一次 中斷，CPU獲得該鑒相值，與標準鑒相值進行比較，得到鑒相差值，并保存 鑒相差值；
步驟bl，線形化鑒相差值，完成濾波功能；通過對鑒相值采樣得到的鑒 相差值進行突變鑒相差值屢除，然后，計算得到當前鑒相值，并保存計算得到 的第一次當前鑒相值作為首次鑒相值；壓控電壓需要兩個控制系數(shù)需要從線性 化處理過程得到， 一個是相位增量， 一個是相位增量累計；相位增量累計為當
前鑒相值與首次鑒相值的差，通過當前鑒相值減去首次鑒相值得到的；相位增 量為當前的相位增量累計與上次相位增量累計的差，通過用當前的相位增量累 計減去上次相位增量累計得到。這樣，就完成了濾波的功能。
步驟cl，計算壓控電壓。壓控電壓的計算是根據(jù)時鐘鎖相控制原理的公 式來得到的。公式如下
delt= Ka*phase+Kd*dphase
其中delt是壓控振蕩單元的控制電壓增量，phase是時鐘的相位，dphase 是時鐘相位的變化，而Ka,Kd是加權系數(shù)。在本發(fā)明中，phase為鑒相增量值， dphase為鑒相增量累計值。另外，鎖相環(huán)的狀態(tài)存在五個狀態(tài)，相應的有四套 Ka，Kd值，有 一個狀態(tài)為失鎖狀態(tài)。
步驟dl，鎖相處理，進行模式轉(zhuǎn)換判斷；鎖相狀態(tài)包括五個狀態(tài)，分別 是加熱、快速捕捉、快速鎖定、慢速鎖定和保持。首先，要進行時鐘信號是否 正常的檢測，不正常則需告警。然后，就是對鎖相環(huán)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換進行條件判斷。 正常的啟動狀態(tài)轉(zhuǎn)換是快捕到快鎖，快鎖到慢鎖。TCXO不需要預熱。而保 持狀態(tài)是失鎖狀態(tài)，鎖相環(huán)在失鎖時就跳到保持狀態(tài)。
(1) 加熱
對于恒溫石英晶體振蕩器ocxo而言需要一個加熱時間，溫度補償晶體 振蕩器TCXO和普通壓控晶體振蕩器VCXO不需要加熱，在保證整個鎖相框 架的前提下，這個時間可以很短，在這個狀態(tài)下Ka， Kd為O， TCXO的輸入 電壓是一個定值。在本發(fā)明中，該輸入電壓值為一個默認電壓0X8000,該值 對應到AD5541的中間電壓，理論值為2.5V，另外，在預熱狀態(tài)下，是不需 要調(diào)控電壓控制晶陣的。這個狀態(tài)的目的就是預熱晶陣，使晶陣迅速進入正常 工作狀態(tài)。
(2) 快速捕捉
由于此時處于鎖相的初始狀態(tài)，本地時鐘頻率會與預期鎖定狀態(tài)的頻率偏 差較大，所以，這時Kd起決定性作用，Kd較大且Kd Ka,TCXO迅速向目 標頻率靠攏當達到一定程度，至于相位暫且不關心。當在一定的時間T內(nèi)的 鑒相差值Phdelt都小于某個值就可以進入下一個狀態(tài)快速鎖定。這一個階段可 能消耗的時間比較多。而它也是鎖相環(huán)到達跟蹤狀態(tài)的前一個階段。
快速捕捉狀態(tài)下各系數(shù)參考值 Ka=0.00001; Kd=33;T=100s; Phdelt=500;
(3) 快速鎖定
當鎖相狀態(tài)達到此狀態(tài)時，TCXO已經(jīng)接近目標頻率，鎖相環(huán)已經(jīng)進入跟 蹤狀態(tài)。這時Ka，Kd都起作用，并且相對與前一個狀態(tài)，Ka變大，Kd變小。 但Kd依然大于Ka, Ka的作用是防止TCXO向目標頻率調(diào)整時產(chǎn)生過沖，保 證TCXO的調(diào)整越靠近目標頻率調(diào)整越慢，也就是說向目標頻率靠近的速度 慢一點。當在一定的時間T內(nèi)鑒相差值Phdelt都小于某個值就可以進入下一 個狀態(tài)慢速鎖定。在這種情況下,如果出現(xiàn)鑒相差值過大，也就是鑒相值發(fā)生 抖動，鎖相環(huán)將回退到快速捕捉狀態(tài)。
快速鎖定狀態(tài)下各系數(shù)參考值
Ka=1.4 ; Kd=20;T=100s; Phdelt=150;
(4) 慢速鎖定
這個狀態(tài)是鎖相的最終穩(wěn)定工作鎖定狀態(tài)。這時Ka， Kd都起作用，Kd 的值要比快速鎖定時都要小，Ka的值比較大這時主要要保持相位的穩(wěn)定性， 保證PLL穩(wěn)定工作，是PLL的長期穩(wěn)定工作狀態(tài)。在這種情況下如果出現(xiàn)鑒 相差值過大，也就是鑒相值發(fā)生抖動，PLL將回退到快速鎖定狀態(tài)，但這都屬 于正常情況。
慢速鎖定狀態(tài)下各系數(shù)參考值
Ka=2; Kd=5; Phdelt=150;
(5) 保持
這個狀態(tài)是為失鎖狀態(tài)。鎖相環(huán)當相關的鎖相條件無法滿足的情況下，就 會從正常狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到該狀態(tài)。如果條件又重新恢復了 ，鎖相環(huán)就又會重新鎖相， 直至鎖定時鐘。另外，在該狀態(tài)下，調(diào)控電壓會保持到上一次鎖定狀態(tài)時的 DA值。此時，鑒相值的變化不會對鎖相環(huán)產(chǎn)生任何影響。
在上述狀態(tài)中，快捕，快鎖和慢鎖，需要把計算出來的壓控電壓與上次些 的電壓進行比較，若二者不同，則把該電壓送給DA調(diào)節(jié)TCXO的頻率。而 鎖相環(huán)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的判斷條件為在一定的時間范圍內(nèi)，鑒相增量是否超過一定 范圍，當符合限定時間內(nèi)鑒相增量值在限定范圍內(nèi)時，鎖相環(huán)就從一個狀態(tài)跳
到另一個狀態(tài)，直到鎖定。
步驟603，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將計算出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓。 步驟604，壓控振蕩單元根據(jù)模擬電壓產(chǎn)生本地基礎時鐘，并將產(chǎn)生的本 地基礎時鐘輸出至時鐘鑒相單元，以形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
在本發(fā)明該實施例的方法中，各步驟可通過相應的功能單元來實現(xiàn)。
與傳統(tǒng)的硬件鎖環(huán)相比，軟件鎖相環(huán)基于優(yōu)越性，可以實現(xiàn)如下硬件鎖相 環(huán)難以實現(xiàn)的要求
(1) 可以利用計算機靈活的處理能力實現(xiàn)優(yōu)化濾波或自適應濾波。 濾波可以用數(shù)字積分的形式形成無限大的直流增益，以實現(xiàn)完全無差調(diào)
節(jié)。若希望將相乘器產(chǎn)生的倍頻成分濾掉，可以設計一種數(shù)字濾波算法，使其 在濾波電壓的倍頻之處為零點，而且在信號變化時可以根據(jù)實測濾波電壓值去 修正濾波算法，使其零點也跟著變化以滿足測試要求。這在硬件鎖相中是很難 實現(xiàn)的；
(2) 可以強行改變積分值以實現(xiàn)快速鎖定；
硬件電路中的積分值如電容的電壓、電感的電流等是不能突變的。但程 序中的數(shù)據(jù)卻可以根據(jù)實際需要強行賦值，這樣能實現(xiàn)一步鎖定。
(3)秉承BBU+RRU節(jié)約成本的理念，軟件鎖相相對于硬件鎖相也極大 的節(jié)約了產(chǎn)品的開發(fā)成本。
由上述論述可知，軟件鎖相方案應用在BBU+RRU產(chǎn)品中是非常好的選 擇。采用本發(fā)明所述方法，與現(xiàn)有技術相比，達到了基帶單元與射頻遠端單元 之間的時鐘同步的效果，節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)成本，且通用性較好，使用與GSM， WCDMA等多種通信系統(tǒng)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種分布式基站，包括相互連接的基帶單元和射頻遠端單元，其特征在于，所述射頻遠端單元包括鎖相環(huán)單元，用于接收并恢復出所述基帶單元輸入的時鐘信號，并對所述時鐘信號進行鎖相來產(chǎn)生與所述時鐘信號同步的本地基礎時鐘。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基站，其特征在于，所述鎖相環(huán)單元包括時鐘 鑒相單元、鎖相算法單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和壓控振蕩單元，時鐘鑒相單元，用于對所述時鐘信號和本地基礎時鐘進行鑒相，并將獲得 的鑒相值輸出至鎖相算法單元；鎖相算法單元，用于對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓，并將壓控電壓輸出至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將所述鎖相算法單元輸出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電 壓，并將所述模擬電壓輸出至壓控振蕩單元；壓控振蕩單元，用于根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的模擬電壓，產(chǎn)生本地基 礎時鐘，并將所述產(chǎn)生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基站，其特征在于，所述鎖相算法單元包括 鑒相值釆樣單元，用于獲得時鐘鑒相單元輸出的鑒相值，并將所述鑒相值與預設的標準鑒相值進行比較，獲得鑒相差值；濾波單元，用于對所述鑒相值采樣單元獲得的鑒相差值進行線性化處理， 并獲得相位增量和相位增量累計，所述相位增量累計為當前的鑒相值與首次鑒 相值的差，所述相位增量為當前的相位增量累計與上次相位增量累計的差；壓控電壓計算單元，用于根據(jù)濾波單元獲得的相位增量和相位增量累計計 算壓控電壓；鎖相處理單元，用于根據(jù)所述壓控電壓進行鎖相狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件的判斷。
4. 根據(jù)權利要求2-3中任一項所述的基站，其特征在于，所述時鐘鑒相單 元為可編程邏輯陣列器件。
5. 根據(jù)權利要求2-3中任一項所述的基站，其特征在于，所述壓控振蕩單 元包括溫度補償晶體振蕩器、恒溫石英晶體振蕩器或壓控晶體振蕩器。
6. —種射頻遠端單元，其特征在于，包括鎖相環(huán)單元，用于接收并恢 復出基帶單元輸入的時鐘信號，并對所述時鐘信號進行鎖相來產(chǎn)生與所述時鐘 信號同步的本地基礎時鐘。
7. 根據(jù)權利要求6所述的射頻遠端單元，其特征在于，所述鎖相環(huán)單元 包括時鐘鑒相單元、鎖相算法單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和壓控振蕩單元，時鐘鑒相單元，用于對所述時鐘信號和本地基礎時鐘進行鑒相，并將獲得 的鑒相值輸出至鎖相算法單元；鎖相算法單元，用于對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓， 并將所述壓控電壓輸出至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將所述鎖相算法單元輸出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電 壓，并將所述模擬電壓輸出至壓控振蕩單元；壓控振蕩單元，用于根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的模擬電壓產(chǎn)生本地基礎 時鐘，并將所述產(chǎn)生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。
8. —種鎖相環(huán)裝置，其特征在于，包括時鐘鑒相單元、鎖相算法單元、 數(shù)模轉(zhuǎn)換單元和壓控振蕩單元，時鐘鑒相單元，用于對所述時鐘信號和本地基礎時鐘進行鑒相，并將獲得 的鑒相值輸出至鎖相算法單元；鎖相算法單元，用于對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓， 并將所述壓控電壓輸出至數(shù);f莫轉(zhuǎn)換單元；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將所述鎖相算法單元輸出的壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電 壓，并將所述模擬電壓輸出至壓控振蕩單元；壓控振蕩單元，用于根據(jù)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換單元輸出的模擬電壓產(chǎn)生本地基礎 時鐘，并將所述產(chǎn)生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。
9. 一種分布式基站中的時鐘同步方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一，射頻遠端單元接收并恢復出基帶單元輸入的時鐘信號； 步驟二，射頻遠端單元對所述時鐘信號進行鎖相，并產(chǎn)生與所述時鐘信號同步的本地基礎時鐘。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步驟二包括 步驟a,時鐘鑒相單元對所述時鐘信號和本地基礎時鐘信號進行鑒相，并獲得鑒相值；步驟b,鎖相算法單元對所述鑒相值進行線性化處理，并計算出壓控電壓； 步驟c，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元將所述壓控電壓轉(zhuǎn)換為模擬電壓； 步驟d，壓控振蕩單元根據(jù)所述模擬電壓產(chǎn)生本地基礎時鐘，并將所述產(chǎn) 生的本地基礎時鐘輸出至所述時鐘鑒相單元。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的方法，其特征在于，所述步驟a包括 對本地基礎時鐘進行分頻，并對所述基帶單元輸入的時鐘信號進行倍頻； 用所述倍頻后的時鐘信號采集所述分頻后的本地基礎時鐘； 用所述倍頻后的時鐘信號計算所述分頻后的本地基礎時鐘的上升沿脈沖的距離，計算出一次就產(chǎn)生一個中斷，并獲得鑒相值，所述鑒相值為得到的記 數(shù)值。
12. 根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述步驟b包括 進行鑒相值采樣，獲得時鐘鑒相單元輸出的鑒相值，并將所述鑒相值與預設的標準鑒相值進行比較，獲得鑒相差值；對獲得的鑒相差值進行線性化處理，并獲得相位增量和相位增量累計，所 述相位增量累計為當前的鑒相值與首次鑒相值的差，所述相位增量為當前的相 位增量累計與上次相位增量累計的差；才艮據(jù)獲得的相位增量和相位增量累計計算壓控電壓；根據(jù)計算的壓控電壓進行鎖相狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件的判斷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分布式基站中的時鐘同步方法及分布式基站，該分布式基站包括基帶單元和射頻遠端單元，其中，射頻遠端單元包括鎖相環(huán)單元，用于接收并恢復出所述基帶單元輸入的時鐘信號，并對所述時鐘信號進行鎖相來產(chǎn)生與所述時鐘信號同步的本地基礎時鐘。該方法包括射頻遠端單元接收并恢復出基帶單元輸入的時鐘信號；射頻遠端單元對所述時鐘信號進行鎖相，并產(chǎn)生與所述時鐘信號同步的本地基礎時鐘。本發(fā)明通過在RRU中設置鎖相環(huán)單元來實現(xiàn)分布式基站的BBU與RRU之間的時鐘同步，節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)成本，且通用性較好，使用與GSM，WCDMA等多種通信系統(tǒng)。
文檔編號H04L7/033GK101170399SQ20071017827
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權日2007年11月28日
發(fā)明者屈武志 申請人:中興通訊股份有限公司