一种全网基站的时钟偏差调整方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种全网基站的时钟偏差调整方法及装置，涉及移动通信领域，其方法包括以下步骤：确定全网基站中的基准基站；分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差；按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短路径；根据基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间的第一时钟偏差，分别得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差，并保存到相应的目标基站中；每个目标基站在收到基准基站发送的时钟调整命令时，根据所保存的第二时钟偏差，对其时钟偏差进行调整。本发明基于一阶线性回归和最短路径算法，使全网基站同步所需时间较短，离基准基站较远的目标基站的同步精度也较高。
【专利说明】一种全网基站的时钟偏差调整方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信领域，具体地说，涉及一种全网基站的时钟偏差调整方法及 装直。
【背景技术】
[0002] 移动通信系统并不要求基站之间时钟同步，但是在不同步的网络中，同频和邻频 干扰不可控制，IRC (Interference Rejection Combining，干扰抑制合并）、DFCA (Dynamic Frequency and Channel Allocation,动态步页点和信道分配)、SAIC (Single Antenna Interference Cancellation,单天线干扰消除）等功能的使用效果，不如在同步网络中好， 或者根本无法使用，所以全网基站时钟同步具有重要意义。
[0003] 目前业界实现基站时钟同步有两种常见做法，第一种是硬同步，给每个基站安装 一个GPS (Global Positioning System,全球定位系统)，使全网基站达到时钟同步。这种 做法的优点是同步精度高，缺点是需要增加额外的硬件成本和施工复杂性，还可能受天气、 地理等因素的影响，造成GPS信号接收不稳定。
[0004] 另一种方法是软同步，通过软件实现时钟同步，目前已有厂商实现该功能。软同步 的基本流程是这样的，先确定网络中的某个基站为基准基站，然后收集它与相邻目标基站 之间的时钟偏差数据，根据偏差量对相邻目标基站进行时钟调整，使基准基站周围的一圈 目标基站都达到时钟同步，再以已同步的目标基站为基准基站。重复这个过程，经过一轮轮 地偏差数据搜集和时钟调整，从最初的基准基站开始，一圈圈向外同步，最终全网基站达到 同步。这种方法的优点是只需改动软件就能实现，不增加硬件成本，也没有GPS同步的不利 因素。缺点是达到全网基站同步所需时间较长，而且，离基准基站越远的基站，同步精度也 越低。
[0005] 本发明针对目前软同步全网同步时间长、离基准基站越远精度越低的缺点，提出 了基于一阶线性回归和最短路径算法的一种全网基站的时钟偏差调整方法及装置。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种全网基站的时钟偏差调整方法及装置，能更好地解决 目前的时钟软同步方法全网同步所需时间长、离基准基站越远精度越低的问题。
[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种全网基站的时钟偏差调整方法，包括以下步 骤：
[0008] 确定全网基站中的基准基站；
[0009] 分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差；
[0010] 按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短路径；
[0011] 根据基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间的第一时钟 偏差，分别得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差，并保存到相应的目标基站中；
[0012] 每个目标基站在收到基准基站发送的时钟调整命令时，根据所保存的第二时钟偏 差，对其时钟偏差进行调整。
[0013] 优选地，所述分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差的具 体步骤包括：
[0014] 分别搜集全网基站中所有相邻两基站之间的多组时钟偏差数据；
[0015] 对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，分别得到所有相邻两基 站之间的时钟偏差一阶线性回归方程，利用所述时钟偏差一阶线性回归方程计算所述全网 基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差；
[0016] 其中，所述时钟偏差数据包括时间戳和时钟偏差。
[0017] 优选地，所述按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短路径的 具体步骤包括：
[0018] 根据相邻两基站之间的第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关系路径图；
[0019] 按照最短路径算法，从所述全网基站时钟偏差关系路径图中找出从基准基站到每 个目标基站的最短路径。
[0020] 优选地，所述根据相邻两基站之间的第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关系 路径图的具体步骤包括：
[0021] 分别判断相邻两基站之间是否存在第一时钟偏差；
[0022] 若相邻两基站之间存在第一时钟偏差，则构造相邻两基站之间的关系路径；
[0023] 若相邻两基站之间不存在第一时钟偏差，则不作处理。
[0024] 优选地，所述得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差是通过将基准基站到 每个目标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间的时钟偏差值分别置加而获得的。
[0025] 优选地，所述对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，分别得到 所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性回归方程的步骤包括：
[0026] 对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，获得第一时钟偏差一阶 线性回归方程；
[0027] 利用所述第一时钟偏差一阶线性回归方程，计算出所述第一时钟偏差的标准差；
[0028] 根据所述第一时钟偏差的标准差，预设第一门限值，从所述多组时钟偏差数据中 找出高于所述第一门限值的时钟偏差数据进行删除；
[0029] 重复上述步骤，对剩余的多组时钟偏差数据再次运用线性回归算法处理，直至所 述多组时钟偏差数据都低于当前的门限值时，得到所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线 性回归方程。
[0030] 根据本发明的另一方面，提供了一种全网基站的时钟偏差调整装置，包括：
[0031] 确定|吴块，用于确定全网基站中的基准基站；
[0032] 获取第一时钟偏差模块，用于分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第 一时钟偏差；
[0033] 获取最短路径模块，用于按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的 最短路径；
[0034] 获取第二时钟偏差模块，用于根据基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有 相邻两基站之间的第一时钟偏差，分别得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差，并 保存到相应的目标基站中；
[0035] 调整模块，用于每个目标基站在收到基准基站发送的时钟调整命令时，根据所保 存的第二时钟偏差，对其时钟偏差进行调整。
[0036] 优选地，所述获取第一时钟偏差模块包括：
[0037] 搜索单元，用于分别搜集全网基站中所有相邻两基站之间的多组时钟偏差数据；
[0038] 计算单元，用于对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，分别得 到所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性回归方程，利用所述时钟偏差一阶线性回归方 程计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差；
[0039] 其中，所述时钟偏差数据包括时间戳和时钟偏差。
[0040] 优选地，所述获取最短路径模块包括：
[0041] 构造单元，用于根据相邻两基站之间的第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关 系路径图；
[0042] 获取单元，用于按照最短路径算法，从所述全网基站时钟偏差关系路径图中找出 从基准基站到每个目标基站的最短路径。
[0043] 优选地，所述构造单元包括：
[0044] 判断单元，用于分别判断相邻两基站之间是否存在第一时钟偏差；
[0045] 构造路径单元，用于当相邻两基站之间存在第一时钟偏差，则构造相邻两基站之 间的关系路径。
[0046] 与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
[0047] 本发明基于一阶线性回归和最短路径算法的全网时钟一次性偏差计算和调整方 法，使全网时钟软同步速度更快、精度更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]图1是现有技术提供的时钟偏差数据收集保存示意图；
[0049] 图2是本发明提供的一种全网基站的时钟偏差调整方法流程图；
[0050] 图3是本发明提供的一种全网基站的时钟偏差调整装置示意图；
[0051] 图4是本发明实施例提供的一种全网基站的时钟偏差调整方法流程图；
[0052] 图5是本发明实施例提供的全网基站时钟偏差关系路径图。
【具体实施方式】
[0053] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优 选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0054] 本发明在达到全网基站时钟同步所需时间和同步精度两方面都有改进。运用线性 回归算法，可使两两相邻基站之间的时钟偏差表述更加精确。采用最短路径算法，不需要和 基准基站之间存在直接的时钟偏差测量数据，就能折算出任意目标基站的时钟偏差，因此 可一次性计算出全网基站的时钟偏差，同时，路径的最短性可保证经历基站数最少，最大程 度降低折算过程中的累计精度损失。
[0055] 图2显示了本发明提供的一种全网基站的时钟偏差调整方法流程图，如图2所示， 包括以下步骤：
[0056] 步骤S201 :确定全网基站中的基准基站；
[0057] 步骤S202 :分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差；
[0058] 步骤S203 :按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短路径；
[0059] 步骤S204 :根据基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间 的第一时钟偏差，分别得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差，并保存到相应的目 标基站中；
[0060] 步骤S205 :每个目标基站在收到基准基站发送的时钟调整命令时，根据所保存的 第二时钟偏差，对其时钟偏差进行调整。
[0061] 所述分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差的具体步骤 包括：分别搜集全网基站中所有相邻两基站之间的多组时钟偏差数据；对所搜集到的所述 多组时钟偏差数据运用线性回归算法，分别得到所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性 回归方程，利用所述时钟偏差一阶线性回归方程计算所述全网基站中所有相邻两基站之间 的第一时钟偏差；其中，所述时钟偏差数据包括时间戳和时钟偏差。
[0062] 所述按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短路径的具体步骤 包括：根据相邻两基站之间的第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关系路径图；按照最 短路径算法，从所述全网基站时钟偏差关系路径图中找出从基准基站到每个目标基站的最 短路径。
[0063] 所述根据相邻两基站之间的第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关系路径图的 具体步骤包括：分别判断相邻两基站之间是否存在第一时钟偏差；若相邻两基站之间存在 第一时钟偏差，则构造相邻两基站之间的关系路径；若相邻两基站之间不存在第一时钟偏 差，则不作处理。
[0064] 所述得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差是通过将基准基站到每个目 标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间的时钟偏差值分别置加而获得的。
[0065] 所述对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，分别得到所有相邻 两基站之间的时钟偏差一阶线性回归方程的步骤包括：对所搜集到的所述多组时钟偏差数 据运用线性回归算法，获得第一时钟偏差一阶线性回归方程；利用所述第一时钟偏差一阶 线性回归方程，计算出所述第一时钟偏差的标准差；根据所述第一时钟偏差的标准差，预设 第一门限值，从所述多组时钟偏差数据中找出高于所述第一门限值的时钟偏差数据进行删 除；重复上述步骤，对剩余的多组时钟偏差数据再次运用线性回归算法处理，直至所述多组 时钟偏差数据都低于当前的门限值时，得到所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性回归 方程。
[0066] 图3显示了本发明提供的一种全网基站的时钟偏差调整装置示意图，如图3所示， 包括：确定模块301，用于确定全网基站中的基准基站；获取第一时钟偏差模块302,用于分 别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差；获取最短路径模块303,用 于按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短路径；获取第二时钟偏差模 块304,用于根据基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间的第一时 钟偏差，分别得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差，并保存到相应的目标基站中； 调整模块305,用于每个目标基站在收到基准基站发送的时钟调整命令时，根据所保存的第 二时钟偏差，对其时钟偏差进行调整。
[0067] 本发明所述获取第一时钟偏差模块302包括：搜索单元，用于分别搜集全网基站 中所有相邻两基站之间的多组时钟偏差数据；计算单元，用于对所搜集到的所述多组时钟 偏差数据运用线性回归算法，分别得到所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性回归方 程，利用所述时钟偏差一阶线性回归方程计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一 时钟偏差；其中，所述时钟偏差数据包括时间戳和时钟偏差。
[0068] 本发明所述获取最短路径模块303包括：构造单元，用于根据相邻两基站之间的 第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关系路径图；获取单元，用于按照最短路径算法，从 所述全网基站时钟偏差关系路径图中找出从基准基站到每个目标基站的最短路径；其中， 所述构造单元包括：判断单元，用于分别判断相邻两基站之间是否存在第一时钟偏差；构 造路径单元，用于当相邻两基站之间存在第一时钟偏差，则构造相邻两基站之间的关系路 径。
[0069] 图4显示了本发明实施例提供的一种全网基站的时钟偏差调整方法流程图，如图 4所示，包括以下步骤：
[0070] 步骤S401 :搜集两两相邻基站之间的多组时钟偏差数据。
[0071] 所述时钟偏差数据包括时间戳和时钟偏差，其中，所述时间戳可以以过去某个时 间点为参考，取值该时间点以来的秒数(也可以用其他时间单位)，时钟偏差以半符号数为 单位(也可以使用其他单位)，代表其中一个基站相对于另一个基站的时钟偏差。数据保存 结果如图1所示。
[0072] 步骤S402 :对搜集到的多组时钟偏差数据运用一阶线性回归算法，得到两个相邻 基站之间的时钟偏差一阶线性回归方程Y=a+b*t，其中t是时间戳，Y表示在t时刻基站A 相对于基站B的时钟偏差，a是时间戳为0时刻基站之间的时钟偏差，b是随着时间增加而 增加的偏差，此外由于基站之间的时钟偏差通常是个固定值，当全网中所有基站时钟都不 存在随时间偏移的现象时，可以不考虑b，时钟偏差一阶线性回归方程就简化成Y=a。
[0073] 所述运用一阶线性回归算法，得到两基站之间的时钟偏差一阶线性回归方程 Y=a+b*t的计算如下：
【权利要求】
1. 一种全网基站的时钟偏差调整方法，其特征在于，包括以下步骤： 确定全网基站中的基准基站； 分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差； 按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短路径； 根据基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间的第一时钟偏差， 分别得到基准基站到每个目标基站的第-时钟偏差，并保存到相应的目标基站中； 每个目标基站在收到基准基站发送的时钟调整命令时，根据所保存的第二时钟偏差， 对其时钟偏差进行调整。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算所述全网基站中所有相邻 两基站之间的第一时钟偏差的具体步骤包括： 分别搜集全网基站中所有相邻两基站之间的多组时钟偏差数据； 对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，分别得到所有相邻两基站之 间的时钟偏差一阶线性回归方程，利用所述时钟偏差一阶线性回归方程计算所述全网基站 中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差； 其中，所述时钟偏差数据包括时间戳和时钟偏差。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照最短路径算法，找出从基准基站 到每个目标基站的最短路径的具体步骤包括： 根据相邻两基站之间的第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关系路径图； 按照最短路径算法，从所述全网基站时钟偏差关系路径图中找出从基准基站到每个目 标基站的最短路径。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据相邻两基站之间的第一时钟偏 差，构造全网基站时钟偏差关系路径图的具体步骤包括： 分别判断相邻两基站之间是否存在第一时钟偏差； 若相邻两基站之间存在第一时钟偏差，则构造相邻两基站之间的关系路径； 若相邻两基站之间不存在第一时钟偏差，则不作处理。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到基准基站到每个目标基站的第 -时钟偏差是通过将基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有相邻两基站之间的时 钟偏差值分别叠加而获得的。
6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所搜集到的所述多组时钟偏差数 据运用线性回归算法，分别得到所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性回归方程的步骤 包括： 对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，获得第一时钟偏差一阶线性 回归方程； 利用所述第一时钟偏差一阶线性回归方程，计算出所述第一时钟偏差的标准差； 根据所述第一时钟偏差的标准差，预设第一门限值，从所述多组时钟偏差数据中找出 高于所述第一门限值的时钟偏差数据进行删除； 重复上述步骤，对剩余的多组时钟偏差数据再次运用线性回归算法处理，直至所述多 组时钟偏差数据都低于当前的门限值时，得到所有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性回 归方程。
7. -种全网基站的时钟偏差调整装置，其特征在于，包括： 确定1吴块，用于确定全网基站中的基准基站； 获取第一时钟偏差模块，用于分别计算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时 钟偏差； 获取最短路径模块，用于按照最短路径算法，找出从基准基站到每个目标基站的最短 路径； 获取第二时钟偏差模块，用于根据基准基站到每个目标基站的最短路径上的所有相邻 两基站之间的第一时钟偏差，分别得到基准基站到每个目标基站的第二时钟偏差，并保存 到相应的目标基站中； 调整模块，用于每个目标基站在收到基准基站发送的时钟调整命令时，根据所保存的 第二时钟偏差，对其时钟偏差进行调整。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取第一时钟偏差模块包括： 搜索单元，用于分别搜集全网基站中所有相邻两基站之间的多组时钟偏差数据； 计算单元，用于对所搜集到的所述多组时钟偏差数据运用线性回归算法，分别得到所 有相邻两基站之间的时钟偏差一阶线性回归方程，利用所述时钟偏差一阶线性回归方程计 算所述全网基站中所有相邻两基站之间的第一时钟偏差； 其中，所述时钟偏差数据包括时间戳和时钟偏差。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取最短路径模块包括： 构造单元，用于根据相邻两基站之间的第一时钟偏差，构造全网基站时钟偏差关系路 径图； 获取单元，用于按照最短路径算法，从所述全网基站时钟偏差关系路径图中找出从基 准基站到每个目标基站的最短路径。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述构造单元包括： 判断单元，用于分别判断相邻两基站之间是否存在第一时钟偏差； 构造路径单元，用于当相邻两基站之间存在第一时钟偏差，则构造相邻两基站之间的 关系路径。
【文档编号】H04W56/00GK104349449SQ201310313880
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2013年7月24日
【发明者】柏健锋, 吕洪涛, 王朝朋, 常立喆 申请人:中兴通讯股份有限公司