中继系统的空口时间同步方法、设备

摘要

本发明公开了一种中继系统的空口时间同步方法、设备，涉及通信技术领域，以解决现有中继系统中，采用GPS时间同步导致的安装位置限制的问题，本发明实施例提供的方法应用于中继系统，中继系统包括：宿主基站、中继设备、远端基站，所述方法由所述中继设备执行，包括：接收宿主基站下发的第一数据帧，其中，第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及第二数据帧的起始位置的绝对时间值；第二数据帧为在第一数据帧之后宿主基站下发的数据帧；根据第一数据帧以及第二数据帧间相差的子帧数，对第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。

权利要求

1.一种中继系统的空口时间同步方法，其特征在于，所述方法应用于中继系统，所述中继系统包括：宿主基站、中继设备、远端基站，所述方法由所述中继设备执行，包括：接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；

根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时；

所述绝对时间值为一整秒值，所述根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步具体包括：根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N；其中，N为大于等于1的整数；

当接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，触发读取所述整秒值，并用所述整秒值更新所述中继设备当前存储的整秒值，同时将所述中继设备当前存储的纳秒值清零，并进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时具体包括：通过与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述协议报文中携带有：对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

3.一种中继设备，包含在中继系统中，所述中继系统还包括：宿主基站、远端基站，其特征在于，所述中继设备包括：接收单元，用于接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

同步单元，用于根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；

授时单元，用于根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时；

所述绝对时间值为一整秒值，所述同步单元用于：

根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N；其中，N为大于等于1的整数；

当接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，触发读取所述整秒值，并用所述整秒值更新所述中继设备当前存储的整秒值，同时将所述中继设备当前存储的纳秒值清零，并进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

4.根据权利要求3所述的中继设备，其特征在于，所述授时单元，具体用于：

通过与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时，其中，所述协议报文中携带有：对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

5.一种中继设备，包含在中继系统中，所述中继系统还包括：宿主基站、远端基站，其特征在于，所述中继设备包括第一网口、至少一个第二网口和处理器，其中，所述处理器用于：通过所述第一网口接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；

根据同步后的时间值通过所述至少一个第二网口对至少一个远端基站进行时钟授时；

所述中继设备还包括：无线帧同步WFS模块、时钟处理时间戳CPTS模块以及本地晶振；

所述绝对时间值为一整秒值，且，

所述处理器，用于根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N，并将所述N存储到WFS模块的计数器中；其中，N为大于等于1的整数；

所述WFS模块，用于当所述WFS模块接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，向所述CPTS模块发送一个秒脉冲；

所述CPTS模块，用于接收到所述秒脉冲后，读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述CPTS模块当前存储的整秒值，同时将所述CPTS模块当前存储的纳秒值清零，由所述本地晶振对所述CPTS进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

6.根据权利要求5所述的中继设备，其特征在于，

所述处理器，还用于通过所述中继设备中至少一个第二网口收发的与所述远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述第二网口与所述远端基站一一对应的收发协议报文，所述处理器向所述远端基站下发的协议报文中携带有：所述CPTS模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

7.根据权利要求5所述的中继设备，其特征在于，所述中继设备还包括：无线帧同步WFS模块、时钟处理时间戳CPTS模块、本地晶振以及交换模块，所述交换模块包括：实时时钟驱动RTC单元；所述绝对时间值为一整秒值，且：所述处理器，用于根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N，并将所述N存储到WFS模块的计数器中；其中，N为大于等于1的整数；

所述WFS模块，用于当所述WFS模块接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，通过所述CPTS模块向所述交换模块的RTC单元发送一个秒脉冲；

所述交换模块的RTC单元，用于接收到所述秒脉冲后，读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述交换模块的RTC单元当前存储的整秒值，同时将所述RTC单元当前存储的纳秒值清零，由所述本地晶振对所述RTC进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

8.根据权利要求7所述的中继设备，其特征在于，

所述处理器，还用于通过所述交换模块与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述交换模块向所述远端基站下发的协议报文中携带有：所述RTC单元模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

说明书

中继系统的空口时间同步方法、设备

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种中继系统的空口时间同步方法、设备。

背景技术

[0002] 中继(Relay)技术是长期演进增强型(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)系统的主要技术之一，通过“宿主基站(例如，Donor eNB，DeNB)与中继设备(例如，Relay User Equipment，RUE)”为远端基站(例如，Remote Base Transceiver Station，ReBTS)提供无线传输通道，解决了部分站点无传统系统承载网的问题。例如，图1为现有LTE-A系统的结构图，如图1所示，该系统包括：DeNB、RUE、ReBTS，其中，DeNB和RUE通过无线连接，RUE和ReBTS间有线连接，DeNB发送的下行数据先传给中继设备RUE，再由RUE传输至ReBTS，由ReBTS将下行数据发送给其终端用户，如此，拉近了天线和终端用户间的距离，改善了终端的链路质量，从而提高系统的频谱效率和用户数据率。

[0003] 在LTE-A通信系统中，对于ReBTS而言，需要网络时间同步。现有实现网络同步的主要技术为：ReBTS采用卫星GPS时钟源进行时间同步，即如图1所示，ReBTS直接与全球定位系统(Global Positioning System，GPS)连接，获取精确时间。但是，GPS对室内设备无用，对安装位置有严格限制。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种3GPP Relay系统的空口时间同步方法、设备，以解决现有中继系统中，采用GPS时间同步导致的安装位置限制的问题。

[0005] 本发明的实施例采用如下技术方案：

[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种中继系统的空口时间同步方法，所述方法可应用于包括：宿主基站、中继设备、远端基站的中继系统，所述方法为：

[0007] 中继设备先接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

[0008] 然后，根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。

[0009] 如此，通过中继设备为远端基站进行授时，避免了现有LTE-A的中继系统中，采用GPS同步导致的安装位置限制的问题。

[0010] 优选的，在本案中，所述绝对时间值为一整秒值，中继设备可以通过下述方式对绝对时间值进行同步，并根据同步后的时间值向远端基站授时：

[0011] 根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N；其中，N为大于等于1的整数；

[0012] 当接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，触发读取所述整秒值，并用所述整秒值更新所述中继设备当前存储的整秒值，同时将所述中继设备当前存储的纳秒值清零，并进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值；

[0013] 通过与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述协议报文中携带有：对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0014] 第二方面，本发明实施例还提供了一种用于执行上述方法的中继设备，包含在包括有宿主基站、远端基站的中继系统中，所述中继设备包括：

[0015] 接收单元，用于接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

[0016] 同步单元，用于根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；

[0017] 授时单元，用于根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。

[0018] 优选的，所述绝对时间值为一整秒值，所述同步单元可以用于：

[0019] 根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N；其中，N为大于等于1的整数；

[0020] 当接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述中继设备中的整秒值，同时将所述中继设备中的纳秒值清零，并进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0021] 所述授时单元，具体可以用于：

[0022] 通过与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时，其中，所述协议报文中携带有：对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0023] 第三方面，本发明实施例还提供了一种用于执行上述方法的中继设备，包含在包括有宿主基站、远端基站的中继系统中，所述中继设备包括第一网口、至少一个第二网口和处理器，其中，所述处理器用于：

[0024] 通过第一网口接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

[0025] 根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；

[0026] 根据同步后的时间值通过所述至少一个第二网口对至少一个远端基站进行时钟授时。

[0027] 在第三方面的一种可实现方式中，结合第三方面，所述中继设备还可以包括：无线帧同步WFS模块、时钟处理时间戳CPTS模块以及本地晶振；所述绝对时间值为一整秒值，且[0028] 所述处理器，用于根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N，并将所述N存储到WFS模块的计数器中；其中，N为大于等于1的整数；

[0029] 所述WFS模块，用于当所述WFS模块接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，向所述CPTS模块发送一个秒脉冲；

[0030] 所述CPTS模块，用于接收到所述秒脉冲后，读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述CPTS模块当前存储的整秒值，同时将所述CPTS模块当前存储的纳秒值清零，由所述本地晶振对所述CPTS进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值；

[0031] 所述CPU，还用于通过所述中继设备中至少一个第二网口收发的与所述远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述第二网口与所述远端基站一一对应的收发协议报文，所述处理器向所述远端基站下发的协议报文中携带有：所述CPTS模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0032] 但是，由于上述结构的中继设备向远端授时的过程中，一个网口仅对应一个远端基站，使得中继设备中的CPU需要维护两个远端基站的IP地址，IP地址不统一，且在网口时，中继设备的维护和业务不能同时复用。

[0033] 因此，为了避免该问题的出现，在第三方面的又一种可实现方式，结合第三方面，所述中继设备还可以包括：无线帧同步WFS模块、时钟处理时间戳CPTS模块、本地晶振以及交换模块，所述交换模块包括：实时时钟驱动RTC单元；所述绝对时间值为一整秒值，且[0034] 所述处理器，用于根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N，并将所述N存储到WFS模块的计数器中；其中，N为大于等于1的整数；

[0035] 所述WFS模块，用于当所述WFS模块接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，通过所述CPTS模块向所述交换模块的RTC单元发送一个秒脉冲；

[0036] 所述交换模块的RTC单元，用于接收到所述秒脉冲后，读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述交换模块的RTC单元当前存储的整秒值，同时将所述RTC单元当前存储的纳秒值清零，由所述本地晶振对所述RTC进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值；

[0037] 所述CPU，还用于通过所述交换模块与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述交换模块向所述远端基站下发的协议报文中携带有：所述RTC单元模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0038] 由上可知，本发明实施例提供一种中继系统的空口时间同步方法及中继设备，接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。如此，通过中继设备为远端基站进行授时，避免了现有LTE-A的中继系统中，采用GPS同步导致的安装位置限制的问题。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0040] 图1为现有LTE-A中继系统的结构图；

[0041] 图2为本发明实施例提供的中继系统的空口时间同步方法的流程图；

[0042] 图3为现有1588V2同步原理的流程图；

[0043] 图4为本发明实施例提供的中继设备10的结构图；

[0044] 图5为本发明实施例提供的中继设备10的结构图；

[0045] 图6为本发明实施例提供的中继设备10的结构图。

具体实施方式

[0046] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0047] 应理解的是，本发明实施例提供的技术方案可以应用于LTE-A系统中中继(Relay)传输下的时钟授时，也可以应用于其他系统下的时钟授时，本发明实施例对此不进行限定，本发明仅以图1所示的LTE-A系统的中继传输为例进行说明。

[0048] 本发明的主要原理是：RUE基于LTE空口的授时方案与DeNB保持时间同步(此时DeNB作为时钟源)，然后RUE以同步后的时间值作为时间源，向下一级设备ReBTS进行时钟授时，使ReBTS获取到精确的时间同步。下面基于上述原理对本发明实施例提供的技术方案进行详细介绍：

[0049] 实施例一

[0050] 图2为本发明实施例提供的一种中继系统的空口时间同步方法的流程图，所述方法应用于中继系统中，所述中继系统可以包括：宿主基站、中继设备以及远端基站，其中，远端基站通过中继设备接收宿主基站下发的数据，或者通过中继基站向所述宿主基站上传数据；如图2所示，所述方法可以包括：

[0051] 步骤101：中继设备接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧。

[0052] 其中，所述第一数据帧为宿主基站下发的任一数据帧；所述第二数据帧可以为宿主基站在下发第一数据帧后下发的任一绝对时间为整秒值对应的数据帧；所述绝对时间可以为一整秒值，优选的，可以为48bit的整秒值。

[0053] 可选的，所述中继设备可以通过空口同步技术同步接收宿主基站下发的第一数据帧。

[0054] 其中，所述空口同步技术主要采用主同步信号(英文全称：Primary Synchronization Signal，英文缩写：PSS)、辅同步信号(Secondary Synchronization Signal，SSS)原理，通过小区参考消息(英文全称：Cell-Specific Reference Signal，英文缩写：CRS)进行时偏跟踪(Time Tracking，TA)和频偏跟踪(Frequency Tracking，FA)，其中，为了使中继设备在时间上与宿主基站下发的数据帧空口对齐，中继设备需要进行固定偏差的TA调整。

[0055] 通常，在通信协议的标准定义中，将TA调整设置为TA的整数值调整量，即一个TA等于16个TS，调整精度为0.52us，而在本发明中，为提高时域对准精度，可选的，可以采用TS为调整量精度，使调整精度精确到0.0325us。

[0056] 步骤102：中继设备根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步。

[0057] 示例性的，所述绝对时间值为一整秒值，所述根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步可以包括：

[0058] 根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N；其中，N为大于等于1的整数；

[0059] 当接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，触发读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述中继设备当前存储的整秒值，同时将所述中继设备当前存储的纳秒值清零，并进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0060] 其中，所述纳秒计数为：每产生一个纳秒，当前存储的纳秒值就加一，依次类推，直到纳秒脉冲输出为1个整秒后，将当前存储的的整秒值加一，对纳秒值清零，重新进行纳秒计数。

[0061] 例如，上述第一数据帧的帧号为0、子帧号为1，第二数据帧的帧号为3、子帧号为1，第二数据帧起始位置的绝对时间为a秒，则根据计算可知：第一数据帧与第二数据帧间相差20个子帧，即在接收到第一数据帧后经过20个子帧才能接收到第二数据帧。由于，中继设备与宿主基站通过空口同步后，每接收到一个子帧，会向WFS模块输出一个帧脉冲，所以，当WFS模块接收到20个帧脉冲后，预示着第二数据帧的到来，此时，可以将绝对时间a秒替换掉CPTS模块原有的整秒值，完成第二数据帧起始位置的整秒值的同步，然后，将CPTS中的纳秒值清零，由本地晶振按照中继设备的固有频率进行纳秒计数，若此时纳秒计数到b纳秒，则可知：绝对时间的同步时间值为a秒b纳秒。

[0062] 步骤103：中继设备根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。

[0063] 其中，所述远端基站可以为通过中继设备接收宿主基站下发的数据帧的任一设备，如可以为图1所示的ReBTS。

[0064] 所述根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时具体包括：

[0065] 通过与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述协议报文中携带有：对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0066] 可选的，中继设备可以通过1588v2时间同步原理对至少一个远端基站进行时钟授时。具体如下：

[0067] 通过所述中继设备中至少一个网口收发的与所述远端基站交互的1588v2协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述网口与所述远端基站一一对应的收发1588v2协议报文，所述CPU向所述远端基站下发的1588V2协议报文中携带有：所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0068] 其中，所述网口可以为千兆以太网口GE。

[0069] 其中，所述1588v2时间同步原理为现有同步技术，在此进行简单介绍，例如，如图3所示，为中继设备与远端基站通过1588v2协议报文交互对远端基站进行时钟授时的过程：

[0070] 1、中继设备在t1时刻发送Sync报文，并将t1时间戳携带在报文中；其中，所述t1时间戳为t1时刻CPTS模块中的同步时间值。

[0071] 2、远端基站在t2时刻接收到Sync报文，在本地产生t2时间戳，并从报文中提取t1时间戳，并在t3时刻发送Delay_Req报文，并在本地产生t3时间戳；

[0072] 3、中继设备在t4时刻接收到Delay_Req报文，并在本地产生t4时间戳，然后将t4时间戳携带在Delay_Resp报文中，回传给远端基站；

[0073] 其中，所述t4时间戳为t4时刻CPTS模块中的同步时间值；例如，假设t1时刻中继设备中的同步时间值为：a秒b纳秒，则t1时间戳为a秒b纳秒，此时，若从t1时刻到t4时刻中继设备的纳秒值又增加了3纳秒，则t4时间戳为：a秒(b+3)纳秒。

[0074] 4、远端基站接收到Delay_Resp报文，从报文中提取t4时间戳。

[0075] 假设中继设备到远端基站的发送路径延时是Delayms，远端基站到中继设备的发送路径延时是Delaysm，远端基站和中继设备之间的时间偏差为Offset。显然，这3个变量都是未知数，那么：

[0076] t2-t1＝Delayms+Offset；t4-t3＝Delaysm-Offset；

[0077] (t2-t1)-(t4-t3)＝(Delayms+Offset)-(Delaysm-Offset)；

[0078] Offset＝[(t2-t1)-(t4-t3)-(Delayms-Delaysm)]/2；

[0079] 显然，如果Delayms＝Delaysm，即中继设备和远端基站之间的收发链路延时对称，那么：Offset＝[(t2-t1)-(t4-t3)]/2；这样远端基站就可以根据t1，t2，t3，t4四个时间戳计算出自己和中继设备之间的时间偏差Offset，调整自身的时间以达到和中继设备同步。

[0080] 由上可知，本发明实施例提供一种中继系统的空口时间同步方法，所述中继设备接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。如此，通过中继设备为远端基站进行授时，避免了现有LTE-A的中继系统中，采用GPS同步导致的安装位置限制的问题。

[0081] 为了便于描述，以下本实例以结构框图的形式示出并描述了本发明中继设备执行上述方法的功能单元，需要说明的是，所述中继设备包括但不限于图示中的功能单元。

[0082] 实施例二

[0083] 图4为本发明实施例提供的一种中继设备10的结构图，包含在如图1所示的中继系统中，所述中继系统还包括：宿主基站、远端基站，所述中继设备包括：

[0084] 接收单元201，用于接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

[0085] 同步单元202，用于根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；

[0086] 授时单元203，用于根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。

[0087] 具体的，所述同步单元202可以用于：

[0088] 根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N；其中，N为大于等于1的整数；

[0089] 当接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，触发读取所述整秒值，并用所述整秒值更新所述中继设备当前存储的整秒值，同时将所述中继设备当前存储的纳秒值清零，并进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0090] 其中，所述纳秒计数为：每产生一个纳秒，中继设备当前存储的纳秒值就加一，依次类推，直到纳秒脉冲输出为1个整秒后，将中继设备当前存储整秒值加一，对纳秒值清零，重新进行纳秒计数。

[0091] 例如，上述第一数据帧的帧号为0、子帧号为1，第二数据帧的帧号为3、子帧号为1，第二数据帧起始位置的绝对时间为a秒，则根据计算可知：第一数据帧与第二数据帧间相差20个子帧，即在接收到第一数据帧后经过20个子帧才能接收到第二数据帧。由于，中继设备与宿主基站通过空口同步后，每接收到一个子帧，会向WFS模块输出一个帧脉冲，所以，当WFS模块接收到20个帧脉冲后，预示着第二数据帧的到来，此时，可以将绝对时间a秒替换掉CPTS模块原有的整秒值，完成第二数据帧起始位置的整秒值的同步，然后，将CPTS中的纳秒值清零，由本地晶振按照中继设备的固有频率进行纳秒计数，若此时纳秒计数到b纳秒，则可知：绝对时间的同步时间值为a秒b纳秒。

[0092] 具体的，所述授时单元203，可以用于：

[0093] 通过与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时，其中，所述协议报文中携带有：对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0094] 例如，所述授时单元203可以采用1588v2时间同步原理对至少一个远端基站进行时钟授时，如：所述授时单元203，用于通过与所述远端基站交互的1588v2协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述1588V2协议报文中携带有：对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0095] 由上可知，本发明实施例提供一种中继设备，接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。如此，通过中继设备为远端基站进行授时，避免了现有LTE-A的中继系统中，采用GPS同步导致的安装位置限制的问题。

[0096] 实施例三

[0097] 图5为本发明实施例提供的一种中继设备10的结构图，包含在如图1所示的中继系统中，所述中继系统还包括：宿主基站、远端基站，所述中继设备，包括第一网口、至少一个第二网口和处理器(Central Processing Unit，CPU)101。

[0098] 其中，所述第一网口、至少一个第二网口为中继设备10中的通信接口，用于与外部网元进行数据通信。

[0099] 所述处理器101可能是一个中央处理器(central processing unit，简称为CPU101)，也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digital singnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。

[0100] 所述处理器101，用于通过所述第一网口接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；

[0101] 以及，根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；

[0102] 并根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。

[0103] 具体的，如图5所示，所述中继设备10还可以包括：无线帧同步(Wireless Frame Synchronization，WFS)模块102、时钟处理时间戳(Clock Process Time Stamp，CPTS)模块103以及本地晶振104。

[0104] 其中，处理器101、WFS模块102、CPTS模块103可以集成在同一电路上；WFS模块102、CPTS模块103以及本地晶振104为业界常用模块，在此不再一一赘述。

[0105] 示例性的，所述绝对时间值为一整秒值，且，

[0106] 所述处理器101，用于根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N，并将所述N存储到WFS模块102的计数器中；其中，N为大于等于1的整数；

[0107] 所述WFS模块102，用于当所述WFS模块102接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，向所述CPTS模块103发送一个秒脉冲；

[0108] 所述CPTS模块103，用于接收到所述秒脉冲后，读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述CPTS模块103当前存储的整秒值，同时将所述CPTS模块103当前存储的纳秒值清零，由所述本地晶振104对所述CPTS进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0109] 其中，所述纳秒计数为：本地晶振作为时钟源，每产生一个纳秒，CPTS模块中的纳秒值就加一，依次类推，直到本地晶振的纳秒脉冲输出为1个整秒后，将CPTS中的整秒值加一，对CPTS中的纳秒值清零，重新进行纳秒计数。

[0110] 例如，上述第一数据帧的帧号为0、子帧号为1，第二数据帧的帧号为3、子帧号为1，第二数据帧起始位置的绝对时间为a秒，则根据计算可知：第一数据帧与第二数据帧间相差20个子帧，即在接收到第一数据帧后经过20个子帧才能接收到第二数据帧。由于，中继设备与宿主基站通过空口同步后，每接收到一个子帧，会向WFS模块输出一个帧脉冲，所以，当WFS模块接收到20个帧脉冲后，预示着第二数据帧的到来，此时，可以将绝对时间a秒替换掉CPTS模块原有的整秒值，完成第二数据帧起始位置的整秒值的同步，然后，将CPTS中的纳秒值清零，由本地晶振按照中继设备的固有频率进行纳秒计数，若此时纳秒计数到b纳秒，则可知：绝对时间的同步时间值为a秒b纳秒。

[0111] 所述处理器，还用于通过所述中继设备中至少一个第二网口收发的与所述远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述第二网口与所述远端基站一一对应的收发协议报文，所述处理器向所述远端基站下发的协议报文中携带有：所述CPTS模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0112] 可选的，所述处理器可以采用1588v2时间同步原理对至少一个远端基站进行时钟授时，具体为：

[0113] 所述CPU101，还用于通过所述中继设备中至少一个网口收发的与所述远端基站交互的1588v2协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述网口与所述远端基站一一对应的收发1588v2协议报文，所述CPU向所述远端基站下发的1588V2协议报文中携带有：所述CPTS模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0114] 其中，所述网口可以为千兆以太网口GE；例如，如图5所示，CPU101、WFS模块102、CPTS模块103集成在中继设备的同一电路上，CPU101可以实时读取CPTS模块103中同步后的时间值，通过GE0口与远端基站ReBTS0进行1588v2协议报文的交互，完成对ReBTS0的时钟授时，通过GE1口与远端基站ReBTS1进行1588v2协议报文的交互，完成对ReBTS1的时钟授时。

[0115] 但是，由于利用图5所示的中继设备向远端授时的过程中，一个网口仅对应一个远端基站，使得中继设备中的CPU需要维护两个远端基站的IP地址，IP地址不统一，且在网口时，中继设备的维护和业务不能同时复用，因此，为了避免该问题的出现，中继设备10还可以为图6所示的结构，如图6所示，所述中继设备10可以包括：CPU101、WFS模块102、CPTS模块103、本地晶振104以及交换模块105，所述交换模块105包括：实时时钟驱动RTC单元1051。其中，CPU101、WFS模块102、CPTS模块103可以集成在同一电路上，而交换模块105可以处于该集成电路之外，交换模块可以为能够向下级多个设备转发数据的任一模块，可以通过交换模块105的同一端口对多个远端基站进行时钟授时，

[0116] 在图6中，为了避免将同步到CPTS模块103中的同步时间值发送给交换模块105，以使得交换模块105向下一级设备进行时钟授带来的时延和抖动的问题，本发明实施例中，可以将宿主基站的时间直接同步到交换模块105的RTC单元1051，由交换模块105读取自身的同步时间值与多个远端基站进行1588v2协议报文的交互，完成对远端基站的时钟授时；具体为：

[0117] 所述绝对时间值为一整秒值；

[0118] 所述CPU101，用于根据所述第一数据帧的系统帧号和所述第一数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的系统帧号和所述第二数据帧子帧号，计算所述第一数据帧和所述第二数据帧相差的子帧数N，并将所述N存储到WFS模块102的计数器中；其中，N为大于等于1的整数；

[0119] 所述WFS模块102，用于当所述WFS模块102接收到的系统子帧脉冲的个数为所述N时，通过所述CPTS模块103向所述交换模块的RTC单元1051发送一个秒脉冲；

[0120] 所述交换模块的RTC单元1051，用于接收到所述秒脉冲后，读取所述整秒值，用所述整秒值更新所述交换模块的RTC单元1051当前存储的整秒值，同时将所述RTC单元1051当前存储的纳秒值清零，由所述本地晶振104对所述RTC进行纳秒计数，将纳秒计数后的整秒值和纳秒值的组合确定为对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0121] 所述处理器，还用于通过所述交换模块与所述至少一个远端基站交互的协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述交换模块向所述远端基站下发的协议报文中携带有：所述RTC单元模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0122] 可选的，所述处理器可以采用1588v2时间同步原理对至少一个远端基站进行时钟授时，具体为：

[0123] 所述CPU101，还用于通过所述交换模块105与所述至少一个远端基站交互的1588v2协议报文，对所述至少一个远端基站进行时钟授时；其中，所述交换模块向所述远端基站下发的1588V2协议报文中携带有：所述RTC单元1051模块中对所述绝对时间值进行同步后的时间值。

[0124] 其中，需要说明的是，当交换模块采用1588V2的同步方式向远端设备时，每次发送的1588V2协议报文中的时间戳由交换模块自己打入。

[0125] 例如，如图6所示，先将宿主基站下发的数据帧的时间同步到交换模块105中的RTC单元1051上，然后，CPU101可以通过网口GE0实时读取交换模块105中RTC单元1051中同步后的时间值，通过交换模块105的多个端口与远端基站ReBTS0、ReBTS1进行1588v2协议报文的交互，完成对ReBTS0、ReBTS1的时钟授时，而与此同时，可以通过另一个网口GE1口进行近端维护，使中继设备的维护和业务需要可以进行复用。

[0126] 由上可知，本发明实施例提供一种中继设备，接收所述宿主基站下发的第一数据帧，其中，所述第一数据帧包含：第二数据帧的系统帧号、第二数据帧的子帧号、以及所述第二数据帧的起始位置的绝对时间值；所述第二数据帧为在所述第一数据帧之后所述宿主基站下发的数据帧；根据所述第一数据帧以及所述第二数据帧间相差的子帧数，对所述第二数据帧起始位置的绝对时间值进行同步；根据同步后的时间值对至少一个远端基站进行时钟授时。如此，通过中继设备为远端基站进行授时，避免了现有LTE-A的中继系统中，采用GPS同步导致的安装位置限制的问题。

[0127] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。