CN103582109B - 一种时间同步方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时间同步方法及装置，该方法包括：每隔第一间隔时间确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；在每确定一个设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值之后，根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，并以调整后的第一间隔时间继续采集设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；以及在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次采集的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给所述终端。采用本发明提出的技术方案，能够较好地节省系统的资源消耗，提高时间同步的稳定性。

Description

一种时间同步方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种时间同步方法及装置。

背景技术

移动通信系统中，基站和在基站管辖范围内的终端进行通信时，由于不同终端和基站的距离不同，由不同终端发送的信号到达基站的时间也各不相同。而当终端和基站进行了初始同步、克服了距离问题、使不同终端发送的信号到达基站的时间一致之后，还需要不断更新同步信息以抵消终端发送的信号到达基站的时间变化，即保持上行同步。其中，终端发送的信号达到基站的时间变化一般由下述原因引起：

第一种：由于终端的移动造成的信号传播延时的变化，这种变化的比率取决于终端相对于基站的移动速度。例如，当终端相对于基站的移动速度为500km/h时，终端向基站发送的信号往返延时变化最高可以达到0.93μs/s。

第二种：由于已有信号传播路径的消失或一些新的信号传播路径的出现，造成信号传播延时的变化。例如在密集城市环境中，当终端在楼宇间拐弯时，信号传播路径就发生了改变，从而造成信号传输延时的变化。

第三种：由于终端振荡频率漂移造成的信号传播延时的变化，其中小的频率误差经过长时间的积累会造成定时误差。

第四种：由于终端移动造成的多普勒频移造成的信号传播延时的变化，尤其是在视距（LOS）传播条件下（在非视距条件下变成多普勒扩展，其中误差通常是一个零均值的随机变量），基站在接收终端发送的信号时，将导致上行信号产生一个额外的频率偏移。

现有技术中，根据终端发送的信号到达基站的产生时间变化的原因，提出针对不同的终端，采用时间校准的方式来保证不同终端发送的信号到达基站的时间一致。具体地如下述：

第一种方法：与基站之间无业务流量交互状态的终端，根据基站下发的相关指示信息向基站发送上行信息，基站根据接收到的上行信息，确定时间同步估计值，并且在该确定的时间同步估计值大于预设阈值时向该终端下发时间调整信息，终端根据接收到的时间同步估计值进行时间同步调整，避免进入失步状态。

第二种方法：通过对上行时延对齐偏移值的累加，确定是否要下发时延调整命令。具体为：A,基站清空一个寄存器S1，累加由基站不间断的计算得出的时间同步估计值产生并发送给终端的时间同步调整命令，当寄存器S1累加的数值在时间段T1内小于预设门限A1的次数大于预设门限N1时，则不再发送计算得到的时间同步估计值；B,继续不间断的计算时间同步估计值，同时生成时间同步调整命令，将生成的时间同步调整命令的次数累加到寄存器S2中，当S2中数值在时间段T2内大于预设门限A2的次数大于预设门限N2时，触发执行A。

上述两种时间同步方法，其缺陷在于：

对于第一种方法，需要在基站和终端无业务交互状态下计算时间同步估计值以及下发时间调整命令，以避免终端进入失步状态，所以需要占用较多的无线资源。

对于第二种方法，需要不间断的计算时间同步估计值，比较浪费系统的处理资源，并且，通过设置两个寄存器S1和S2，在寄存器S1工作条件下，不间断的下发时间同步调整命令，在寄存器S2工作条件下，只计算时间同步估计值并不下发时间同步调整命令，这样，如果在寄存器S2工作条件下，终端和基站之间处于失步状态也无法进行调整（例如，终端突然加速向背离基站的方向移动），所以这种方法不能够保证时间同步的稳定性。

综上所述，现有技术中提出的时间同步方法，资源消耗较大、时间同步的稳定性较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种时间同步方法及装置，能够较好地节省系统的资源，提高时间同步的稳定性。

本发明实施例提供的技术方案如下：

一种时间同步方法，包括：每隔第一间隔时间确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；在每确定一个设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值之后，根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，并以调整后的第一间隔时间继续采集设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；以及在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次确定的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给所述终端。

一种时间同步装置，包括：确定单元，用于每隔第一间隔时间确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；调整单元，用于在每确定一个设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值之后，根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，并以调整后的第一间隔时间继续采集设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；以及在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次确定的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给所述终端。

采用上述技术方案，通过确定出的时间同步估计值，动态地调整确定时间同步估计值的第一间隔时间和下发确定出的时间同步估计值的第二间隔时间，并根据调整的第二间隔时间选择一个时间同步估计值下发给终端用以进行时间同步调整，这样，通过对一定时间内所测量的若干时间同步估计值的变化趋势，判断当前通信状态，能够自适应调整第一间隔时间和第二间隔时间，使得调整后的第一间隔时间和第二间隔时间与时间同步估计值的变化相适应，从而在保证链路通信质量的情况下，较好地节省系统的资源，保证终端和基站之间时间同步的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一中，提出的时间同步估计值缓慢变化趋势示意图；

图2为本发明实施例一中，提出的时间同步估计值快速变化趋势示意图；

图3为本发明实施例一中，提出的时间同步装置结构组成示意图；

图4为本发明实施例二中，提出的时间同步方法流程图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的时间同步方法，需要消耗较多的系统资源并且时间同步的稳定性较差的问题，本发明实施例这里提出的技术方案，通过对一定窗口时间内所测量的若干时间同步估计值的变化趋势进行统计，判断当前的通信状态，然后自适应调整计算时间同步估计值的第一间隔时间和下发时间同步估计值的第二间隔时间，以使第一间隔时间和第二间隔时间的变化和时间同步估计值的变化相适应，能够在保证链路通信质量的情况下，较好地降低调整第一间隔时间和第二间隔时间占用的无线资源和计算资源，增强时间同步的稳定性。

下面将结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。

实施例一：

本发明实施例一这里提出一种时间同步方法，包括：每隔第一间隔时间确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；在每确定一个设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值之后，根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，并以调整后的第一间隔时间继续采集设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；以及在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次确定的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给所述终端。

其中，在设定时间段内，终端发送的参考信号可以是具有强自相关性的序列，可以但不限于包括以下序列：ZC序列、M序列、Walsh序列、PN码等。根据终端发送的参考信号，确定每个参考信号的时间同步估计值，具体过程如下：

步骤一：将接收的来自终端的每个参考信号与预设的参考信号进行相关运算。

步骤二：在相关运算得到的序列中，确定该序列中每个元素的功率值。

具体地，在相关运算得到的序列中，确定该序列中的每个元素对应的数值的绝对值的平方值，将得到的结果作为每个元素的功率值。

步骤三：确定与最大功率值对应的元素在序列中位置的索引号，将确定出的索引号作为时间同步估计值。

其中，在时间同步空隙期内，由于终端并没有进行时间同步调整，但是终端在此期间仍然向基站发送通信信号，也就是说终端在失步状态下发送通信信号，为了保证基站能够正确接收到终端发送的通信信号，可以在将选择的时间同步估计值发送给终端之后，在时间同步空隙期内，根据选择的时间同步估计值，对基站接收来自终端的信号的接收时间进行同步调整。其中时间同步空隙期是指从终端接收到基站下发的时间同步估计值开始，到终端根据该时间同步估计值进行时间同步调整时的这一间隔时长。在不同通信制式下，时间同步空隙期的时间长度也不完全相同。

其中，根据确定时间段内计算得到的时间同步估计值，调整第一间隔时间和第二间隔时间的方法，可以但不限于采用下述两种方法：

第一种方法，根据相邻两个时间同步估计值的差值来调整第一间隔时间和第二间隔时间，具体过程如下：

步骤一：计算相邻两个时间同步估计值之间的差值的绝对值。

步骤二：确定得到的差值的绝对值的平均值。

步骤三：根据得到的平均值，调整第一间隔时间和第二间隔时间。

其中，可以将得到的平均值和预先设定的第一阈值和第二阈值进行比较，根据比较结果调整第一间隔时间和第二间隔时间。

需要说明的是，预设的第一阈值大于预设的第二阈值。

具体为：

如果确定出的平均值大于预设的第一阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间。

如果确定出的平均值小于预设的第一阈值，且大于预设的第二阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间。

如果确定出的平均值小于预设的第二阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间。

第二种方法，根据确定预设时长内获得的所有时间同步估计值的均方差，来调整第一间隔时间和第二间隔时间，具体为：

步骤一：计算预设时长内获得的时间同步估计值的均方差。

步骤二：根据计算出的均方差，调整第一间隔时间和第二间隔时间。

其中，将计算得到的均方差和预先设置的第三阈值和第四阈值进行比较，根据比较结果来调整第一间隔时间和第二间隔时间。

需要说明的是，第三阈值大于第四阈值。

具体为：

如果确定出的均方差大于预设的第三阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间。

如果确定出的均方差小于预设的第三阈值，且大于预设的第四阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间。

如果确定出的均方差小于预设的第四阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间。

较佳的，采用上述两种方法对第一间隔时间和第二间隔时间进行调整时，如果当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值小于预设的第一门限值，则将预设的第一门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第一门限值，将所述差值作为调整后的第一间隔时间；以及若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值小于预设的第二门限值，则将预设的第二门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第二门限值，将所述差值作为调整后的第二间隔时间。

较佳地，采用上述两种方法对第一间隔时间和第二间隔时间进行调整时，如果当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值大于预设的第三门限值，将预设的第三门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值小于预设的第三门限值，将所述和值作为调整后的第一间隔时间；以及若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将预设的第四门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将所述和值作为调整后的第二间隔时间。

其中，在初始条件下，还可以对第一间隔时间和第二间隔时间初始值进行设置，设置方法可以但不限于采用下述两种方法：

第一种方法：由网络维护人员，根据在基本通信环境中时间同步估计值的变化趋势，设置第一间隔时间和第二间隔时间的初始值。

具体地，基本通信环境是指在基站覆盖的范围内，与通信质量和效果相关的条件或者参数等。例如，在不同的通信环境下，传输数据时的丢包率、延时率等等。基本通信环境可以但不限于包括基站所覆盖的范围的地理形势等、通信信道的衰落类型、以及在基站覆盖范围内，终端的移动规律和速度等等。

具体地，基本通信环境按照地理位置来划分，可以分为室内通信环境、小型室外通信环境、开阔室外通信环境或者城市等通信环境，在不同的通信环境下，时间同步估计值的变化趋势也不完全相同，具体为：

在室内通信环境下，其特点在于终端基本为静止状态，即终端不移动处于静止状态，相应地，在室内通信环境下，时间同步估计值没有变化或者变化并不大。

在小型室外通信环境下，其特点是终端基本处于静止或/和低速运动的状态，相应地，如图1所示，在小型室外通信环境下，时间同步估计值变化也不大。

在开阔室外通信环境下，其特点是终端基本处于为低速运动或/和高速运动状态，相应地，在开阔室外通信环境下，时间同步估计值变化较大但变化趋势基本一致，如图2所示，时间同步估计值变化较大但是变化趋势是呈线性化逐渐增大的。

在城市通信环境下，由于环境复杂，如楼房的阻挡等，终端可以处于静止、低速运动和高速运动状态，相应地，在城市通信环境下，时间同步估计值变化比较复杂。

在不同的通信环境下，第一间隔时间和第二间隔时间的初始值也不相同，如表1所示：

表1

在室内通信环境下，设置第一间隔时间的初始值为T11，设置第二间隔时间的初始值为T21，在小型室外通信环境下，设置第一间隔时间的初始值为T12，设置第二间隔时间的初始值为T22，在开阔室外通信环境下，设置第一间隔时间的初始值为T13，设置第二间隔时间的初始值为T23，在城市通信环境下，设置第一间隔时间的初始值为T14，设置第二间隔时间的初始值为T24。则不同通信环境下，第一间隔时间和第二间隔时间的初始值设置可以遵循下列原则：

T11>T12>T13>T14，T21>T22>T23>T24。

第二种方法：第一间隔时间可以是计算一个时间同步估计值的计算时长。例如，通过对终端定期或不定期或随机地向基站发送的参考信号或者是包含参考信号的其他通信信号进行提取，并进行相关计算得到时间同步估计值时的一个计算时长，将该计算时长作为第一间隔时间的初始值。第二间隔时间可以是随机设置的。

其中，根据调整后的第二间隔时间，在调整后的第二间隔时间到达时，从最近一次确定的设定时间段内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值发送给对应的终端，选择的时间同步估计值可以是该设定时间段内接收的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中任意一个时间同步估计值。较佳地，在该设定时间段内确定出的多个时间同步估计值中，选择最后确定出的时间同步估计值发送给终端。例如，假设在最近一次确定的设定时间段内接收的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值为T1,T2,T3,T4,和T5，T1~T5是按照时间先后顺序确定出来的，则在这5个时间同步估计值中，可以任意选择一个时间同步估计值T3发送给对应的终端。较佳地，选择时间同步估计值T5发送给对应的终端，终端根据接收到的时间同步估计值T5进行时间同步调整，可以较好地提高时间同步的稳定性。

相应地，本发明实施例一这里还提出一种时间同步装置，该装置可以作为通信系统的一个独立组成设备设置，也可以集成在通信系统中某一设备中，例如，可以将该装置集成在基站中，具体如图3所示，包括：

确定单元301，用于每隔第一间隔时间确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值。

具体地，上述确定单元301，具体用于将接收的来自终端的每个参考信号与预设的参考信号进行相关运算；在相关运算得到的序列中，确定所述序列中每个元素的功率值；确定与最大功率值对应的元素在序列中位置的索引号，将确定出的索引号作为时间同步估计值。

具体地，上述确定单元301，具体用于确定所述序列中的每个元素对应的数值的绝对值的平方值，将得到的结果作为每个元素的功率值。

调整单元302，用于在每确定一个设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值之后，根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，并以调整后的第一间隔时间继续确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；以及在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次采集的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给所述终端。

其中，上述调整单元302，还用于在时间同步空隙期内，根据选择的时间同步估计值，对基站接收来自终端的信号的接收时间进行同步调整，其中所述时间同步空隙期是从终端接收到基站下发的时间同步估计值开始，至终端根据所述时间同步估计值进行时间同步调整时的间隔时长。

具体地，上述调整单元302，具体用于计算相邻两个时间同步估计值之间的差值的绝对值；确定得到的所述差值的绝对值的平均值；根据所述平均值，调整所述第一间隔时间和第二间隔时间。

具体地，上述调整单元302，具体用于若确定出的平均值大于预设的第一阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间；若确定出的平均值小于预设的第一阈值，且大于预设的第二阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间；若确定出的平均值小于预设的第二阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间；其中，所述第一阈值大于第二阈值。

具体地，上述调整单元302，具体用于确定预设时长内获得的时间同步估计值的均方差；根据确定出的均方差，调整第一间隔时间和第二间隔时间。

具体地，上述调整单元302，具体用于若确定出的均方差大于预设的第三阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间；若确定出的均方差小于预设的第三阈值，且大于预设的第四阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间；若确定出的均方差小于预设的第四阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间；其中，所述第三阈值大于第四阈值。

进一步地，上述调整单元302，具体用于若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值小于预设的第一门限值，将所述预设的第一门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第一门限值，将所述差值作为调整后的第一间隔时间；以及若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值小于预设的第二门限值，将所述预设的第二门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第二门限值，将所述差值作为调整后的第二间隔时间。

进一步地，上述调整单元302，具体用于若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值大于预设的第三门限值，将所述预设的第三门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值小于预设的第三门限值，将所述和值作为调整后的第一间隔时间；以及若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将所述预设的第四门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将所述和值作为调整后的第二间隔时间。

实施例二：

进一步地，在上述实施例一的基础之上，本发明实施例二这里，将时间同步装置集成在基站中为例，对本发明提出的技术方案做进一步的阐述。

如图4所示，具体过程为：

步骤401，初始条件下，根据基本通信环境设置第一间隔时间和第二间隔时间的初始值。

其中，第一间隔时间可以是时间同步估计值测量周期，第二间隔时间可以是时间同步估计值下发周期。具体地，根据基本通信环境设置第一间隔时间和第二间隔时间的初始值的方法，在上述实施例一中的详细阐述，这里不再赘述。

步骤402，接收终端发来的参考信号。

其中，终端向基站发送的参考信号，可以是导频信号，也可以是包含参考信号的其他通信信号，如果是包含参考信号的其他通信信号，需要将参考信号从通信信号中提取出来。

具体地，终端发来的参考信号可以是具有强自相关性的序列，本发明实施例二这里终端发送的参考信号是ZC序列为例来进行详细阐述。

步骤403，每隔第一时间间隔，确定设定时间段内接收的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值。

其中，确定每个参考信号的时间同步估计值具体过程如下;

步骤一：将接收的来自终端的每个参考信号与预设的参考信号进行相关运算。例如，若来自终端的参考信号为A′＝a′_p＝a′₀,a′₁,a′₂…a′_P-1，其中0≤p≤Q-1，p为序列中的元素在序列中的位置的索引号，Q为来自终端的参考信号的长度；预设的参考信号为A＝a_p＝a₀,a₁,a₂…a_P-1，其中0≤p≤Q-1，p为序列中的元素在序列中的位置的索引号，Q为预设的参考信号的长度，则采用公式1对序列A和A'进行相关运算：

$C=c_m=\underset{p=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{(p+m)\mathrm{mod}P}^{\′}\·{\left(a_p\right)}^{*}$ 公式1

其中C＝c_m＝c₀,c₁,c₂…c_M为相关运算得到的序列，0≤m≤M-1，m为每个元素在序列中位置的索引号，M为相关运算得到的序列的长度，mod表示两个数相除取余。

步骤二：在相关运算得到的序列C＝c_m中，采用公式2确定该序列中每个元素的功率值。

P_m＝|c_m|² 公式2

其中，0≤m≤M-1，m为与该功率值对应的元素在序列中位置的索引号，M为相关运算得到的序列的长度。

步骤三，在计算得到的功率值中，确定与最大功率值对应的元素在序列中位置的索引号m，将确定出的索引号m作为时间同步估计值。

步骤404，根据确定的时间同步估计值，调整第一间隔时间和第二间隔时间。根据调整后的第一间隔时间，返回执行步骤403。并在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次采集的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给对应的终端。

其中，根据确定时间段内计算得到的时间同步估计值，调整第一间隔时间和第二间隔时间的具体实现方式可以但不限于采用下述两种方法：

假设计算得到的时间同步估计值为：T₁、T₂……T_n，n＝1…N，所述N为表征时间长短的数值，则：

采用第一种方法调整第一间隔时间和第二间隔时间，具体过程如下:

步骤一：计算相邻两个时间同步估计值之间的差值E₁、E₂......E_n-1，将得到的差值求绝对值。

较佳地，采用公式3计算相邻两个时间同步估计值之间的差值:

E₁＝T₂-T₁、E₂＝T₃-T₂……E_n-1＝T_n-T_n-1 公式3

步骤二：确定得到的差值的绝对值的平均值M。

假设预先设定第一阈值M1，第二阈值M2，且M1>M2。

将确定出的平均值M与预先设定的第一阈值M1和第二阈值M2比较，如果M>M1，将当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值T1作为调整后的第一间隔时间，以及将当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值T2作为调整后的第二间隔时间，即当M>M1时，T′_M＝T_M-T_{M_step} T′_S＝T_S-T_{S_step}。其中，T_M是调整前的第一间隔时间，T′_M是调整后的第一间隔时间，T_S是调整前的第二间隔时间,T′_S是调整后的第二间隔时间，T_{M_step}是第一调整步进值，T_{S_step}是第二调整步进值。

较佳地，预先设定第一门限值K1和第二门限值K2，若T1<K1，则将预先设定的第一门限值K1作为调整后的第一间隔时间，若T2<K2,则将预先设定的第二门限值K2作为调整后的第二间隔时间。该种情况下，终端是高速地向基站的反方向移动，设定时长内的时间同步估计值的变化趋势如图2所示。

如果确定出的平均值M小于预设的第一阈值，且大于预设的第二阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间。即当M1<M<M2时，T′_M＝T_M，T′_S＝T_S。

如果确定出的平均值M小于预设的第二阈值M2时，将当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值T3作为调整后的第一间隔时间，以及将当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值T4作为调整后的第二间隔时间。即T′_M＝T_M+T_{M_step}，T′_S＝T_S+T_{S_step}。

较佳地，预先设定第一门限值K1和第二门限值K2，若T3>K1，则将预先设定的第一门限值K1作为调整后的第一间隔时间，若T4>K2,则将预先设定的第二门限值K2作为调整后的第二间隔时间。该种情况下，终端可能是低速地向基站的反方向移动，设定时长内的时间同步估计值的变化趋势如图1所示。

第二种方法：根据确定预设时长内获得的所有时间同步估计值的均方差，来调整第一间隔时间和第二间隔时间。

步骤一：采用公式4计算预设时长内获得的时间同步估计值的均方差σ：

$\mathrm{\&sigma;}=\sqrt{\frac{\mathrm{\&Sigma;}{\left(T_n\right)}^2}{N}}$ 公式4

步骤二：将计算得到的均方差σ和预先设置的第三阈值M3和第四阈值M4进行比较，且M3>M4：

若确定出的均方差σ大于预设的第三阈值M3时，将当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值T5作为调整后的第一间隔时间，以及将当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值T6作为调整后的第二间隔时间。即当σ>M3时，T′_M＝T_M-T_{M_step} T′_S＝T_S-T_{S_step}。

较佳地，预先设定第一门限值K1和第二门限值K2，若T5<K1，则将预先设定的第一门限值K1作为调整后的第一间隔时间，若T6<K2,则将预先设定的第二门限值K2作为调整后的第二间隔时间。

如果确定出的均方差σ小于预设的第三阈值，且大于预设的第四阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间。即当M3<σ<M4时，T′_M＝T_M，T′_S＝T_S。

如果确定出的均方差σ小于预设的第四阈值M4时，将当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值T7作为调整后的第一间隔时间，以及将当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值T8作为调整后的第二间隔时间。即如果σ<M4时,T′_M＝T_M+T_{M_step}，T′_S＝T_S+T_{S_step}。

较佳地，预先设定第三门限值K3和第四门限值K4，若T7>K1，则将预先设定的第一门限值K1作为调整后的第一间隔时间，若T8>K2,则将预先设定的第二门限值K2作为调整后的第二间隔时间。

步骤405，终端接收到基站下发的时间同步估计值之后，进行基站同步的时间同步调整。

可选地，基站还可以在时间同步空隙期内，根据选择的时间同步估计值，对基站接收来自终端的信号的接收时间进行同步调整。可以较好地提高时间同步的准确性。

需要说明的是，图4只是举例说明，上述步骤401~步骤405，并非要按照图4中所示的时序进行，例如，对于步骤401中，第一间隔时间和第二间隔时间初始值的设置是可以省略的，即可以不对第一间隔时间和第二间隔时间初始值进行设置。

采用本发明实施例这里提出的技术方案，对一定窗口时间内所测量的若干时间同步估计值的变化趋势进行分析，判断基站和终端之间当前所处的通信状态，自适应调整第一间隔时间和第二间隔时间，以使调整后的第一间隔时间和第二间隔时间与时间同步估计值的变化相适应，能够在保证通信链路通信质量的情况下，较好地节省系统的处理资源，保证时间同步的稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：

每隔第一间隔时间确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；

在每确定一个设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值之后，根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，并以调整后的第一间隔时间继续采集设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；以及

在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次确定的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给所述终端；

其中，所述确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值，包括：将接收的来自终端的每个参考信号与预设的参考信号进行相关运算；在相关运算得到的序列中，确定所述序列中每个元素的功率值；确定与最大功率值对应的元素在序列中位置的索引号，将确定出的索引号作为时间同步估计值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将选择的时间同步估计值发送给所述终端之后，还包括：

在时间同步空隙期内，根据选择的时间同步估计值，对基站接收来自终端的信号的接收时间进行同步调整，其中所述时间同步空隙期是从终端接收到基站下发的时间同步估计值开始，至终端根据所述时间同步估计值进行时间同步调整时的间隔时长。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在相关运算得到的序列中，确定每个元素的功率值，包括：

确定所述序列中的每个元素对应的数值的绝对值的平方值，将得到的结果作为每个元素的功率值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，包括：

计算相邻两个时间同步估计值之间的差值的绝对值；

确定得到的所述差值的绝对值的平均值；

根据所述平均值，调整所述第一间隔时间和第二间隔时间。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，调整所述第一间隔时间和第二间隔时间，包括：

若确定出的平均值大于预设的第一阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间；

若确定出的平均值小于预设的第一阈值，且大于预设的第二阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间；

若确定出的平均值小于预设的第二阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间；

其中，所述第一阈值大于第二阈值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和第二间隔时间，包括：

确定预设时长内获得的时间同步估计值的均方差；

根据确定出的均方差，调整第一间隔时间和第二间隔时间。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，调整所述第一间隔时间和第二间隔时间，包括：

若确定出的均方差大于预设的第三阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间；

若确定出的均方差小于预设的第三阈值，且大于预设的第四阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间；

若确定出的均方差小于预设的第四阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间；

其中，所述第三阈值大于第四阈值。

8.如权利要求5或7所述的方法，其特征在于，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间，包括：

若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值小于预设的第一门限值，将所述预设的第一门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第一门限值，将所述差值作为调整后的第一间隔时间；以及

若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值小于预设的第二门限值，将所述预设的第二门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第二门限值，将所述差值作为调整后的第二间隔时间。

9.如权利要求5或7所述的方法，其特征在于，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间，包括：

若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值大于预设的第三门限值，将所述预设的第三门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值小于预设的第三门限值，将所述和值作为调整后的第一间隔时间；以及

若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将所述预设的第四门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将所述和值作为调整后的第二间隔时间。

10.一种时间同步装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于每隔第一间隔时间确定设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；

调整单元，用于在每确定一个设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值之后，根据确定的时间同步估计值，调整所述第一间隔时间和用于发送时间同步估计值的第二间隔时间，并以调整后的第一间隔时间继续采集设定时长内来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值；以及在调整后的第二间隔时间到达时，在距离到达时间点最近的一次确定的来自终端的每个参考信号对应的时间同步估计值中，选择一个时间同步估计值并发送给所述终端；

所述确定单元，具体用于将接收的来自终端的每个参考信号与预设的参考信号进行相关运算；在相关运算得到的序列中，确定所述序列中每个元素的功率值；确定与最大功率值对应的元素在序列中位置的索引号，将确定出的索引号作为时间同步估计值。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述调整单元，还用于在时间同步空隙期内，根据选择的时间同步估计值，对基站接收来自终端的信号的接收时间进行同步调整，其中所述时间同步空隙期是从终端接收到基站下发的时间同步估计值开始，至终端根据所述时间同步估计值进行时间同步调整时的间隔时长。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于确定所述序列中的每个元素对应的数值的绝对值的平方值，将得到的结果作为每个元素的功率值。

13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于计算相邻两个时间同步估计值之间的差值的绝对值；确定得到的所述差值的绝对值的平均值；根据所述平均值，调整所述第一间隔时间和第二间隔时间。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于若确定出的平均值大于预设的第一阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间；若确定出的平均值小于预设的第一阈值，且大于预设的第二阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间；若确定出的平均值小于预设的第二阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间；

其中，所述第一阈值大于第二阈值。

15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于确定预设时长内获得的时间同步估计值的均方差；根据确定出的均方差，调整第一间隔时间和第二间隔时间。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于若确定出的均方差大于预设的第三阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值调整第二间隔时间；若确定出的均方差小于预设的第三阈值，且大于预设的第四阈值时，将当前的第一间隔时间作为调整后的第一间隔时间，将当前的第二间隔时间作为调整后的第二间隔时间；若确定出的均方差小于预设的第四阈值时，根据当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值调整第一间隔时间，以及根据当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值调整第二间隔时间；

其中，所述第三阈值大于第四阈值。

17.如权利要求14或16所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值小于预设的第一门限值，将所述预设的第一门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第一门限值，将所述差值作为调整后的第一间隔时间；以及若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的差值小于预设的第二门限值，将所述预设的第二门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第一调整步进值的差值大于预设的第二门限值，将所述差值作为调整后的第二间隔时间。

18.如权利要求14或16所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值大于预设的第三门限值，将所述预设的第三门限值作为调整后的第一间隔时间，若当前的第一间隔时间与第一调整步进值的和值小于预设的第三门限值，将所述和值作为调整后的第一间隔时间；以及若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将所述预设的第四门限值作为调整后的第二间隔时间，若当前的第二间隔时间与第二调整步进值的和值大于预设的第四门限值，将所述和值作为调整后的第二间隔时间。