CN105472722B - 一种时钟同步方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种时钟同步方法及装置，用以降低时钟同步开销，以及避免资源浪费。该方法为：接入蜂窝网络的第一D2D终端接收网络侧发送的D2D关联信息，与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b，确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步；确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，采用预设校准方式完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a。这样，在网络拓扑快速变动，网络规模大的情况下，能够降低各D2D终端实现时钟同步的开销，避免了资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及车联网技术，特别涉及一种时钟同步方法及装置。
背景技术
D2D(Device-to-Device)通信系统是一种短距离通信业务，能够实现数据在终端间的直接传输。目前，D2D通信系统与蜂窝通信系统的结合，能够增加蜂窝通信系统的频谱效率，降低终端发射功率，缩短延时。车联网系统，是以车辆为基本信息单元，利用先进传感技术、信息采集技术、接入技术、传输技术、组网技术，对道路和交通进行全面感知，实现多个系统间大范围、大容量数据的交互，以提供交通效率和交通安全的网络与应用。车联网具有节点特性、移动特性以及数据流特性。其移动特性表现为网络拓扑变化快，节点移动速度快等特征，在终端高速移动过程中，可能会出现部分终端处于蜂窝覆盖下，部分终端处于蜂窝覆盖外，因此，蜂窝基站在进行D2D资源调度时，同步系统性能的降低，会直接导致通信质量的降低，甚至使通信系统不能工作。
现有技术中，蜂窝基站进行D2D资源调度场景下的时钟同步解决方案大致分为两类：分布式同步方案、集中式同步方案。
分布式同步方案是指每个终端都根据周围的终端的定时确定自己的时钟。例如：系统中有A、B、C三个终端，每个终端占用一个时隙，A、B、C依次发送数据，A先发送数据，B在收到A的信号后，以收到A信号的时钟为自己的发射时钟，C接收A和B的信号，并以收到A和B信号的时钟均值为自己的发射时钟，A接收B和C的信号，并以收到B和C信号的时钟均值为自己的发射时钟，以此类推。
但是，每个终端在发送数据的时候，都需要发送具有同步指示功能的前导码，以便指示下一个终端的发射时钟，这样就导致了同步开销较大。
集中式同步方案是指，地理位置相近的终端形成一个终端簇，每个终端粗基于某个协议选择一个簇头，终端簇内的其他终端以簇头的时钟和频率为基准形成时钟源，终端簇内的其他终端发送信号的时钟由簇头的时钟源决定。
但是，在车联网环境下，网络规模大，每个簇头覆盖范围有限，而且网络拓扑变动快速，这样必然会出现大量的簇头，且簇头与簇头间时钟容易不一致，这样会导致终端间时钟无法同步，致使资源浪费。目前的技术还不能较优的进行簇头间时钟的协调。
发明内容
本发明实施例提供一种时钟同步方法及装置，用以降低时钟同步开销，以及避免资源浪费。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种时钟同步方法，包括：
接入蜂窝网络的第一设备对设备D2D终端接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b；
若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得世界协调时间UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a。
这样，在网络拓扑快速变动，网络规模大的情况下，能够降低各D2D终端实现时钟同步的开销，避免了资源浪费。
较佳地，第一D2D终端进入同步等级2b，表征所述第一D2D终端仅能够接收数据，不能够发送数据；
第一D2D终端进入同步等级2a，表征所述第一D2D终端能够接收数据，也能够发送数据。
较佳地，若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，包括：
若第一D2D终端能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第一D2D终端未能获得网络侧的上行时钟，则进一步基于所述D2D关联系统信息获得基站位置信息，再基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若第一D2D终端采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规循环前缀CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若第一D2D终端采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a，包括：
第一D2D终端接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据所述专用导频码确定第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第一D2D终端根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第一D2D终端基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第一D2D终端基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若第一D2D终端接收第二D2D终端发送的专用导频码后，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第二常规CP子帧结构进行信息交互；
若第一D2D终端基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
若第一D2D终端检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并基于所述第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若第一D2D终端检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并采用零校准方式完成对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
其中，
第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，第一D2D终端进入同步等级2a后，按照设定周期重新完成时钟同步，若在第一设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b；以及，
第一D2D终端获得UTC授权后，进入同步等级1，并按照设定周期重新获取UTC授权，若在第二设定时长内未获得UTC授权，则进入同步等级2a。
较佳地，第一D2D终端确定接收的基站的导频功率小于预设值时，则采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的第三D2D终端发送的导频信号及数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号时，或者，当检测到蜂窝网络覆盖之外的第三D2D终端发送的信号后，采用自组织模式下的子帧结构与蜂窝网络覆盖外的D2D终端进行数据的收发，并协助同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式，完成与所述第一D2D终端的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4，且第一D2D终端默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2，这样，可以降低D2D终端的处理复杂度。
一种时钟同步装置，包括：
接收单元，用于接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b；
第一发送单元，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得世界协调时间UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限时，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第二发送单元，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限时，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时时，采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a。
这样，在网络拓扑快速变动，网络规模大的情况下，能够降低各D2D终端实现时钟同步的开销，避免了资源浪费。
较佳地，所述装置进入同步等级2b，表征所述装置仅能够接收数据，不能够发送数据；
所述装置进入同步等级2a，表征所述装置能够接收数据，也能够发送数据。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，所述第一发送单元具体用于：
若所述第一发送单元能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若所述第一发送单元未能获得网络侧的上行时钟，则进一步基于所述D2D关联系统信息获得基站位置信息，再基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若所述第一发送单元采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述第一发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规循环前缀CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若所述第一发送单元采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述第一发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a，所述第二发送单元具体用于：
所述第二发送单元接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据所述专用导频码确定第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第二发送单元和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若所述第二发送单元根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于所述第二发送单元和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
所述第二发送单元基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第二发送单元和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
所述第二发送单元基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若所述第二发送单元接收第二D2D终端发送的专用导频码后，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，则所述第二发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第二常规CP子帧结构进行信息交互；
若所述第二发送单元基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述第二发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
若所述第二发送单元检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并基于所述第二发送单元和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若所述第二发送单元检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并采用零校准方式完成对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则所述第二发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，进入同步等级2a后，按照设定周期重新完成时钟同步，若在第一设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b；以及，
获得UTC授权后，进入同步等级1，并按照设定周期重新获取UTC授权，若在第二设定时长内未获得UTC授权，则进入同步等级2a。
较佳地，确定接收的基站的导频功率小于预设值时，则采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的第三D2D终端发送的导频信号及数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号时，或者，当检测到蜂窝网络覆盖之外的第三D2D终端发送的信号后，采用自组织模式下的子帧结构与蜂窝网络覆盖外的第三D2D终端进行数据的收发，并协助同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式，完成与所述装置的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4，且所述装置默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2。
一种时钟同步装置，包括：
接收端口，用于接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b；
发送端口，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得世界协调时间UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限时，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限时，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时时，采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a。
这样，在网络拓扑快速变动，网络规模大的情况下，能够降低各D2D终端实现时钟同步的开销，避免了资源浪费。
较佳地，进入同步等级2b，表征本装置仅能够接收数据，不能够发送数据；进入同步等级2a，表征本装置能够接收数据，也能够发送数据。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，所述发送端口具体用于：
若所述发送端口能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若所述发送端口未能获得网络侧的上行时钟，则进一步基于所述D2D关联系统信息获得基站位置信息，再基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若所述发送端口采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述发送端口在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规循环前缀CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若所述发送端口采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述发送端口在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a，所述发送端口具体用于：
所述发送端口接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据所述专用导频码确定第二D2D终端的下行时钟，并基于所述发送端口和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若所述发送端口根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于所述发送端口和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
所述发送端口基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于所述发送端口和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
所述发送端口基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若所述发送端口接收第二D2D终端发送的专用导频码后，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，则所述发送端口在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第二常规CP子帧结构进行信息交互；
若所述发送端口基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述发送端口在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
若所述发送端口检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并基于所述发送端口和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若所述发送端口检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并采用零校准方式完成对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则所述发送端口在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，进入同步等级2a后，按照设定周期重新完成时钟同步，若在第一设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b；以及，
获得UTC授权后，进入同步等级1，并按照设定周期重新获取UTC授权，若在第二设定时长内未获得UTC授权，则进入同步等级2a。
较佳地，确定接收的基站的导频功率小于预设值时，则采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的第三D2D终端发送的导频信号及数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号时，或者，当检测到蜂窝网络覆盖之外的第三D2D终端发送的信号后，采用自组织模式下的子帧结构与蜂窝网络覆盖外的第三D2D终端进行数据的收发，并协助同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式，完成与所述装置的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4，且所述装置默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2。
附图说明
图1为本发明实施例中时钟调整示意图；
图2为本发明实施例中D2D终端同步流程；
图3为本发明实施例中无线帧结构图；
图4为现有技术中自组织子帧结构图；
图5为本发明实施例中常规CP子帧结构(1)结构图；
图6为本发明实施例中常规CP子帧结构(2)结构图；
图7为本发明实施例中扩展CP子帧结构结构图；
图8和图9为本发明实施例中D2D终端结构示意图。
具体实施方式
为了降低各D2D终端实现时钟同步的开销，以及避免资源浪费，本发明实施例中，根据D2D通信系统中的各个设备的同步状态将各个设备划分为不同的同步等级，并指示低等级的D2D终端以高等级的设备(可以是基站，也可以是其他D2D终端)为基准完成时钟同步。
下面以车联网系统为例，结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
当D2D终端处于蜂窝网络覆盖内时，为方便描述，我们将同步等级定义为四个等级，如下所述，但并不局限于这几种描述方式：
假设支持车联网通信的基站获得了全网同步，并且始终有GPS时钟源，可以获得世界协调时间(Universal Time Coordinated，UTC)授时，这样，由于基站的晶振稳定度高且发射功率大的特点，所以基站可以给蜂窝覆盖下终端始终提供一个覆盖范围大、稳定度高的时钟和频率的同步源，将基站的同步等级定义为等级0；
假设D2D终端可以获得UTC授时，将这种D2D终端的同步等级定义为同步等级1；
假设D2D终端无法获得UTC授时，但是能够获得高精度定位信息或者与基站建立上行同步，D2D终端可基于距离校准或者上行同步校准进行定时补偿，该D2D终端既可以接收数据，也可以发送数据，将这种D2D终端的同步等级定义为同步等级2a；
假设D2D终端无法获得UTC授时，且暂时不能够基于距离校准或者上行同步校准进行定时补偿，该D2D终端只可以接收数据，不可以发送数据，将这种D2D终端的同步等级定义为同步等级2b。
上述D2D终端进行定时校准以实现时钟同步的具体过程如下：
参阅图1所示，D2D终端接收基站信号的时钟为t1；可定位的D2D终端估计其到基站的距离为d；C是光速；D2D终端的校正时钟为t0；D2D终端预测的信号时延为τ1，即t0＝t1-τ1，其中，t1为D2D终端所计算的接收信号的时间。
若D2D终端无法获得UTC授时，但是能够获得高精度定位信息，那么，D2D终端可基于距离校准进行定时补偿以完成时钟同步，τ1＝d/C，即，t0＝t1-d/C；
若D2D终端无法获得UTC授时，也无法获得高精度的定位信息，但是可以与基站进行上行同步，那么，D2D终端可基于上行同步进行定时补偿以完成时钟同步，τ1＝(t2-t1)/2，其中，t2为同步后的上行发送时钟，D2D终端向基站发送上行信号后，再接收基站反馈的下行信号，所以，t2与t1之差为信号往返的传输时延之和，则D2D终端预设的单程信号时延τ1就可计算为传输时延之和的一半，即，t0＝t1-(t2-t1)/2。
上述同步等级由高到低依次为同步等级0、同步等级1、同步等级2a、同步等级2b，一个D2D终端的同步等级由其所能获得的最高同步等级确定。例如，一个D2D终端既可以获得UTC授时，也可以获得高精度定位信息或者与基站建立上行同步，那么该D2D终端的同步等级为1，其发射时钟由UTC时钟决定。
同步等级为1、2a的D2D终端的同步精度要高于同步等级2b的D2D终端的同步精度。
假定D2D终端最终的水平定位精度的误差可以控制在1.5米以内，并且基站的GPS接收和射频端的距离的误差也可以控制在1.5米以内，则基于距离校准做定时补偿的同步等级2a的D2D终端的同步精度可以控制在μS级。所以同步等级1、同步等级2a的D2D终端能够获得较高的时间同步精度，且安全开销在蜂窝的协助下能够较大的降低，从而能实现频分通信。
然而，同步等级2b的D2D终端的同步精度相对于同步等级2a的D2D终端的同步精度要差一些。例如，小区覆盖半径在900m以上时，在小区覆盖范围内的同步等级2b的D2D终端信号传播时延会在3μS以上，此时，同步等级2b的D2D终端仅可以接收数据，不可以通过D2D链路发送数据。
基于上述同步等级的定义，本发明实施例中，在车联网内实现时钟同步的时，网络侧首先需要在广播消息中向终端侧通知D2D关联系统信息，其中，D2D关联系统信息中至少包含以下内容：承载同步信息的时频资源、基站的位置信息、蜂窝网当前的定时状态(即是否得到UTC授时)，以及定位精度(如，误差在1.5米以下)。可选的，定时状态可以采用1比特记录，用1/0分别指示是否接收到了UTC授时；而定位精度也可以采用1比特记录，用1/0分别指示基站广播的位置信息与基站射频单元的实际位置之间的距离差(即定位误差)是否小于某个门限值(如，这个门限值Lb可取1.5米)。如果蜂窝网确定当前的定时状态和定位精度为非11(即网络侧未得到UTC授时且位置误差高于1.5米)，则需要指示D2D终端可以通过哪几种同步方式进入同步等级2a，
进一步的，在广播消息中还需要通知D2D终端在选择不同同步方式时所采用的子帧结构，本实施例中，针对不同的同步方式共设计了三种子帧结构。分别称为常规CP子帧结构(1)、常规CP子帧结构(2)和扩展CP子帧结构。
后续实施例中将给出这三种子帧结构的具体设计方式，此处仅给出子帧结构名称，以便于后续实施例的描述。
参阅图2所示，本发明实施例中，D2D终端实现时钟同步的具体流程如下：
步骤200：接入蜂窝网络的第一D2D终端接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b。
本发明实施例中，将进入同步等级2b的第一D2D终端定义为仅能够接收数据，不能够发送数据，但同步等级2b的定义不局限于此，可广泛定义为同步精度未满足一定要求，相对于同步等级2a的同步精度要差。
开机启动后，第一D2D终端首先需要检测是否有蜂窝网络信号，确定存在蜂窝网络信号时，选择驻留的小区(同蜂窝网现有机制)，读取网络侧发送的该蜂窝网络的D2D关联系统信息，并通过蜂窝网的下行导频信息(即DwPTS)建立下行同步(即获得下行时钟t1)，以及通过蜂窝网的下行导频信号建立频率同步。此时，第一D2D终端的同步等级是2b，只能进行下行数据的接收而不能进行上行数据的发送。
同步等级2b的第一D2D终端可先基于下行时钟，建立信号的接收窗进行下行数据的接收，进一步地，还可以根据实际需求对接收窗进行调整，如，尝试性的向前或向后调整接收窗的时间位置。
下面以第一D2D终端获得UTC授时的情况以及蜂窝网络位置测量的误差分情况进行讨论：若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，则执行步骤210；若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则执行步骤220。
步骤210：若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
本发明实施例中，进入同步等级2a的D2D终端定义为能够接收数据，也能够发送数据，但同步等级2a的定义不局限于此，可广泛定义为同步精度满足一定要求，相比同步等级2b的同步精度要好。
当蜂窝网络可获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，同步等级2b的第一D2D终端可通过以下2种方式进入同步等级2a：
(1)若第一D2D终端能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，此种情况下，也可不要求蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限。
具体的，第一D2D终端如果能够实现与网络侧的上行同步，那么就能够获得上行时钟t2，终端在D2D链路上的发送时钟t0＝(t1+t2)/2，即t0＝t1-(t2-t1)/2，第一D2D终端进入同步等级2a。
每个终端都有一个内部的时钟，下行时钟是指基于接收到的网络下行导频信号所确定的子帧(时长为1ms)的起始点，例如，在LTE系统中，半帧长度是5ms，网络侧每次发送下行导频信号的时间与子帧的起始点的间隔是固定的，因此，D2D终端检测到下行导频信号即可以确定网络侧的子帧的起始点位置，从而完成下行同步。
同样，当第一D2D终端完成上行同步后，就能够获知终端侧发送业务数据的子帧的时间，每个子帧的起始点的间隔也是固定的。上行时钟就是指基于上行同步确定的每个1ms的起始点。
终端在D2D链路上的时钟t0定义为发送D2D数据时的子帧的起始点，令t0＝(t1+t2)/2，即t0＝t1-(t2-t1)/2。
在此种情况下，D2D终端可以采用常规CP子帧结构(1)、常规CP子帧结构(2)和扩展CP子帧结构中的一种执行时钟同步流程及时钟同步完成后的流程。
(2)若第一D2D终端未能获得网络侧的上行时钟，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则进一步基于D2D关联系统信息获取基站位置信息，以及根据自定位结果获得该第一D2D终端的位置信息，并根据两者的位置信息计算该第一D2D终端到基站的距离，再基于该距离采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
终端在D2D链路上的时钟t0＝t1-Lbu/C，其中Lbu是第一D2D终端到基站的距离，C是光速。
在此种情况下，D2D终端可以采用常规CP子帧结构(1)、常规CP子帧结构(2)和扩展CP子帧结构中的一种执行时钟同步流程及时钟同步完成后的流程。
进一步的，当第一D2D终端无法获得自身的位置信息，或者，基站的定位精度没有达到要求(即无法获得基站准确的位置信息)，则第一D2D终端无法通过距离校准方式实现上行同步，无法采用距离校准方式进入同步等级2a。
步骤220：若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a。
具体的，当第一D2D终端获知蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时时，可以采用但不限于以下4种方式进行同步等级2a。
(1)当第一D2D终端获知蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时时，接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据该专用导频码获得第二D2D终端的下行时钟，并基于第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
在获得UTC授时的第二D2D终端(即同步等级1的D2D终端)所发送的数据中加入专用导频码，这样，未获得UTC授时的第一D2D终端(即当前的同步等级2b的D2D终端)可以在接收到UTC授时的第二D2D终端(即同步等级1的D2D终端)发送的专用导频码后，基于导频码确定同步等级1的第二D2D终端的下行时钟(即接收同步等级1的D2D信号的时间)，再基于两个D2D终端之间的距离采用距离校准方式对下行时钟进行修正，即可完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
例如，t0＝tu1-Luu1/C，Luu1是同步等级2b的第一D2D终端到同步等级1的第二D2D终端的距离，可以通过测量获得，tu1是同步等级2b的第一D2D终端接收到的同步等级1的第二D2D终端的下行时钟，该同步等级1的第二D2D终端到该同步等级2b的第一D2D终端距离为Luu1。
在此种情况下，D2D终端可以采用常规CP子帧结构(2)执行时钟同步流程及时钟同步完成后的流程。
(2)当第一D2D终端获知蜂窝网络未获得UTC授时时，但位置测量误差低于预设门限时，若第一D2D终端根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
具体地，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步时，采用公式t0＝t1-Lbu/C，Lbu为第一D2D终端与基站之间的距离，C为光速。
或者，也可以采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，由于第一D2D终端可根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，即第一D2D终端与基站的位置是准确的，那么就可以基于位置计算出信号传播时延，进而可以推算出上行发送时间，则在这种情况下，就可采用公式t0＝(t1+t2)/2，其中，t1为下行时钟，t2为上行时钟。
在此种情况下，由于基站未获得UTC授时，因此，精度相对于获得UTC授时有所下降，所以需要更大的CP，第一D2D终端需要采用扩展CP子帧结构来执行时钟同步流程及时钟同步完成后的流程。
(3)第一D2D终端基于与基站建立的下行同步(由于是同步等级2b的D2D终端，因此，第一D2D终端已完成了与网络侧的下行同步)，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的同步等级1的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
具体地，第一D2D终端与基站完成下行同步后，采用初始的接收窗检测其他D2D终端发送的数据，当确定检测到同步等级1的第二D2D终端发送的数据时，采用公式t0＝tu1-Luu1/C完成时钟同步，其中，Luu1是同步等级2b的第一D2D终端到同步等级1的第二D2D终端的距离，可以通过测量获得，tu1是同步等级2b的第一D2D终端接收到的同步等级1的第二D2D终端的下行时钟，该同步等级1的第二D2D终端到该同步等级2b的第一D2D终端距离为Luu1，上述同步等级2b的第一D2D终端在完成时钟同步后可支持频分的数据发送。
在此种情况下，D2D终端需要采用常规CP子帧结构(1)、常规CP子帧结构(2)和扩展CP子帧结构中的一种来执行时钟同步流程及时钟同步完成后的流程。
(4)第一D2D终端基于与基站建立的下行同步(由于是同步等级2b的D2D终端，因此，第一D2D终端已完成了与网络侧的下行同步)，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的同步等级1的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
具体地，第一D2D终端与基站完成下行同步后，采用初始的接收窗检测其他D2D终端发送的数据，当确定检测到同步等级1的第二D2D终端发送的数据时，采用公式t0＝tu1完成时钟同步，其中，tu1是同步等级2b的第一D2D终端接收到的同步等级1的第二D2D终端的下行时钟。此种情况下，也可以视为采用距离校准方式或上行时钟校准方式进行下行时钟的修正，且修正值为零。
在此种情况下，由于未采用任何修正值，因此，时钟同步精度不高，从而第一D2D终端需采用扩展CP子帧结构进行信息交互，以确定收发信号的正交性。
进一步地，在上述各同步流程中，若D2D终端使用常规CP子帧结构(2)，则可以在子帧中通过不同的导频码来标识不同的同步等级。
另一方面，当蜂窝网络未获得UTC授权时，在执行上述(1)－(4)的时钟同步流程时，D2D终端之间需要采用专用消息来指示D2D终端的同步等级，该专用消息可以在控制信道承载，也可在数据信道中承载。
第一D2D终端进入同步等级2a后，需要按照设定周期重新完成时钟同步，若在设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b。
具体为，第一D2D终端进入同步等级2a后，需要按照周期(100ms)的间隔对t0进行更新，即定期重新执行时钟同步流程，如果，N秒(如，N＝1)内，第一D2D终端无法完成对t0的更新，则进入同步等级2b。
相应的，蜂窝网络覆盖范围内的D2D终端(同步等级2a、2b)获得UTC授时后，会立即进入同步等级1，但如果设定时长内(如，x1)内没有再次获得UTC授时，则进入同步等级2a。
下面结合附图对本发明实施例中采用的帧结构的具体设计方式给出说明。帧结构是指无线帧的结构，用于约束数据的发送时间参数以保证数据收发的正确执行。车联网D2D系统中，一个无线帧是由一个广播子帧和若干业务子帧构成的，其中广播子帧主要是用于基站提供频率同步参考信号和发送一些系统级的广播消息，业务子帧用于承载D2D终端所发送的安全消息。
由于车联网中的安全业务的发送周期为100ms，所以将无线帧的长度也设定为100ms。即子帧0为广播子帧，子帧1到99为业务子帧。为了尽可能的与LTE保持一致，复用LTE的芯片，每个子帧的长度都设定为1ms。
参阅附图3所示，为无线帧结构，无线帧长度为100子帧。
在蜂窝辅助的系统中，某一个终端可能处于3种工作模式：严格同步模式、发现模式、自组织模式，具体为：
蜂窝网络覆盖下，且蜂窝的导频接收功率大于或等于Pd(即预设的接收功率门限值)时，D2D终端属于严格同步模式，严格同步模式下的D2D终端，在同步等级1和同步等级2a时，按照严格同步的子帧结构进行数据的收发；在同步等级2b时，按照严格同步的子帧结构进行数据的接收。严格同步模式下支持频分的数据收发。
蜂窝网络覆盖下，且蜂窝的导频接收功率小于Pd时，D2D终端属于发现模式。发现模式的终端需要同时接收严格同步的子帧结构数据和自组织的子帧结构数据。发现模式下且同步等级为1或2a的D2D终端接收到同步等级2a外的导频码时，采用自组织的子帧结构进行数据的发送，否则，采用严格同步的子帧结构进行数据的发送。其中，自组织的子帧结构如附图4所示：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和自动增益控制码(Automatic Gain Control Training，AGCT)，当AGCT码支持时间和频率同步时，AGCT的长度为1732Ts(约112.8us)，其中50us的时间用于AGC处理。
蜂窝网络覆盖外的终端仅进行采用自组织的子帧结构进行数据收发，如果D2D终端在预设时间内未检测到蜂窝网络信号，则采用自组织的同步方式。具体同步方法为：
将蜂窝网覆盖范围外存的D2D终端同步等级分为4个等级，即同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4。D2D终端设置计时器，通过预设门限值进行同步等级间的转换。
D2D终端在获得UTC授时后，对计时器x进行清零，并重启计时器进行计时，在计时器x小于预设门限值x1的时间内，D2D终端进入同步等级1；
进入同步等级1的D2D终端，在预设门限值x1到达时限时仍未获得UTC授时，则将定时器清零，并重启计时器进行计时，在计时器x小于预设门限值x2的时间内，D2D终端进入同步等级2，
或者，
同步等级2或同步等级3或同步等级4(同步等级4即失步状态)的终端，如果接收到同步等级1的信号并与之同步(此处同步是指将接收到同步等级1的接收时钟确定为自身的收发定时时钟)，则将定时器清零，并重启计时器进行计时，在计时器x小于预设门限值x2的时间内，D2D终端进入同步等级2，
或者，
同步等级3的D2D终端，如果周围存在同步等级2和3的D2D终端，并且该周围的同步等级3的D2D终端的定时提前量比该周围的同步等级2的D2D终端要高出1μs及以上，则将定时器清零，并重启计时器进行计时，在计时器x小于预设门限值x2的时间内，D2D终端进入同步等级2；
同步等级2的D2D终端，在预设门限值x2到达时限时仍未获得与同步等级1的D2D终端同步，则D2D终端进入同步等级2，
或者，
同步等级4的D2D终端(即处于失步状态的D2D终端)将计时器清零，并启动计时器进行计时，在预设门限值x4达到时限时，进入同步等级3；
D2D终端开机后，将计时器清零，并启动定时器x进行及时，若D2D终端没有收到蜂窝网络信息，也没有与同步等级1、2或3的D2D终端保持同步，x在预设门限值x4内，D2D终端处于失步状态。
上述D2D终端再同步等级1、同步等级2和同步等级3时，可进行业务数据的发送与接收。
下面将给出严格同步帧结构的设计。
在子帧结构设计中，根据循环前缀(Cyclic Prefix，CP)的长短设计两类基本的子帧结构：常规CP子帧(1)和常规CP子帧(2)。
参阅图5所示，常规CP子帧(1)结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，每个数据符号的有效数据部长度是1024个Ts，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，用于AGC处理的AGCT的长度为636Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts(5.208μs)，其余11个数据符号的长度为72Ts(4.6875μs)。
参阅图6所示，常规CP子帧(2)结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，每个数据符号的有效数据部长度是1024个Ts，特殊符号包含GP和用于AGC处理的AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为1732Ts(112.8μs)，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts。
参阅图7所示，扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，每个数据符号的有效数据部长度是1024个Ts，特殊符号包含GP和用于AGC处理的AGCT，GP的长度为460Ts(30μs)，AGC的长度需要压缩至41.9μs，AGCT的长度为644Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts(10.68μs)。
在上述实施例中，对蜂窝网络覆盖范围内的D2D终端的时钟同步方式进行了详细介绍。而实际应用中，在蜂窝网络覆盖范围之外还存在一些D2D终端，这样，蜂窝网络覆盖范围之内的D2D终端在满足一定条件时，还需要对蜂窝网络覆盖范围之外的D2D终端进行搜索，以发现此类D2D终端并协助其完成时钟同步。
具体过程为：蜂窝网覆盖范围内的第一D2D终端(同步等级1或2a)确定接收的基站的导频功率小于某一预设值时(如，Pd)，不但需要按照一般蜂窝网络覆盖范围内D2D终端的模式接收蜂窝网络覆盖范围内的其他D2D终端的数据，还需要采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的D2D终端(后续称为第三D2D终端)发送的导频信号(如，前导码)，并检测其发送的数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号后，采用自组织模式下的子帧结构与同步等级3的第三D2D终端进行数据收发，并协助此类同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式完成与第一D2D终端的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1(即获得UTC授权)、同步等级2、同步等级3和同步等级4(即失步状态)，各D2D终端同步等级的确定同现有自组网中所描述的方法，而第一D2D终端默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2，因此，只需协助同步等级3的第三D2D终端完成时钟同步即可。
蜂窝网络覆盖内的第一D2D终端(同步等级1或2a)如果在发现过程中发现了蜂窝网络覆盖外的第三D2D终端，则采用自组织的子帧结构进行数据的发送。同步等级1和2a的第一D2D终端在使用自组织的子帧结构进行数据的发送时，在所发送的数据中加入同步导频码，该同步导频码包含同步信息指示同步等级2a，蜂窝网络覆盖外的第三D2D终端将该导频码的同步等级2a视作同步等级2，这样处理主要是为了降低D2D终端的处理复杂度。
总之，处于蜂窝网络覆盖外的第三D2D终端由于无法获得基站的下行同步时钟，则需要在无基站辅助下的进行工作。在这种情况下，由于安全开销较大，不需要进行频分处理，只采用时分多址接入，这样就可以实时计算接收信号的到达时间，且不同第三D2D终端间GP的长度较大，因此对时钟同步精度的要求很低。处于蜂窝网络覆盖外的第三D2D终端在检测导频码时需要增加对包含同步等级2a的导频码的检测，并且将同步等级2a等同于同步等级2，以便降低D2D处理复杂度。
基于上述实施例，参阅图8所示，本发明实施例中，D2D终端包括接收单元800、第一发送单元810和第二发送单元820。
接收单元800，用于接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b；
第一发送单元810，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得世界协调时间UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第二发送单元820，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，进入同步等级2b，表征本装置仅能够接收数据，不能够发送数据；进入同步等级2a，表征本装置能够接收数据，也能够发送数据。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，所述第一发送单元810具体用于：
若第一发送单元810能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第一发送单元810未能获得网络侧的上行时钟，则进一步基于所述D2D关联系统信息获得基站位置信息，再基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若第一发送单元810采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一发送单元810在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规循环前缀CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若第一发送单元810采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一发送单元810在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
其中，
第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为636Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为1732Ts，其中，AGCT支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为644Ts，其中，AGCT支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a，第二发送单元820具体用于：
第二发送单元820接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据所述专用导频码确定第二D2D终端的下行时钟，并基于第二发送单元820和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第二发送单元820根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于第二发送单元820和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第二发送单元820基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于第二发送单元820和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第二发送单元820基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若第二发送单元820接收第二D2D终端发送的专用导频码后，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，则第二发送单元820在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第二常规CP子帧结构进行信息交互；
若第二发送单元820基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第二发送单元820在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
若第二发送单元820检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并基于第二发送单元820和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若第二发送单元820检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并采用零校准方式完成对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第二发送单元820在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
其中，
第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为636Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为1732Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为644Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，进入同步等级2a后，按照设定周期重新完成时钟同步，若在第一设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b；以及，
获得UTC授权后，进入同步等级1，并按照设定周期重新获取UTC授权，若在第二设定时长内未获得UTC授权，则进入同步等级2a。
较佳地，确定接收的基站的导频功率小于预设值时，则采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的第三D2D终端发送的导频信号及数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号时，或者，当检测到蜂窝网络覆盖之外的第三D2D终端发送的信号后，采用自组织模式下的子帧结构与同步等级3的第三D2D终端进行数据收发，并协助同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式，完成与本装置的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4，且装置默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2。
基于上述实施例，参阅图9所示，本发明实施例中，D2D终端包括接收端口900和发送端口910，其中：
接收端口900，用于接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b；
发送端口910，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得世界协调时间UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限时，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限时，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时时，采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a。
这样，在网络拓扑快速变动，网络规模大的情况下，能够降低各D2D终端实现时钟同步的开销，避免了资源浪费。
较佳地，进入同步等级2b，表征本装置仅能够接收数据，不能够发送数据；进入同步等级2a，表征本装置能够接收数据，也能够发送数据。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，发送端口910具体用于：
若发送端口910能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若发送端口910未能获得网络侧的上行时钟，则进一步基于D2D关联系统信息获得基站位置信息，再基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若发送端口910采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，则发送端口910在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规循环前缀CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若发送端口910采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则发送端口910在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
其中，
第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为636Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为1732Ts，其中，AGCT支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为644Ts，其中，AGCT支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a，发送端口910具体用于：
发送端口910接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据专用导频码确定第二D2D终端的下行时钟，并基于发送端口910和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若发送端口910根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于发送端口910和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
发送端口910基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于发送端口910和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
发送端口910基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
较佳地，若发送端口910接收第二D2D终端发送的专用导频码后，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，则发送端口910在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第二常规CP子帧结构进行信息交互；
若发送端口910基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则发送端口910在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
若发送端口910检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并基于发送端口910和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若发送端口910检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并采用零校准方式完成对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则发送端口910在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
其中，
第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为636Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为1732Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，特殊符号包含GP和AGCT，GP的长度为460Ts，AGCT的长度为644Ts，其中，AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
较佳地，进入同步等级2a后，按照设定周期重新完成时钟同步，若在第一设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b；以及，
获得UTC授权后，进入同步等级1，并按照设定周期重新获取UTC授权，若在第二设定时长内未获得UTC授权，则进入同步等级2a。
较佳地，确定接收的基站的导频功率小于预设值时，则采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的第三D2D终端发送的导频信号及数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号时，或者，当检测到蜂窝网络覆盖之外的第三D2D终端发送的信号后，采用自组织模式下的子帧结构与蜂窝网络覆盖外的第三D2D终端进行数据的收发，并协助同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式，完成与第一D2D终端的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4，且装置默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2。
综上所述，本发明实施例中，接入蜂窝网络的第一D2D终端接收网络侧发送的D2D关联系统信息，与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b，确定蜂窝网络已获得UTC授时并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，以及确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a，这样，在网络拓扑快速变动，网络规模大的情况下，能够降低各D2D终端实现时钟同步的开销，避免了资源浪费。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例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 (16)
1.一种时钟同步方法，其特征在于，包括：
接入蜂窝网络的第一设备对设备D2D终端接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，进入同步等级2b；
若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得世界协调时间UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a；
其中，所述同步等级2a的等级高于所述同步等级2b。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
所述第一D2D终端进入同步等级2b，表征所述第一D2D终端仅能够接收数据，不能够发送数据；
所述第一D2D终端进入同步等级2a，表征所述第一D2D终端能够接收数据，也能够发送数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a，包括：
若第一D2D终端能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第一D2D终端未能获得网络侧的上行时钟，则进一步基于所述D2D关联系统信息获得基站位置信息，再基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
若第一D2D终端采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规循环前缀CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若第一D2D终端采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若第一D2D终端根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a，包括：
第一D2D终端接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据所述专用导频码确定第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若第一D2D终端根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第一D2D终端基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
第一D2D终端基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：
若第一D2D终端接收第二D2D终端发送的专用导频码后，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第二常规CP子帧结构进行信息交互；
若第一D2D终端基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
若第一D2D终端检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并基于所述第一D2D终端和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若第一D2D终端检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并采用零校准方式完成对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
其中，
第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
7.如权利要求1－6任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：
第一D2D终端进入同步等级2a后，按照设定周期重新完成时钟同步，若在第一设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b；以及，
第一D2D终端获得UTC授权后，进入同步等级1，并按照设定周期重新获取UTC授权，若在第二设定时长内未获得UTC授权，则进入同步等级2a；
其中，所述同步等级1的等级高于所述同步等级2a。
8.如权利要求1－6任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：
第一D2D终端确定接收的基站的导频功率小于预设值时，则采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的第三D2D终端发送的导频信号及数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号时，或者，当检测到蜂窝网络覆盖之外的第三D2D终端发送的信号后，采用自组织模式下的子帧结构与蜂窝网络覆盖外的D2D终端进行数据的收发，并协助同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式，完成与所述第一D2D终端的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4，所述同步等级1、所述同步等级2、所述同步等级3和所述同步等级4的等级由高到低，且第一D2D终端默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2。
9.一种时钟同步装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收网络侧发送的D2D关联系统信息，并与网络侧建立下行同步，令所述装置进入同步等级2b；
第一发送单元，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得世界协调时间UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限时，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，令所述装置进入同步等级2a；
或者，
第二发送单元，用于根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限时，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时时，采用预设校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，令所述装置进入同步等级2a；
其中，所述同步等级2a的等级高于所述同步等级2b。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，包括：
所述装置进入同步等级2b，表征所述装置仅能够接收数据，不能够发送数据；
所述装置进入同步等级2a，表征所述装置能够接收数据，也能够发送数据。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，并且蜂窝网络的位置测量误差低于预设门限，则采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a时，所述第一发送单元具体用于：
若所述第一发送单元能够获得网络侧的上行时钟，则采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若所述第一发送单元未能获得网络侧的上行时钟，则进一步基于所述D2D关联系统信息获得基站位置信息，再基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，进一步包括：
若所述第一发送单元采用上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述第一发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规循环前缀CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若所述第一发送单元采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述第一发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，根据接收的D2D关联系统信息确定蜂窝网络已获得UTC授时，但位置测量误差不低于预设门限，或者，确定蜂窝网络未获得UTC授时，则采用预设的校准方式，完成与同步等级符合预设条件的设备的时钟同步，进入同步等级2a时，所述第二发送单元具体用于：
所述第二发送单元接收经UTC授时的第二D2D终端发送的专用导频码，根据所述专用导频码确定第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第二发送单元和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
若所述第二发送单元根据D2D关联系统信息获得基站的位置信息，则基于所述第二发送单元和基站之间的距离，采用距离校准方式或上行同步校准方式完成与网络侧的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
所述第二发送单元基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并基于所述第二发送单元和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对所述下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a；
或者，
所述第二发送单元基于与基站建立的下行同步，接收其他D2D终端发送的数据，在检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据时，获取第二D2D终端的下行时钟，并采用零校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，进入同步等级2a。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，进一步包括：
若所述第二发送单元接收第二D2D终端发送的专用导频码后，采用距离校准方式完成与第二D2D终端的时钟同步，则所述第二发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第二常规CP子帧结构进行信息交互；
若所述第二发送单元基于第一D2D终端和基站之间的距离，采用距离校准方式完成与网络侧的时钟同步，则所述第二发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
若所述第二发送单元检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并基于所述第二发送单元和第二D2D终端之间的距离，采用距离校准方式对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则第一D2D终端在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用第一常规CP子帧结构、第二常规CP子帧结构和扩展CP子帧结构中的一种进行信息交互；
若所述第二发送单元检测到经UTC授权的第二D2D终端发送的数据，并采用零校准方式完成对第二D2D终端的下行时钟进行修正，完成与第二D2D终端的时钟同步，则所述第二发送单元在时钟同步过程中及时钟同步完成后，采用扩展CP子帧结构进行信息交互；
其中，
所述第一常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和13个数据符号，所述特殊符号包含保护时隙GP和自动增益控制码AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为636Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余11个数据符号的长度为72Ts；
所述第二常规CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为1732Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，第1个和第8个数据符号的长度为80Ts，其余10个数据符号的码长为72Ts；
所述扩展CP子帧结构为：每个子帧包含1个特殊符号和12个数据符号，所述特殊符号包含GP和AGCT，所述GP的长度为460Ts，所述AGCT的长度为644Ts，其中，所述AGCT不支持时间和频率同步，每个数据符号的长度为164Ts。
15.如权利要求9－14任一项所述的装置，其特征在于，进一步包括：
进入同步等级2a后，按照设定周期重新完成时钟同步，若在第一设定时长内未完成时钟同步，则进入同步等级2b；以及，
获得UTC授权后，进入同步等级1，并按照设定周期重新获取UTC授权，若在第二设定时长内未获得UTC授权，则进入同步等级2a；
其中，所述同步等级1的等级高于所述同步等级2a。
16.如权利要求9－14任一项所述的装置，其特征在于，进一步包括：
确定接收的基站的导频功率小于预设值时，则采用数据接收窗盲检蜂窝网络覆盖范围之外的第三D2D终端发送的导频信号及数据，当检测到同步等级3的第三D2D终端发送的导频信号时，或者，当检测到蜂窝网络覆盖之外的第三D2D终端发送的信号后，采用自组织模式下的子帧结构与蜂窝网络覆盖外的终端进行数据的收发，并协助同步等级3的第三D2D终端采用距离校准方式或上行时钟同步校准方式，完成与所述装置的时钟同步，进入同步等级2，其中，蜂窝网覆盖范围之外存在同步等级1、同步等级2、同步等级3和同步等级4，所述同步等级1、所述同步等级2、所述同步等级3和所述同步等级4的等级由高到低，且所述装置默认蜂窝网覆盖范围内的同步等级2a等同于蜂窝网覆盖范围之外的同步等级2。
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