CN109586831A - 通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，所述通信装置包括：发送装置和接收装置，所述发送装置包括时频基准器、组帧器、编码器、调制器和同向接收器；所述同向接收器与所述调制器连接，用于对于所述发送信息帧进行同向接收处理，得到同向恢复帧同步信息；所述接收装置包括异向接收器，用于对于从通信对端接收到的信息帧进行异向接收处理。本发明实施例能够在共用现有通信信道资源、同时传输数据的前提下，消除双向时间比对中由于链路不对称性导致的时延抖动，实现高精度的时间比对，还实现了通信和时间比对的一体化设计，既节省了信道资源，又提升了系统综合效益。

Description

通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
高精度的时间同步技术在通信、时间测量、深空探测、国防等高精尖技术应用领域都有着重要的应用价值。时间比对是实现高精度时间同步的前提和基础，要实现高精度的时间同步，必须首先实现高精度的时间比对。而双向时间比对作为一种高精度的时间比对方法，是通信技术以及时间比对技术研究的重点方向。
双向时间比对方法的基本原理是两个节点间通过双向链路相互收发时间同步数据，链路的近似对称性能够差分对消绝大部分的误差，从而实现高精度的时间比对。但实际上，很多情况下传输链路都是不对称的，比如，为了提高增益，通信系统大多都采用信道自适应编码技术和可变调制技术，这就会大大增加传输链路的不对称性，例如，在卫星通信系统中，由信道编码和译码、调制和解调带来传输延迟抖动量约为3～50ms。另外，数据传输速率的不同也会导致传输链路的不对称。因此，利用传统的通信系统进行双向时间比对无法获得较高的比对精度。
卫星双向时间比对和光纤双向时间比对是目前精度较高的时间比对方法，国内外学者进行了深入的研究，取得了不错的成果。专利申请“提高远程双向时间比对调制解调器同步精度的方法与装置”通过测量发端数据组帧前后的定时信号时延解决了由于定时信号采样精度带来的误差；专利申请“一种卫星双向时间比对系统校准的装置及方法”通过测量变频单元的延迟实现对比对系统本身的校准。
但上述这两种方法都必须使用专用比对设备，而且需要通过独占信道资源的方式来减小链路不对称性带来的残留误差。其中，专用比对设备只能用于双向时间比对，无法与通信系统相融合，也就是说，该时间比对无法与数据传输同时进行，导致了信道资源的浪费。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。
第一方面，本发明实施例中提供了一种通信装置。
具体的，所述通信装置，包括：
发送装置和接收装置，其中：
所述发送装置包括时频基准器、组帧器、编码器、调制器和同向接收器；
所述时频基准器与所述组帧器连接，用于生成与帧同步信息对应的帧传输时间信息；
所述组帧器、编码器和调制器依次连接，用于基于所述帧同步信息、帧传输时间信息和传输数据生成待传输信息帧，并对所述待传输信息帧进行编码和调制处理，生成发送信息帧；
所述同向接收器与所述调制器连接，用于对于所述发送信息帧进行同向接收处理，得到同向恢复帧同步信息；
所述接收装置包括异向接收器，用于对于从通信对端接收到的信息帧进行异向接收处理。
在一些实施方式中，所述同向接收器包括：第一解调器、第一译码器和第一解帧器，其中：
所述第一解调器与所述调制器连接，用于对于所述发送信息帧进行解调；
所述第一译码器与所述第一解调器连接，用于对于解调后得到的信息帧进行译码；
所述第一解帧器与所述第一译码器连接，用于对于译码后得到的信息帧进行解帧处理，得到同向恢复帧同步信息。
在一些实施方式中，所述发送装置还包括时间偏移测量器，所述时间偏移测量器与所述时频基准器和第一解帧器连接，用于以所述时频基准器输出的时频基准信号为参考，测量所述同向恢复帧同步信息与所述帧同步信息之间的时间偏移量。
在一些实施方式中，所述异向接收器包括：第二解调器、第二译码器和第二解帧器，其中：
所述第二解调器、第二译码器和第二解帧器依次连接，用于对于从通信对端接收到的信息帧进行解调、译码和解帧处理。
在一些实施方式中，所述第二解帧器与所述时频基准器连接，用于以所述时频基准器输出的时频基准信号为参考，确定异向恢复时间信息。
第二方面，本发明实施例中提供了一种通信方法。
具体的，所述通信方法，包括：
第一通信端生成第一发送信息帧，并将所述第一发送信息帧通过通信信道发送给第二通信端，同时对于所述第一发送信息帧进行同向接收处理，得到第一时间信息；
第二通信端生成第二发送信息帧，并将所述第二发送信息帧通过通信信道发送给第一通信端，同时对于所述第二发送信息帧进行同向接收处理，得到第二时间信息；
根据所述第一发送信息帧中的第一帧传输时间信息T1、第一时间信息、第二发送信息帧中的第二帧传输时间信息T3和第二时间信息计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量。
在一些实施方式中，所述第一通信端生成第一发送信息帧，包括：
获取第一传输数据，并生成第一帧同步信息和与所述第一帧同步信息对应的第一帧传输时间信息T1；
基于所述第一传输数据、第一帧同步信息以及第一帧传输时间信息T1生成第一待传输信息帧；
将所述第一待传输信息帧进行发送处理，得到第一发送信息帧。
在一些实施方式中，所述第二通信端生成第二发送信息帧，包括：
获取第二传输数据，并生成第二帧同步信息和与所述第二帧同步信息对应的第二帧传输时间信息T3；
基于所述第二传输数据、第二帧同步信息以及第二帧传输时间信息T3生成第二待传输信息帧；
将所述第二待传输信息帧进行发送处理，得到第二发送信息帧。
在一些实施方式中，所述发送处理包括：编码处理和调制处理。
在一些实施方式中，所述第一时间信息包括：与所述第二通信端对于所述第一发送信息帧进行异向接收处理得到的第一异向恢复帧同步信息对应的第一异向恢复时间信息T2，以及，第一同向恢复时间信息TAL与第一帧传输时间信息T1之间的第一时间偏移量ΔTA，其中，所述第一同向恢复时间信息TAL与所述第一通信端对于所述第一发送信息帧进行同向接收处理得到的第一同向恢复帧同步信息相对应；和/或，
所述第二时间信息包括：与所述第一通信端对于所述第二发送信息帧进行异向接收处理得到的第二异向恢复帧同步信息对应的第二异向恢复时间信息T4，以及，第二同向恢复时间信息TBL与第二帧传输时间信息T3之间的第二时间偏移量ΔTB，其中，所述第二同向恢复时间信息TBL与所述第二通信端对于所述第二发送信息帧进行同向接收处理得到的第二同向恢复帧同步信息相对应。
在一些实施方式中，所述根据所述第一发送信息帧中的第一帧传输时间信息T1、第一时间信息、第二发送信息帧中的第二帧传输时间信息T3和第二时间信息计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量，包括：
计算得到所述第一异向恢复时间信息T2与第一帧传输时间信息T1和第一时间偏移量ΔTA之间的第一差值；
计算得到所述第二异向恢复时间信息T4与第二帧传输时间信息T3和第二时间偏移量ΔTB之间的第二差值；
计算得到第一差值与第二差值之间的第三差值；
将所述第三差值除以2得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量。
在一些实施方式中，还包括：
根据所述时钟偏移量调整相应通信端的时钟。
第三方面，本发明实施例提供了一种通信系统，所述系统包括一个或多个所述的通信装置。
第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条支持通信装置执行上述第二方面中通信方法的计算机指令，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的计算机指令。所述通信装置还可以包括通信接口，用于通信装置与其他设备或通信网络通信。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储通信装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述第二方面中通信方法为通信装置所涉及的计算机指令。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
上述技术方案通过在发送端设置同向接收器来模拟接收端的接收，使得发送端能够测量得到发送信息与接收时恢复得到的信息之间的时间偏移，进而得到发送端与接收端之间的时间偏移。该技术方案提出的环回双向时间比对，能够在共用现有通信信道资源、同时传输数据的前提下，消除双向时间比对中由于链路不对称性导致的时延抖动，实现高精度的时间比对，还实现了通信和时间比对的一体化设计，既节省了信道资源，又提升了系统综合效益。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明实施例。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本发明实施例的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是双向时间比对原理示意图；
图2是传统的点对点通信系统结构框图；
图3是根据本发明一实施方式的通信装置的结构框图；
图4是基于本发明一实施方式的通信装置实现时间比对的原理示意图；
图5是根据本发明一实施方式的通信方法的流程图；
图6是根据图5所示实施方式的通信方法的步骤S501中第一通信端生成第一发送信息帧部分的流程图；
图7是根据图5所示实施方式的通信方法的步骤S502中第二通信端生成第二发送信息帧部分的流程图；
图8是根据图5所示实施方式的通信方法的步骤S503的流程图；
图9是根据本发明另一实施方式的通信方法的流程图；
图10示出根据本发明一实施方式的电子设备的结构框图；
图11是适于用来实现根据本发明一实施方式的通信方法的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本发明实施例的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。
在本发明实施例中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明实施例。
前文提及，双向时间比对方法的基本原理是两个节点间通过双向链路相互收发时间同步数据，但双向时间比对的精度取决于链路的对称性。如图1所示，站点A与站点B进行双向时间比对，假设在T1时刻站点A向站点B发送时间比对报文，站点B在T2时刻收到该报文，站点B在T3时刻向站点A发送时间比对报文，站点A在T4时刻收到该报文，同时假设站点A与站点B之间的钟差为Δt，那么，可以得到以下结论：
T2＝T1+Δt+TAB
T4＝T3-Δt+TBA
其中，TAB表示站点A到站点B的链路延迟，TBA表示站点B到站点A的链路延迟。
由以上两式可以得到站点A与站点B之间的钟差为：
如果站点A、站点B之间的链路严格对称，即TAB＝TBA，则存在：
由以上分析可知，双向时间比对方法的误差主要是由双向比对链路的非对称性所导致的双向链路传输时延的不一致造成的，从而在差分对消过程中残留有误差。
图2是传统的点对点通信系统结构框图，如图2所示，传统的点对点通信系统中，单个站点主要包括发送分系统和接收分系统，发送分系统主要包括数据组帧、信道编码、信号调制，接收分系统主要包括信号解调、信道译码、数据解帧。图2中的信道包括无线信道和有线信道，信道的双向延迟是相同的，因此，如果能够得到数据进出信道的精确时刻信息，根据双向时间比对原理就可以获得高精度的时间比对结果。但在传统的通信系统中，无法获取数据进出信道的精确时刻，只能得到数据组帧和数据解帧的时刻信息，这就为双向时间比对带来了很大的困难。
基于此，本发明实施例提供一种通信方法、装置、系统、电子设备及计算机存储介质，本发明实施例技术方案通过在发送端设置同向接收器来模拟接收端的接收，使得发送端能够测量得到发送信息与接收时恢复得到的信息之间的时间偏移，进而得到发送端与接收端之间的时间偏移。该技术方案提出的环回双向时间比对方案，能够在共用现有通信信道资源、同时传输数据的前提下，消除双向时间比对中由于链路不对称性导致的时延抖动，实现高精度的时间比对，还实现了通信和时间比对的一体化设计，既节省了信道资源，又提升了系统综合效益。
根据本发明的一方面，提供一种通信装置，如图3所示，所述通信装置包括：发送装置310和接收装置320，其中：
所述发送装置310包括时频基准器311、组帧器312、编码器313、调制器314和同向接收器315；
所述时频基准器311与所述组帧器312连接，用于生成与帧同步信息对应的帧传输时间信息；
所述组帧器312、编码器313与调制器314依次连接，用于生成待传输信息帧，并对所述待传输信息帧进行编码和调制处理，生成发送信息帧，其中，所述待传输信息帧和发送信息帧中至少包括所述帧同步信息、帧传输时间信息和传输数据，当然所述待传输信息帧和发送信息帧中还会包括其他数据信息，本发明对其不作详细描述；
所述同向接收器315与所述调制器314连接，用于对于所述发送信息帧进行同向接收处理，得到同向恢复帧同步信息；
所述接收装置320包括异向接收器321，用于对于从通信对端接收到的信息帧进行异向接收处理。
其中，所述时频基准器311用于控制组帧器312数据组帧的帧同步位，即帧同步信息，比如脉冲上沿信号等等，并生成与所述帧同步信息对应的精确时刻信息，即帧传输时间信息，所述帧传输时间信息后续将与所述帧同步信息、传输数据及其他需要传输的帧信息，一并加入至帧中等待处理和传输。
在本发明一实施例中，所述组帧器312、编码器313、调制器314的具体实施方案可根据实际应用的需要以及待传输数据的特点进行确定，不同的组帧、编码、调制方案对于本发明发明目的的实现没有影响，本发明对其也不作具体限定。
需要特别说明的是，由上文可知，在该实施例中，所述待传输信息帧以及经过信道进行传输的发送信息帧，不仅包括帧同步信息和与帧同步信息对应的帧传输时间信息，还包括需要传输的数据内容。这就意味着本实施例技术方案能够同时实现双向时间对比和数据的传输，节约了信道资源的消耗。
在本发明一实施例中，所述同向接收器315包括：第一解调器316、第一译码器317和第一解帧器318，其中：
所述第一解调器316与所述调制器314连接，用于对于所述发送信息帧进行解调；
所述第一译码器317与所述第一解调器316连接，用于对于解调后得到的信息帧进行译码；
所述第一解帧器318与所述第一译码器317连接，用于对于译码后得到的信息帧进行解帧处理，得到同向恢复帧同步信息，其中，所述同向恢复时间信息指的是与通过同向接收器315对从位于通信同向端的发送装置310接收到的信息帧进行同向接收处理恢复得到的帧同步信息对应的时间信息。
在本发明一实施例中，所述异向接收器321包括：第二解调器322、第二译码器323和第二解帧器324，其中：
所述第二解调器322、第二译码器323和第二解帧器324依次连接，用于对于从通信对端接收到的信息帧进行正常流程的解调、译码和解帧等接收处理。
在上述实施例中，所述通信装置特别设置了同向接收器315，所述同向接收器315是一个设置在发送装置中的、执行接收处理的设备，用以模拟通信对端接收装置的操作流程，形成信号环回支路，具体地，所述同向接收器315将发送装置310中的调制器314调制后的信号在发送至传输信道进行传输的同时进行环回，经信号解调、信道译码和数据解帧等同向接收处理后恢复出帧同步信号，即同向恢复帧同步信息。其中，所述同向接收器315的第一解调器316、第一译码器317和第一解帧器318与异向接收器321的第二解调器322、第二译码器323和第二解帧器324的设备参数、工作参数等参数设置均相同，因此，所述同向恢复帧同步信息与待传输信息帧中的原始帧同步信息之间的时延值就可以认为是由发送装置的组帧器、编码器和调制器与接收装置的解调器、译码器和解帧器引入的链路时延总和。而这一时延其实是造成链路不对称性的主要原因，因此在进行双向时间比对时，如果能够确定该时延并将其进行扣除，就可以得到较高的时间比对精度。
在本发明一实施例中，借助时间偏移测量器来测量所述同向恢复帧同步信息与待传输信息帧中的原始帧同步信息之间的时延值，具体地，在所述发送装置310中设置一时间偏移测量器319，所述时间偏移测量器319与所述时频基准器311和第一解帧器318连接，以所述时频基准器311输出的时频基准信号为参考，测量所述同向恢复帧同步信息与所述待传输信息帧中的原始帧同步信息之间的时延值，或者说是时间偏移量。
在本发明一实施例中，所述第二解帧器324还与所述时频基准器311连接，用于以所述时频基准器311输出的时频基准信号为参考，精确确定异向恢复时间信息，其中，所述异向恢复时间信息指的是与对从通信对端接收到的信息帧进行正常的接收处理恢复得到的帧同步信息对应的时间信息。
图4是基于本发明一实施例的通信装置实现时间比对的原理示意图，如图4所示，站点A在时频基准器输出的时频基准信号的控制下在T1时刻形成帧同步信息，对应的帧传输时间信息即为T1，所述帧同步信息、帧传输时间信息、传输数据及其他帧信息经组帧、编码、调制后分为两路，一路经同向解调、译码、解帧环回后恢复得到同向恢复帧同步信息，借助时间偏移测量器测量得到同向恢复帧同步信息与原始帧同步信息之间的时延值ΔTA；另一路通过通信信道发送至站点B，经异向解调、译码、解帧后恢复得到异向恢复时间信息，借助时频基准器输出的时频基准信号，记录得到异向恢复时间信息对应的时刻为T2。
类似地，站点B在时频基准器输出的时频基准信号的控制下在T3时刻形成帧同步信息，对应的帧传输时间信息即为T3，所述帧同步信息、帧传输时间信息和传输数据经组帧、编码、调制后分为两路，一路经同向解调、译码、解帧环回后恢复得到同向恢复帧同步信息，借助时间偏移测量器测量得到同向恢复帧同步信息与原始帧同步信息之间的时延值ΔTB；另一路通过通信信道发送至站点A，经异向解调、译码、解帧后恢复得到异向恢复时间信息，借助时频基准器输出的时频基准信号，记录得到异向恢复时间信息对应的时刻为T4。
假设站点A和站点B通过环回通信得到各自同向恢复帧同步信息的时刻分别记为TAL和TBL，同时假设t1、t2、t3、t4为上述传输信息进出信道的实际时刻，则根据双向比对原理，站点A与站点B之间的钟差可以表示为：
由图4可知：
ΔTA＝(TAL-t1)+(t1-T1) (2)
由于站点A的环回部分与站点B的接收部分完全相同，所以存在：
TAL-t1＝T2-t2 (3)
将式(3)代入式(2)可以得到：
ΔTA＝(T2-t2)+(t1-T1) (4)
根据式(4)可得：
t2-t1＝T2-T1-ΔTA (5)
同理可得：
t4-t3＝T4-T3-ΔTB (6)
将式(5)和式(6)代入上述站点A与站点B之间的钟差公式(1)，则站点A与站点B之间的钟差可表示为：
其中，上式中等式右侧的参数T1、T2、T3、T4、ΔTA、ΔTB均可测量得到，这样就可通过已知参数T1、T2、T3、T4、ΔTA、ΔTB值计算得到站点A与站点B之间的钟差，从而实现站点A、B间的双向时间比对。
此外，考虑到有些情况下，双向链路中存在无法对消的残留时延误差，例如，在卫星通信链路中由于卫星运动导致的时延误差。因此，可在式(7)的基础上为Δt增加一误差修正量t，如式(8)所示：
其中，t为已确知的经双向链路无法对消的残留时延误差，该误差修正量的增加可进一步提高时间比对精度。
据此，根据本发明的另一方面，还提出了一种通信方法，如图5所示，所述通信方法包括以下步骤S501-S503：
在步骤S501中，第一通信端生成第一发送信息帧，并将所述第一发送信息帧通过通信信道发送给第二通信端，同时对于所述第一发送信息帧进行同向接收处理，得到第一时间信息；
在步骤S502中，第二通信端生成第二发送信息帧，并将所述第二发送信息帧通过通信信道发送给第一通信端，同时对于所述第二发送信息帧进行同向接收处理，得到第二时间信息；
在步骤S503中，根据所述第一发送信息帧中的第一帧传输时间信息T1、第一时间信息、第二发送信息帧中的第二帧传输时间信息T3和第二时间信息计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量。
上文提及，双向时间比对方法的误差主要是由双向比对链路的非对称性所导致的双向链路传输时延的不一致造成的，从而在差分对消过程中残留有误差。为了减小上述链路不对称性所带来的残留误差，现有技术中通常采用专用比对设备以及独占信道资源的方式，该方式无法与数据传输同时进行，而独占信道又会导致信道资源的浪费。
考虑到上述问题，在该实施方式中，提出一种方法，该方法通过在发送端设置同向接收器来模拟接收端的接收，使得发送端能够测量得到发送信息与接收时恢复得到的信息之间的时间偏移，进而得到发送端与接收端之间的时间偏移。该技术方案提出的环回双向时间比对方案，能够在共用现有通信信道资源、同时传输数据的前提下，消除双向时间比对中由于链路不对称性导致的时延抖动，实现高精度的时间比对，还实现了通信和时间比对的一体化设计，既节省了信道资源，又提升了系统综合效益。
其中，所述第一通信端和第二通信端互为通信对端。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一时间信息包括：与所述第二通信端对于所述第一发送信息帧进行异向接收处理得到的第一异向恢复帧同步信息对应的第一异向恢复时间信息T2，以及，第一同向恢复时间信息TAL与第一帧传输时间信息T1之间的第一时间偏移量ΔTA，其中，所述第一同向恢复时间信息TAL与所述第一通信端对于所述第一发送信息帧进行同向接收处理得到的第一同向恢复帧同步信息相对应。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第二时间信息包括：与所述第一通信端对于所述第二发送信息帧进行异向接收处理得到的第二异向恢复帧同步信息对应的第二异向恢复时间信息T4，以及，第二同向恢复时间信息TBL与第二帧传输时间信息T3之间的第二时间偏移量ΔTB，其中，所述第二同向恢复时间信息TBL与所述第二通信端对于所述第二发送信息帧进行同向接收处理得到的第二同向恢复帧同步信息相对应。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图6所示，所述步骤S501中的第一通信端生成第一发送信息帧的部分，包括以下步骤S601-S603：
在步骤S601中，获取第一传输数据，并生成第一帧同步信息和与所述第一帧同步信息对应的第一帧传输时间信息T1；
在步骤S602中，基于所述第一传输数据、第一帧同步信息以及第一帧传输时间信息T1生成第一待传输信息帧；
在步骤S603中，将所述第一待传输信息帧进行发送处理，得到第一发送信息帧。
其中，所述第一传输数据为第一通信端需要传输给第二通信端的数据部分。所述第一帧同步信息指的是用于实现帧同步的帧同步位，比如脉冲上沿信号等等。所述第一帧传输时间信息T1用于表征与所述帧同步信息对应的、所述帧同步信息传输时的时刻信息。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一待传输信息帧中除了所述第一传输数据、第一帧同步信息以及第一帧传输时间信息T1，还包括其他需要传输的帧信息，也就是说，对于所述第一待传输信息帧的具体内容，本领域技术人员可根据实际应用的需要进行设置，本发明对其不作具体限定。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述发送处理包括以下处理中的一个或多个：编码处理和调制处理。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图7所示，所述步骤S502中的第二通信端生成第二发送信息帧的部分，包括以下步骤S701-S703：
在步骤S701中，获取第二传输数据，并生成第二帧同步信息和与所述第二帧同步信息对应的第二帧传输时间信息T3；
在步骤S702中，基于所述第二传输数据、第二帧同步信息以及第二帧传输时间信息T3生成第二待传输信息帧；
在步骤S703中，将所述第二待传输信息帧进行发送处理，得到第二发送信息帧。
其中，所述第二传输数据为第二通信端需要传输给第一通信端的数据部分。所述第二帧同步信息指的是用于实现帧同步的帧同步位，比如脉冲上沿信号等等。所述第二帧传输时间信息T3用于表征与所述帧同步信息对应的、所述帧同步信息传输时的时刻信息。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第二待传输信息帧中除了所述第二传输数据、第二帧同步信息以及第二帧传输时间信息T3，还包括其他需要传输的帧信息，也就是说，对于所述第二待传输信息帧的具体内容，本领域技术人员可根据实际应用的需要进行设置，本发明对其不作具体限定。
类似地，在本实施例的一个可选实现方式中，所述发送处理包括以下处理中的一个或多个：编码处理和调制处理。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图8所示，所述步骤S503，即根据所述第一发送信息帧中的第一帧传输时间信息T1、第一时间信息、第二发送信息帧中的第二帧传输时间信息T3和第二时间信息计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量的步骤，包括以下步骤S801-S804：
在步骤S801中，计算得到所述第一异向恢复时间信息T2与第一帧传输时间信息T1和第一时间偏移量ΔTA之间的第一差值；
在步骤S802中，计算得到所述第二异向恢复时间信息T4与第二帧传输时间信息T3和第二时间偏移量ΔTB之间的第二差值；
在步骤S803中，计算得到第一差值与第二差值之间的第三差值；
在步骤S804中，将所述第三差值除以2得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量。
在该实施例中，为了计算所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量，首先计算所述第一异向恢复时间信息T2与第一帧传输时间信息T1和第一时间偏移量ΔTA之间的第一差值；然后计算所述第二异向恢复时间信息T4与第二帧传输时间信息T3和第二时间偏移量ΔTB之间的第二差值；然后计算第一差值与第二差值之间的第三差值；最后将所述第三差值除以2得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量，也即利用上文得到的式(7)来计算第一通信端与第二通信端之间的钟差：
这样就可以通过已知参数T1、T2、T3、T4、ΔTA、ΔTB值来计算得到第一通信端与第二通信端之间的钟差，从而实现站点A、B间的双向时间比对。
此外，考虑到有些情况下，双向链路中存在无法对消的残留时延误差，例如，在卫星通信链路中由于卫星运动导致的时延误差。因此，可在式(7)的基础上为Δt增加一误差修正量t，如式(8)所示：
其中，t为已确知的经双向链路无法对消的残留时延误差，该误差修正量的增加可进一步提高时间比对精度。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述方法还包括根据所述时钟偏移量调整相应通信端的时钟的步骤，即如图9所示，所述方法包括以下步骤S901-S904：
在步骤S901中，第一通信端生成第一发送信息帧，并将所述第一发送信息帧通过通信信道发送给第二通信端，同时对于所述第一发送信息帧进行同向接收处理，得到第一时间信息；
在步骤S902中，第二通信端生成第二发送信息帧，并将所述第二发送信息帧通过通信信道发送给第一通信端，同时对于所述第二发送信息帧进行同向接收处理，得到第二时间信息；
在步骤S903中，根据所述第一发送信息帧中的第一帧传输时间信息T1、第一时间信息、第二发送信息帧中的第二帧传输时间信息T3和第二时间信息计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量；
在步骤S904中，根据所述时钟偏移量调整相应通信端的时钟。
在该实施例中，当计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量之后，就可根据计算得到的时钟偏移量来调整所述第一通信端与第二通信端的时钟，实现双方的时间同步。
本发明实施例还公开了一种通信系统，所述系统包括一个或多个如上所述的通信装置。
本发明实施例还公开了一种电子设备，图10示出根据本发明一实施方式的电子设备的结构框图，如图10所示，所述电子设备1000包括存储器1001和处理器1002；其中，
所述存储器1001用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器1002执行以实现上述任一方法步骤。
图11适于用来实现根据本发明实施方式的通信方法的计算机系统的结构示意图。
如图11所示，计算机系统1100包括中央处理单元(CPU)1101，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1102中的程序或者从存储部分1108加载到随机访问存储器(RAM)1103中的程序而执行上述实施方式中的各种处理。在RAM1103中，还存储有系统1100操作所需的各种程序和数据。CPU1101、ROM1102以及RAM1103通过总线1104彼此相连。输入/输出(I/O)接口1105也连接至总线1104。
以下部件连接至I/O接口1105：包括键盘、鼠标等的输入部分1106；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1107；包括硬盘等的存储部分1108；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1109。通信部分1109经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1110也根据需要连接至I/O接口1105。可拆卸介质1111，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1110上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1108。
特别地，根据本发明的实施方式，上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行所述通信方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分1109从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1111被安装。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
作为另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本发明实施例的方法。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种通信装置，其特征在于，包括：发送装置和接收装置，其中：
所述发送装置包括时频基准器、组帧器、编码器、调制器和同向接收器；
所述时频基准器与所述组帧器连接，用于生成与帧同步信息对应的帧传输时间信息；
所述组帧器、编码器和调制器依次连接，用于基于所述帧同步信息、帧传输时间信息和传输数据生成待传输信息帧，并对所述待传输信息帧进行编码和调制处理，生成发送信息帧；
所述同向接收器与所述调制器连接，用于对于所述发送信息帧进行同向接收处理，得到同向恢复帧同步信息；
所述接收装置包括异向接收器，用于对于从通信对端接收到的信息帧进行异向接收处理。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述同向接收器包括：第一解调器、第一译码器和第一解帧器，其中：
所述第一解调器与所述调制器连接，用于对于所述发送信息帧进行解调；
所述第一译码器与所述第一解调器连接，用于对于解调后得到的信息帧进行译码；
所述第一解帧器与所述第一译码器连接，用于对于译码后得到的信息帧进行解帧处理，得到同向恢复帧同步信息。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，所述发送装置还包括时间偏移测量器，所述时间偏移测量器与所述时频基准器和第一解帧器连接，用于以所述时频基准器输出的时频基准信号为参考，测量所述同向恢复帧同步信息与所述帧同步信息之间的时间偏移量。
4.根据权利要求1-3任一所述的通信装置，其特征在于，所述异向接收器包括：第二解调器、第二译码器和第二解帧器，其中：
所述第二解调器、第二译码器和第二解帧器依次连接，用于对于从通信对端接收到的信息帧进行解调、译码和解帧处理。
5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，所述第二解帧器与所述时频基准器连接，用于以所述时频基准器输出的时频基准信号为参考，确定异向恢复时间信息。
6.一种通信方法，其特征在于，包括：
第一通信端生成第一发送信息帧，并将所述第一发送信息帧通过通信信道发送给第二通信端，同时对于所述第一发送信息帧进行同向接收处理，得到第一时间信息；
第二通信端生成第二发送信息帧，并将所述第二发送信息帧通过通信信道发送给第一通信端，同时对于所述第二发送信息帧进行同向接收处理，得到第二时间信息；
根据所述第一发送信息帧中的第一帧传输时间信息T1、第一时间信息、第二发送信息帧中的第二帧传输时间信息T3和第二时间信息计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一通信端生成第一发送信息帧，包括：
获取第一传输数据，并生成第一帧同步信息和与所述第一帧同步信息对应的第一帧传输时间信息T1；
基于所述第一传输数据、第一帧同步信息以及第一帧传输时间信息T1生成第一待传输信息帧；
将所述第一待传输信息帧进行发送处理，得到第一发送信息帧。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第二通信端生成第二发送信息帧，包括：
获取第二传输数据，并生成第二帧同步信息和与所述第二帧同步信息对应的第二帧传输时间信息T3；
基于所述第二传输数据、第二帧同步信息以及第二帧传输时间信息T3生成第二待传输信息帧；
将所述第二待传输信息帧进行发送处理，得到第二发送信息帧。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述发送处理包括：编码处理和调制处理。
10.根据权利要求6-9任一所述的方法，其特征在于，所述第一时间信息包括：与所述第二通信端对于所述第一发送信息帧进行异向接收处理得到的第一异向恢复帧同步信息对应的第一异向恢复时间信息T2，以及，第一同向恢复时间信息TAL与第一帧传输时间信息T1之间的第一时间偏移量ΔTA，其中，所述第一同向恢复时间信息TAL与所述第一通信端对于所述第一发送信息帧进行同向接收处理得到的第一同向恢复帧同步信息相对应；
所述第二时间信息包括：与所述第一通信端对于所述第二发送信息帧进行异向接收处理得到的第二异向恢复帧同步信息对应的第二异向恢复时间信息T4，以及，第二同向恢复时间信息TBL与第二帧传输时间信息T3之间的第二时间偏移量ΔTB，其中，所述第二同向恢复时间信息TBL与所述第二通信端对于所述第二发送信息帧进行同向接收处理得到的第二同向恢复帧同步信息相对应。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一发送信息帧中的第一帧传输时间信息T1、第一时间信息、第二发送信息帧中的第二帧传输时间信息T3和第二时间信息计算得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量，包括：
计算得到所述第一异向恢复时间信息T2与第一帧传输时间信息T1和第一时间偏移量ΔTA之间的第一差值；
计算得到所述第二异向恢复时间信息T4与第二帧传输时间信息T3和第二时间偏移量ΔTB之间的第二差值；
计算得到第一差值与第二差值之间的第三差值；
将所述第三差值除以2得到所述第一通信端与第二通信端之间的时钟偏移量。
12.根据权利要求6-11任一所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述时钟偏移量调整相应通信端的时钟。
13.一种通信系统，其特征在于，所述系统包括一个或多个权利要求1-5任一项所述的通信装置。
14.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求6-12任一项所述的方法步骤。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求6-12任一项所述的方法步骤。
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