CN109699071B - 自组网通信系统的时间同步方法、系统和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自组网通信系统的时间同步方法、系统和可读存储介质。其中，方法包括：目标节点获取所述目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收所述邻节点的接收偏移量；目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差；目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头；目标节点从调整后的帧头起向后偏移所述接收偏移量之后，接收所述邻节点发送的信号；以及，目标节点从调整后的帧头起，向所述邻节点发送信号。本发明实施例能够提高信道利用率，降低方案的复杂度。

Description

自组网通信系统的时间同步方法、系统和可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种自组网通信系统的时间同步方法、系统和可读存储介质。

背景技术

分时长期演进(Time Division Long Term Evolution，TD-LTE)系统用时间来分离接收和发送信道。现有的TD-LTE的时间同步方式大多采用终端之间的时间同步方式。

图1a是现有的自组网网络的结构示意图，包括3个节点。假设该网络中所有节点的本地定时是完全同步的。节点A分别给节点B、D发送单播数据时的发送提前量为TA_AB、TA_AD，且TA_AB<TA_AD，由于前一个子帧尾部的数据将会被污染，节点A无法在相邻子帧分别给节点B、D发送单播数据，导致信道利用率降低。而且，每个节点都有发送广播数据的需求，需要整个网络约定一个固定发送提前量，还需要约定一些固定子帧专用于发送广播数据，或者有广播数据发送时提前告知所有邻节点哪些子帧上将用于发送广播数据。这些针对广播需求的措施，也同样会导致信道利用率降低。

综上，现有的时间同步方法复杂，信道利用率低。再者，实际的自组网系统一般无法保证所有节点的本地定时完全同步，这将使得时间同步方案的复杂度进一步增加。

发明内容

本发明实施例提供一种自组网通信系统的时间同步方法、系统和可读存储介质，以提高信道利用率，降低方案的复杂度。

第一方面，本发明实施例提供了一种自组网通信系统的时间同步方法，所述自组网通信系统包括至少两个节点，所述方法包括：

目标节点获取所述目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收所述邻节点的接收偏移量；

所述目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差；

所述目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头；

所述目标节点从调整后的帧头起向后偏移所述接收偏移量之后，接收所述邻节点发送的信号；以及，

所述目标节点从调整后的帧头起，向所述邻节点发送信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种自组网通信系统，包括至少两个节点；

其中，目标节点包括：一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现任一实施例所述的自组网通信系统的时间同步方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例所述的自组网通信系统的时间同步方法。

本发明实施例中，通过获取本地定时相对于基准定时的定时偏差，并按照定时偏差，调整本地定时的帧头，从调整后的帧头起，向所述邻节点发送信号，从而实现本地定时的同步，使得目标节点的各邻节点的接收偏移量不至于相差过大，进而保证信道利用率，同时也能够避免向两邻节点在相邻子帧发送时的相互干扰；通过获取所述目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收所述邻节点的接收偏移量，即发送时间与本地定时完全对齐，不再使用发送提前量，也无需约定固定子帧，提高信道利用率，降低方案的复杂度；通过从调整后的帧头起向后偏移所述接收偏移量之后，接收所述邻节点发送的信号，从而在本地定时同步的基础上，通过改变接收时间实现各节点的时间同步，提高时间同步的精度；进一步地，本实施例中信号的发送方式不论是单播或者广播，均采用本实施例中的时间同步方法，进一步降低了方案的复杂度。

附图说明

图1a是现有的自组网网络的结构示意图；

图1b是本发明实施例一提供的一种自组网通信系统的时间同步方法的流程图；

图1c是本发明实施例一提供的一种自组网通信系统的结构示意图；

图2a是本发明实施例二提供的一种自组网通信系统的时间同步方法的流程图；

图2b是本发明实施例二提供的一种物理随机接入信道发送和接收的时序图；

图3a是本发明实施例三提供的一种自组网通信系统的时间同步方法的流程图；

图3b是本发明实施例三提供的目标节点(节点B)与其邻节点(节点C)的本地定时偏差的示意图；

图3c是本发明实施例三提供的一种本地定时同步周期的示意图；

图4a是本发明实施例四提供的一种自组网通信系统的结构示意图；

图4b是本发明实施例四提供的一种目标节点的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1b是本发明实施例一提供的一种自组网通信系统的时间同步方法的流程图，图1c是本发明实施例一提供的一种自组网通信系统的结构示意图。本实施例可适用于基于TD-LTE的自组网通信系统中物理层帧同步的情况。其中，自组网通信系统包括至少两个节点。本实施例提供的是自组网通信系统中各个节点自行同步时间的方法，最终实现所有节点的时间同步，而不依靠外界定时工具，例如全球定位系统或者上级时间校准系统。

本实施例提供的方法由各节点分别执行，为了方便描述，以目标节点为执行主体详细说明，其中，目标节点是自组网通信系统中的任一节点。结合图1b，本实施例提供的方法包括以下操作。

S110、目标节点获取目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收邻节点的接收偏移量。

其中，目标节点的邻节点(以下简称邻节点)指与目标节点距离为1跳的节点。邻节点的数量为至少一个。结合图1c，自组网通信系统包括节点A、B、C、D、E，通信连接关系如图所示。假设目标节点是节点A，则节点B、E是节点A的邻节点。

由于邻节点与目标节点之间存在距离，邻节点发送信号至目标节点时，会产生传播时延，该传播时延是邻节点向目标节点发送信号的单向传播时延。例如，目标节点和邻节点的本地定时均为01:00(帧头对齐)，此时邻节点以单播或者广播的方式向目标节点发送信号，目标节点在01:00后0.1ms接收到信号，则传播时延为0.1ms。

目标节点将上述传播时延作为目标节点接收邻节点的接收偏移量，存储在本地。其中，接收偏移量指从帧头(本地定时)起，将开始接收邻节点的信号的时刻进行向后偏移的时间量，例如，目标节点接收邻节点的接收偏移量为0.1ms，则从帧头后0.1ms起开始接收邻节点发送的信号。

同理，对于自组网通信系统的每个节点，均可获取接收各自的邻节点的接收偏移量，用于接收邻节点发送的信号。

S120、目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差。

实际自组网通信系统中，由于射频器件存在一定的频率偏差，会引入一定的本地定时偏差。各节点长时间运行将导致全网节点发送信号的时刻完全偏离最初的定时，从而影响网络各节点之间的连通性。基于此，有必要实现全网节点的本地定时同步；进一步地，周期性执行S120和S130，从而保证本地定时同步的实时性。

其中，基准定时是以自组网通信系统中各节点的统一定时，各节点的帧头需要在基准定时处对齐。基准定时可以是预设的某一定时或者任一节点的的本地定时。

在一可选实施方式中，假设邻节点的本地定时为基准定时，则目标节点从邻节点获取基准定时01:00(例如是邻节点的帧头时刻)，并计算目标节点的本地定时01:01相对于基准定时的定时偏差，如果是向后偏差5μs记为+5μs，如果是向前偏差5μs，记为-5μs。在另一可选实施方式中，假设目标节点的本地定时为基准定时(例如是目标节点的帧头时刻)，则本地定时相对于基准定时的定时偏差为0。

同理，对于自组网通信系统中的每个节点，均可以获取各自的本地定时相对于基准定时的定时偏差。

值得说明的是，除了先执行S110再执行S120之外，还可以先执行S120，再执行S110，或者同步执行。

S130、目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头。

如果定时偏差为正，则本地定时较晚，需要将本地定时的帧头向前调整定时偏差；如果定时偏差为负，说明本地定时较早，需要将本地定时的帧头向后调整定时偏差。

同理，对于自组网系统中的每个节点，均按照定时偏差，调整本地定时的帧头，从而使各节点的帧头对齐，实现本地定时的同步。

S140、目标节点从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量之后，接收邻节点发送的信号。

结合图1c，假设目标节点是节点A，节点A存储有节点A接收节点B的接收偏移量rxoffset_AB，以及节点A接收节点E的接收偏移量rxoffset_AE。那么，节点A在调整后的帧头起向后偏移rxoffset_AB后，接收节点B发送的信号。节点A在调整后的帧头起向后偏移rxoffset_AE后，接收节点E发送的信号。

在各节点帧头对齐的前提下，邻节点向目标节点发送的信号经过传播时延，即接收偏移量，则目标节点在接收时，应在帧头后偏移接收偏移量，从而保证目标节点和邻节点之间物理帧的时间同步。

同理，对于自组网系统中每个节点，均要从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量后，接收该偏移量对应的邻节点发送的信号。

S150、目标节点从调整后的帧头起，向邻节点发送信号。

可选地，目标节点从调整后的帧头起，以单播或者广播的方式向邻节点发送信号。

同理，对于自组网系统中每个节点，均要从调整后的帧头起，向各自的邻节点发送信号，从而邻节点从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量之后，接收信号，实现自组网通信系统的时间同步。

值得说明的是，上述操作中，先执行S140再执行S150，但不限于此，还可以先执行S150再执行S140，或者并行执行。

本发明实施例中，通过获取本地定时相对于基准定时的定时偏差，并按照定时偏差，调整本地定时的帧头，从调整后的帧头起，向邻节点发送信号，从而实现本地定时的同步，使得目标节点的各邻节点的接收偏移量不至于相差过大，进而保证信道利用率，同时也能够避免向两邻节点在相邻子帧发送时的相互干扰；通过获取目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收邻节点的接收偏移量，即发送时间与本地定时完全对齐，不再使用发送提前量，也无需约定固定子帧，提高信道利用率，降低方案的复杂度；通过从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量之后，接收邻节点发送的信号，从而在本地定时同步的基础上，通过改变接收时间实现各节点的时间同步，提高时间同步的精度；进一步地，本实施例中信号的发送方式不论是单播或者广播，均采用本实施例中的时间同步方法，进一步降低了方案的复杂度。

可见，本实施例的核心发明点在于通过接收偏移量和本地定时同步相结合，实现各节点的时间同步，替换了现有技术中基于发送提前量的方法，从而达到了上述出乎意料的技术效果。

实施例二

图2a是本发明实施例二提供的一种自组网通信系统的时间同步方法的流程图。本实施例在新节点(例如目标节点)接入自组网通信系统的应用场景下，调整新节点的本地定时并存储接收偏移量，实现新节点与自组网通信系统的时间同步。图2a示出的方法包括以下操作：

S210、目标节点接入自组网通信系统之前，向邻节点发送物理随机接入信道，以供邻节点根据物理随机接入信道计算单向传播时延，并将单向传播时延返回至目标节点。

为了方便描述和区分，将正在尝试接入系统且尚未接入成功的节点称为目标节点，将作为目标节点接入桥梁的某个节点称为邻节点，即目标节点通过其未来的邻节点作为桥梁，接入自组网通信系统。

目标节点在在尝试接入前通过搜网实现与被接入节点的时频同步，通过搜网实现时频同步的技术属于现有技术，此处不再赘述。

图2b是本发明实施例二提供的一种物理随机接入信道发送和接收的时序图。目标节点实现时频同步后，将此时同步的时间作为本地定时。接着，与TD-LTE蜂窝移动通信系统类似，目标节点在发送接入请求前会向邻节点先发送物理随机接入信道(Physical RandomAccess Channel，PRACH)，邻节点根据接收到的PRACH计算占11个bit位的单向传播时延，将单向传播时延写入随机访问响应(Random Access Response，RAR)的时间提前命令域(Timing Advance Command)字段中，返回给目标节点。

结合图2b，第N帧帧头后为PRACH发送的保护间隔，收发两端保持一致。可知T0＝上行传播时延+下行传播时延。基于TDD系统上下行链路的对称性，认为下行传播时延等于上行传播时延，因此单向传播时延为T0/2。其中，N是自然数。

S220、目标节点将单向传播时延存储为目标节点接收邻节点的接收偏移量。

与此同时，由于下行传播时延等于上行传播时延，邻节点也将单向传播时延存储为邻节点接收目标节点的接收偏移量。

S230、目标节点获取目标节点接收邻节点的接收偏移量，作为定时偏差。

本应用场景中，接收偏移量与定时偏差相同。

S240、目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头。

目标节点实现时频同步后，其与邻节点之间的本地定时相差了一个单向传播时延。基于此，目标节点接收到RAR后，将本地定时的帧头向前调整T0/2，以实现目标节点定时与邻节点的大致同步。

S250、目标节点从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量之后，接收邻节点发送的信号。

S260、目标节点从调整后的帧头起，向邻节点发送信号。

目标节点接收到RAR并调整帧头以及存储偏移量之后，从调整后的帧头起，向邻节点发送接入请求。邻节点的帧头未调整，则从原帧头起向后偏离接收偏移量后，接收该接入请求。然后，邻节点从下一帧的帧头起向目标节点返回接入请求应答。目标节点从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量之后，接收邻节点发送的接入请求应答。

本实施例详细描述了在新节点(例如目标节点)接入自组网通信系统的应用场景下，新节点向系统的时间同步的方案，同样不需要使用发送提前量，也无需约定固定子帧，提高信道利用率，降低方案的复杂度；而且，在本地定时同步的基础上，通过改变接收时间实现各节点的时间同步，提高时间同步的精度。

实施例三

图3a是本发明实施例三提供的一种自组网通信系统的时间同步方法的流程图。本实施例在各节点均稳定接入自组网通信系统的应用场景下，调整各节点的本地定时并存储接收偏移量，实现各节点之间的时间同步。本实施例中，目标节点是自组网通信系统中的任一节点。图3a示出的方法包括以下操作：

S310、目标节点监听邻节点发送至目标节点的空口信号。

S320、目标节点对空口信号进行信道估计，根据信道估计结果调整目标节点接收所述邻节点的接收偏移量。

自组网通信系统中各节点可以以单播或者广播的方式向其邻节点发送空口信号，再者，由于无线信道的广播特性，即使一个节点向另一节点发送单播信号，也可能被其它节点监听到，因此需要有效区分监听到的空口信号来源于哪个邻节点，进而准确估计该接收该邻节点的接收偏移量，避免混淆。

基于上述分析，在S310之前，目标节点与与其通信的节点协商各自占用的空口资源；以便目标节点根据监听到的空口资源确定监听到的邻节点，并监听邻节点发送至目标节点的空口信号。具体地，由高层协议实现目标节点与与其通信的节点之间的空口资源的协商。

其中，与目标节点通信的节点包括目标节点的邻节点，有些情况下，还包括与目标节点距离为2跳的节点。本实施例中节点通过监听邻节点的空口信号来获取相对于本地定时的接收偏移量，例如图1c中节点B监听节点A、E、C的空口信号，则必然要求节点B、A、E、C分别占用不同的空口资源，以便区分空口信号。同样地，当节点A是目标节点时，也必然要求节点B、A、E、C分别占用不同的空口资源；也就是目标节点需要与与其距离为2跳以内的节点协商空口资源，而节点D由于在2跳以外，可以复用节点A的帧。例如，节点A占用的空口资源为第1个帧(1帧长度为10ms)和第5个帧，则节点D也可以占用第1个帧和第5个帧。

协商到合适的空口资源后，目标节点广播给邻节点自己占用的空口资源。因此，每个节点均存储有自己占用的空口资源以及邻节点占用的空口资源，并依据空口资源判断监听到的是哪个邻节点。

由于节点之间距离不固定，可能会随时变化，则目标节点实时监听邻节点发送的空口信号，并实时估计空口信号的传播时延。具体地，目标节点监听到空口信号后，将本地帧头与空口信号的帧头之差，作为空口信号的传播时延，即目标节点接收邻节点的接收偏移量。同理，对于自组网通信系统的每个节点，都会存储一组接收各邻节点的各接收偏移量。

S330、目标节点接收邻节点发送的同步信息，同步信息包括邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，以及邻节点接收目标节点的接收偏移量。

S340、目标节点根据目标节点接收邻节点的接收偏移量，以及邻节点接收目标节点的接收偏移量，计算目标节点相对于邻节点的相对定时偏差。

S350、目标节点根据相对定时偏差，以及邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，计算本地定时相对于基准定时的定时偏差。

本实施例在实现本地定时同步时，需要选择一节点的本地定时作为全网的基准定时。例如，选择设备ID最小的节点的本地定时作为基准定时，如果该节点宕机，则从剩余的节点中再选择一节点的本地定时作为基准定时。

结合图1c，选为基准定时的节点C向其邻节点B、D广播同步信息，即节点C的本地定时相对于基准定时的定时偏差0，以及节点C接收节点B、D的接收偏移量。以节点B为目标节点为例，节点D的操作与节点B相同，有下式：

链路C→B的单向传播时延＝rxoffset_BC+X；(1)

链路B→C的单向传播时延＝rxoffset_CB-X；(2)

其中，rxoffset_BC是节点B接收节点C的接收偏移量，rxoffset_CB是节点C接收节点B的接收偏移量，X是节点B与节点C的本地定时偏差，即节点B相对于节点C的相对定时偏差。

节点B与节点C之间的双向传播时延为：

(rxoffset_BC+X)+(rxoffset_CB-X)＝rxoffset_BC+rxoffset_CB；(3)

因此，当节点C将rxoffset_CB广播给节点B后，节点B可以通过式(4)得到节点B相对于节点C的相对定时偏差。

图3b是本发明实施例三提供的目标节点(节点B)与其邻节点(节点C)的本地定时偏差的示意图。两节点的本地定时偏差也就是第N帧帧头之差，其中，N是自然数。结合图3b，根据节点C的本地定时相对于基准定时的定时偏差δ_C，以及节点B相对于节点C的相对定时偏差X，可以计算得到节点B相对于基准定时的定时偏差δ_B。

δ_B＝δ_C+X；(5)

然后，节点B向其邻节点A、E广播同步信息，同步信息包括节点B的本地定时相对于基准定时的定时偏差δ_B，以及节点B接收节点A、E的接收偏移量，以便节点A、E计算本地定时相对于基准定时的定时偏差。以此类推，已计算出定时偏差的节点不断向邻节点广播同步信息，以使系统中的全部节点的本地定时与基准定时同步。

S360、目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头。

S370、目标节点从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量之后，接收邻节点发送的信号。

根据S310和S320得到接收偏移量的过程中，假设节点之间的本地定时同步。然而，本地定时相对于基准定时存在定时偏差，则需要根据定时偏差补偿接收偏移量，以提高时间同步得精确性。这就要求每个节点存储邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差。

根据S330至S350的描述，在理想情况下，每个节点均存储有接收邻节点的接收偏移量、邻节点接收本节点的接收偏移量、本节点的定时偏差和邻节点的定时偏差。但是，在有些特殊情况下，一个节点可能接收到两个以上的邻节点发送的同步信息，例如节点E可能接收到节点A和B发送的同步信息，则可根据任一邻节点发送的同步信息得到定时偏差。换言之，节点只要接收到一个邻节点发送的同步信息，即可得到定时偏差。但是，如果节点E接收到节点B发送的同步信息，但没有接收节点A发送的同步信息，虽然节点E能够得到本地的定时偏差，但是其丢失了节点A的本地定时相对于基准定时的定时偏差。

为了弥补信息不全的缺陷，在S350之后在S360之前，还包括：目标节点接收邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，并将本地定时相对于基准定时的定时偏差发送至邻节点；在执行S360之时还包括：目标节点将邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，补偿到目标节点接收对应的邻节点的接收偏移量中。

具体地，每个节点向其邻节点广播本地定时相对于基准定时的定时偏差，以保证每个节点存储邻节点的定时偏差。接着，每个节点在接收邻节点的接收偏移量中减去对应邻节点的定时偏差，得到新的接收偏移量。继而，每个节点从调整后的帧头起向后偏移新的接收偏移量之后，接收邻节点发送的信号。

S380、目标节点从调整后的帧头起，向邻节点发送信号。

根据上述实施例的描述，实际自组网通信系统中，由于射频器件存在一定的频率偏差，会引入一定的本地定时偏差。所以需要周期性实现本地定时同步。图3c是本发明实施例三提供的一种本地定时同步周期的示意图。图3c中本地定时同步周期的期间执行本实施例的S330至S370之前的操作。本地定时同步周期分为预设第一时段、预设第二时段和预设第三时段，其中，在预设第一时段内，目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差，即执行S330-S350。预设第一时段超时后，如果尚有节点未获取到定时偏差，则本轮不作调整，即认为自身与基准定时的定时偏差为0，待下个本地定时同步周期到来时再行调整。在预设第一时段后的预设第二时段内，目标节点接收邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，并将本地定时相对于基准定时的定时偏差发送至邻节点。在预设第二时段后的固定时间点，目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头，即执行S360；同时，在固定时间点将邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，补偿到目标节点接收对应的邻节点的接收偏移量中。其中，固定时间点例如是某个固定帧号，使得全网节点同时进行各自帧头的调整。固定时间点位于预设第二时段后的预设第三时段内，由于同步过程占用一定的空口资源，预设第三时段为全网节点本地定时同步提供了足够的时长。

本应用场景中，预设第一时段、预设第二时段和预设第三时段相邻且不重叠，每个时段执行的操作不能混淆、超前或者超时，以免调整出错。三个时段的耗时长短可以多次试验得到，以保证各节点刚好完成对应时段的操作为准。

本实施例详细描述了在各节点均稳定接入自组网通信系统的应用场景下，各节点进行时间同步的方案，不需要使用发送提前量，与无需约定固定子帧，提高信道利用率，降低方案的复杂度；而且，在本地定时同步的基础上，通过改变接收时间实现各节点的时间同步，提高时间同步的精度。

此外，本实施例为了维持全网定时基本同步，周期性进行本地定时同步，提高了时间同步的精确性。通过邻节点发送的同步信息，以及邻节点接收目标节点的接收偏移量，计算目标节点相对于邻节点的相对定时偏差，以及根据相对定时偏差，以及邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，计算本地定时相对于基准定时的定时偏差，从而通过广播同步信息，各节点获取定时偏差，进而按照定时偏差，调整本地定时的帧头，实现了自组网中各节点本地定时的同步，解决了现有技术中无法保证所有节点的本地定时完全同步的技术问题。

实施例四

图4a是本发明实施例四提供的一种自组网通信系统的结构示意图，自组网通信系统包括至少两个节点，图4a示出了5个节点，每个节点的结构大致相同。为了方面描述和区分，以其中的一个节点为例说明节点结构，该节点称为目标节点。目标节点可以是自组网通信系统中的任一节点。

图4b是本发明实施例四提供的一种目标节点的结构示意图。目标节点包括处理器40、存储器41；目标节点中处理器40的数量可以是一个或多个，图4b中以一个处理器40为例；目标节点中的处理器40、存储器41可以通过总线或其他方式连接，图4b中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的自组网通信系统的时间同步方法。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行目标节点的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的自组网通信系统的时间同步方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至目标节点。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实施例五

本发明实施例五还提供一种其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质。计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行一种自组网通信系统的时间同步方法，该方法包括：

目标节点获取目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收邻节点的接收偏移量；

目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差；

目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头；

目标节点从调整后的帧头起向后偏移接收偏移量之后，接收邻节点发送的信号；以及，

目标节点从调整后的帧头起，向邻节点发送信号。

当然，本发明实施例所提供的一种其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其计算机程序不限于如上的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的自组网通信系统的时间同步方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种自组网通信系统的时间同步方法，其特征在于，所述自组网通信系统包括至少三个节点，所述方法包括：

目标节点获取所述目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收所述邻节点的接收偏移量；

所述目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差；其中，所述基准定时为所述自组网通信系统中ID最小的非宕机节点的本地时间；

所述目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头；

所述目标节点从调整后的帧头起向后偏移所述接收偏移量之后，接收所述邻节点发送的信号；以及，

所述目标节点从调整后的帧头起，向所述邻节点发送信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标节点获取所述目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收所述邻节点的接收偏移量，包括：

所述目标节点接入所述自组网通信系统之前，向所述邻节点发送物理随机接入信道，以供所述邻节点根据物理随机接入信道计算单向传播时延，并将所述单向传播时延返回至所述目标节点；

所述目标节点将所述单向传播时延存储为所述目标节点接收所述邻节点的接收偏移量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述目标节点向所述邻节点发送物理随机接入信道，以供所述邻节点根据物理随机接入信道计算单向传播时延，并将所述单向传播时延返回至所述目标节点前，还包括：

所述目标节点通过搜网与所述邻节点进行时频同步，并将同步时间作为本地定时；

所述目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差，包括：

所述目标节点将所述单向传播时延作为本地定时相对于基准定时的定时偏差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标节点获取所述目标节点的邻节点发送信号的传播时延，作为目标节点接收所述邻节点的接收偏移量，包括：

所述目标节点监听所述邻节点发送至所述目标节点的空口信号；

所述目标节点对所述空口信号进行信道估计，根据信道估计结果调整所述目标节点接收所述邻节点的接收偏移量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标节点监听所述邻节点发送至所述目标节点的空口信号之前，还包括：

所述目标节点与与其通信的节点协商各自占用的空口资源；

所述目标节点监听所述邻节点发送至所述目标节点的空口信号，包括：

所述目标节点根据监听到的空口资源确定监听到的邻节点，并监听所述邻节点发送至所述目标节点的空口信号。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差，包括：

所述目标节点接收邻节点发送的同步信息，所述同步信息包括邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，以及邻节点接收目标节点的接收偏移量；

所述目标节点根据目标节点接收邻节点的接收偏移量，以及邻节点接收目标节点的接收偏移量，计算目标节点相对于所述邻节点的相对定时偏差；

所述目标节点根据所述相对定时偏差，以及邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，计算本地定时相对于基准定时的定时偏差。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头之前，还包括：

所述目标节点接收邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，并将本地定时相对于基准定时的定时偏差发送至邻节点；

在所述目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头之时，还包括：

所述目标节点将邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，补偿到目标节点接收对应的邻节点的接收偏移量中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差，还包括：

在预设第一时段内，所述目标节点获取本地定时相对于基准定时的定时偏差；

所述目标节点接收邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，并将本地定时相对于基准定时的定时偏差发送至邻节点，包括：

在预设第一时段后的预设第二时段内，所述目标节点接收邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，并将本地定时相对于基准定时的定时偏差发送至邻节点；

所述目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头，包括：

在所述预设第二时段后的固定时间点，所述目标节点按照定时偏差，调整本地定时的帧头；

所述目标节点将邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，补偿到目标节点接收对应的邻节点的接收偏移量中，包括：

在所述固定时间点，所述目标节点将邻节点的本地定时相对于基准定时的定时偏差，补偿到目标节点接收对应的邻节点的接收偏移量中。

9.一种自组网通信系统，其特征在于，包括至少两个节点；

其中，目标节点包括：一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的自组网通信系统的时间同步方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的自组网通信系统的时间同步方法。

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