CN109996326A - 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、接收装置和时间比对装置，其中：所述发送装置用于对于待发送数据进行发送处理；所述接收装置用于对于具有模式字字段的接收数据进行接收处理；所述时间比对装置与所述发送装置和接收装置连接，用于为所述待发送数据设置模式字字段，识别待发送数据和接收数据中的模式字字段，生成模式触发信号，并得到所述模式触发信号的时间戳信息。该技术方案能够共用现有无线通信信道资源，实现无线通信和时频传递的一体化传输，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，具体涉及一种能够实现无线通信和时频传递一体化传输的通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
时频传递是指通过有线或无线信道实现标准时间频率信号从源端到终端的传输，使多个终端节点工作在相同的时间或频率尺度下。时频传递技术在深空探测、导航定位、科学观测及研究领域的应用都很广泛，同时时频传递技术也是协调世界时、国际原子时等国际时间标准建立和维持的重要支撑技术之一。因此，实现精准的时频传递是业界重点关注的问题。
现有技术中常用的时频传递技术主要有卫星时频传递、光纤时频传递以及激光时频传递，但这三种时频传递技术都需要使用专用设备而且独占信道资源，无法与无线通信系统相融合，不仅增加了设备成本，也造成了信道资源的浪费。
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能够实现无线通信和时频传递一体化传输的通信装置、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、接收装置和时间比对装置，其中：
所述发送装置用于对于待发送数据进行发送处理；
所述接收装置用于对于具有模式字字段的接收数据进行接收处理；
所述时间比对装置与所述发送装置和接收装置连接，用于为所述待发送数据设置模式字字段，识别待发送数据和接收数据中的模式字字段，生成模式触发信号，并得到所述模式触发信号的时间戳信息。
在一些实施方式中，所述发送装置包括顺次连接的组帧器、编码器和调制器，用于对于待发送数据分别进行组帧、编码和调制处理。
在一些实施方式中，所述接收装置包括顺次连接的解调器、译码器和解帧器，用于对于接收数据分别进行解调、译码和解帧处理。
在一些实施方式中，所述时间比对装置包括处理单元、模式控制器、第一模式触发器、第二模式触发器和时频单元，其中：
所述处理单元与模式控制器、时频单元、解帧器和组帧器连接，用于为模式控制器发送模式控制命令，使其在编码器对待发送数据帧进行编码后为待发送数据帧设置模式字字段，基于从时频单元得到的时间戳信息与从解帧器得到的时间戳信息进行时间比对计算得到时钟偏移量；
所述模式控制器与编码器连接，用于根据接收到的模式控制命令为编码后的待发送数据帧设置模式字字段；
所述第一模式触发器与调制器连接，用于识别待发送数据帧中的模式字字段，并生成第一模式触发信号；
所述第二模式触发器与解调器连接，用于识别接收数据中的模式字字段，并生成第二模式触发信号；
所述时频单元与所述第一模式触发器、第二模式触发器和处理单元连接，用于产生时频基准信号，将第一模式触发信号和第二模式触发信号分别与所述时频基准信号相比较，得到第一模式触发信号和第二模式触发信号的时间戳信息，并将其发送给处理单元。
在一些实施方式中，所述时间比对装置包括处理单元、模式控制器、第一模式触发器、第二模式触发器和时频单元，其中：
所述处理单元与模式控制器、时频单元和组帧器连接，用于为模式控制器发送模式控制命令，使其在编码器对待发送数据帧进行编码后为待发送数据帧设置模式字字段，并将从时频单元得到的时间戳信息发送给组帧器；
所述模式控制器与编码器连接，用于根据接收到的模式控制命令为编码后的待发送数据帧设置模式字字段；
所述第一模式触发器与调制器连接，用于识别待发送数据帧中的模式字字段，并生成第一模式触发信号；
所述第二模式触发器与解调器连接，用于识别接收数据中的模式字字段，并生成第二模式触发信号；
所述时频单元与所述第一模式触发器、第二模式触发器和处理单元连接，用于产生时频基准信号，将第一模式触发信号和第二模式触发信号分别与所述时频基准信号相比较，得到第一模式触发信号和第二模式触发信号的时间戳信息，并将其发送给处理单元。
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：
获取第一通信端在将第一数据送入传输信道时的第一时间信息T1，以及第二通信端通过所述传输信道接收到所述第一数据时的第二时间信息T2；
获取第二通信端在将第二数据送入传输信道时的第三时间信息T3，以及第一通信端通过所述传输信道接收到所述第二数据时的第四时间信息T4；
根据所述第一时间信息T1、第二时间信息T2、第三时间信息T3和第四时间信息T4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，所述获取第一通信端在将第一数据送入传输信道时的第一时间信息T1，以及第二通信端通过所述传输信道接收到所述第一数据时的第二时间信息T2，包括：
在第一通信端对所述第一数据进行信道编码后，为所述第一数据设置模式字字段；
在第一通信端对所述第一数据进行调制时，响应于识别所述第一数据中的模式字字段，生成第一模式触发信号；
测量所述第一模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第一时间信息T1；
在第二通信端对接收到的第一数据进行解调时，响应于识别所述第一数据中的模式字字段，生成第二模式触发信号；
测量所述第二模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第二时间信息T2。
在一些实施方式中，所述获取第二通信端在将第二数据送入传输信道时的第三时间信息T3，以及第一通信端通过所述传输信道接收到所述第二数据时的第四时间信息T4，包括：
在第二通信端对所述第二数据进行信道编码后，为所述第二数据设置模式字字段；
在第二通信端对所述第二数据进行调制时，响应于识别所述第二数据中的模式字字段，生成第三模式触发信号；
测量所述第三模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第三时间信息T3；
在第一通信端对接收到的第二数据进行解调时，响应于识别所述第二数据中的模式字字段，生成第四模式触发信号；
测量所述第四模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第四时间信息T4。
在一些实施方式中，测量模式触发信号的时间戳信息的步骤包括：
获取基准信号以及所述基准信号的基准时间信息；
测量所述基准信号与模式触发信号之间的时间间隔；
根据所述基准时间信息与所述时间间隔，计算得到所述模式触发信号的时间戳信息。
在一些实施方式中，利用下式来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Δt：
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：
上述技术方案借助模式字字段的设置获取靠近信息进出信道的时间来计算通信对端间的钟差，消除抖动变化较大的因素的影响，进而实现准确有效的时频传递。该技术方案能够共用现有无线通信信道资源，实现无线通信和时频传递的一体化传输，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是根据本发明一实施方式的帧格式结构图；
图5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6是根据本发明一实施方式的通信方法的流程图；
图7是根据图6所示实施方式的通信方法的步骤S601的流程图；
图8是根据图6所示实施方式的通信方法的步骤S602的流程图；
图9是根据图7或8所示实施方式的通信方法的测量模式触发信号的时间戳信息步骤的流程图；
图10是根据本发明另一实施方式的通信方法的流程图；
图11示出根据本发明一实施方式的电子设备的结构框图；
图12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，时频传递是指通过有线或无线信道实现标准时间频率信号从源端到终端的传输，使多个终端节点工作在相同的时间或频率尺度下，而实现时频传递的前提是时间比对技术，接下来首先介绍下双向时间比对技术的基本原理，双向时间比对指的是两个节点间通过双向链路相互收发时间同步数据，其精度取决于链路传输时延的对称性。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：
得到了钟差Δt，站点B就可以根据钟差Δt来调整本地时钟从而实现站点A到站点B的时频传递。但实际上，站点A、站点B之间的链路并不能够严格对称，也就是说，双向时间比对、时频传递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，由于信息在发送和接收过程中要经过编码以及译码等时延不确定性较大的环节，因此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和时频传递带来了很大的困难。
基于此，本发明实施例提供一种能够实现有效时频传递以及无线通信和时频传递进行一体化传输的通信方法、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在待发送数据帧对于模式字字段进行了重新设置，然后基于在靠近信息进出信道的调制器和解调器处对于模式字字段的识别分别产生模式触发信息，进一步通过测量模式触发信号与时频基准信号之间的时差值得到模式触发信号的精确时间戳信息，进而得到通信对端之间的钟差，实现一体化时频传递。该技术方案能够共用现有无线通信信道资源，实现无线通信和时频传递的一体化传输，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、接收装置320和时间比对装置330，其中：
所述发送装置310用于对于待发送数据进行发送处理；
所述接收装置320用于对于具有模式字字段的接收数据进行接收处理；
所述时间比对装置330与所述发送装置310和接收装置320连接，用于为所述待发送数据设置模式字字段，识别待发送数据和接收数据中的模式字字段，生成模式触发信号，并得到所述模式触发信号的时间戳信息。
在本发明一实施例中，所述发送装置310包括顺次连接的组帧器311、编码器312和调制器313，用于对于待发送数据分别进行组帧、编码和调制处理，具体地，在对所述待发送数据进行组帧处理后，得到待发送数据帧，所述待发送数据帧在发送前再依次经过编码和调制处理。
在本发明一实施例中，所述接收装置320包括顺次连接的解调器321、译码器322和解帧器323，用于对于接收数据分别进行解调、译码和解帧处理。
在本发明一实施例中，所述通信装置实现为需要进行时间校正的通信端，在该实施例中，所述时间比对装置330包括处理单元331、模式控制器332、第一模式触发器333、第二模式触发器334和时频单元335，其中：
所述处理单元331与模式控制器332、时频单元335、解帧器323和组帧器311连接，用于为模式控制器332发送模式控制命令，使其在编码器312对待发送数据帧进行编码后为待发送数据帧设置模式字字段；基于从时频单元335得到的时间戳信息与从解帧器323得到的时间戳信息进行时间比对计算得到时钟偏移量，用于进行时间校正；
所述模式控制器332与编码器312连接，用于根据接收到的模式控制命令为编码后的待发送数据帧设置模式字字段；
所述第一模式触发器333与调制器313连接，用于识别待发送数据帧中的模式字字段，并生成第一模式触发信号；
所述第二模式触发器334与解调器321连接，用于识别接收数据中的模式字字段，并生成第二模式触发信号；
所述时频单元335与所述第一模式触发器333、第二模式触发器334和处理单元331连接，用于产生时频基准信号，将第一模式触发信号和第二模式触发信号分别与所述时频基准信号相比较，得到第一模式触发信号和第二模式触发信号的时间戳信息，并将其发送给处理单元331。
在本发明另一实施例中，所述通信装置实现为帮助其他通信端进行时间校正的基准通信端，在该实施例中，所述时间比对装置330包括处理单元331、模式控制器332、第一模式触发器333、第二模式触发器334和时频单元335，其中，所述处理单元331无需与解帧器323连接获取通信对端发送来的时间戳信息，具体地：
所述处理单元331与模式控制器332、时频单元335和组帧器311连接，用于为模式控制器332发送模式控制命令，使其在编码器312对待发送数据帧进行编码后为待发送数据帧设置模式字字段，并将从时频单元335得到的时间戳信息发送给组帧器311，以发送给需要进行时间校正的通信端；
所述模式控制器332与编码器312连接，用于根据接收到的模式控制命令为编码后的待发送数据帧设置模式字字段；
所述第一模式触发器333与调制器313连接，用于识别待发送数据帧中的模式字字段，并生成第一模式触发信号；
所述第二模式触发器334与解调器321连接，用于识别接收数据中的模式字字段，并生成第二模式触发信号；
所述时频单元335与所述第一模式触发器333、第二模式触发器334和处理单元331连接，用于产生时频基准信号，将第一模式触发信号和第二模式触发信号分别与所述时频基准信号相比较，得到第一模式触发信号和第二模式触发信号的时间戳信息，并将其发送给处理单元331。
在本发明一实施例中，所述模式字字段可以为具有一定长度的字段，本领域技术人员可根据实际应用的需要确定模式字字段的长度、设置具体的字段内容，但需要注意的是，模式字字段的长度和内容需要在收发两端的通信装置范围内统一，比如需要使后续模式触发器能够识别所述模式字字段生成模式触发信号。比如，可将所述模式字字段设置为1，后续第一模式触发器一检测到模式字字段中的1，即能够生成第一模式触发信号。
在本发明一实施例中，经信道编码并设置了模式字字段的帧格式如图4所示，图4中，帧数据包括帧同步头、帧计数、模式字以及分帧数据等部分。其中，为了使信号调制和解调的时延为固定值，所述帧数据的帧长也设置为固定值，即帧数据的长度相同。另外，所述模式字字段在帧数据中的位置可根据实际应用的需要进行灵活设置，本发明对其不作具体限定。
基于上述通信装置，即可实现有效的时频传递以及无线通信和时频传递的一体化传输。具体地，由上根据双向时间比对原理可知，只有当站点A、B间的链路严格对称，即TAB＝TBA时，才能得到两个站点之间的准确的钟差。考虑到传输信道部分的延迟是固定不变的，因此如果能够得到尽可能靠近信息进出信道的时间，将其作为时间戳T1、T2、T3、T4，那么就可以利用上文原理得到站点间的钟差。而上述本发明提出的通信装置，在待发送数据中设置了模式字字段，然后基于在靠近信息进出信道的调制器和解调器处对于模式字字段的识别分别产生模式触发信息，进一步通过测量模式触发信号与时频单元产生的基准信号之间的时差值就可以得到模式触发信号的精确时间戳信息，所述时间戳信息虽然并不是信号进出信道的时刻，但由于固定帧长的调制解调时延是固定的，传输信道部分的延迟也是固定的，因此，可将获得的时间戳信息作为时间戳T1、T2、T3、T4来使用，并可认为站点A、B之间的链路是满足对称要求的，即TAB＝TBA，进而利用双向比对原理就可以计算出站点A、B之间的钟差，实现准确有效的时频传递。
图5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5所示，在获得时间戳T1、T2、T3、T4之后，利用下式即可计算得到站点A、B之间的钟差Δt：
更为具体地，所述通信装置的工作原理可描述为：
对于通信一端，组帧器对于待发送数据进行组帧处理得到待发送数据帧；编码器对于待发送数据帧进行信道编码处理；模式控制器在处理单元的控制下为编码后的待发送数据帧设置模式字字段；调制器对于设置了模式字字段后的待发送数据帧进行调制处理；同时，第一模式触发器识别待发送数据帧中的模式字字段，生成第一模式触发信号；时频单元将第一模式触发信号与其生成的时频基准信号相比较，得到第一模式触发信号的时间戳信息，发送给处理单元；解调器接收通信对端发来的具有模式字字段的接收信号并对其进行解调，后续依次进行译码和解帧等接收处理，解调的同时第二模式触发器识别接收数据中的模式字字段，生成第二模式触发信号；时频单元将第二模式触发信号与其生成的基准信号相比较，得到第二模式触发信号的时间戳信息，发送给处理单元；对于作为基准通信端的通信装置来说，所述处理单元将接收到的两个时间戳信息一并发送给组帧器组帧，得到的数据依次通过编码器和调制器后通过传输信道发送给通信对端帮助其进行时间校正，对于作为需要进行时间校正通信端的通信装置来说，所述处理单元从时频单元接收其发送的两个时间戳信息，从解帧器接收其发送的来自基准通信端的两个时间戳信息，对于接收到的时间戳信息进行时间比对，得到时钟偏移量，并将所述时钟偏移量发送给时频单元以进行时间校正。
在本发明一实施例中，所述处理单元在将接收到的时间戳信息发送给组帧器时，还对于所述时间戳信息进行数据格式转换，以适于组帧器的接收和处理。
对于其他通信端，其工作原理与上文类似，本发明在此不再赘述。
由上可知，所述通信装置无需使用专用设备、独占信道资源，仅通过模式字字段的设置即可实现准确有效的时频传递，因此该装置能够实现无线通信和时频传递的一体化传输，共用现有无线通信信道资源，既节省了信道资源，又提升了系统综合效益。
根据本发明的另一方面，还提出了一种通信方法，如图6所示，所述通信方法包括以下步骤S601-S603：
在步骤S601中，获取第一通信端在将第一数据送入传输信道时的第一时间信息T1，以及第二通信端通过所述传输信道接收到所述第一数据时的第二时间信息T2；
在步骤S602中，获取第二通信端在将第二数据送入传输信道时的第三时间信息T3，以及第一通信端通过所述传输信道接收到所述第二数据时的第四时间信息T4；
在步骤S603中，根据所述第一时间信息T1、第二时间信息T2、第三时间信息T3和第四时间信息T4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，基于双向时间比对的时频传递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设备而且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，提出一种通信方法，该方法借助模式字字段的设置获取靠近信息进出信道的时间来计算通信对端间的钟差，进而实现准确有效的时频传递。该技术方案无需使用专用设备、独占信道资源，仅通过模式字字段的设置即可实现准确有效的时频传递，因此该装置能够实现无线通信和时频传递的一体化传输，共用现有无线通信信道资源，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，如图7所示，所述步骤S601包括以下步骤S701-S705：
在步骤S701中，在第一通信端对所述第一数据进行信道编码后，为所述第一数据设置模式字字段；
在步骤S702中，在第一通信端对所述第一数据进行调制时，响应于识别所述第一数据中的模式字字段，生成第一模式触发信号；
在步骤S703中，测量所述第一模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第一时间信息T1；
在步骤S704中，在第二通信端对接收到的第一数据进行解调时，响应于识别所述第一数据中的模式字字段，生成第二模式触发信号；
在步骤S705中，测量所述第二模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第二时间信息T2。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图8所示，所述步骤S602包括以下步骤S801-S805：
在步骤S801中，在第二通信端对所述第二数据进行信道编码后，为所述第二数据设置模式字字段；
在步骤S802中，在第二通信端对所述第二数据进行调制时，响应于识别所述第二数据中的模式字字段，生成第三模式触发信号；
在步骤S803中，测量所述第三模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第三时间信息T3；
在步骤S804中，在第一通信端对接收到的第二数据进行解调时，响应于识别所述第二数据中的模式字字段，生成第四模式触发信号；
在步骤S805中，测量所述第四模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第四时间信息T4。
在本发明一实施例中，所述模式字字段可以为具有一定长度的字段，本领域技术人员可根据实际应用的需要确定模式字字段的长度、设置具体的字段内容，但需要注意的是，模式字字段的长度和内容需要在收发两端的通信装置范围内统一，比如需要使后续模式触发器能够识别所述模式字字段生成模式触发信号。比如，可将所述模式字字段设置为1，后续第一模式触发器一检测到模式字字段中的1，即能够生成第一模式触发信号。
在本发明一实施例中，经信道编码并设置了模式字字段的第一数据的帧格式如图4所示，图4中，帧数据包括帧同步头、帧计数、模式字以及分帧数据等部分。其中，为了使信号调制和解调的时延为固定值，所述帧数据的帧长也设置为固定值，即帧数据的长度相同。另外，所述模式字字段在帧数据中的位置可根据实际应用的需要进行灵活设置，本发明对其不作具体限定。
由上文提及的双向时间比对原理可知，只有当站点A、B间的链路严格对称，即TAB＝TBA时，才能得到两个站点之间的准确的钟差。考虑到传输信道部分的延迟是固定不变的，因此可将尽可能靠近信息进出信道的时间作为时间戳T1、T2、T3、T4，来计算得到站点间的钟差。
在上述实施方式中，在通信双方的待发送数据中均设置了模式字字段，然后在靠近信息进出信道处的调制和解调时，对于模式字字段进行识别，并分别产生模式触发信号，所述模式触发信号的时间戳信息虽然不是信号进出信道的时刻，但由于固定帧长的调制解调时延是固定的，传输信道部分的延迟也是固定的，因此，可将该时间戳信息作为时间戳T1、T2、T3、T4来使用，并可认为通信双方之间的链路是满足对称要求的，即TAB＝TBA，进而后续就可以利用双向比对原理计算出通信双方之间的钟差，实现准确有效的时频传递。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图9所示，所述步骤S703、S705、S803和S805中测量模式触发信号的时间戳信息的步骤，可包括以下步骤S901-S903：
在步骤S901中，获取基准信号以及所述基准信号的基准时间信息；
在步骤S902中，测量所述基准信号与模式触发信号之间的时间间隔；
在步骤S903中，根据所述基准时间信息与所述时间间隔，计算得到所述模式触发信号的时间戳信息。
在该实现方式中，可借助时频单元产生的基准信号、以及基准信号与模式触发信号之间的时间间隔来得到不同模式触发信号的时间戳信息。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述步骤S603可利用下式来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，即钟差Δt：
通常在第一通信端处获得第一时间信息T1和第四时间信息T4，在第二通信端处获得第二时间信息T2和第三时间信息T3，为了快速计算得到通信双方之间的时钟偏移量，在本实施例的一个可选实现方式中，当第一通信端处获得最后一个时间信息：第四时间信息T4后，第一通信端还将第一时间信息T1和第四时间信息T4一并作为发送数据通过传输信道发送给第二通信终端，以使其根据其获得的第二时间信息T2和第三时间信息T3，以及接收到的第一时间信息T1和第四时间信息T4，来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10所示，所述方法包括以下步骤S1001-S1004：
在步骤S1001中，获取第一通信端在将第一数据送入传输信道时的第一时间信息T1，以及第二通信端通过所述传输信道接收到所述第一数据时的第二时间信息T2；
在步骤S1002中，获取第二通信端在将第二数据送入传输信道时的第三时间信息T3，以及第一通信端通过所述传输信道接收到所述第二数据时的第四时间信息T4；
在步骤S1003中，根据所述第一时间信息T1、第二时间信息T2、第三时间信息T3和第四时间信息T4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S1004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，实现双方的时频传递。
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11示出根据本发明一实施方式的电子设备的结构框图，如图11所示，所述电子设备1100包括存储器1101和处理器1102；其中，
所述存储器1101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1102执行以实现上述任一方法步骤。
图12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12所示，计算机系统1200包括中央处理单元(CPU)1201，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1202中的程序或者从存储部分1208加载到随机访问存储器(RAM)1203中的程序而执行上述实施方式中的各种处理。在RAM1203中，还存储有系统1200操作所需的各种程序和数据。CPU1201、ROM1202以及RAM1203通过总线1204彼此相连。输入/输出(I/O)接口1205也连接至总线1204。
以下部件连接至I/O接口1205：包括键盘、鼠标等的输入部分1206；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1207；包括硬盘等的存储部分1208；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1209。通信部分1209经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1210也根据需要连接至I/O接口1205。可拆卸介质1211，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1210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1208。
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1209从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1211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 (10)

1.一种通信装置，其特征在于，包括：发送装置、接收装置和时间比对装置，其中：
所述发送装置用于对于待发送数据进行发送处理；
所述接收装置用于对于具有模式字字段的接收数据进行接收处理；
所述时间比对装置与所述发送装置和接收装置连接，用于为所述待发送数据设置模式字字段，识别待发送数据和接收数据中的模式字字段，生成模式触发信号，并得到所述模式触发信号的时间戳信息。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述发送装置包括顺次连接的组帧器、编码器和调制器，用于对于待发送数据分别进行组帧、编码和调制处理。
3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，所述接收装置包括顺次连接的解调器、译码器和解帧器，用于对于接收数据分别进行解调、译码和解帧处理。
4.根据权利要求1-3任一所述的通信装置，其特征在于，所述时间比对装置包括处理单元、模式控制器、第一模式触发器、第二模式触发器和时频单元，其中：
所述处理单元与模式控制器、时频单元、解帧器和组帧器连接，用于为模式控制器发送模式控制命令，使其在编码器对待发送数据帧进行编码后为待发送数据帧设置模式字字段，基于从时频单元得到的时间戳信息与从解帧器得到的时间戳信息进行时间比对计算得到时钟偏移量；
所述模式控制器与编码器连接，用于根据接收到的模式控制命令为编码后的待发送数据帧设置模式字字段；
所述第一模式触发器与调制器连接，用于识别待发送数据帧中的模式字字段，并生成第一模式触发信号；
所述第二模式触发器与解调器连接，用于识别接收数据中的模式字字段，并生成第二模式触发信号；
所述时频单元与所述第一模式触发器、第二模式触发器和处理单元连接，用于产生时频基准信号，将第一模式触发信号和第二模式触发信号分别与所述时频基准信号相比较，得到第一模式触发信号和第二模式触发信号的时间戳信息，并将其发送给处理单元。
5.根据权利要求1-3任一所述的通信装置，其特征在于，所述时间比对装置包括处理单元、模式控制器、第一模式触发器、第二模式触发器和时频单元，其中：
所述处理单元与模式控制器、时频单元和组帧器连接，用于为模式控制器发送模式控制命令，使其在编码器对待发送数据帧进行编码后为待发送数据帧设置模式字字段，并将从时频单元得到的时间戳信息发送给组帧器；
所述模式控制器与编码器连接，用于根据接收到的模式控制命令为编码后的待发送数据帧设置模式字字段；
所述第一模式触发器与调制器连接，用于识别待发送数据帧中的模式字字段，并生成第一模式触发信号；
所述第二模式触发器与解调器连接，用于识别接收数据中的模式字字段，并生成第二模式触发信号；
所述时频单元与所述第一模式触发器、第二模式触发器和处理单元连接，用于产生时频基准信号，将第一模式触发信号和第二模式触发信号分别与所述时频基准信号相比较，得到第一模式触发信号和第二模式触发信号的时间戳信息，并将其发送给处理单元。
6.一种通信方法，其特征在于，包括：
获取第一通信端在将第一数据送入传输信道时的第一时间信息T1，以及第二通信端通过所述传输信道接收到所述第一数据时的第二时间信息T2；
获取第二通信端在将第二数据送入传输信道时的第三时间信息T3，以及第一通信端通过所述传输信道接收到所述第二数据时的第四时间信息T4；
根据所述第一时间信息T1、第二时间信息T2、第三时间信息T3和第四时间信息T4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，所述获取第一通信端在将第一数据送入传输信道时的第一时间信息T1，以及第二通信端通过所述传输信道接收到所述第一数据时的第二时间信息T2，包括：
在第一通信端对所述第一数据进行信道编码后，为所述第一数据设置模式字字段；
在第一通信端对所述第一数据进行调制时，响应于识别所述第一数据中的模式字字段，生成第一模式触发信号；
测量所述第一模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第一时间信息T1；
在第二通信端对接收到的第一数据进行解调时，响应于识别所述第一数据中的模式字字段，生成第二模式触发信号；
测量所述第二模式触发信号的时间戳信息，将其作为所述第二时间信息T2。
8.一种通信系统，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。
9.一种电子设备，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6-7任一项所述的方法步骤。
10.一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6-7任一项所述的方法步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111060868A (zh) * 2020-03-16 2020-04-24 南京万自联电子科技有限公司 一种宽带无线通信与测距系统及其方法
CN111060866A (zh) * 2020-03-16 2020-04-24 南京万自联电子科技有限公司 一种双通道无线通信测向系统及其测向方法
CN113821074A (zh) * 2021-09-06 2021-12-21 北京车和家信息技术有限公司 一种时间同步方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101951312A (zh) * 2010-09-15 2011-01-19 电信科学技术第五研究所 基于e1链路的双向时频同传方法及主从装置
US20160065435A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication device and communication system
CN109586831A (zh) * 2018-11-27 2019-04-05 北京跟踪与通信技术研究所 通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101951312A (zh) * 2010-09-15 2011-01-19 电信科学技术第五研究所 基于e1链路的双向时频同传方法及主从装置
US20160065435A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication device and communication system
CN109586831A (zh) * 2018-11-27 2019-04-05 北京跟踪与通信技术研究所 通信装置、方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111060868A (zh) * 2020-03-16 2020-04-24 南京万自联电子科技有限公司 一种宽带无线通信与测距系统及其方法
CN111060866A (zh) * 2020-03-16 2020-04-24 南京万自联电子科技有限公司 一种双通道无线通信测向系统及其测向方法
CN113821074A (zh) * 2021-09-06 2021-12-21 北京车和家信息技术有限公司 一种时间同步方法、装置、电子设备和存储介质
CN113821074B (zh) * 2021-09-06 2023-09-08 北京车和家信息技术有限公司 一种时间同步方法、装置、电子设备和存储介质

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