CN111294132A - 绝对时间同步方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种绝对时间同步方法、装置及电子设备,方法包括:从基带处理芯片接收第一授时信令以及接收到的第一授时信令的第一实际系统帧信息;在第一实际系统帧信息与第一参考系统帧信息一致时,至少根据第一绝对时间计算得到基站与终端之间的第一时延;从基带处理芯片接收后续授时信令以及从基站发送后续授时信令至终端的第二实际系统帧信息;在第二实际系统帧信息与第二参考系统帧信息一致时,至少根据第一时延、第二绝对时间确定后续授时信令与第一授时信令之间的时延调整值;根据目标数量个后续授时信令对应的时延调整值得到绝对时间信息。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信技术领域,具体涉及一种绝对时间同步方法、装置及电子设备。
背景技术
根据IEEE1588v2标准中提出的高精度授时协议(PTP协议),在有线光网络中利用链路对称性可以做到10ns量级的授时精度。而在目前的移动网络中,终端与基站进行通信时上下行同步均是基于无线帧/子帧边界对齐的相对的时间同步,并不能进行绝对时间的授时。同时,在移动网络中直接使用传统的NTP授时协议或是PTP协议,均受到空口链路不稳定等因素的影响,造成其授时性能下降。
另外,基于GNSS接收机的定位/授时方法虽然已经得到广泛应用,但其一般适用于无遮挡场景,针对室内、隧道、地下等场景,GNSS无法进行授时或精度较差;此外GNSS易收到干扰,因此针对电网等场景,GNSS无法进行授时。
发明内容
本公开实施例提供一种绝对时间同步方法、装置及电子设备。
第一方面,本公开实施例中提供了一种绝对时间同步方法,其中,所述方法在移动网络中终端上的授时芯片上执行,所述方法包括:
从基带处理芯片接收第一授时信令以及接收到的所述第一授时信令的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的第一时延;
从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
针对每一后续授时信令,在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
在接收到的所述后续授时信令的数量达到所述目标数量后,根据所述目标数量个所述后续授时信令对应的所述时延调整值得到绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
其中,还包括:
从所述基带处理芯片接收所述基站发送给所述终端的时间提前量的调整值;
根据接收到的所述时间提前量的调整值对和已有的时间提前量进行调整后得到所述基站与所述终端之间的最终时间提前量。
其中,还包括:
响应于从所述基带处理芯片接收到的时间提前量重设指令,将所述基站与所述终端之间的最终时间提前量清零;和/或,
响应于从基带处理芯片接收到的当前授时结束指令,重置所述第一时延,并重新等待从所述基带处理芯片接收所述第一授时信令。
其中,还包括以下至少之一:
在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息不一致时,抛弃所述第一授时信令,并等待重新接收第一授时信令;或者,根据所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息之间的时间间隔长度调整所述第一授时信令中的所述第一绝对时间;
在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息不一致时,抛弃所述后续授时信令,并等待重新接收后续授时信令;或者,根据所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息之间的时间间隔长度调整所述后续授时信令中的所述第二绝对时间。
其中,所述第一时延利用如下公式确定:所述第一时延=终端参照时间-第一绝对时间-上行时间提前量-硬件处理时延;其中,上行时间提前量根据所述最终时间提前量确定,所述硬件处理时延与所述第一授时信令在所述终端内部进行传输和/或处理的时延相关;所述终端参照时间为0或者为终端本地时间;和/或,
所述时延调整值利用如下公式确定:时延调整值=终端参照时间-第一时延-第二绝对时间-上行时间提前量-硬件处理时延;所述终端参照时间为0或者为终端本地时间;和/或,
所述绝对时间信息包括第三绝对时间,所述第三绝对时间利用如下公式确定:第三绝对时间=Σ时延调整值i/目标数量+第一时延;其中,时延调整值i为第i个后续授时信令对应的时延调整值,i的取值范围为1至目标数量。
其中,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值之后,还包括:
根据虚拟状态机的当前状态、以及所述后续授时信令的时延调整值是否在第一抖动阈值和/或第二抖动阈值内的判断条件,确定所述后续授时信令的时延调整值的处理方式;
其中,所述虚拟状态机包括初始状态、第一状态和第二状态;所述虚拟状态机在启动时处于初始状态;在初始状态下,将接收到的授时信令作为第一授时信令进行处理,并在处理完所述第一授时信令之后进入第一状态;在第一状态下,接收到一个后续授时信令后,进入第二状态;在第二状态下,如果当前接收到的所述后续授时信令的时延调整值大于或等于所述第二抖动阈值,则丢弃所述后续授时信令,并转入第一状态;在第一状态下,被丢弃的所述后续授时信令的时延调整值大于或等于第一抖动阈值时,所述虚拟状态机进入初始状态。
第二方面,本公开实施例中提供了一种绝对时间同步方法,其中,所述方法在移动网络中终端上的授时芯片上执行,所述方法包括:
第一授时信令处理步骤:从基带处理芯片接收第一授时信令以及从基站发送所述第一授时信令至所述终端的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的初始时延调整值;
启动虚拟状态机,并将进入虚拟状态机的初始状态;在所述初始状态下,将所述基站与所述终端之间的第一时延确定为所述初始时延调整值,总时延调整值置为0,之后进入虚拟状态机的第一状态;
后续授时信令处理步骤:从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
进入虚拟状态机,接收到的后续授时信令数目加1,并使得虚拟状态机从当前状态进入第二状态;所述当前状态包括第一状态或第二状态;
在第二状态下,如果所述后续授时信令的时延调整值大于或等于所述第二抖动阈值,则后续授时信令数目减一,并使得虚拟状态机的当前状态从第二状态进入第一状态;并且在从第二状态进入第一状态后,如果所述后续授时信令的时延调整值大于或等于第一抖动阈值,则后续授时信令数目重置为0,第一时延重置为0,虚拟状态机的当前状态从第一状态进入初始状态,并进入上述第一授时信令处理步骤;而在从第二状态进入第一状态后,如果所述后续授时信令的时延调整值小于第一抖动阈值,总时延调整值累加所述时延调整值的一加权值,所述加权值小于所述时延调整值,并且在后续授时信令数目小于目标数目时,转入接收后续授时信令的步骤,而在后续授时信令数目等于所述目标数目时,转入绝对时间信息输出步骤;
在第二状态下,如果所述后续授时信令的时延调整值小于所述第二抖动阈值,则总时延调整值累加所述后续授时信令的时延调整值,并且后续授时信令数目加一,并且在后续授时信令数目小于目标数目时,转入接收后续授时信令的步骤,而在后续授时信令数目等于所述目标数目时,进入绝对时间信息输出步骤;
绝对时间信息输出步骤:根据所述总时延调整值、后续授时信令数目以及第一时延确定并输出绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
第三方面,本公开实施例中提供了一种移动终端,其中,包括:基带处理芯片以及授时芯片;
所述基带处理芯片通过空中接口从基站接收授时信令,并将接收到的所述授时信令以及从基站发送所述授时信令至所述终端的实际系统帧信息转发给授时芯片;所述基带处理芯片还从基站接收当前时间提前量,并将接收到的当前时间提前量转发给所述授时芯片;
所述授时芯片至少基于从所述基带处理芯片接收到的授时信令、所述实际系统帧信息以及所述当前时间提前量输出绝对时间信息,以便所述终端根据所述绝对时间信息调整终端参照时间;其中,所述授时芯片利用第一方面所述的方法确定所述绝对时间信息。
第四方面,本公开实施例中提供了一种绝对时间同步装置,其中,所述装置位于移动网络中终端上的授时芯片,所述装置包括:
第一接收模块,被配置为从基带处理芯片接收第一授时信令以及接收到的所述第一授时信令的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
计算模块,被配置为在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的第一时延;
第二接收模块,被配置为从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
确定模块,被配置为针对每一后续授时信令,在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
获得模块,被配置为在接收到的所述后续授时信令的数量达到所述目标数量后,根据所述目标数量个所述后续授时信令对应的所述时延调整值得到绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在一个可能的设计中,绝对时间同步装置的结构中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绝对时间同步装置执行上述任一方面中所述方法的计算机指令,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。所述绝对时间同步装置还可以包括通信接口,用于绝对时间同步装置与其他设备或通信网络通信。
第五方面,本公开实施例提供了一种电子设备,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上述任一方面所述的方法。
第六方面,本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质,用于存储上述任一装置所用的计算机指令,其包含用于执行上述任一方面所述方法所涉及的计算机指令。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开实施例针对移动网络无线授时场景,为实现低成本、低开销、高精度的无线时间同步能力,基于空中接口物理层信号实现绝对时间同步,解决了如何依赖无线通信网络,通过基站向终端下发绝对时间信息、终端如何接收并进行时间调整等问题。
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,并不能限制本公开。
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,本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中:
图1示出根据本公开一实施方式的绝对时间同步方法的流程图;
图2示出根据本公开一实施方式的移动网络空口授时业务架构示意图;
图3示出根据本公开一实施方式中绝对时间同步方法的具体实现流程示意图;
图4是适于用来实现根据本公开一实施方式的绝对时间同步方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下文中,将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式,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。
在本公开中,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,本公开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公开。
如上文中所述,目前的无线通信网络中,终端与基站进行无线通信时上下行同步均是基于无线帧/子帧边界对齐的相对的时间同步,也即基站与终端仅具备相对时间同步能力,并不能进行绝对时间的授时。并且相关技术在设计基站时间同步、网络时间同步等方面的技术,均没有提出如何在移动网络无线场景下对终端进行高精度授时。本公开实施例针对移动网络无线授时场景,为实现低成本、低开销、高精度的无线时间同步能力,基于空中接口物理层信号实现绝对时间同步,解决了如何依赖无线通信网络,通过基站向终端下发绝对时间信息、终端如何接收并进行时间调整等问题。
下面通过具体实施例详细介绍本公开实施例的细节。
图1示出根据本公开一实施方式的绝对时间同步方法的流程图。如图1所示,所述绝对时间同步方法包括以下步骤:
在步骤S101中,从基带处理芯片接收第一授时信令以及接收到的所述第一授时信令的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
在步骤S102中,在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的第一时延;
在步骤S103中,从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
在步骤S104中,针对每一后续授时信令,在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
在步骤S105中,在接收到的所述后续授时信令的数量达到所述目标数量后,根据所述目标数量个所述后续授时信令对应的所述时延调整值得到绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
本实施例中,该绝对时间同步方法在移动网络中终端上的授时芯片上执行。移动网络中基站和该基站覆盖范围内的一个或多个终端之间建立空口连接,也即基站与终端之间通过空中接口通信。本公开实施例相对于已有技术在基站侧添加了通过物理层信令下发绝对时间的能力;而终端侧则通过开放基带模组能力,将基带处理芯片通过空中接口物理层接收并进行解调后的包括SIB(SystemInformationBlock,空口物理层消息)授时信令、时间提前量(Time Advance,TA)的物理层数据输出给终端的授时芯片;授时芯片则对接收到的物理层数据进行处理后,输出终端本地的绝对时间信息及频率基准信号1pps,终端则根据授时芯片输出的绝对时间信息及频率基准信号1pps调整终端参照时间。
图2示出根据本公开一实施方式的移动网络空口授时业务架构示意图。如图2所示,基站通过与终端之间建立的空中接口物理层将授时信令SIB发送给终端UE,终端UE的基带模组(包括基带处理芯片)将接收到的包括SIB信令的物理层数据转发给授时芯片,授时芯片对该物理层数据进行处理之后输出绝对时间信息,该绝对时间信息包括绝对时间和频率基准信号pps。终端可以基于绝对时间和频率基准信号调整终端的时间,使得终端的时间与基站同步。
如图2所示,终端包括基带模组(基带处理芯片)和授时芯片。基带模组通过天线及射频从基站接收信号,在所述信号包括SIB授时信令时,将该承载该授时信令的物理层数据直接转发给授时芯片进行处理,同时基带模组还将该授时信令对应的实际系统帧信息(系统帧号)SFN发送给授时芯片。此外,基带模组从基站接收到的信号包括时间提前量TA时,将该TA也转发给授时芯片。
授时芯片包括存储单元、计算单元、指令处理单元以及输出模块。输出模块包括频率基准信号pps秒脉冲转换单元以及时间格式处理单元。授时芯片将从基带模组接收到的数据存储在存储单元中,并且授时芯片利用指令处理单元通过执行计算机指令,并调用计算单元进行计算,最终从基带处理芯片接收到的授时信令、授时信令对应的实际系统帧信息、TA、终端参照时间(本地时间戳CLK或者0)等得到绝对时间,进而再利用输出模块中的pps秒脉冲转换单元得到1PPS秒脉冲参考信号,并根据时间格式处理单元得到多种格式的绝对时间。授时芯片可以将绝对时间以及1pps秒脉冲信号输出至终端配备的PTP(Precision Time Protocol,高精确时间协议处理)模块,由PTP模块利用绝对时间输出符合IEEE1588标准的终端本地时间。
基带处理芯片从基站接收到的授时信令包括发送授时信令时的基站本地时间对应的绝对时间信息以及该授时信令对应的参考系统帧信息。在一些实施例中,授时信令中的绝对时间信息可以包括传输过程中授时信令所在时隙的起始时刻。授时信令中的参考系统帧信息为基站为该授时信令调度安排的发送传输该授时信令的系统帧号,在不发生ARQ/HARQ重传的情况下,该参考系统帧信息与终端接收到该授时信令时的实际系统帧信息相同,但是如果发生了ARQ/HARQ重传,则可能导致重复发送这一授时信令,因此终端实际接收到该授时信令的实际系统帧信息与授时信令中的参考系统帧信息不一致,这种情况下授时信令中的绝对时间并非基站实际发送该授时信令的起始时刻,因此终端在接收到授时信令之后,可以先比较参考系统帧信息与实际系统帧信息是否一致,在一致的情况下则说明该授时信令有效,终端可以基于该授时信令中的第一绝对时间信息确定基站与终端之间的时间误差,而如果参考系统帧信息与实际系统帧信息不一致,一种方式下则可以直接认为该授时信令无效,进而丢弃该授时信令,而不根据该授时信令确定基站与终端之间的时间误差,在调整终端本地时间时也不考虑该授时信令;而另一种方式下则依然认为该授时信令有效,但是需要根据参考系统帧信息与实际系统帧信息之间的时间误差调整授时信令中的绝对时间信息,使得该绝对时间信息为基站实际发送该授时信令时的起始时刻。
基带模组与授时芯片之间可以通过串口/PCI-E/M.2等接口进行通信。基带模组可以具有调制解调信号的能力,基带模组可以采用符合3GPP标准的基带处理芯片。授时芯片可以包括存储单元、计算单元和指令处理单元。
授时信令为物理层的信令,基带处理芯片接收到基站发送的包括下发授时信令所使用的时频资源块信息的调度指令后,在时频资源块上等待接收基站下发的授时信令,基带处理芯片接收到授时信令之后,将经过解调后的物理层数据直接转发给授时芯片。授时芯片可以根据授时信令中的第一绝对时间信息、终端参照时间、基带与终端之间的时间提前量等获得并输出绝对时间信息,终端根据授时芯片输出的绝对时间信息调整终端本地时间,以使终端本地时间与基站本地时间同步。
终端通过空中接口与基站建立连接,基站会实时根据3GPP的标准流程估计基站与终端之间的时间提前量(Time Advance,TA),并通过空中接口发送至终端的基带处理芯片,基带处理芯片每次接收到的时间提前量均转发给授时芯片。在终端发生如基站切换等需要重新进行时间提前量TA调整的情况时,则告知授时芯片清零其存储的TA。
在授时开始之前,基带模组还可以对授时芯片进行配置相应参数,所配置的参数可以决定终端接收授时的方式,所配置的参数可以包括如下参数:
Nu:接收有效授时信令SIB_t的目标数量;
Th0:可以理解为短时间内信道时延抖动的容忍阈值;基站在一次授时服务中会发送多个授时信令给终端,而每个授时信令之间的发送时间间隔固定;授时芯片针对接收到的授时信令进行处理之后,如果后续授时信令相对于第一授时信令的时延调整值超出Th0,则可能由于基于第一授时信令得到的第一时延有误或者当前信道不稳定而导致时延抖动过大,不适于进行授时服务,因此可以终止授时服务,并重新开始接收授时信令;
Th1:可以理解为短时间内信道时延抖动的另一容忍阈值;基站在一次授时服务中会发送多个授时信令给终端,而每个授时信令之间的发送时间间隔固定;授时芯片针对接收到的授时信令进行处理之后,如果后续授时信令相对于第一授时信令的时延调整值超出Th1,则可能信道暂时不稳定而导致出现较大的时延抖动,因此可以暂停授时服务,并将当前的授时信令丢弃,而从继续处理下一接收到的授时信令。
在一些实施例中,Th0大于Th1,上述参数可以配置为:Nu=150;Th0=50μs;Th1=10μs。需要说明的是,Nu的值小于基站在一次授时服务器中实际发生的授时信令数量。
由于授时信令为空口物理层信令,因此基带处理芯片将接收到的包括授时信令的物理层数据进行解调后直接转发给授时芯片。
一次授时服务中,基站可以通过广播的方式将生成的授时信令广播至各个需要进行授时的终端(可以是基站覆盖范围内的所有终端,也可以是部分终端)。在广播方式中,终端针对所有进行授时的终端所使用的时频资源块Rb均相同,可以是预先设置好,这种方式能够减少系统调度信令的开支。因此这种方式下发送至各个终端的授时信令可以相同,其中的绝对时间信息可以包括传输过程中所述授时信令所在时隙的起始时刻。终端在接收到该授时信令后,可以根据绝对时间信息以及基站预先测量并发送给终端的、基站与终端之间的时间提前量TA确定基站本地时间与终端本地之间的时间误差,进而根据该时间误差调整终端本地时间,使得基站与终端之间在时间上同步。
一次授时服务中,基站也可以通过单播方式单独向每个需要进行授时的终端(可以是基站覆盖范围内的所有终端,也可以是部分终端)发送授时信令。而在单播方式下,终端针对不同终端可以使用不同的时频资源块Rb,这种方式时频资源块Rb的使用更为灵活。因此这种方式下发送至各个终端的授时信令可以相同也可以不相同。
在一些实施例中,授时信令中的绝对时间信息可以包括传输过程中所述授时信令所在时隙的起始时刻。终端在接收到该授时信令后,可以根据绝对时间信息以及基站预先测量并发送给终端的、基站与终端之间的时间提前量TA确定基站本地时间与终端本地之间的时间误差,进而根据该时间误差调整终端本地时间,使得基站与终端之间在时间上同步。在另一些实施例中,授时信令中的绝对时间信息可以包括传输过程中授时信令所在时隙的起始时刻加上基站与终端之间的时间提前量。基站与终端之间的时间提前量TA可以为基站盲检测终端上行前导码后得到的不进行粒度处理的时延估计值,可以采用3GPP标准流程得到。终端在接收到授时信令之后,由于该授时信令中考虑到了基站与终端之间的时延估计值,因此可以直接通过该绝对时间信息与终端本地时间之间的时间误差调整终端本地时间,使得基站与终端之间在时间上同步。
在基站的一次授时服务开始后(基站会周期性的开启授时服务,每一次授时服务中会按固定时间间隔向终端发送多个授时信令),授时芯片将从基带处理芯片接收到的第一个授时信令作为第一授时信令进行,并且在该第一授时信令有效(例如第一实际系统帧信息与第一参考系统帧信息一致)的情况下,将继续接收到的授时信令作为后续授时信令进行处理。
第一授时信令的处理和后续授时信令的处理有所不同,下面将详细说明。
基带处理芯片每接收到一个授时信令,均会将该授时信令以及接收到该授时信令的系统帧号(也即实际系统帧信息)转发给授时芯片。授时芯片接收到第一授时信令以及对应的第一实际系统帧信息后,首先会比较第一授时信令中的第一参考系统帧信息和第一实际系统帧信息是否一致,如果不一致则说明基站发送该第一授时信令的系统帧与终端接收到该第一授时信令的系统帧不一致,此时可以采取如下两种处理方式之一:
第一、在抛弃第一授时信令,并等待重新接收第一授时信令;或者,第二、根据第一实际系统帧信息与第一参考系统帧信息之间的时间间隔长度调整第一授时信令中的第一绝对时间。也就是说,第一种方式下可以确定该第一授时信令无效,进而等待接收下一授时信令,并将下一授时信令作为第一授时信令进行处理;第二种方式下可以根据系统帧长度确定第一参考系统帧信息与第一实际系统帧信息之间的时间误差,并在第一授时信令中的第一绝对时间叠加该时间误差后,将该第一授时信令确定为有效,并继续处理。
授时芯片在通过上述方式确定有效第一授时信令后,至少根据第一绝对时间计算得到基站与终端之间的第一时延。
在一些实施例中,第一时延可以利用如下公式确定:第一时延=终端参照时间-第一绝对时间-上行时间提前量-硬件处理时延;其中,上述公式中的终端参照时间可以为0,或者可以是根据终端上的时钟单元输出的本地时间戳得到的终端本地时间,该终端本地时间为授时芯片处理该第一授时信令时的当前时间。在终端参照时间为0时,授时芯片最终输出的是绝对时间信息,该绝对时间信息可以直接用于调整终端的时间,使得终端的时间能够与基站同步;而终端参照时间为终端本地时间时,授时芯片最终输出的是时间调整量,利用该时间调整量对终端本地时间进行调整,使得终端的时间能够与基站同步。
硬件处理时延与所述第一授时信令在所述终端内部进行传输和/或处理的时延相关,可以是从基带处理芯片接收到第一授时信令后将其进行解调处理并传输给授时芯片,进而由授时信令处理到当前阶段所耗费的时延,该时延可以预先测量得到。上行时间提前量根据所述最终时间提前量确定,例如可以是最终时间提前量的一半。
在本实施例的一个可选实现方式中,该绝对时间同步方法还包括:
从所述基带处理芯片接收所述基站发送给所述终端的时间提前量的调整值;
根据接收到的所述时间提前量的调整值对和已有的时间提前量进行调整后得到所述基站与所述终端之间的最终时间提前量。
基站可以通过3GPP标准流程中规定的方式测量与终端之间的时间提前量TA,并将测量到的TA发送给终端,终端位置发生改变后,基站会重新测量TA,并将TA调整值发送给终端。终端上的基带处理芯片将该TA转发给授时芯片,授时芯片将每次收到的TA存储在存储单元中。最终时间提前量为基站发送的时间提前量的总和,可以如下表示:
其中,TAtotal为最终时间提前量;TARA为随机接入过程中得到的时间提前量(TimeAdvance,TA),TAi为业务过程中收到的TA调整值。
在处理完第一授时信令之后,授时芯片等待接收下一授时信令。授时芯片将第一授时信令之后接收到的有效授时信令确定为后续授时信令。后续授时信令与第一授时信令类似,包括发送该后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间信息以及该后续授时信令的第二参考系统帧信息。授时芯片也会根据后续授时信令中的第二参考系统帧信息与从基带处理芯片接收到的第二实际系统帧信息进行比较,如果一致则继续处理,如果不一致,此时可以采取如下两种处理方式之一:
第一、在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息不一致时,抛弃所述后续授时信令,并等待重新接收后续授时信令;或者,第二、根据所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息之间的时间间隔长度调整所述后续授时信令中的所述第二绝对时间。也就是说,第一种方式下可以认为该后续授时信令无效,进而继续等待接收下一授时信令;第二种方式下可以与第一授时信令的处理类似,根据系统帧长度确定第二参考系统帧信息与第二实际系统帧信息之间的时间误差,并在后续授时信令的第二绝对时间上叠加该时间误差,将该后续授时信令确定为有效,并继续处理。
授时芯片针对每一后续授时信令,至少根据第一时延、第二绝对时间确定后续授时信令与第一授时信令之间的时延调整值。
在一些实施例中,时延调整值可以利用如下公式确定:时延调整值=终端参照时间-第一时延-第二绝对时间-上行时间提前量-硬件处理时延。其中,上述公式中的终端参照时间可以为0,或者可以是根据终端上的时钟单元输出的本地时间戳得到的终端本地时间,该终端本地时间为授时芯片处理该第一授时信令时的当前时间。在终端参照时间为0时,授时芯片最终输出的是绝对时间信息,该绝对时间信息可以直接用于调整终端的时间,使得终端的时间能够与基站同步;而终端参照时间为终端本地时间时,授时芯片最终输出的是时间调整量,利用该时间调整量对终端本地时间进行调整,使得终端的时间能够与基站同步。硬件处理时延与后续授时信令在所述终端内部进行传输和/或处理的时延相关,可以是从基带处理芯片接收到后续授时信令后将其进行解调处理并传输给授时芯片,进而由授时信令处理到当前阶段所耗费的时延,该时延可以预先测量得到。上行时间提前量根据所述最终时间提前量确定,例如可以是最终时间提前量的一半。
基带处理芯片可以预先配置好授时芯片的运行参数,运行参数至少包括目标数量Nu、第一抖动阈值Th0和第二抖动阈值Th1。在授时芯片接收到的有效后续授时信令的数量达到目标数量之后,可以根据这些目标数量个后续授时信令对应的时延调整值以及第一时延得到绝对时间信息,该绝对时间信息包括第三绝对时间。该绝对时间信息可以输出至PTP模块,以对终端的时间进行调整,以使得终端与基站在时间上同步。
在一些实施例中,第三绝对时间可以利用如下公式确定:
第三绝对时间=Σ时延调整值i/目标数量+第一时延;
其中,时延调整值i为第i个后续授时信令对应的时延调整值,i的取值范围为1至目标数量。第三绝对时间为目标数量个后续授时信号的时延调整值i的平均值加上第一时延。
在本实施例的一个可选实现方式中,该绝对时间同步方法还包括:
响应于从所述基带处理芯片接收到的时间提前量重设指令,将所述基站与所述终端之间的最终时间提前量清零;和/或,
响应于从基带处理芯片接收到的当前授时结束指令,重置所述第一时延,并重新等待从所述基带处理芯片接收所述第一授时信令。
该可选的实现方式中,基站会实时测量终端与基站之间的时间提前量,并将时间提前量的调整值发送给终端。终端若发生基站切换等需要重新进行时间提前量调整的情况,则基带处理芯片会告知授时芯片清零其存储的最终时间提前量TAtotal。
在一些实施例中,如果因当前信道时延状况不稳定等原因造成基站发送的多个授时信令无法满足当前授时芯片设置的授时条件,则基带处理芯片可以向授时芯片发送当前授时结束指令,授时芯片则在接收到该当前授时结束指令后,重置第一时延,并重新等待从基带处理芯片接收第一授时信令,也即等待基站下次开启授时服务。
在本实施例的一个可选实现方式中,步骤S104中至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值的步骤之后,该绝对时间同步方法还可以包括:
根据虚拟状态机的当前状态、以及所述后续授时信令的时延调整值是否在第一抖动阈值和/或第二抖动阈值内的判断条件,确定所述后续授时信令的时延调整值的处理方式;
其中,所述虚拟状态机包括初始状态、第一状态和第二状态;所述虚拟状态机在启动时处于初始状态;在初始状态下,将接收到的授时信令作为第一授时信令进行处理,并在处理完所述第一授时信令之后进入第一状态;在第一状态下,接收到一个后续授时信令后,进入第二状态;在第二状态下,如果当前接收到的所述后续授时信令的时延调整值大于或等于所述第二抖动阈值,则丢弃所述后续授时信令,并转入第一状态;在第一状态下,被丢弃的所述后续授时信令的时延调整值大于或等于第一抖动阈值时,所述虚拟状态机进入初始状态。
该可选的实现方式中,可以利用虚拟状态机来筛选有效后续授时信令,以及处理后的跳转状态。虚拟状态机可以包括初始状态、第一状态和第二状态共三个状态;虚拟状态机在启动时处于初始状态,授时芯片接收到第一授时信令、并基于第一授时信令计算得到第一延时之后,可以进入虚拟状态机的初始状态,在初始状态下,记录本次授时服务中的第一时延,并将后续授时信令的时延调整值的总累计值初始化为0,之后虚拟状态机进入第一状态,并等待接收下一授时信令。
在虚拟状态机处于第一状态时,接收到后续授时信令并计算得到对应的时延调整值后,可以将后续授时信令的有效数目计数值累加1,并使得虚拟状态机进入第二状态,并在从第一状态进入第二状态后,先判断后续授时信令的时延调整值是否超出(也即是否大于或等于)第二抖动阈值Th1,如果超出了第二抖动阈值,则说明传输该后续授时信令时信道抖动较大,可以暂停本次授时服务,并等待下一授时信令的到来,此时后续授时信令的有效数目计数值可以减1(也即当前的后续授时信令被确定为无效),并且虚拟状态机从第二状态进入第一状态,在虚拟状态机从第二状态进入第一状态后,可以判断当前的后续授时信令的时延调整值是否超出了第一抖动阈值Th0(第一抖动阈值大于第二抖动阈值),如果该时延调整值超出了第一抖动阈值,则可以认为第一时延有误或者当前信道不稳定而导致时延抖动过大,因此需要终止本次授时服务,此时虚拟状态机进入初始状态。
根据本公开另一实施方式的绝对时间同步方法,该绝对时间同步方法包括以下步骤:
第一授时信令处理步骤:从基带处理芯片接收第一授时信令以及从基站发送所述第一授时信令至所述终端的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的初始时延调整值;
启动虚拟状态机,并将进入虚拟状态机的初始状态;在所述初始状态下,将所述基站与所述终端之间的第一时延确定为所述初始时延调整值,总时延调整值置为0,之后进入虚拟状态机的第一状态;
后续授时信令处理步骤:从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
进入虚拟状态机,接收到的后续授时信令数目加1,并使得虚拟状态机从当前状态进入第二状态;所述当前状态包括第一状态或第二状态;
在第二状态下,如果所述后续授时信令的时延调整值大于或等于所述第二抖动阈值,则后续授时信令数目减一,并使得虚拟状态机的当前状态从第二状态进入第一状态;并且在从第二状态进入第一状态后,如果所述后续授时信令的时延调整值大于或等于第一抖动阈值,则后续授时信令数目重置为0,第一时延重置为0,虚拟状态机的当前状态从第一状态进入初始状态,并进入上述第一授时信令处理步骤;而在从第二状态进入第一状态后,如果所述后续授时信令的时延调整值小于第一抖动阈值,总时延调整值累加所述时延调整值的一加权值,所述加权值小于所述时延调整值,并且在后续授时信令数目小于目标数目时,转入接收后续授时信令的步骤,而在后续授时信令数目等于所述目标数目时,转入绝对时间信息输出步骤;
在第二状态下,如果所述后续授时信令的时延调整值小于所述第二抖动阈值,则总时延调整值累加所述后续授时信令的时延调整值,并且后续授时信令数目加一,并且在后续授时信令数目小于目标数目时,转入接收后续授时信令的步骤,而在后续授时信令数目等于所述目标数目时,进入绝对时间信息输出步骤;
绝对时间信息输出步骤:根据所述总时延调整值、后续授时信令数目以及第一时延确定并输出绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
本实施例中,该绝对时间同步方法在移动网络中终端上的授时芯片上执行。移动网络中基站和该基站覆盖范围内的一个或多个终端之间建立空口连接,也即基站与终端之间通过空中接口通信。本公开实施例相对于已有技术在基站侧添加了通过物理层信令下发绝对时间的能力;而终端侧则通过开放基带模组能力,将基带处理芯片通过空中接口物理层接收并进行解调后的包括SIB(System Information Block,空口物理层信息)授时信令、时间提前量(Time Advance,TA)的物理层数据输出给终端的授时芯片;授时芯片则对接收到的物理层数据进行处理后,输出终端本地的绝对时间信息及频率基准信号pps,终端则根据授时芯片输出的绝对时间及频率基准信号pps调整终端的时间,使得终端的时间与基站同步。
图3示出根据本公开一实施方式中绝对时间同步方法的具体实现流程示意图。如图3所示,授时芯片记录最终时间提前量TAtotal,用于表示授时芯片累加所有基带处理芯片发来的按照3GPP标准的流程通过Time Advance Command计算得到的Time Advance结果,即:
TARA即随机接入过程中得到的TA,TAi及业务过程中收到的TA调整值,以此作为上行时延估计值;t0为基带模组、授时芯片等硬件数据传输及处理时延,也即上一实施例中描述的硬件处理时延;t0由于其相对固定又因硬件不同而有差异,因此需要提前测定;如果因当前信道时延状况不稳定造成基站发送的Nb个授时信令无法满足当前芯片设置的授时条件,则基带模组向授时芯片发送本次授时终止指令。
授时芯片根据输入的SFN(授时信令对应的实际系统帧信息)、SIB_t信令(也即授时信令)进行判断及计算:如若SFN与信令中的rSFN不匹配,则抛弃当前信令并继续接收处理下一个授时信令;对于有效的授时信令,根据图3中如下公式计算toffset(toffset对于第一授时信令表示第一时延,toffset对于后续授时信令表示时延调整值):
toffset=tue-tadj0-tSIB_t-TAtotal/2-t0;
其中,tue为终端参照时间,可以为0,tadj0是为第一时延,tSIB_t为授时信令中的绝对时间信息(第一授时信令时为第一绝对时间信息,后续授时信令时为第二绝对时间信息),TAtotal为基站与终端之间的最终时间提前量,t0为硬件传输时延。
后续授时授时芯片根据虚拟状态机的当前状态(0~2,也即初始状态0、状态1、状态2)确定对toffset的处理方式:进入初始默认状态0时,将tadj(后续授时信令的时延调整值的累计值)复位,tadj0=toffset(也即第一时延,在针对第一授时信令计算toffset,tadj0为初始值0),然后跳转至状态1;状态1时,开始向tadj进行累加(从初始状态0进入状态1时,不做任何擦偶作,而从状态2进入状态1时,向tadj进行累加时延调整值的调整值,该调整值利用系数K与被丢弃的后续授时信令的时延调整值的乘积得到,其目的是在丢弃该后续授时信令的情况下,为了等待信道时延稳定而对时延抖动累计值的一个微调),其中系数K由具体部署环境确定,取值[0,1],由Th0确定转出的状态;由状态1或状态2进入状态2时,有效后续授时信令计数i自加1,累加tadj(也即将该有效后续授时信令的时延调整值累加到时延抖动的累计值上),由Th1确定转出的状态;由状态2转入状态1时(即当前的后续授时信令对应的时延调整值超出了第二阈值Th1,则可以认为可能发生信道时延较大幅度抖动,暂停状态2),有效后续授时信令计数自减1;当输入的总有效后续授时信令数量i未达到授时芯片设置的目标数量Nu时,继续接收并处理授时信令;当i达到Nu之后,授时芯片根据toffset输出绝对时间信息及1pps秒脉冲信号,并结束本次授时流程,等待下一次授时流程的启动,本次授时终端的时间可以调整为:tadj/Nu+tadj0。需要说明的是,tue=0,tadj/Nu+tadj0为负数时,此时终端的时钟可以自0点向前调整的量为tadj/Nu+tadj0的绝对值。
本实施例中的其它细节可以参见上一实施例中绝对时间同步方法的描述,在此不再赘述。
根据本公开一实施方式的终端,该终端包括基带处理芯片以及授时芯片;所述基带处理芯片通过空中接口从基站接收授时信令,并将接收到的所述授时信令以及从基站发送所述授时信令至所述终端的实际系统帧信息转发给授时芯片;所述基带处理芯片还从基站接收当前时间提前量,并将接收到的当前时间提前量转发给所述授时芯片;
所述授时芯片至少基于从所述基带处理芯片接收到的授时信令、所述实际系统帧信息以及所述当前时间提前量输出绝对时间信息,以便所述终端根据所述绝对时间信息调整终端的时间;其中,所述授时芯片利用上述绝对时间同步方法确定所述绝对时间信息。
下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。
根据本公开一实施方式的绝对时间同步装置,该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。该绝对时间同步装置包括:
第一接收模块,被配置为从基带处理芯片接收第一授时信令以及接收到的所述第一授时信令的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
计算模块,被配置为在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的第一时延;
第二接收模块,被配置为从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
确定模块,被配置为针对每一后续授时信令,在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
获得模块,被配置为在接收到的所述后续授时信令的数量达到所述目标数量后,根据所述目标数量个所述后续授时信令对应的所述时延调整值得到绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
本实施例中的绝对时间同步装置与上述绝对时间同步方法对应一致,具体细节可参见上述对绝对时间同步方法的描述,在此不再赘述。
图4是适于用来实现根据本公开实施方式的绝对时间同步方法的电子设备的结构示意图。
如图4所示,电子设备400包括处理单元401,其可实现为CPU、GPU、FPGA、NPU等处理单元。处理单元401可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行本公开上述任一方法的实施方式中的各种处理。在RAM403中,还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。CPU401、ROM402以及RAM403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
以下部件连接至I/O接口405:包括键盘、鼠标等的输入部分406;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407;包括硬盘等的存储部分408;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409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411,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410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408。
特别地,根据本公开的实施方式,上文参考本公开实施方式中的任一方法可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开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本公开实施方式中任一方法的程序代码。在这样的实施方式中,该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质411被安装。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开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。
描述于本公开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,本公开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公开的方法。
以上描述仅为本公开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,本公开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。例如上述特征与本公开中公开的(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)
1.一种绝对时间同步方法,其中,所述方法在移动网络中终端上的授时芯片上执行,所述方法包括:
从基带处理芯片接收第一授时信令以及接收到的所述第一授时信令的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的第一时延;
从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
针对每一后续授时信令,在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
在接收到的所述后续授时信令的数量达到所述目标数量后,根据所述目标数量个所述后续授时信令对应的所述时延调整值得到绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,还包括:
从所述基带处理芯片接收所述基站发送给所述终端的时间提前量的调整值;
根据接收到的所述时间提前量的调整值对和已有的时间提前量进行调整后得到所述基站与所述终端之间的最终时间提前量。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,还包括:
响应于从所述基带处理芯片接收到的时间提前量重设指令,将所述基站与所述终端之间的最终时间提前量清零;和/或,
响应于从基带处理芯片接收到的当前授时结束指令,重置所述第一时延,并重新等待从所述基带处理芯片接收所述第一授时信令。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,还包括以下至少之一:
在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息不一致时,抛弃所述第一授时信令,并等待重新接收第一授时信令;或者,根据所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息之间的时间间隔长度调整所述第一授时信令中的所述第一绝对时间;
在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息不一致时,抛弃所述后续授时信令,并等待重新接收后续授时信令;或者,根据所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息之间的时间间隔长度调整所述后续授时信令中的所述第二绝对时间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其中,所述第一时延利用如下公式确定:所述第一时延=终端参照时间-第一绝对时间-上行时间提前量-硬件处理时延;其中,上行时间提前量根据所述最终时间提前量确定,所述硬件处理时延与所述第一授时信令在所述终端内部进行传输和/或处理的时延相关;所述终端参照时间为0或者为终端本地时间;和/或,
所述时延调整值利用如下公式确定:时延调整值=终端参照时间-第一时延-第二绝对时间-上行时间提前量-硬件处理时延;所述终端参照时间为0或者为终端本地时间;和/或,
所述绝对时间信息包括第三绝对时间,所述第三绝对时间利用如下公式确定:第三绝对时间=Σ时延调整值i/目标数量+第一时延;其中,时延调整值i为第i个后续授时信令对应的时延调整值,i的取值范围为1至目标数量。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其中,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值之后,还包括:
根据虚拟状态机的当前状态、以及所述后续授时信令的时延调整值是否在第一抖动阈值和/或第二抖动阈值内的判断条件,确定所述后续授时信令的时延调整值的处理方式;
其中,所述虚拟状态机包括初始状态、第一状态和第二状态;所述虚拟状态机在启动时处于初始状态;在初始状态下,将接收到的授时信令作为第一授时信令进行处理,并在处理完所述第一授时信令之后进入第一状态;在第一状态下,接收到一个后续授时信令后,进入第二状态;在第二状态下,如果当前接收到的所述后续授时信令的时延调整值大于或等于所述第二抖动阈值,则丢弃所述后续授时信令,并转入第一状态;在第一状态下,被丢弃的所述后续授时信令的时延调整值大于或等于第一抖动阈值时,所述虚拟状态机进入初始状态。
7.一种绝对时间同步方法,其中,所述方法在移动网络中终端上的授时芯片上执行,所述方法包括:
第一授时信令处理步骤:从基带处理芯片接收第一授时信令以及从基站发送所述第一授时信令至所述终端的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的初始时延调整值;
启动虚拟状态机,并将进入虚拟状态机的初始状态;在所述初始状态下,将所述基站与所述终端之间的第一时延确定为所述初始时延调整值,总时延调整值置为0,之后进入虚拟状态机的第一状态;
后续授时信令处理步骤:从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
进入虚拟状态机,接收到的后续授时信令数目加1,并使得虚拟状态机从当前状态进入第二状态;所述当前状态包括第一状态或第二状态;
在第二状态下,如果所述后续授时信令的时延调整值大于或等于所述第二抖动阈值,则后续授时信令数目减一,并使得虚拟状态机的当前状态从第二状态进入第一状态;并且在从第二状态进入第一状态后,如果所述后续授时信令的时延调整值大于或等于第一抖动阈值,则后续授时信令数目重置为0,第一时延重置为0,虚拟状态机的当前状态从第一状态进入初始状态,并进入上述第一授时信令处理步骤;而在从第二状态进入第一状态后,如果所述后续授时信令的时延调整值小于第一抖动阈值,总时延调整值累加所述时延调整值的一加权值,所述加权值小于所述时延调整值,并且在后续授时信令数目小于目标数目时,转入接收后续授时信令的步骤,而在后续授时信令数目等于所述目标数目时,转入绝对时间信息输出步骤;
在第二状态下,如果所述后续授时信令的时延调整值小于所述第二抖动阈值,则总时延调整值累加所述后续授时信令的时延调整值,并且后续授时信令数目加一,并且在后续授时信令数目小于目标数目时,转入接收后续授时信令的步骤,而在后续授时信令数目等于所述目标数目时,进入绝对时间信息输出步骤;
绝对时间信息输出步骤:根据所述总时延调整值、后续授时信令数目以及第一时延确定并输出绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
8.一种移动终端,其中,包括:基带处理芯片以及授时芯片;
所述基带处理芯片通过空中接口从基站接收授时信令,并将接收到的所述授时信令以及从基站发送所述授时信令至所述终端的实际系统帧信息转发给授时芯片;所述基带处理芯片还从基站接收当前时间提前量,并将接收到的当前时间提前量转发给所述授时芯片;
所述授时芯片至少基于从所述基带处理芯片接收到的授时信令、所述实际系统帧信息以及所述当前时间提前量输出绝对时间信息,以便所述终端根据所述绝对时间信息将终端的时间同步至基站;其中,所述授时芯片利用权利要求1-7任一项所述的方法确定所述绝对时间信息。
9.一种绝对时间同步装置,其中,所述装置位于移动网络中终端上的授时芯片,所述装置包括:
第一接收模块,被配置为从基带处理芯片接收第一授时信令以及接收到的所述第一授时信令的第一实际系统帧信息;所述第一授时信令包括传输所述第一授时信令时的基站本地时间对应的第一绝对时间以及所述基站传输所述第一授时信令的第一参考系统帧信息;
计算模块,被配置为在所述第一实际系统帧信息与所述第一参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一绝对时间计算得到所述基站与所述终端之间的第一时延;
第二接收模块,被配置为从基带处理芯片接收后续授时信令以及从所述基站发送所述后续授时信令至所述终端的第二实际系统帧信息,所述后续授时信令包括传输所述后续授时信令时的基站本地时间对应的第二绝对时间以及所述基站传输所述后续授时信令的第一参考系统帧信息;
确定模块,被配置为针对每一后续授时信令,在所述第二实际系统帧信息与所述第二参考系统帧信息一致时,至少根据所述第一时延、所述第二绝对时间确定所述后续授时信令与所述第一授时信令之间的时延调整值;
获得模块,被配置为在接收到的所述后续授时信令的数量达到所述目标数量后,根据所述目标数量个所述后续授时信令对应的所述时延调整值得到绝对时间信息;所述绝对时间信息用于将终端的时间同步至所述基站。
10.一种电子设备,其中,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1-7任一项所述的方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115134906A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-30 | 国网青海省电力公司信息通信公司 | 基于5g的设备授时方法、装置及非易失性存储介质 |
WO2022242349A1 (zh) * | 2021-05-20 | 2022-11-24 | 中兴通讯股份有限公司 | 授时补偿方法、无线授时终端、电子设备及存储介质 |
WO2023040889A1 (zh) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种空口授时方法、终端及系统 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210400338A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | Apple Inc. | Systems and methods of video jitter estimation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130003716A1 (en) * | 2010-03-03 | 2013-01-03 | Panasonic Corporation Corporation | Compact base station apparatus and frame timing difference information acquiring method |
CN106059698A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于td‑lte无线授时的时间同步方法及装置 |
CN106488550A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-03-08 | 华为技术有限公司 | 确定终端与基站时钟时间偏差的方法与装置 |
CN108347763A (zh) * | 2017-01-24 | 2018-07-31 | 华为技术有限公司 | 授时的方法、终端设备和网络设备 |
US10153831B1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-12-11 | Lockheed Martin Corporation | Power usage-aware spectral resource allocation in a satellite long term evolution (LTE) communication system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10009413B2 (en) * | 2014-06-26 | 2018-06-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Collaborative media playback |
GB2538534A (en) * | 2015-05-20 | 2016-11-23 | Vodafone Ip Licensing Ltd | Time distribution in wireless communication systems |
-
2020
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130003716A1 (en) * | 2010-03-03 | 2013-01-03 | Panasonic Corporation Corporation | Compact base station apparatus and frame timing difference information acquiring method |
CN106059698A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于td‑lte无线授时的时间同步方法及装置 |
CN106488550A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-03-08 | 华为技术有限公司 | 确定终端与基站时钟时间偏差的方法与装置 |
CN108347763A (zh) * | 2017-01-24 | 2018-07-31 | 华为技术有限公司 | 授时的方法、终端设备和网络设备 |
US10153831B1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-12-11 | Lockheed Martin Corporation | Power usage-aware spectral resource allocation in a satellite long term evolution (LTE) communication system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ZHANG CHENYU ET AL.: "TAP: A High-Precision Network Timing Method Over Air Interface Based on Physical-Layer Signals", 《IEEE ACCESS》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022242349A1 (zh) * | 2021-05-20 | 2022-11-24 | 中兴通讯股份有限公司 | 授时补偿方法、无线授时终端、电子设备及存储介质 |
WO2023040889A1 (zh) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种空口授时方法、终端及系统 |
CN115134906A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-30 | 国网青海省电力公司信息通信公司 | 基于5g的设备授时方法、装置及非易失性存储介质 |
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