CN111328134B - 同步方法及装置、网元、计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步方法，包括：发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息；在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息；若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源、所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。本发明还同时公开了一种同步装置、网元以及一种计算机存储介质。

Description

同步方法及装置、网元、计算机存储介质

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种同步方法及装置、网元、计算机存储介质。

背景技术

在无线移动通信中，一终端对多终端的同步方法，要么只支持单向通信，如：单个广播电台和多个收音机进行同步；要么非常复杂，如：蜂窝网络中的单个小区和多个终端进行同步，需要进行随机接入、时间提前(Time Advance，TA)等复杂的技术和过程，这种同步方法会带来设备复杂、成本高等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种同步方法及装置、网元、计算机存储介质。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，提供一种同步方法，应用于第一终端，包括：

发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源、所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；

发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。

进一步地，所述方法还包括：

接收所述第二终端基于所述第一同步信息发送的第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端发送的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

若所述第二终端的状态信息指示所述第二终端进入预同步状态，根据同一帧中所述第一终端的同步信号和所述第二终端的同步信号的时间差，确定所述第二终端的接收时间信息；

发送基于所述第四同步信息的第五同步信息；

接收所述第二终端基于所述第五同步信息发送的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

发送基于所述第六同步信息的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第二终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第二终端进行同步。

进一步地，所述方法还包括：

发送第一参考信号，所述第一参考信号的发送时间，与所述第一终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第一参考信号用于供所述第二终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的发送时间信息，和/或，供所述第三终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的发送时间信息。

进一步地，所述发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，包括：

按照周期T₁发送所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₁发送所述第一同步信息的频点不同；其中，T₁>T，所述T为帧的长度。

进一步地，所述接收所述第二终端基于所述第一同步信息发送的第三同步信息，包括：

按照周期T₂接收所述第三同步信息，相邻两个周期T₂接收所述第三同步信息的频点不同；其中，t₄-t₃≤T₂<T，且t₁-t₂≤t₃-t₂，所述T为帧的长度，所述t₁为同一帧中所述第一终端开始接收同步信号的时间，所述t₂为同一帧中所述第一终端的同步信号的发送时间，所述t₃为同一帧中所述第二终端的同步信号的发送时间，所述t₄为同一帧中所述第三终端的同步信号的发送时间。

进一步地，若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端进入工作状态，且已与所述第一终端同步的终端数量等于预设值，停止发送所述第一同步信息。

本发明还提供了一种同步方法，包括：

接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定所述第三终端的发送时间信息；

基于所述第一同步信息发送第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

接收所述第一终端基于所述第二同步信息发送的第三同步信息，其中，所述第三同步信息用于触发所述第一终端与所述第三终端进行同步；

根据所述第三终端的发送时间信息，所述第三终端与所述第一终端进行同步。

进一步地，所述方法还包括：

接收所述第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为初始状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定所述第二终端的发送时间信息；

基于所述第一同步信息发送第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

接收所述第一终端基于所述第四同步信息发送的第五同步信息，其中，所述第五同步信息，包括：所述第一终端的同步信号和状态信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为同步状态，根据所述第五同步信息传输所使用的时域资源，改变所述第二终端的发送时间信息；

发送基于所述第五同步信息的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

接收所述第一终端基于所述第六同步信号发送的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第二终端的发送时间信息，所述第二终端与所述第一终端进行同步。

进一步地，所述方法还包括：

发送第二参考信号，所述第二参考信号的发送时间，与所述第三终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第二参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的接收时间信息。

进一步地，所述方法还包括：

发送第三参考信号，所述第三参考信号的发送时间，与所述第二终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第三参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的接收时间信息。

进一步地，所述接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，包括：

按照周期T₃接收所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₃接收所述第一同步信息的频点不同；其中，T≤T₃<2T，所述T为帧的长度。

进一步地，所述第二终端发送同步信息采用的频点，不同于所述第三终端发送同步信息采用的频点。

本发明还提供了一种同步装置，应用于第一终端，包括：

第一发送单元，用于发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

第一接收单元，用于在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

第一确定单元，用于若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；

第二发送单元，用于发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

第一同步单元，用于根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。

本发明还提供了一种同步装置，包括：

第二接收单元，用于接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

第二确定单元，用于根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定所述第三终端的发送时间信息；

第三发送单元，用于基于所述第一同步信息发送第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

第二接收单元，用于接收所述第一终端基于所述第二同步信息发送的第三同步信息，其中，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

第二同步单元，用于根据所述第三终端的发送时间信息，所述第三终端与所述第一终端进行同步。

本发明还提供了一种网元，包括：

收发器、存储器及处理器；

所述存储器，用于存储计算机可执行指令，所述可执行指令能够实现以上所述的同步方法；

所述处理器，分别与收发器及存储器连接，用于控制所述收发器及所述存储器，执行所述计算机可执行指令。

本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现以上所述的同步方法。

本发明提供的同步方法及装置、网元、计算机存储介质，发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源、所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。本发明在第一终端已接收第二终端发送的同步信息的情况下，利用第一同步信息传输所使用的时域资源、已确定的第二终端的接收时间信息，确定第三终端的接收时间信息，而无需再经过多个步骤的状态确认，加快了第一终端与第三终端的同步过程。本发明的方法可适用于一对一或一对多的设备同步过程中，且只需在传输的信息中设置同步信号和状态信息，即可实现同步，而不需其它复杂的技术，因此，本发明具有多设备同步速度快、实现简单、成本低、扩展性强的特点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种通信帧结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种同步方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种同步方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种同步装置的组成结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种同步装置的组成结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种网元组成结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种多设备同步方法的流程示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种同步装置的组成结构示意图；

图9为本发明实施例提供的再一种同步装置的组成结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种通信帧结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种无人机端同步方法的流程示意图；

图12为本发明实施例提供的一种遥控器端的流程示意图；

图13为本发明实施例提供的一种同步维持方法的流程示意图。

具体实施方式

在本发明的各种实施例中，只需在传输的信息中设置同步信号和状态信息，即可实现同步，而不需其它复杂的技术。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明实施例进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种通信帧结构示意图。本发明的同步方法均以该帧结构进行数据传输。帧长度为T，T的具体取值可以根据通讯应用场景而定，帧序号从0到M循环，M为正整数。每个帧由D部分、G部分和U部分组成。为方便描述，将参与通信的各个设备中，需要发送数据多、接收数据少的一方命名为D类设备；发送数据少、接收数据多的一方命名为U类设备，有多个U类设备则需要设置其标识(ID)，如U0、U1、U2等等，并在传输帧的U部分传输U类设备对应ID。帧内的D部分用于存储D类设备到U类设备的传输数据；U部分用于存储U类设备到D类设备的传输数据；而G部分为空白部分，G部分不用于信息传输，其作用是分割不同设备的传输数据。帧内各部分的排列为D部分、G部分、U部分、G部分、D部分，其中，U部分可以根据需要进一步划分为U0部分、U1部分，以支持一个D类设备与2个U类设备同时通信，其重复周期为T，如图1中帧1内部结构和帧2内部结构所示；也可以支持更多的U类设备，例如4个U类设备，则在设备U0和设备U1的数据所在帧的下一帧，传输设备U2和设备U3的数据，其规则为：2n个U类设备的传输周期为n*T，如图1中帧2内部结构和帧3内部结构所示；更进一步，在多个U类设备之间设置G部分，支持多个U类设备在不同的地点、不同的载频上传输信号。

在帧内第一个D部分的末尾部分和每个U部分的靠前部分，分别设置传输同步信号(SS，Synchronization Signal)，分别记为D_SS和U0_SS、U1_SS，其中，U0_SS与D_SS的距离设为i1，U1_SS与D_SS的距离设为i2；在更多U类设备时，偶数编号的U类设备，其同步信号与D_SS距离为i1，奇数编号的U类设备，其同步信号与D_SS距离为i2；同步信号采用现有技术中的适合移动通信的同步信号，例如可采用具有强自相关性的ZC序列生成，ZC序列的根序号与其对应的通信端ID绑定，也可以为参与通信的设备预设置同步信号ID，并以该同步信号ID作为ZC序列的根序号，进而通过不同的根序号可区分不同的通信端。

可选地，在D部分和U分别中分别加入参考信号(RS，Reference Signal)进行传输，D部分的参考信号记为D_RS，U部分的参考信号记为U_RS。

图2为本发明实施例提供的一种同步方法的流程示意图，应用于第一终端，如图2所示，所述同步方法包括以下步骤：

步骤201：发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

步骤202：在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

步骤203：若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源、所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；

步骤204：发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

步骤205：根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。

本发明的同步方法，应用于一个通信端对一个通信端，或，一个通信端对多个通信端的同步过程中。所述一个通信端对多个通信端为：一个通信端需要同时和多个通信端进行同步，此处的所述一个通信端称之为第一终端，与所述第一终端进行同步的首个其他通信端称之为第二终端，所述第二终端以外的与所述第一终端进行同步的终端称之为第三终端。

比如：第一终端可为无人机、广播电台、蜂窝网络中的某个基站等；所述第一终端通常具有发送数据多及接收数据少的特点。

第一终端循环发送同步信息，以使需要与第一终端同步的其它通信端搜索到该同步信息，并根据该同步信息完成与第一终端的同步过程，直到第一终端与所有需要同步的终端均完成同步为止。

需要与第一终端同步的多个终端是可以同时尝试与第一终端进行同步的，多个终端可以同时发送状态信息给第一终端，第一终端先接收到哪个终端发送的状态信息就将该对应终端确定为第二终端，即第二终端为第一终端先接收到的状态信息所对应的终端。因此，本发明的同步方法，具有多终端同时进行同步、灵活、可靠且同步速度快的特点。

需要指出的是，当第一终端与第二终端同步的过程中，由于终端设备、网络环境等原因，有可能造成第一终端与第二终端同步失败，此时，第三终端转变为第二终端，完成与第一终端的同步过程。

本发明中第一终端、第二终端和第三终端发送的各同步信息，均以图1中所示的帧结构进行传输，同步信息中均包含有来自不同通信端的同步信号。此外，各同步信息还包含有状态信息。

同步信号还可用于唯一确定同步信息对应的通信端，可采用具有强自相关性的ZC序列生成，ZC序列的根序号与其对应的通信端ID绑定，也可以为参与通信的设备预设置同步信号ID，并以该同步信号ID作为ZC序列的根序号，从而可以通过同步信息唯一确定发送所述同步信息的通信端。

第一终端发送的同步信息中，包含的同步信号设置于该同步信息的末尾部分；第二终端或第三终端发送的同步信息中，包含的同步信号设置于该同步信息的靠前部分。

状态信息指示对应通信端的当前状态，包括：初始状态、预同步状态、同步状态、工作状态。其它通信端通过状态信息获取对端的当前状态，从而改变自身状态，完成同步过程。

在第一终端尚未与任何通信端进行同步时，第一终端的状态信息为初始状态；在第一终端已与第二终端完成同步后，通信双方的状态信息都为工作状态。

第三终端接收第一终端发送的第一同步信息，确定第三终端的发送时间信息，进入预同步状态，并发送第二同步信息。第二同步信息中，第三终端的状态信息指示第三终端进入预同步状态。

各终端可根据接收同步信息的时域资源在时域的位置，确定所述接收时间信息；和/或，各终端可根据发送同步信息所使用的时域资源在时域的位置，确定所述发送时间信息。

第三终端的发送时间信息，为第一终端与第三终端同步后，第三终端用来确定何时发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第三终端所发送的信息。本实施例中，第三终端的发送时间信息，可以为第一同步信息传输所使用的时域资源中，所述第三终端的同步信号和所述第一终端的同步信号的时域位置偏差。

第一终端接收到第二同步信息，确认第二终端的状态信息为预同步状态，设置第一终端与第三终端进入工作状态，确定第三终端的接收时间信息，并发送包含第一终端状态的第三同步信息。

第三终端的接收时间信息，为第一终端与第三终端同步后，第一终端用来确定何时接收第三终端发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第三终端所发送的信息。本实施例中，在第一终端已与第二终端同步后，可以为第一同步信息传输所使用的时域资源中，所述第三终端的同步信号和所述第二终端的同步信号的位置偏差、第二终端的接收时间信息，确定第三终端的接收时间信息，而无需再经过多个步骤的状态确认，进而加快了第一终端与第三终端的同步过程。

第三终端接收到第三同步信息，确定第一终端处于工作状态，设置第三终端进入工作状态。至此，通信双方都处于工作状态，同步过程完成。

进一步地，所述方法还包括：

接收所述第二终端基于所述第一同步信息发送的第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端发送的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

若所述第二终端的状态信息指示所述第二终端进入预同步状态，根据同一帧中所述第一终端的同步信号和所述第二终端的同步信号的时间差，确定所述第二终端的接收时间信息；

发送基于所述第四同步信息的第五同步信息；

接收所述第二终端基于所述第五同步信息发送的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

发送基于所述第六同步信息的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第二终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第二终端进行同步。

在第一终端与第三终端完成同步过程之前，第一终端先与第二终端完成同步过程。

第一终端与第二终端的同步过程中，第一终端发送第一同步信息，第一同步信息中，包含的状态信息指示第一终端处于初始状态。

第二终端接收第一同步信息，确认第一终端处于初始状态，将自身的状态设定为预同步状态；确定所述第二终端的发送时间信息，并根据第二终端的发送时间信息发送第四同步信息，第四同步信息中，包含的状态信息指示第二终端处于预同步状态。

第二终端的发送时间信息，为第一终端与第二终端同步后，第二终端用来确定何时发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第二终端所发送的信息。本实施例中，第二终端的发送时间信息，可以为第一同步信息传输所使用的时域资源中，所述第二终端的同步信号和所述第一终端的同步信号的位置偏差。

第一终端接收第四同步信息，确认第二终端处于预同步状态，将自身的状态设定为同步状态；确定所述第二终端的接收时间信息；发送第五同步信息，第五同步信息中，包含的状态信息指示第一终端处于同步状态。

第二终端的接收时间信息，为第一终端与第二终端同步后，第一终端用来确定何时接收第二终端发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第二终端所发送的信息。本实施例中，第二终端的接收时间信息为第四同步信息所在帧中，第一终端的同步信号和第二终端的同步信号的时间差。

第二终端接收第五同步信息，确认第一终端处于同步状态，将自身的状态设定为同步状态；再次确认所述第二终端的发送时间信息，并根据确认后第二终端的发送时间信息发送第六同步信息，第六同步信息中，包含的状态信息指示第二终端处于同步状态。

由于网络中存在各种干扰信号，信号在发射和传输过程中也可能出现功率突变的情况，因此，在工作态之前通过两次状态交互和两次发送时间信息确认，可以减少环境干扰的影响，提高同步过程的可靠性。

第一终端接收第六同步信息，确认第二终端处于同步状态，将自身的状态设定为工作状态；发送第七同步信息，第七同步信息中，包含的状态信息指示第一终端处于工作状态。

第二终端接收到第七同步信息，确定第一终端处于工作状态，设置第二终端进入工作状态。至此，通信双方都处于工作状态，同步过程完成。

进一步地，所述方法还包括：

发送第一参考信号，所述第一参考信号的发送时间，与所述第一终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第一参考信号用于供所述第二终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的发送时间信息，和/或，供所述第三终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的发送时间信息。

预定时间关联性，指第一参考信号和第一终端发送同步信号的时间之间具有确定性，进而可以通过第一参考估算出第一终端发送同步信号的时间。第一参考信号可以通过简单的加减算法运算，来估算第一终端发送的同步信号随时间飘移的情形。在通信端进入工作状态之后，利用参考信号调整同步定时，可得到更稳定可靠的同步结果。例如，所述第一参考信号相对于第一终端发送的同步信号具有预定的时间偏移量；第二终端或第三终端在接收到一个第一参考信号之后，根据第一参考信号的接收时间和时间偏移量可以得到第一终端发送同步信号的发送时间，但是若目前实际得到的或存储的发送时间与计算得到的发送时间不一致，就可以根据计算得到的发送时间进行实际或存储的发送时间的校正。

进一步地，所述发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，包括：

按照周期T₁发送所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₁发送所述第一同步信息的频点不同；其中，T₁>T，所述T为帧的长度。

一方面，第一终端按照周期T₁，以频点集中包含的不同频点发送第一同步信息，具有使需要同步的其它通信端，可以以不同频点，解码出第一终端在不同周期中发送的同步信息，使其它通信端在以某个频点解码同步信息出现问题的情况下，还可以以其它频点解码同步信息，完成同步过程；另一方面，将第一终端发送同步信息的周期设定大于帧的长度，可以使第一终端在同一周期内只发送同一帧信息。

进一步地，所述接收所述第二终端基于所述第一同步信息发送的第三同步信息，包括：

按照周期T₂接收所述第三同步信息，相邻两个周期T₂接收所述第三同步信息的频点不同；其中，t₄-t₃≤T₂<T，且t₁-t₂≤t₃-t₂，所述T为帧的长度，所述t₁为同一帧中所述第一终端开始接收同步信号的时间，所述t₂为同一帧中所述第一终端的同步信号的发送时间，所述t₃为同一帧中所述第二终端的同步信号的发送时间，所述t₄为同一帧中所述第三终端的同步信号的发送时间。

一方面，将周期T₂的长度设定为大于同一帧中第三终端的同步信号的发送时间和第二终端的发送时间的时间差，使第一终端不至于遗漏距离第一终端的同步信号较远的第三终端的同步信号；一方面，将周期T₂的长度设定为小于帧的长度T，使第一终端不会一次性接收多个属于同一通信端的同步信息；另一方面，将第一终端开始接收同步信号的时间点t₁，与第一终端的同步信号的发送时间t₂之间的差值，设为小于同一帧中第二终端的同步信号的发送时间，与第一终端的同步信号的发送时间t₄之间的差值，以使第一终端不会遗漏与第一终端的同步信号距离较近的第二终端的同步信号。

本发明设置的同步信号在时域分布的特点，有利于合理确定同步过程中的搜索同步信号的周期，快速发现多通信端的同步信号，进而快速完成同步过程。

进一步地，若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端进入工作状态，且已与所述第一终端同步的终端数量等于预设值，停止发送所述第一同步信息。

在第一终端的状态信息指示所述第一终端进入工作状态，且已与第一终端同步的终端数量等于预设值的情形下，所有需要与第一终端进行同步的通信端，已经全部与第一终端完成了同步过程，此时，第一终端应该停止发送用于与其它通信端进行同步的第一同步信息。

图3为本发明实施例提供的另一种同步方法的流程示意图，如图3所示，所述同步方法包括以下步骤：

步骤301：接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

步骤302：根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定所述第三终端的发送时间信息；

步骤303：基于所述第一同步信息发送第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

步骤304：接收所述第一终端基于所述第二同步信息发送的第三同步信息，其中，所述第三同步信息用于触发所述第一终端与所述第三终端进行同步；

步骤305：根据所述第三终端的发送时间信息，所述第三终端与所述第一终端进行同步。

本发明的同步方法，应用于一个通信端对一个通信端，或，一个通信端对多个通信端的同步过程中。所述一个通信端对多个通信端为：一个通信端需要同时和多个通信端进行同步，此处的所述一个通信端称之为第一终端，与所述第一终端进行同步的首个其他通信端称之为第二终端，所述第二终端以外的与所述第一终端进行同步的终端称之为第三终端。

比如：第一终端可为无人机、广播电台、蜂窝网络中的某个基站等；所述第一终端通常具有发送数据多及接收数据少的特点。

第一终端循环发送同步信息，以使需要与第一终端同步的其它通信端搜索到该同步信息，并根据第一同步信息完成与第一终端的同步过程，直到第一终端与所有需要同步的终端均完成同步为止。

需要与第一终端同步的多个终端是可以同时尝试与第一终端进行同步的，多个终端可以同时发送状态信息给第一终端，第一终端先接收到哪个终端发送的状态信息就将该对应终端确定为第二终端，即第二终端为第一终端先接收到的状态信息所对应的终端。因此，本发明的同步方法，具有多终端同时进行同步、灵活、可靠且同步速度快的特点。

需要指出的是，当第一终端与第二终端同步的过程中，由于终端设备、网络环境等原因，有可能造成第一终端与第二终端同步失败，此时，第三终端转变为第二终端，完成与第一终端的同步过程。

本发明中第一终端、第二终端和第三终端发送的各同步信息，均以图1中所示的帧结构进行传输，同步信息中均包含有来自不同通信端的同步信号。此外，各同步信息还包含有状态信息。

同步信号还可用于唯一确定同步信息对应的通信端，可采用具有强自相关性的ZC序列生成，ZC序列的根序号与其对应的通信端ID绑定，也可以为参与通信的设备预设置同步信号ID，并以该同步信号ID作为ZC序列的根序号，从而可以通过同步信息唯一确定发送所述同步信息的通信端。

第一终端发送的同步信息中，包含的同步信号设置于该同步信息的末尾部分；第二终端或第三终端发送的同步信息中，包含的同步信号设置于该同步信息的靠前部分。

状态信息指示对应通信端的当前状态，包括：初始状态、预同步状态、同步状态、工作状态。其它通信端通过状态信息获取对端的当前状态，从而改变自身状态，完成同步过程。

在第一终端尚未与任何通信端进行同步时，第一终端的状态信息为初始状态；在第一终端已与第二终端完成同步后，通信双方的状态信息都为工作状态。

第三终端接收第一终端发送的第一同步信息，确定第三终端的发送时间信息，进入预同步状态，并发送第二同步信息。第二同步信息中，第三终端的状态信息指示第三终端进入预同步状态。

各终端可根据接收同步信息的时域资源在时域的位置，确定所述接收时间信息；和/或，各终端可根据发送同步信息所使用的时域资源在时域的位置，确定所述发送时间信息。

第三终端的发送时间信息，为第一终端与第三终端同步后，第三终端用来确定何时发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第三终端所发送的信息。本实施例中，第三终端的发送时间信息，可以为第一同步信息传输所使用的时域资源中，所述第三终端的同步信号和所述第一终端的同步信号的时域位置偏差。

第一终端接收到第二同步信息，确认第二终端的状态信息为预同步状态，设置第一终端与第三终端进入工作状态，确定第三终端的接收时间信息，并发送包含第一终端状态的第三同步信息。

第三终端的接收时间信息，为第一终端与第三终端同步后，第一终端用来确定何时接收第三终端发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第三终端所发送的信息。本实施例中，在第一终端已与第二终端同步后，可以为第一同步信息传输所使用的时域资源中，所述第三终端的同步信号和所述第二终端的同步信号的位置偏差、第二终端的接收时间信息，确定第三终端的接收时间信息，而无需再经过多个步骤的状态确认，进而加快了第一终端与第三终端的同步过程。

第三终端接收到第三同步信息，确定第一终端处于工作状态，设置第三终端进入工作状态。至此，通信双方都处于工作状态，同步过程完成。

进一步地，所述方法还包括：

接收所述第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为初始状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定所述第二终端的发送时间信息；

基于所述第一同步信息发送第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

接收所述第一终端基于所述第四同步信息发送的第五同步信息，其中，所述第五同步信息，包括：所述第一终端的同步信号和状态信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为同步状态，根据所述第五同步信息传输所使用的时域资源，改变所述第二终端的发送时间信息；

发送基于所述第五同步信息的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

接收所述第一终端基于所述第六同步信号发送的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第二终端的发送时间信息，所述第二终端与所述第一终端进行同步。

在第一终端与第三终端完成同步过程之前，第一终端先与第二终端完成同步过程。

第一终端与第二终端的同步过程中，第一终端发送第一同步信息，第一同步信息中，包含的状态信息指示第一终端处于初始状态。

第二终端接收第一同步信息，确认第一终端处于初始状态，将自身的状态设定为预同步状态；确定所述第二终端的发送时间信息，并根据第二终端的发送时间信息发送第四同步信息，第四同步信息中，包含的状态信息指示第二终端处于预同步状态。

第二终端的发送时间信息，为第一终端与第二终端同步后，第二终端用来确定何时发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第二终端所发送的信息。本实施例中，第二终端的发送时间信息，可以为第一同步信息传输所使用的时域资源中，所述第二终端的同步信号和所述第一终端的同步信号的位置偏差。

第一终端接收第四同步信息，确认第二终端处于预同步状态，将自身的状态设定为同步状态；确定所述第二终端的接收时间信息；发送第五同步信息，第五同步信息中，包含的状态信息指示第一终端处于同步状态。

第二终端的接收时间信息，为第一终端与第二终端同步后，第一终端用来确定何时接收第二终端发送信息的时间信息，该时间信息可以使第一终端准确接收到第二终端所发送的信息。本实施例中，第二终端的接收时间信息为第四同步信息所在帧中，第一终端的同步信号和第二终端的同步信号的时间差。

第二终端接收第五同步信息，确认第一终端处于同步状态，将自身的状态设定为同步状态；再次确认所述第二终端的发送时间信息，并根据确认后第二终端的发送时间信息发送第六同步信息，第六同步信息中，包含的状态信息指示第二终端处于同步状态。

由于网络中存在各种干扰信号，信号在发射和传输过程中也可能出现功率突变的情况，因此，在工作态之前通过两次状态交互和两次发送时间信息确认，可以减少环境干扰的影响，提高同步过程的可靠性。

第一终端接收第六同步信息，确认第二终端处于同步状态，将自身的状态设定为工作状态；发送第七同步信息，第七同步信息中，包含的状态信息指示第一终端处于工作状态。

第二终端接收到第七同步信息，确定第一终端处于工作状态，设置第二终端进入工作状态。至此，通信双方都处于工作状态，同步过程完成。

进一步地，所述方法还包括：

发送第二参考信号，所述第二参考信号的发送时间，与所述第三终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第二参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的接收时间信息。

预定时间关联性，指第二参考信号和第三终端发送同步信号的时间之间具有确定性，进而可以通过第二参考信号估算出第三终端发送同步信号的时间。第二参考信号可以通过简单的加减算法，来估算第三终端发送的同步信号随时间飘移的情形。在通信端进入工作状态之后，利用参考信号调整同步定时，可得到更稳定可靠的同步结果。例如，所述第二参考信号相对于第三终端发送的同步信号具有预定的时间偏移量；第一终端在接收到一个第二参考信号之后，根据第二参考信号的接收时间和时间偏移量可以得到第三终端发送同步信号的发送时间，但是若目前实际得到的或存储的发送时间与计算得到的发送时间不一致，就可以根据计算得到的发送时间进行实际或存储的发送时间的校正。

进一步地，所述方法还包括：

发送第三参考信号，所述第三参考信号的发送时间，与所述第二终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第三参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的接收时间信息。

预定时间关联性，指第三参考信号和第二终端发送同步信号的时间之间具有确定性，进而可以通过第三参考信号估算出第二终端发送同步信号的时间。第三参考信号可以通过简单的加减算法，来估算第二终端发送的同步信号随时间飘移的情形。在通信端进入工作状态之后，利用参考信号调整同步定时，可得到更稳定可靠的同步结果。例如，所述第三参考信号相对于第二终端发送的同步信号具有预定的时间偏移量；第一终端在接收到一个第三参考信号之后，根据第三参考信号的接收时间和时间偏移量可以得到第二终端发送同步信号的发送时间，但是若目前实际得到的或存储的发送时间与计算得到的发送时间不一致，就可以根据计算得到的发送时间进行实际或存储的发送时间的校正。

进一步地，所述接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，包括：

按照周期T₃接收所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₃接收所述第一同步信息的频点不同；其中，T≤T₃<2T，所述T为帧的长度。

一方面，第二终端或第三终端按照周期T₃，以频点集中包含的不同频点接收第一同步信息，具有使第二终端或第三终端在以某个频点解码同步信息出现问题的情况下，还可以以其它频点解码同步信息，完成同步过程；另一方面，将接收周期T₃设定大于T，而小于2T，可以使第一终端接收到完整的帧信息，并不至于接收过多信息。

本发明设置的同步信号在时域分布特点有利于合理确定同步过程中的搜索同步信号的周期，快速发现多通信端的同步信号。

进一步地，所述第二终端发送同步信息采用的频点，不同于所述第三终端发送同步信息采用的频点。

第二终端和第三终端采用不同的频点发送同步信息，可以降低通信端的互相干扰。

图4为本发明实施例提供的一种同步装置的组成结构示意图，包括：

第一发送单元401，用于发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

第一接收单元402，用于在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

第一确定单元403，用于若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源、所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；

第二发送单元404，用于发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

第一同步单元405，用于根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。

进一步地，所述第一接收单元402，还用于接收所述第二终端基于所述第一同步信息发送的第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端发送的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

所述第一确定单元403，还用于若所述第二终端的状态信息指示所述第二终端进入预同步状态，根据同一帧中所述第一终端的同步信号和所述第二终端的同步信号的时间差，确定所述第二终端的接收时间信息；

所述第一发送单元401，还用于发送基于所述第四同步信息的第五同步信息；

所述第一接收单元402，还用于接收所述第二终端基于所述第五同步信息发送的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

所述第二发送单元404，还用于发送基于所述第六同步信息的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

第一同步单元405，还用于根据所述第二终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第二终端进行同步。

进一步地，所述装置还包括：第三发送单元406，用于发送第一参考信号，所述第一参考信号的发送时间，与所述第一终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第一参考信号用于供所述第二终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的发送时间信息，和/或，供所述第三终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的发送时间信息。

进一步地，所述第一发送单元401，还用于按照周期T₁发送所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₁发送所述第一同步信息的频点不同；其中，T₁>T，所述T为帧的长度。

进一步地，所述第一接收单元402，还用于按照周期T₂接收所述第三同步信息，相邻两个周期T₂接收所述第三同步信息的频点不同；其中，t₄-t₃≤T₂<T，且t₁-t₂≤t₃-t₂，所述T为帧的长度，所述t₁为同一帧中所述第一终端开始接收同步信号的时间，所述t₂为同一帧中所述第一终端的同步信号的发送时间，所述t₃为同一帧中所述第二终端的同步信号的发送时间，所述t₄为同一帧中所述第三终端的同步信号的发送时间。

进一步地，所述第一发送单元401，还用于若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端进入工作状态，且已与所述第一终端同步的终端数量等于预设值，停止发送所述第一同步信息。

图5为本发明实施例提供的另一种同步装置的组成结构示意图，包括：

第二接收单元501，用于接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

第二确定单元502，用于根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定所述第三终端的发送时间信息；

第三发送单元503，用于基于所述第一同步信息发送第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

第二接收单元504，用于接收所述第一终端基于所述第二同步信息发送的第三同步信息，其中，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

第二同步单元505，用于根据所述第三终端的发送时间信息，所述第三终端与所述第一终端进行同步。

进一步地，所述第二接收单元501，还用于接收所述第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为初始状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定所述第二终端的发送时间信息；

所述第二确定单元502，还用于基于所述第一同步信息发送第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

所述第二接收单元504，还用于接收所述第一终端基于所述第四同步信息发送的第五同步信息，其中，所述第五同步信息，包括：所述第一终端的同步信号和状态信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

所述第二确定单元502，还用于若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为同步状态，根据所述第五同步信息传输所使用的时域资源，改变所述第二终端的发送时间信息；

所述第三发送单元503，还用于发送基于所述第五同步信息的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

所述第二接收单元504，还用于接收所述第一终端基于所述第六同步信号发送的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

所述第二同步单元505，还用于根据所述第二终端的发送时间信息，所述第二终端与所述第一终端进行同步。

进一步地，所述装置还包括第四发送单元506，用于发送第二参考信号，所述第二参考信号的发送时间，与所述第三终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第二参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的接收时间信息。

进一步地，所述装置还包括第五发送单元507，用于发送第三参考信号，所述第三参考信号的发送时间，与所述第二终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第三参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的接收时间信息。

进一步地，所述第二接收单元501还用于，按照周期T₃接收所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₃接收所述第一同步信息的频点不同；其中，T≤T₃<2T，所述T为帧的长度。

图6为本发明实施例提供的一种网元组成结构示意图，包括：

收发器601、存储器602及处理器603；

所述存储器602，用于存储计算机可执行指令，所述可执行指令能够实现上述任一种同步方法；

所述处理器603，分别与收发器601及存储器602连接，用于控制所述收发器及所述存储器，执行所述计算机可执行指令。

本发明实施例提供的一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现上述任意同步方法。

图7为本发明实施例提供的一种多设备同步方法的流程示意图，包括：

预备步骤，为参与多机通信的多个无线移动设备预设置同步信号ID和设备角色标识，预设置通信时使用的频点集和带宽，将这些设备(至少包含一个D和两个U)开机。为方便描述，将如下步骤704中设备D先接收到的同步信号所属的U设备记为Uj，后收到的记为Uk；若同时收到多个设备U的同步信号，则将靠近D_SS的U同步信号所属的U设备记为Uj。

步骤701.发送同步信息。

设备D在默认带宽上发送同步信号。

步骤702.接收同步信号，进入预同步态，获得本端定时。

设备Uj在默认带宽上以窗长W1接收同步信号，获得本端同步定时，进入预同步态；W1大于等于T且小于2T。

步骤703.发送同步信号和预同步标志。

设备Uj以步骤702所获得的定时，发送同步信号和预同步标识。

步骤704.接收到同步信号，选定Uj同步信号位置作为Uj的定时，解出Uj预同步标志，进入同步态，发送Uj同步标志。

设备D以窗长W2接收到同步信号，接收到的同步信号可能包含多个U设备的，可根据U设备同步信号的根序号和其与D_SS的相对距离来判断属于哪个U设备，选定Uj同步信号位置作为接收Uj的定时，解出Uj预同步标志，进入同步态，发送Uj同步标志。W2大于等于(i1-i0)且小于T，且此窗离D_SS距离小于等于i0。

步骤705.接收到Uj同步标志，进入同步态，确认本端同步定时，发送同步态标志。

设备Uj接收到Uj同步标志，进入同步态，确认本端同步定时，发送同步态标志。

步骤706.接收到送Uj同步标志，进入工作态，发送Uj工作态标志，发送参考信号D_RS。

设备D接收到Uj同步态标志，进入工作态，发送Uj工作态标志，发送参考信号D_RS。

步骤707.接收到工作态标志，进入工作态；发送参考信号Uj_RS，利用D_RS对本地同步定时进行维护。

设备Uj接收到Uj工作态标志，进入工作态；发送参考信号Uj_RS，利用D_RS对本地同步定时进行维护。

步骤708.利用Uj_RS维护Uj接收定时。

设备D利用Uj_RS维护Uj接收定时。

步骤709.接收到同步信号，获得本端同步定时，进入预同步态，发送同步信号，发送与同步标志。

设备Uk在默认带宽上以窗长W1接收到同步信号，获得本端同步定时，进入预同步态并发送预同步标志，发送同步信号。此步骤也可能在1～8步过程中并行发生，取决于Uj、Uk的开机时间和工作环境。

步骤710.根据Uj同步位置估算Uk位置，接收到Uk预同步标志，发送Uk工作态标志。

设备D接收到Uk预同步标志，发送Uk工作态标志。接收Uk的定时规则：若上述步骤709发生在步骤701～708，即设备Uk已经发送了同步信号，则设备D也可能在步骤704已接收到Uk同步信号，则以Uk同步信号的位置作为Uk接收定时，否则以已获取的Uj同步位置相对偏差(i1-i0)来估算Uk位置，以此作为Uk接收定时。

步骤711.接收到Uk工作态标志，进入工作态；利用D_RS对本端同步定时进行维护，发送参考信号Uk_RS。

设备Uk接收到Uk工作态标志，进入工作态；利用D_RS对本端同步定时进行维护，发送参考信号Uk_RS。

步骤712.利用Uk_RS维护Uk接收定时。

设备D利用Uk_RS维护Uk接收定时。

上述步骤的无线信号传输需要在一定的载频上，本方法包含如下频点策略：设备D到U的信号传输使用频点集FD_SS，步骤701以T_SS_D为周期轮询FD_SS中所有频点，步骤702、步骤709以T_SS_U为周期轮询FD_SS中所有频点，T_SS_U小于T_SS_D。设备U到D的信号传输使用频点集FU_SS，频点变换周期为T，进一步，根据需要不同的U设备可以采用FU_SS中的不同频点，选择的频点跟U设备的同步信号ID相关。

上述同步方法包含了初始同步和同步维护两部分，步骤701～705已实现设备D和设备Uj的初始同步，步骤706～708实现设备D和Uj的同步维护，709～712实现设备Uk的快速同步和同步维护。

图8为本发明实施例提供的又一种同步装置的组成结构示意图，包括：同步装置、接收及后处理装置、控制装置、前处理及发送装置和射频收发装置。

图9为本发明实施例提供的再一种同步装置的组成结构示意图，包括定时单元、初始同步单元、同步维护单元、公共资源单元、专用数据收发单元、控制单元。定时单元为本端设备提供运行所需定时，初始同步单元和同步维护单元的定时也由其提供；初始同步单元用于在未同步之前获取与之通信的对端的定时信息，并根据需要用所获取的定时信息去调整本端的同步定时；同步维护单元对本端的同步定时进行维护，通过探测对端参考信号持续跟踪定时漂移，估算出本端需要的定时调整量，将估算结果提供给定时单元，由定时单元实时更新本端同步定时；公共资源单元为初始同步单元和定时维护单元提供公共的资源，由于初始同步单元和定时维护单元有大量算法和操作是相似的，并且初始同步和同步维护不会同时进行，因此在装置实施时可以将这两个单元所需的资源提取出来，放入公共资源单元中，减少资源的消耗。专用数据收发单元用于接收和发送初始同步过程中所需的交互信息。

定时单元由本端自由定时模块和本端同步定时模块组成；本端资源定时模块为本端设备提供本地的自由定时，此定时不随对端定时和无线通信信道变化而变化；本端同步定时模块为本端设备提供本地的同步定时，此定时与对端定时已同步上，并且能根据同步维护单元提供的定时漂移结果，实时更新此定时；在装置实施中，同步定时模块可以只维护与本地自由定时的偏差信息，以降低装置资源消耗。

初始同步单元由SS生成及发送模块、SS接收模块和同步生成模块组成；SS生成及发送模块用于生成本端同步信号并发送出去，供对端使用；SS接收模块用于实时接收一个或多个对端设备的同步信号；同步生成模块根据SS接收模块接收到的数据，使用公共资源估算出对端的同步信号时序信息，并生成本端初始定时，提供定时调整量给定时单元，由定时单元调整其本端同步定时。

定时维护单元包含RS生成及发送模块、RS接收模块和同步调整模块；RS生成及发送模块负责生成参考信号并发送出去，供对端使用；RS接收模块负责接收对端设备的参考信号；同步调整模块根据RS接收模块接收到的数据，使用公共资源估算出本端同步定时需要的调整量，提供给定时单元，由定时单元调整其本端同步定时。

公共资源单元根据具体实施例的不同而不同，一般会包括峰值搜索模块和存储模块；存储模块用于存储本端接收的无线信号数据、并为初始同步和同步维护过程中的运算提供缓存；峰值搜索模块在存储模块缓存的数据中，搜索出代表同步信号位置的峰值数据，将搜索结果提供给初始同步单元中的同步生成模块和同步维护单元中的同步调整模块。

由于通信系统都会包含专门的接收和发送装置，如图8所示的“接收及后处理装置”、“前处理及发送装置”，因此专用数据收发单元直接使用整个通信系统中负责传输数据的数据收发子系统的现有装置来实现，非本发明的内容。

控制单元包含在整个通信系统的控制单元中，利用通信系统中的CPU或DSP等处理器，以软件实现对同步方法所述流程的控制和调度。

本方法具有如下特点：

所设计的通信帧格式支持一对一或一对多的全双工通信，具有灵活、扩展性强的特点；利用同步信号的时域分布特点，缩小初始同步过程中的接收同步信号范围，快速发现多机的同步信号。将设备工作状态分为预同步态、同步态、工作态，在第一个U设备与D设备进行同步时，通过两次状态标识的交互确认，能提高初始同步的可靠性；在D设备进入工作态后，利用多设备之间同步信号ID之间的关系和同步信号的相对位置来获得其他U设备的同步定时，不需要经过同步态即可快速与更多的U设备完成同步；本方法包含了同步维护，在设备进入工作态之后，利用参考信号调整同步定时，可得到更稳定可靠的同步结果。本方法的工作流程支持多个设备同时开机或先后开机，D设备和多个U设备开机的先后顺序对本方法的运行结果没有影响。设备D、U采用不同的频点集，可以有效避免干扰影响，提高多个设备同步的速度。

本发明所述方法，通过在传输格式中的D、U之间和不同的U之间设置空白帧G，可以支持设备D、U在不同的地点工作，支持多个U设备使用不同的工作频点，降低环境干扰信号或设备间互相干扰的影响。通过设置不同的状态，在工作态之前通过两次状态交互确认和多个频点集周期交错轮询策略，可以避免干扰影响、提高初始同步速度和可靠性；通过预设的同步信号ID和相对位置的关系来获取更多U设备的同步，以及减少工作态下对其他U设备进行同步时的工作频点个数，可以加快D设备工作态时多设备的同步速度。工作态时通过参考信号进行定时维护，可得到更稳定可靠的同步结果。设计的装置，通过资源复用可以减少整个通信系统的资源消耗；设计的同步装置为点对点无线移动通信两端通用的结构，只需要修改部分控制软件即可应用在设备D和多个设备U上，可以简化通信设备的复杂度，降低成本。

图10为本发明实施例提供的另一种通信帧结构示意图。系统帧(无线帧)号从0到2047循环，单个系统帧的时间长度T为5ms。所有系统帧内部结构都是相同的，可划分为多个子帧，包括下行数据帧D子帧、特殊子帧S子帧、特殊子帧H子帧；这三类子帧的排列顺序为D、S、H、D、S、H、D。进一步，特殊子帧S内部可划分为下行数据S_D、保护间隔S_GP、上行数据S_U，并按此顺序排列；特殊子帧H内部可划分为保护间隔H_GP、上行数据H_U、保护间隔H_GP，并按此顺序排列。更进一步，在S_D、S_U和H_U中加入同步信号SS(Synchronization Signal)进行传输，在D和S_D中加入参考信号RS(Reference Signal)进行传输。为方便描述所设计的同步方法，将同步信号分为S_D_SS、S_U_SS、H_U_SS三种，这三种同步信号本身是相同的，可以采用现有技术中具有强自相关性的ZC序列生成，但是其根序号不同，跟设备ID绑定，有利于区分不同的设备；其时域位置不同，S_U_SS与S_D_SS距离0.5ms，H_U_SS与S_D_SS距离0.9ms，其时域分布特点有利于缩小初始同步过程中的搜索同步信号范围，快速发现多机的同步信号。加入参考信号RS的目的是在初始同步完成后，对同步进行定时维护，RS可采用现有技术生成，如何利用RS进行多机定时的维护，则体现在同步维护流程中。

结合上述帧结构，本发明实施例提供了一种同步方法，包括：为参与多机通信的多个设备预设置同步信号ID和设备角色标识，无人机为M_A，主遥控器为M_M，其他遥控器为辅遥控器M_Sn(第一个辅遥控器为M_S1，第二个辅遥控器为M_S2，以此类推)。将这些设备(至少包含一个无人机和2个遥控器)开机，开机的先后顺序对本方法的运行结果没有影响。

图11为本发明实施例提供的一种无人机端同步方法的流程示意图，如图所示；

步骤1101.无人机开机。

步骤1102.根据预设的频点策略在默认带宽上发送同步信号。

无人机按预定的频点策略在默认带宽上发送同步信号。

步骤1103.对同步信号进行窗口为W2的短搜索。

无人机基于本端自由定时，在预定的特殊子帧处对同步信号S_U_SS和H_U_SS进行窗长为W2的短搜索，W2等于1ms。

若搜索不成功，则继续进行搜索。

若搜索成功，先判断有效的SS种类，若S_U_SS有效则进入步骤1104，否则进入步骤1106。

步骤1104.接收特殊子帧S_U。

无人机接收特殊子帧S_U，对S_U的数据进行解码，若在规定时间内解码成功，转至步骤1105，否则转至步骤1106。

步骤1105.检测对端同步。

检测数据中携带的对端“同步”标识S_SYNC是否有效，若有效，则设置无人机进入“S工作态”，在S_D数据中设置工作态标识S_WORK，并发送S_D，然后转向步骤1106；若无效则继续判断对端“预同步态”是否有效，若有效，则无人机进入同步态，将搜索结果作为本端接收的同步定时(由对端SS与本端SS的位置偏差决定)，在S_D设置同S_SYN同步标志，发送S_D，然后返回步骤1104，继续接收S_U和解码；若无效，则直接返回步骤1104，继续接收S_U和解码。

步骤1106.判断H_U_SS是否有效。

判断H_U_SS是否有效，若无效，返回步骤1103重新进行短搜索；若有效，则进入步骤1107。

步骤1107.接收特殊子帧H_U。

接收特殊子帧H_U，对H_U的数据进行解码，若在规定时间内未解码成功，则返回步骤1103重新进行短搜索。若解码成功，检测数据中携带的对端“同步”标识是否有效，若有效则进入“H工作态”，在S_D设置H_WORK工作态标志；若无效则进入步骤1108。

步骤1108.判断对端是否同步。

判断对端“预同步”标识是否有效，若有效，则设置无人机进入“同步态”，将搜索结果作为本端接收同步定时(由对端SS与本端SS的位置偏差决定)，在S_D数据中设置同步标识H_SYNC，返回步骤1107；若无效，则直接返回步骤1107，继续接收H_U并解码。

步骤1109.无人机进入同步态，在S_D设置H_SYN同步标志，发送S_D。

步骤1110.进入工作态，在S_D设置H_WORK工作态标志。

图12为本发明实施例提供的一种遥控器端的流程示意图，如图所示：

步骤1201.遥控器开机。

步骤1202.根据预设的频点轮询策略，对同步信号进行窗口为W1的长搜索。

遥控器根据预设的频点策略在默认带宽上对同步信号进行窗长为W1的长搜索，W1设为5ms。若搜索成功，进入步骤1203；若搜索不成功，则继续进行搜索。

步骤1203.接收特征子帧S_D。

遥控器接收特殊子帧S_D，对S_D的数据进行解码，若解码成功，则进入步骤1204；若在规定时间内未解码成功，进入步骤1205。

步骤1204.判断对端是否处于工作态，若是则进入步骤1207，否则进入步骤1206。

步骤1205.更换带宽参数，重新接收特殊子帧S_D，若在规定时间内解码成功，则转到步骤1204，否则返回步骤1202。

步骤1206.判断对端是否处于同步态，即S_D数据中是否有S_SYNC有效标识；若对端同步态标识有效，则设置本端进入“同步态”，在S_U中发送S_SYNC，或在H_U中发送H_SYNC，然后返回步骤1203，继续接收S_D；若对端同步态标识无效，设置该遥控器进入“预同步”状态，将搜索到的定时(来源于对端定时)作为本端的“同步定时”，并基于此定时在特殊子帧中发送该预同步标志(在S_U中为S_Pre_SYNC，H_U中为H_Pre_SYNC)，同时发送同步信号(同步信号和特殊子帧的类型由该设备的角色决定，M_M发送S_U和S_U_SS，M_Sn发送H_U和H_U_SS)，然后返回步骤1203。

步骤1207.进入工作态，设置S_WORK或H_WORK工作态标志。

遥控器设置本端进入工作态，在S_U中设置工作态标识S_WORK，或H_U中设置工作态标识H_WORK。

至此无人机和遥控器实现了同步过程，都进入了工作态。在工作态，由于无人机和遥控器的移动，以及各设备所处环境和元器件性能偏差等因素，会造成本已同步的设备之间定时产生偏差，积累严重时会造成失步，在多个设备连接时尤其严重，因此本发明还提出一种多机同步维护的方法。

图13为本发明实施例提供的一种同步维持方法的流程示意图。

预备步骤，此时无人机和至少一个遥控器已进入工作态，此时至少有一个遥控器和无人机建立了连接。无人机实时设置或已预设可连接的遥控器数量。

无人机端的同步维持方法，包括：无人机进入工作态；基于本端自由定时发送同步信号S_D_SS和参考信号D_RS和S_D_RS；依据参考信号S_U_RS做定时估计，得结果S_U_CIR，依据参考信号H_U_RS做定时估计，得结果H_U_CIR；根据定时估计结果对本端接收定时进行调整，结果S_U_CIR仅用于S_U子帧；结果H_U_CIR仅用于H_U子帧；根据同步过程中得到的本端工作态情况判断遥控器的连接情况，若S_WORK和H_WORK同时有效且遥控器的连接数量已达到预定上限，将工作频率由FD_SS切换到包含频点数目更多的工作频点集FD_WORK，同时停止发送同步信号S_D_SS，返回上述依据参考信号做定时估计的步骤；否则将工作频点集切回FD_SS，以便其他遥控器快速同步，然后继续发送S_D_SS，返回上述依据参考信号做定时估计的步骤。

遥控器端的同步维持方法，包括：遥控器进入工作态；基于本端同步定时发送参考信号S_U_RS或H_U_RS；依据参考信号D_RS和S_D_RS做定时估计，得结果D_CIR；；遥控器根据定时估计结果对本端接收定时进行调整，结果D_CIR应用于所有子帧，包括接收和发送；基于调整后的本端同步定时继续发送参考信号S_U_RS或H_U_RS。

无人机多机通信系统中实现多机同步的装置，与图9一致，在具体实施中，初始同步单元用于在未同步之前获取与之通信的对端的定时信息，并根据需要用所获取的定时信息去调整本端的同步定时，在无人机多机通信实施例中，无人机只需要调整本端的接收同步定时，不需要调整发送同步定时；即图9中的“同步定时”输入到初始同步单元中，只作用于SS接收模块，不作用于SS生成及发送模块，而遥控器需要将调整后的同步定时用于接收和发送。专用数据收发单元用于接收和发送初始同步过程中的所需的“预同步态”、“同步态”、“工作态”等标识信息。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种同步方法，应用于第一终端，其特征在于：所述方法包括：

发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源、所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；

发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

接收所述第二终端基于所述第一同步信息发送的第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端发送的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

若所述第二终端的状态信息指示所述第二终端进入预同步状态，根据同一帧中所述第一终端的同步信号和所述第二终端的同步信号的时间差，确定所述第二终端的接收时间信息；

发送基于所述第四同步信息的第五同步信息；

接收所述第二终端基于所述第五同步信息发送的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

发送基于所述第六同步信息的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第二终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第二终端进行同步。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

发送第一参考信号，所述第一参考信号的发送时间，与所述第一终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第一参考信号用于供所述第二终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的发送时间信息，和/或，供所述第三终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的发送时间信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，包括：

按照周期T₁发送所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₁发送所述第一同步信息的频点不同；其中，T₁>T，所述T为帧的长度。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述接收所述第二终端基于所述第一同步信息发送的第三同步信息，包括：

按照周期T₂接收所述第三同步信息，相邻两个周期T₂接收所述第三同步信息的频点不同；其中，t₄-t₃≤T₂<T，且t₁-t₂≤t₃-t₂，所述T为帧的长度，所述t₁为同一帧中所述第一终端开始接收同步信号的时间，所述t₂为同一帧中所述第一终端的同步信号的发送时间，所述t₃为同一帧中所述第二终端的同步信号的发送时间，所述t₄为同一帧中所述第三终端的同步信号的发送时间。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端进入工作状态，且已与所述第一终端同步的终端数量等于预设值，停止发送所述第一同步信息。

7.一种同步方法，其特征在于，所述方法包括：

接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定第三终端的发送时间信息；

基于所述第一同步信息发送第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

接收所述第一终端基于所述第二同步信息发送的第三同步信息，其中，所述第三同步信息用于触发所述第一终端与所述第三终端进行同步；

根据所述第三终端的发送时间信息，所述第三终端与所述第一终端进行同步。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

接收所述第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息；

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为初始状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定第二终端的发送时间信息；

基于所述第一同步信息发送第四同步信息，其中，所述第四同步信息，包括：所述第二终端的同步信号和状态信息，所述第二终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

接收所述第一终端基于所述第四同步信息发送的第五同步信息，其中，所述第五同步信息，包括：所述第一终端的同步信号和状态信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

若所述第一终端的状态信息指示所述第一终端为同步状态，根据所述第五同步信息传输所使用的时域资源，改变所述第二终端的发送时间信息；

发送基于所述第五同步信息的第六同步信息，所述第六同步信息用于触发所述第一终端与所述第二终端进行同步；

接收所述第一终端基于所述第六同步信息 发送的第七同步信息，所述第七同步信息用于触发所述第二终端与所述第一终端进行同步；

根据所述第二终端的发送时间信息，所述第二终端与所述第一终端进行同步。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

发送第二参考信号，所述第二参考信号的发送时间，与所述第三终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第二参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第三终端的接收时间信息。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

发送第三参考信号，所述第三参考信号的发送时间，与所述第二终端发送的同步信号具有预定时间关联性，所述第三参考信号用于供所述第一终端基于所述预定时间关联性确定所述第二终端的接收时间信息。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，包括：

按照周期T₃接收所述第一同步信息，其中，相邻两个周期T₃接收所述第一同步信息的频点不同；其中，T≤T₃<2T，所述T为帧的长度。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：

所述第二终端发送同步信息采用的频点，不同于所述第三终端发送同步信息采用的频点。

13.一种同步装置，应用于第一终端，其特征在于：所述装置包括：

第一发送单元，用于发送携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

第一接收单元，用于在所述第一终端已接收第二终端发送的同步信息后，接收第三终端基于所述第一同步信息发送的第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

第一确定单元，用于若所述第三终端发送的所述状态信息指示所述第三终端进入预同步状态，根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源、所述第二终端的接收时间信息，确定所述第三终端的接收时间信息；

第二发送单元，用于发送第三同步信息，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

第一同步单元，用于根据所述第三终端的接收时间信息，所述第一终端与所述第三终端进行同步。

14.一种同步装置，其特征在于，所述装置包括：

第二接收单元，用于接收第一终端发送的携带有同步信号和状态信息的第一同步信息，其中，所述第一终端的状态信息，用于指示所述第一终端的当前状态；

第二确定单元，用于根据所述第一同步信息传输所使用的时域资源，确定第三终端的发送时间信息；

第三发送单元，用于基于所述第一同步信息发送第二同步信息，其中，所述第二同步信息，包括：所述第三终端的同步信号和状态信息，所述第三终端的状态信息是根据所述第一终端的状态信息确定的；

第二接收单元，用于接收所述第一终端基于所述第二同步信息发送的第三同步信息，其中，所述第三同步信息用于触发所述第三终端与所述第一终端进行同步；

第二同步单元，用于根据所述第三终端的发送时间信息，所述第三终端与所述第一终端进行同步。

15.一种网元，其特征在于，所述网元包括：

收发器、存储器及处理器；

所述存储器，用于存储计算机可执行指令，所述可执行指令能够实现权利要求1至6或7至12任一项提供的方法；

所述处理器，分别与收发器及存储器连接，用于控制所述收发器及所述存储器，执行所述计算机可执行指令。

16.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被执行后，能够实现权利要求1至6或7至12任一项提供的方法。

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