CN111385866A - 一种设备间同步的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种设备间同步的方法及装置，该方法包括：第二设备获取第一设备的第一时钟校准信号，该第一时钟校准信号用于实现该第二设备和该第一设备之间的同步；该第二设备根据该第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对该第二设备的本地时钟进行校准；该第二设备根据传输时延和校准后的该第二设备的本地时钟对获取的该第一时钟校准信号进行延时补偿；该第二设备发送延时补偿后的该第一时钟校准信号。本申请实施例的技术方案能够在环境受限的情况下，实现设备之间的同步。

Description

一种设备间同步的方法及装置

技术领域

本申请涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种设备间同步的方法及装置。

背景技术

目前，无线设备之间进行同步时，可以通过各个通信设备从全球定位系统(globalpositioning system，GPS)卫星或者北斗卫星获取的时钟信号，从而实现各个通信设备之间的同步。或者，还可以通过在每个通信设备中安装1588时钟模块，从而实现各个通信设备之间的同步。

通过采用GPS卫星信号的时钟信号对接收环境有一定的要求，例如，将GPS天线设置在开阔的室外环境以时钟信号的接收。但是，对于一些环境受到限制的情况下，例如在环形或者线性的隧道中部署无线通信设备时，为了降低通信设备之间的干扰，需要实现各个无线通信设备之间的精确同步。此时，可能无法满足每个通信设备均部署GPS天线，从而各个通信设备无法均能从GPS卫星信号获取时钟信号进行同步。而采用1588时钟进行通信设备之间的同步需要高昂的成本。因此，如何在环境受限的情况下，实现通信设备之间的同步，成为一项亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种设备间同步的方法及装置,以期在环境受限的情况下，能够实现设备之间的同步。

第一方面，提供了一种设备间同步的方法，包括：第二设备获取第一设备的第一时钟校准信号，该第一时钟校准信号用于实现所述第二设备和所述第一设备之间的同步；所述第二设备根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准；所述第二设备根据传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿；所述第二设备发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

本申请实施例中，由于环境受限，因此多个通信设备可能无法全部从GPS或者北斗卫星获取的时钟校准信号。通过第二设备获取第一设备的第一时钟校准信号，并根据第一时钟校准信号对第二设备的本地时钟校准以实现第二设备和第一设备的同步，将第二设备接收到的第一时钟校准信号进行延时补偿并传输至下一级设备，从而使多个设备之间可以通过相同的第一时钟校准信号实现设备之间的同步。

示例性地，在本申请的实施例中，第一设备可以是与第二设备相连的设备，即第一设备可以是第二设备的上一级设备。

应理解，在本申请实施例中的同步，可以是在一定误差允许范围内的同步。例如，可以是第二设备和第一设备在一定误差允许范围内的时间同步。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二设备根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准，包括：所述第二设备在第一时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述第二设备的本地时钟的第一计数值；所述第二设备在第二时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述第二设备的本地时钟的第二计数值；所述第二设备根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准。

在本申请的实施例中，第二设备可以通过两次检测到第一时钟校准信号时第二设备对应的本地时钟的计数器的显示值对本地时钟的晶体振荡器进行校准，即使得第二设备与第一设备完成相同时间的走时对应的计数器的技术次数相同，例如，第二设备的本地时钟完成了M秒的走时对应的计数器的计数次数与第一设备的本地时钟完成了M秒的走时对应的计数器的计数次数相同，从而实现第二设备与第一设备的计数器的同步。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二设备根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准，包括：所述第二设备根据第一计数值和所述第二计数值确定单位时间对应的计数差值；所述第二设备根据所述计数差值对所述第二设备的本地时钟进行校准。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二设备根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准，包括：所述第二设备获取第一信息，所述第一信息用于指示所述第一设备和所述第二设备的传输距离；所述第二设备根据所述第一信息确定所述传输时延；所述第二设备根据所述传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿。

例如，补偿的延时可以由控制中心根据两个设备之间的距离来计算并通过网口下发到各个通信设备。第二设备可以获取控制中心发送的第一信息，第一信息用于指示所述第一设备和所述第二设备的传输距离。由于光纤折射率是很稳定的，设备间的传输时延可以与光纤长度成正比的，即可以通过设备间的传输距离、光纤的折射率确定设备间的传输时延。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的全球定位系统GPS的时钟校准信号，或者所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的北斗卫星的时钟校准信号，或者所述第一时钟信号为所述第一设备的本地时钟生成的时钟校准信号。

示例性地，第一设备的第一时钟校准信号可以是第一设备获取的GPS或者北斗卫星获取的时钟信号，即此时的第一设备可以具有GPS/北斗天线。在第一设备不具有GPS/北斗天线时，第一时钟校准信号可以是第一设备的本地时钟产生的第一时钟校准信号。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述第二设备检测所述第一时钟校准信号异常时所述第二设备发送上报信息，所述上报信息用于指示所述第一时钟校准信号异常。

示例性地，第一时钟校准信号异常可以是较长时间未收到第一时钟校准信号，也可以是第二设备的时钟系统完成了相同时间走时对应的计数器的计数差值较大。

例如，第二设备可以对输入的PPS信号进行实时监测，发现异常之后，自动切换到本地时钟产生输出的PPS信号，保证后续设备之间的同步，并同时上报给控制中心，实现快速定位和修复。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一时钟校准信号为秒脉冲信号。

应理解，第一时钟校准信号可以是秒脉冲信号，或者还可以是其它与秒脉冲信号具有相同功能的信号，本申请对此不作限定。

第二方面，提供了一种设备间同步的装置，包括：收发单元，用于获取第一设备的第一时钟校准信号，所述第一时钟校准信号用于实现所述装置和所述第一设备之间的同步；处理单元，用于根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述装置的本地时钟进行校准；所述处理单元，还用于根据传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿；所述收发单元，还用于发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理单元具体用于：在第一时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第一计数值；在第二时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第二计数值；根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述装置的本地时钟进行校准。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理单元具体用于：根据第一计数值和所述第二计数值确定单位时间对应的计数差值；根据所述计数差值对所述装置的本地时钟进行校准。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理单元具体用于：通过所述收发单元获取第一信息，所述第一信息用于指示所述第一设备和所述装置的传输距离；根据所述传输距离确定所述传输时延；根据所述传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的全球定位系统GPS的时钟校准信号，或者所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的北斗卫星的时钟校准信号，或者所述第一时钟信号为所述第一设备的本地时钟生成的时钟校准信号。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述收发单元还用于：在所述装置检测所述第一时钟校准信号异常时发送上报信息，所述上报信息用于指示所述第一时钟校准信号异常。

第三方面，提供了一种设备间同步的装置，包括：收发器，用于获取第一设备的第一时钟校准信号，所述第一时钟校准信号用于实现所述装置和所述第一设备之间的同步；处理器，用于根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述装置的本地时钟进行校准；所述处理器，还用于根据传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿；所述收发器，还用于发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述处理器具体用于：在第一时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第一计数值；在第二时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第二计数值；根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述装置的本地时钟进行校准。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述处理器具体用于：根据第一计数值和所述第二计数值确定单位时间对应的计数差值；根据所述计数差值对所述装置的本地时钟进行校准。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述处理器具体用于：通过所述收发单元获取所述第一设备和所述装置的传输距离；根据所述传输距离确定所述传输时延；根据所述传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的全球定位系统GPS的时钟校准信号，或者所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的北斗卫星的时钟校准信号，或者所述第一时钟信号为所述第一设备的本地时钟生成的时钟校准信号。

结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述收发器还用于：在所述装置检测所述第一时钟校准信号异常时发送上报信息，所述上报信息用于指示所述第一时钟校准信号异常。

可选地，该装置还包括存储器。

在一种实现方式中，该装置为第二设备。当该装置为第二设备时，所述收发器可以通信接口，或，输入/输出接口。

在另一种实现方式中，该装置为配置于第二设备中的芯片。当该装置为配置于第二设备中的芯片时，所述收发器可以是芯片的输入/输出接口。

可选地，所述收发器可以为收发电路。

可选地，所述输入/输出接口可以为输入/输出电路。

可以理解的是，该装置可以是前述任一实现方式中的第二设备，以实现前述任一实现方式中的第二设备的步骤或者功能。

示例性地，该装置可以包括接收单元和发送单元。例如，发送单元可以是发射机，接收单元可以是接收机；该装置还可以包括处理单元，该处理单元可以是处理器；该装置还可以包括存储单元，该存储单元可以是存储器；该存储单元用于存储指令，该处理单元执行该存储单元所存储的指令，以使该装置执行上述任一方面及其可选实施方式之一中的方法。当该是装置内的芯片时，该处理单元可以是处理器，该接收单元/发送单元可以是输入/输出接口、管脚或电路等；该处理单元执行存储单元所存储的指令，以使该通信设备执行上述任一方面及其可选实施方式之一中的方法，该存储单元可以是该芯片内的存储单元(例如，寄存器、缓存等)，也可以是该装置内的位于该芯片外部的存储单元(例如，只读存储器、随机存取存储器等)。

第四方面，提供了一种处理器，包括：输入电路、输出电路和处理电路。所述处理电路用于通过所述输入电路接收信号，并通过所述输出电路发射信号，使得所述处理器执行任一方面以及任一方面的任一种可能实现方式中的方法。

在具体实现过程中，上述处理器可以为芯片，输入电路可以为输入管脚，输出电路可以为输出管脚，处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的，输出电路所输出的信号可以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的，且输入电路和输出电路可以是同一电路，该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本申请实施例对处理器及各种电路的具体实现方式不做限定。

第五方面，提供了一种处理装置，包括处理器和存储器。该处理器用于读取存储器中存储的指令，并可通过接收器接收信号，通过发射器发射信号，以执行任一方面以及第一方面的任一种可能实现方式中的方法。

可选地，所述处理器为一个或多个，所述存储器为一个或多个。

可选地，所述存储器可以与所述处理器集成在一起，或者所述存储器与处理器分离设置。

在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储器(read only memory，ROM)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片上，本申请实施例对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。

应理解，相关的数据交互过程例如获取第一设备的第一时钟校准信号可以为从处理器接收第一时钟校准信号的过程。具体地，处理输出的数据可以输出给发射器，处理器接收的输入数据可以来自接收器。其中，发射器和接收器可以统称为收发器。

上述第五方面中的一种处理装置可以是一个芯片，该处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于该处理器之外，独立存在。

第六方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当所述计算机程序被运行时，使得计算机执行上述任一方面以及任一方面中的任一种可能实现方式中的方法。

第七方面，提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序(也可以称为代码，或指令)当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方面以及任一方面中的任一种可能实现方式中的方法。

第八方面，提供了一种通信系统，包括一个或多个前述的设备间同步的装置。

附图说明

图1是本申请实施例一种应用的系统架构的示意图。

图2是根据本申请一个实施例的设备间同步的方法的示意图。

图3是根据本申请实施例提供的装置的一种结构示意图。

图4是根据本申请实施例提供的同步模块的一种结构示意图。

图5是根据本申请实施例提供的装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于：磁存储器件(例如，硬盘、软盘或磁带等)，光盘(例如，压缩盘(compact disc，CD)、数字通用盘(digital versatile disc，DVD)等)，智能卡和闪存器件(例如，可擦写可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外，本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于，无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。

应理解，在本申请的各实施例中，“第一”、“第二”等仅是为了指代不同的对象，并不表示对指代的对象有其它限定。

为便于理解，在介绍本申请一种设备间同步的方法及装置之前，下面将描述本申请实施例中所涉及的相关术语及其原理。

1、时钟

本地时钟是位于相关设备附近，并与设备有直接关系的时钟源。通讯设计中为了获得准确的频率和定时信号，无不用到时钟。这个时钟通常是石英晶体振荡器所产生的振荡信号，其频率准确度与稳定度非常号，而价格比较低。大型通讯系统产品都需要有系统时钟(一般通过时钟板实现)和各板上时钟电路，若按照源来分可以有两种：本地时钟和外部时钟。

例如，一个普通的时钟单元可以是由晶体振荡器和计数器组成，计数器可以通过晶体振荡器的驱动进行计数，通过简单的计数产生时间信息，比如：晶体振荡器的频率为50MHz，当计数器计了50000000次，时钟系统完成了1秒的走时。

2、秒脉冲

秒脉冲(pulse per second，PPS)信号一秒钟可以有一个，其的作用是用来指示整秒的时刻，而该时刻通常是用PPS秒脉冲的上升沿来标示。GPS能给出协调世界时间(coordinated universal time，UTC)，在用设备收到时可能会存在延时，为了精确授时，引入PPS信号上升沿来标示UTC的整秒时刻。其精度很高可以到纳秒级，并且没有累积误差。

目前，实现通信设备之间的精确同步，可以是时间同步或者也可以是频率同步。主要通过两种方式，第一种方式为每个通信设备可以通过GPS/北斗天线获取卫星系统中的时钟校准信号，例如PPS信号，从而使得每个通信设备与获取的时钟校准信号进行同步，从而实现通信设备之间的同步。第二种方式为可以在每个通信设备上部署1588时钟模块，从而实现各个通信设备之间的同步。

但是，由于通过1588时钟模块进行通信设备之间的同步需要部署相应的硬件设备，且流程相对比较复杂，价格高昂成本较大。在受环境限制时，并非所有的通信设备均可以部署GPS/北斗天线，即并非所有的通信设备均可以获取GPS或者北斗卫星获取的时钟信号，从而导致无法实现通信设备之间的同步。

鉴于此，本申请实施例提供了一种设备间同步的方法，通过与获取时钟校准信号的通信设备的时钟进行校准，对获取的时钟校准信号进行时延补偿，从而实现与上一级通信设备之间的同步，并将补偿后的时间校准信号传递至下一级通信设备，从而能够在环境受限时，实现通信设备之间的同步。

首先结合图1，对本申请实施例一种应用的系统架构进行简单的描述。如图1所示，系统中可以包括控制中心与多个同步模块连接，同步模块可以是部署在通信设备上的一个或多个模块。例如，如图1所示，与控制中心相连接的控制模块中可以包括具有GPS/北斗天线的模块，也可以包括不具有GPS/北斗天线的模块。当具有GPS/北斗天线时，通信设备可以获取到GPS或者北斗卫星获取的时钟信号。当不具有GPS/北斗天线时，通信设备则无法获取到GPS或者北斗卫星获取的时钟信号。光电转换模块可以是光传输设备上的一个主要部件，其可以进行光电转换，也就是先将电信号转为光信号，通过光纤传输，再通过光模块将传输过来的光信号转换成电信号。其中，光电转换接收模块可以用于接收时钟校准信号。光电转换发送模块可以用于输出时钟校准模块。通信模块可以用于进行通信，还可以产生本地的PPS信号，或者对接收的PPS信号进行补偿。控制中心可以对各个同步模块进行管控或者控制。

应理解，通信模块可以集成在同步模块中，也可以是与同步模块分别独立的模块。本申请对此不作限定。

需要说明的是，同步模块中可以包括一个或者多个光电发送模块，光电发送模块用于向下一级设备或者与本通信设备连接的通信设备发送时钟校准信号。例如，通信设备可能是环形隧道中的通信设备，则通信设备可以向与其相连的两个通信设备发送两路时钟校准信号。此时输出两路时钟校准信号时，通过一个光电转换发送模块可能会产生驱动力不足的问题，此时可以通过两个光电转换发送模块分别发送两路时钟校准信号。

应理解，上述为举例说明，本申请实施例的技术方案除了可以应用在图1所示的系统之外，未来可能还应用在其它的系统架构中，本申请对比不作限定。

在本申请的实施例中对第一设备的类型不做具体限定，可以是能够与第二备通信并与第二设备实现同步的任意通信设备。可选地，作为一个示例，第一设备可以是具有本地时钟的任意通信设备。

本申请实施例对第二设备的类型不做具体限定，可以是能够与第一备通信并与第一设备实现同步的任意通信设备。可选地，作为一个示例，第二设备可以是具有本地时钟的任意通信设备。

图2是根据本申请一实施例的设备间同步的方法的示意性流程图。其中，图2的方法可以应用于图1的网络架构。图2的方法包括：

S210、第二设备获取第一设备的第一时钟校准信号。其中，所述第一时钟校准信号用于实现所述第二设备和所述第一设备之间的同步。

应理解，在本申请的实施例中，第一时钟校准信号可以是第一设备获取的全球定位系统GPS的时钟校准信号，或者所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的北斗卫星的时钟校准信号，或者第一时钟信号可以是第一设备的本地时钟生成的时钟校准信号。即在本申请的实施例中，可以将第一设备看作是第一时钟校准信号的信号源，通过第一设备的第一时钟校准信号，实现多个通信设备之间的同步。

示例性地，第一时钟校准信号可以是秒脉冲信号，还可以是与秒脉冲信号具有相同功能的其它信号，本申请对此不作限定。

在本申请的实施例中，第一设备可以是与第二设备相连的上一级设备。

示例性地，在线性隧道中，多个通信设备之间的连接关系可以是通信设备A-通信设备B-通信设备C-通信设备D。其中，第二设备可以是通信设备B，若时钟校准信号的传输方向为从通信设备A传至通信设备D，则通信设备B的上一级通信设备可以通信设备A，即第一通信设备。若时钟校准信号的传输方向为从通信设备D传至通信设备A，则通信设备B的上一级通信设备可以通信设备C，即第一通信设备。

示例性地，在环隧道中，多个通信设备之间的连接关系可以是通信设备A-通信设备B-通信设备C-通信设备D-通信设备A。其中，第二设备可以是通信设备B，则第二通信设备的上一级通信设备可以是通信设备A，也可以是通信设备C。

应理解，第二设备的上一级设备，可以是向第二设备输入时钟校准信号的设备。第一时钟校准信号可以是秒脉冲信号，或者还可以是其它与秒脉冲信号具有相同功能的信号，本申请对此不作限定。

示例性地，第一设备的第一时钟校准信号可以是第一设备获取的GPS或者北斗卫星获取的钟校准信号，即此时的第一设备可以具有GPS/北斗天线。在第一设备不具有GPS/北斗天线时，第一时钟校准信号可以是第一设备的本地时钟产生的第一时钟校准信号。

在本申请的实施例中，由于多个通信设备受到环境的限制，无法获取同源的时钟校准信号，即无法全部获取GPS或者北斗卫星获取的时钟信号，此时，可以通过一路时钟校准信号对各个通信设备进行同步，在该路时钟校准信号通过各个通信设备时，通信设备可以根据该时钟校准信号先对本地时钟进行校准，然后对该路时钟校准信号根据本地时钟进行时延补偿，从而确保发送至下一级的该路时钟校准信号实现同源。

S220、第二设备根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准。

在本申请的实施例中，第二设备可以在第一时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述第二设备的本地时钟的第一计数值；所述第二设备在第二时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述第二设备的本地时钟的第二计数值；所述第二设备根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准。

换句话说，在本申请的实施例中，第二设备可以根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述第二设备的本地时钟的晶体振荡器进行校准，其中，晶体振荡器的驱动计数器进行计数，例如，第一设备的计数器计了M次，时钟系统完成了X秒的走时；第二设备相应的也是计数器计了M次，时钟系统完成了X秒的走时，即第二设备和第一设备之间进行同步。

例如，第二设备在第一时刻检测到第一时钟校准信号时，第二设备的本地时钟中的计数器中的计数值显示为M，第二设备在第二时刻检测到第一时钟校准信号时，第二设备的本地时钟中的计数器的计数值显示为N，N为大于M的整数，根据第一时钟校准信号的特性即两次检测到第一时钟校准信号的时间间隔为X秒，即可以说明当计数器计了N-M次，时钟系统完成了X秒的走时。由于第二设备的本地时钟可能对应当计数器计了N次，时钟系统完成了X秒的走时。因此，需要将第二设备与第一设备进行同步，即根据单位时间内对应的计数值对第二设备的本地时钟进行校准，也就是将第二设备的本地时钟校准为当计数器计了N-M次，时钟系统完成了X秒的走时。此时，可以看作是根据第一时钟校准信号对第二设备的本地时钟进行了校准，使得第二设备的本地时钟与第一设备的本地时钟进行了同步。

但是，此时第二设备与第一设备并非完成了设备之间的同步。由于第二设备开机或者上线的时刻与第一设备可能不同，在完成对第二设备的计时系统的同步后，还需要对第二设备接收的第一时钟校准信号的起始点与第一设备进行同步。

S230、所述第二设备根据传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿。

也就是说，第二设备可以根据传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号平移传输时延的相位，将第二设备和第一设备进行同步。

例如，可以是第二设备的显示器上显示的第一时钟校准信号与第一设备的显示器上显示的第一时钟校准信号与时间偏差，即可以是第一设备显示的第一时钟信号的波形起始点与第二设备显示的第一信号的波形起始点不同。该时间偏差主要是由于第一设备向第二设备传输第一时钟校准信号时产生的传输时延。则需要对第二设备上的第一时钟校准信号进行补偿，即将第二设备上的第一时钟校准信号的起始点调整与第一设备上的第一时钟校准信号的起始点相同。此时，第二设备才完成了与第一设备之间的同步，即起始点相同，时钟系统完成了相同走时对应的计数器的计数次数也相同。

示例性地，所述第二设备获取第一信息，所述第一信息用于指示所述第一设备和所述第二设备的传输距离；所述第二设备根据所述第一信息确定所述传输时延；所述第二设备根据所述传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行校准。

例如，补偿的时间可以由控制中心根据两个设备之间的距离来计算并通过网口下发到各个通信设备。第二设备可以获取控制中心发送的第一信息，第一信息用于指示所述第一设备和所述第二设备的传输距离。由于光纤折射率是很稳定的，设备间的传输时延可以与光纤长度成正比的，即可以通过设备间的传输距离、光纤的折射率确定设备间的传输时延。

示例性地，在设备中用输入的第一时钟校准信号或本地产生的第一时钟校准信号通过光纤传递到串接的后续设备中，根据光纤的折射率计算出精确的延时，在每级设备中进行补偿。为了确保延时补偿的精度，串接的设备在进行延时补偿时，先用输入的第一时钟校准信号对本地时钟进行校准，然后根据校准之后的本地时钟对第一时钟校准信号进行延迟补偿，并传递到下一级设备。

例如，可以是由于第一设备和第二设备的上线或者开机时间不同，第一设备的显示器中显示的第一时钟校准信号的波形与第二设备显示器中显示第一时钟校准信号的波形可能不同步，需要对两个波形进行同步的校准，即可以是第一设备显示器上的第一校准信号的波形的起始点与第二设备显示器上的第一时钟校准信号的起始点相同，根据传输时延可以确定第一时钟校准信号在第一设备和第二设备上的偏移，从而对第二设备的第一时钟校准信号进行波形补偿。

S240、第二设备发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

在本申请的实施例中，第二设备从上一级设备，例如第一设备获取第一时钟校准信号，通过第一时钟校准信号对第二设备的时钟进行校准，并且第二设备可以根据第一校准信号的传输时延对第一时钟校准信号进行延时补偿，即可以将第二设备中的第一时钟校准信号与第一设备中的第一时钟校准信号看作是同源，从而实现第二设备和第一设备之间的同步。在第二设备与第一设备实现同步后，第二设备可以将延时补偿后的所述第一时钟校准信号发送至下一级设备。

在一种可能的实现方式中，在本申请的实施例中，在所述第二设备检测所述第一时钟校准信号异常时所述第二设备发送上报信息，所述上报信息用于指示所述第一时钟校准信号异常。

需要说明的是，第一时钟校准信号异常可以是较长时间未收到第一时钟校准信号，也可以是第二设备的时钟系统完成相同时间走时对应的计数器的计数差值较大。

例如，第二设备可以对输入的PPS信号进行实时监测，发现异常之后，自动切换到本地时钟产生输出的PPS信号，保证后续设备之间的同步，并同时上报给控制中心，实现快速定位和修复。

本申请实施例中，由于环境受限，因此多个通信设备可能无法全部从GPS或者北斗卫星获取的时钟校准信号。通过第二设备获取第一设备的第一时钟校准信号，并根据第一时钟校准信号对第二设备的本地时钟校准以实现第二设备和第一设备的同步，将第二设备接收到的第一时钟校准信号进行延时补偿并传输至下一级设备，从而使多个设备之间可以通过相同的第一时钟校准信号实现设备之间的同步。

应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

上文详细描述了根据本申请实施例的设备间同步的方法，在本申请中第二设备可以获取第一设备的第一时钟校准信号，进而第二设备根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准，第二设备根据传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿，发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号，从而在环境受限制的情况下，能够实现设备之间的同步。应理解，本申请实施例的第二设备可以执行前述本申请实施例的各种方法，即以下各种产品的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程。

图3是本申请实施例提供的一种设备间同步的装置的示意性框图。如图3所示，该装置300可以包括收发单元310和处理单元320。

在一种可能的设计中，该装置300可对应于上文方法实施例中的第二设备，例如，可以为第二设备，或者配置于第二设备中的芯片。装置300能够执行上述方法实施例中第二设备执行的各个步骤。

收发单元310，用于获取第一设备的第一时钟校准信号，所述第一时钟校准信号用于实现所述装置和所述第一设备之间的同步；处理单320，用于根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述装置的本地时钟进行校准；所述处理单元320，还用于根据传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿；所述收发单元310，还用于发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

可选地，所述处理单元320具体用于：在第一时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第一计数值；处理单元320还用于：在第二时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第二计数值；处理单元320还用于：根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述装置的本地时钟进行校准。

可选地，所述处理单元320具体用于：根据第一计数值和所述第二计数值确定单位时间对应的计数差值；所述处理单元320还用于：根据所述计数差值对所述装置的本地时钟进行校准。

可选地，所述处理单元320具体用于：通过所述收发单元获取第一信息，所述第一信息用于指示所述第一设备和所述装置的传输距离；所述处理单元320还用于：根据所述传输距离确定所述传输时延；所述处理单元320还用于：根据所述传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行校准。

可选地，所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的全球定位系统GPS的时钟校准信号，或者所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的北斗卫星的时钟校准信号，或者所述第一时钟信号为所述第一设备的本地时钟生成的时钟校准信号。

可选地，所述收发单元310还用于：在所述装置检测所述第一时钟校准信号异常时发送上报信息，所述上报信息用于指示所述第一时钟校准信号异常。

还应理解，装置300中的各个单元/模块可以通过软件和/或硬件形式实现，对此不作具体限定。

换言之，装置300是以功能模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定应用集成电路ASIC、电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器、集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。

上述方案的装置300可以具有实现上述方法中第二设备的相应步骤的功能；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；例如，收发单元可以包括发送单元和接收单元，其中，发送单元可以由发射机替代，接收单元可以由接收机替代，其它单元可以由处理器替代，分别执行各个方法实施例中的收发操作以及相关的处理操作。

在本申请的实施例，图3中的装置也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统(system on chip，SoC)。对应的，收发模块可以是该芯片的收发电路，处理模块可以是该芯片的处理电路，在此不做限定。

图4所示的同步模块400可以是图3所示的处理单元320中的模块，同步模块400可以用于实现本申请实施例中设备间的同步方法。同步模块400可以是第一设备中的模块，也可以是第二设备中的模块。

在本申请的实施例中，同步模块400可以包括GPS/北斗模块410、光电转换接收模块420和光电转换发送模块430。其中，GPS/北斗模块410用于，在具有GPS/北斗天线时，获取GPS或者北斗卫星获取的时钟校准信号，例如PPS信号。光电转换接收模块420可以用于通过光纤传输时钟校准信号。光电转换发送模块430，可以用于向下一级设备发送时钟校准信号。由于可能与一个或者多个下一级设备相连，由于驱动力的限制，同步模块400中可以包括一个或者多个光电转换发送模块430。

应理解，光电模块的主要作用可以是光电转换，也就是先将电信号转为光信号，通过光纤传输，再通过光模块将传输过来的光信号转换成电信号。

图5示出了本申请实施例提供的另一设备间同步的装置500。该装置500包括处理器510、收发器520和存储器530。其中，处理器510、收发器520和存储器530通过内部连接通路互相通信，该存储器530用于存储指令，该处理器510用于执行该存储器530存储的指令，以控制该收发器520发送信号和/或接收信号。

在本申请的实施例中，装置500可以用于执行上述方法中对应第二设备对应的各个流程和步骤。

该收发器520，用于获取第一设备的第一时钟校准信号，所述第一时钟校准信号用于实现所述装置和所述第一设备之间的同步；该处理器510，用于根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述装置的本地时钟进行校准；该处理器510，还用于根据传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿；该收发器520，还用于发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

应理解，装置500可以具体为上述实施例中的第二设备，并且可以用于执行上述方法实施例中与第二设备对应的各个步骤和/或流程。

可选地，该存储器530可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。

例如，存储器还可以存储设备类型的信息。该处理器510可以用于执行存储器中存储的指令，并且当该处理器510执行存储器中存储的指令时，该处理器510用于执行上述与该第二设备对应的方法实施例的各个步骤和/或流程。

应理解，在本申请实施例中，上述装置的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

在本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a、b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种设备间同步的方法，其特征在于，包括：

第二设备获取第一设备的第一时钟校准信号，所述第一时钟校准信号用于实现所述第二设备和所述第一设备之间的同步；

所述第二设备根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准；

所述第二设备根据传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿；

所述第二设备发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二设备根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准，包括：

所述第二设备在第一时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述第二设备的本地时钟的第一计数值；

所述第二设备在第二时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述第二设备的本地时钟的第二计数值；

所述第二设备根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二设备根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述第二设备的本地时钟进行校准，包括：

所述第二设备根据所述第一计数值和所述第二计数值确定单位时间对应的计数差值；

所述第二设备根据所述计数差值对所述第二设备的本地时钟进行校准。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二设备根据传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿，包括：

所述第二设备获取第一信息，所述第一信息用于指示所述第一设备和所述第二设备的传输距离；

所述第二设备根据所述第一信息确定所述传输时延；

所述第二设备根据所述传输时延和校准后的所述第二设备的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的全球定位系统GPS的时钟校准信号，或者所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的北斗卫星的时钟校准信号，或者所述第一时钟信号为所述第一设备的本地时钟生成的时钟校准信号。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第二设备检测所述第一时钟校准信号异常时所述第二设备发送上报信息，所述上报信息用于指示所述第一时钟校准信号异常。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一时钟校准信号为秒脉冲信号。

8.一种设备间同步的装置，其特征在于，包括：

收发单元，用于获取第一设备的第一时钟校准信号，所述第一时钟校准信号用于实现所述第二设备和所述第一设备之间的同步；

处理单元，用于根据所述第一时钟校准信号在单位时间内对应的计数值对所述装置的本地时钟进行校准；

所述处理单元，还用于根据传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿；

所述收发单元，还用于发送延时补偿后的所述第一时钟校准信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

在第一时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第一计数值；

在第二时刻检测到所述第一时钟校准信号，确定所述装置的本地时钟的第二计数值；

根据所述第一计数值和所述第二计数值对所述装置的本地时钟进行校准。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

根据第一计数值和所述第二计数值确定单位时间对应的计数差值；

根据所述计数差值对所述装置的本地时钟进行校准。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

通过所述收发单元获取第一信息，所述第一信息用于指示所述第一设备和所述装置的传输距离；

根据所述传输距离确定所述传输时延；

根据所述传输时延和校准后的所述装置的本地时钟对获取的所述第一时钟校准信号进行延时补偿。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的全球定位系统GPS的时钟校准信号，或者所述第一时钟校准信号为所述第一设备获取的北斗卫星的时钟校准信号，或者所述第一时钟信号为所述第一设备的本地时钟生成的时钟校准信号。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述收发单元还用于：

在所述装置检测所述第一时钟校准信号异常时发送上报信息，所述上报信息用于指示所述第一时钟校准信号异常。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一时钟校准信号为秒脉冲信号。

15.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

16.一种计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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