CN111405653A - 同步系统中的装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及将被提供用于支持比诸如长期演进(LTE)的超四代(4G)通信系统的更高数据速率的pre‑5G或5G通信系统。提供了一种同步系统中的第一装置。该第一装置包括：检测器，所述检测器被配置为检测由第二装置生成的请求信号；以及发生器，所述发生器被配置为生成与所述请求信号相对应的响应信号并输出所述响应信号。所述请求信号是通过电缆从所述第二装置接收到的，并且所述响应信号是通过所述电缆发送到所述第二装置的。

Description

同步系统中的装置及其操作方法

技术领域

本公开涉及同步系统。更具体地，本公开涉及一种同步系统中的装置和及其操作方法。

背景技术

为了满足自部署第四代(4G)通信系统以来增加的无线数据流量的需求，已经做出开发改进的第五代(5G)或pre-5G的通信系统的努力。因此，5G或pre-5G的通信系统也称为“超4G网络”或“后期长期演进(LTE)系统”。

5G通信系统被认为是在更高的频带(mmWave)，例如60GHz频带中实现的，从而实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损失并增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全尺寸MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形、大规模天线技术。

另外，在5G通信系统中，正在基于高级小型小区、云无线点接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、合作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等进行系统网络改进的开发。

在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏代码多址接入(SCMA)。

5G系统和现有的蜂窝系统需要基站(BS)之间的同步。具体来说，所需的同步精度可能取决于系统，但是需要在BS之间使用时间同步的时钟信号。通常来说，全球导航卫星系统(GNSS)信号用于BS之间的同步。由于GNSS信号是从数万公里之外的GNSS卫星发送到地面上的用户的微弱的信号，因此安装在室外的单独天线设备可以用于接收设备，以正常接收GNSS信号。在这种情况下，接收设备和天线设备可以与电缆(例如，同轴电缆)连接。但是，使用电缆可能会导致延迟，直到天线设备接收到的GNSS信号到达接收设备，并且该延迟可能还会降低同步精度。

以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助理解本公开。关于以上内容中的任何内容是否可以用作关于本公开的现有技术，没有确定，也没有断言。

发明内容

本公开的各方面将至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。因此，本公开的一方面在于提供一种用于估计同步系统中的天线设备与接收设备之间的延迟时间的装置和方法。

本公开的另一方面在于提供一种用于估计同步系统中的天线设备和接收设备之间的电缆中产生的延迟时间的装置和方法。

其他方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从描述中变得明显，或者可以通过实践所呈现的实施例而获知。

根据本公开的一方面，提供了用于估计同步系统中的延迟时间的第一装置。所述第一装置包括：检测器，所述检测器被配置为检测由第二装置生成的请求信号；以及发生器，所述发生器被配置为生成与所述请求信号相对应的响应信号，以及输出所述响应信号。所述请求信号是通过电缆从所述第二装置接收到的，并且所述响应信号是通过所述电缆被发送到第二装置的。

根据本公开的一方面，提供了用于估计同步系统中的延迟时间的第二装置。所述第二装置包括：输出部件，所述输出部件被配置为输出请求由第一装置生成的响应信号的请求信号；以及检测器，所述检测器被配置为基于所述请求信号和所述响应信号来估计延迟时间。所述请求信号是通过电缆发送到所述第一装置的，并且所述响应信号可以通过所述电缆从所述第一装置接收到第二装置。

根据本公开的另一方面，提供了一种操作用于在同步系统中估计延迟时间的第一装置的方法。所述方法包括：检测由第二装置生成的请求信号；生成与所述请求信号相对应的响应信号；以及输出所述响应信号。所述请求信号是通过电缆从所述第二装置接收到的，并且所述响应信号是通过所述电缆发送到所述第二装置的。

根据本公开的另一方面，提供了一种操作用于在同步系统中估计延迟时间的第二装置的方法。所述方法包括：输出请求第一装置生成的响应信号的请求信号；以及基于所述请求信号和所述响应信号来估计延迟时间。所述请求信号是通过电缆被发送到所述第一装置的，并且所述响应信号可以通过所述电缆从所述第一装置接收到所述第二装置。

根据各种实施例的装置和方法可以通过估计在同步系统中的天线设备和接收设备之间的电缆中产生的延迟时间来提高同步精度。

根据以下结合附图并公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显着特征对于本领域技术人员将变得明显。

附图说明

通过以下结合附图的描述，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的同步系统；

图2示出了根据本公开的实施例的同步系统中产生的延迟时间；

图3A示出了根据本公开的实施例的同步系统中的延迟检测模块的配置；

图3B示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块的配置；

图4示出了根据本公开的实施例的同步系统中的延迟检测模块的操作流程。

图5示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块的操作流程；

图6A示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块和延迟检测模块的示例布置；

图6B示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块和延迟检测模块的布置的示例；

图6C示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块和延迟检测模块的布置的示例；

图7示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括延迟检测模块的接收设备的配置。

图8A示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括响应模块的天线设备的配置。

图8B示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括响应模块的辅助设备的配置；

图8C示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括响应模块的线路放大器的配置；以及

图9示出了根据本公开的实施例的同步系统中用于生成同步信号的操作流程。

在所有附图中，应当注意，相同的附图标记用于描述相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

提供以下参考附图的描述，以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以帮助理解，但是这些具体细节仅被认为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文所描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁，可以省略对公知功能和构造的描述。

在以下说明书和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由发明人使用以便能够清楚和一致的理解本公开。因此，对于本领域技术人员而言显而易见的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅是出于说明的目的，而不是出于限制由所附权利要求及其等同物所限定的本公开的目的。

应当理解，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另外明确指出。因此，例如，提及“部件表面”包括提及一个或更多个这样的表面。

除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同。诸如在常用字典中定义的那些术语可以被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且除非在本公开中明确定义，否则不应被解释为具有理想或过于正式的含义。在某些情况下，即使本公开中定义的术语也不应被解释为排除本公开的实施例。

在下文中，将基于硬件的方法来描述本公开的各种实施例。然而，本公开的各种实施例包括使用硬件和软件两者的技术，因此，本公开的各种实施例可以不排除软件的观点。

在下文中，本公开涉及一种用于估计同步系统中的延迟时间的装置和方法。具体来说，本公开涉及一种用于在具有天线设备和接收设备分离的结构的同步系统中，更有效地估计在天线设备和接收设备之间的电缆中产生的延迟时间的技术。

为了便于描述，示例了以下使用的指示信号的术语、指示系统或实体的术语、以及指示设备的组件的术语等。因此，本公开不限于将在下文中描述的术语，并且可以使用具有等同含义的其他术语。

本文中使用了在一些通信标准(例如，第三代合作伙伴计划(3GPP))中所使用的术语来描述了各种实施例，但是它们仅是用于描述的示例。本公开的各种实施例可以容易地修改以被应用到其他通信系统。

在下文中，描述了可以应用于同步系统的各种实施例。同步系统是一组从外部信号中提取时间同步的设备，该同步系统可以将同步信号(SS)提供给需要同步的各种系统。例如，需要同步的系统可以是蜂窝通信系统。然而，本公开不限于蜂窝通信系统，并且可以应用于使用SS的其他系统。

图1示出了根据本公开的实施例的用于估计同步系统中的延迟时间的装置和方法。

参考图1，同步系统包括天线设备110、接收设备120和同步设备130。

天线设备110接收外部信号，例如，从卫星102发送的卫星信号。该卫星信号可以称为全球导航卫星系统(GNSS)信号。天线设备110可以安装在室外，并且可以放大接收到的卫星信号，然后将其提供给接收设备120。卫星信号通过电缆115从天线设备110发送到接收设备120。为此，天线设备110可以包括至少一个天线、至少一个滤波器、至少一个放大电路或至少一个端口。

接收设备120使用卫星信号生成同步信号(SS)。例如，SS可以包括每秒1个脉冲(PPS)的信号。SS被提供给同步设备130。为此，接收设备120可以包括至少一个端子和至少一个信号处理电路。根据各种实施例，接收设备120可以估计由于电缆115引起的卫星信号的延迟。关于估计出的延迟的信息可以被提供给同步设备130或者可以被用于生成SS。

同步设备130基于SS生成在外部系统中使用的时钟信号。具体来说，同步设备130可以通过划分SS来以所需的频率生成时钟信号。根据情况，同步设备可以被理解为需要同步的外部系统的一部分。

在图1所示的同步系统中，当天线设备110和接收设备120彼此相邻时，在单个设备中实现同步系统，在天线设备110和接收设备120之间发送卫星信号所需的时间可能很小。然而，当为了接收卫星信号而将天线设备110安装在室外并且将接收设备120布置在室内时，电缆115(例如，同轴电缆)可以用作用于发送卫星信号的路径。在这种情况下，产生了图2中所示的延迟。

图2示出了根据本公开的实施例的在同步系统中产生的延迟时间。

参考图2，天线设备110在时间t0接收到卫星信号。然而，当卫星信号通过电缆(例如，电缆115)被发送到接收设备120时，可能产生td的电缆延迟。

电缆中的延迟时间取决于所安装的电缆的长度和特性。例如，如果电缆具有通常每1m产生5ns的延迟的特性，则当安装的电缆的长度为100m时，会产生大约500ns的延迟。这意味着即使接收设备120不产生误差还是产生了大约500ns的误差。当存在多个向不同的设备(例如，不同的基站(BS))提供SS或时钟信号的同步系统时，由于所安装的电缆的长度或特性的不同，SS或时钟信号的相位可能会有所不同。因此，为了满足系统所需的SS精度，需要一种校正由于电缆中产生的延迟而引起的时间误差的技术。

根据各种实施例的同步系统包括：延迟检测模块，该延迟检测模块估计在天线设备110和接收设备120之间产生的延迟时间；以及响应模块，该响应模块响应于从延迟检测模块输出的信号而生成信号。延迟检测模块和响应模块被安装为直接或间接连接至电缆(例如，电缆115)的一端和另一端。在下文中，参考图3A至图3B描述了延迟检测模块和响应模块的配置。

图3A示出了根据本公开的实施例的同步系统中的延迟检测模块的配置。

参考图3A，延迟检测模块320包括电源322和延迟检测器324。

电源322输出电力信号。为此，电源322可以连接到外部电力。根据实施例，电源322可以生成指示预定长度的请求信号301。请求信号301可以具有预定长度的单个脉冲形状。从电源322生成的请求信号301是通过电缆115发送的。请求信号301被提供给延迟检测器324。由电缆115形成的信号路径包括用于卫星信号的第一路径和用于电力信号的第二路径。请求信号301是通过第二路径而不是特定的控制路径发送的，因此它可以被理解为一种电力信号。

延迟检测器324估计在电缆115中产生的延迟时间。根据实施例，延迟检测器324可以基于请求信号301和与请求信号相对应的响应信号302来估计延迟时间。响应信号302是响应器响应于通过电缆115发送的请求信号301而生成的信号。因此，请求信号301的下降沿与响应信号302的上升沿之间的时间差可以理解为在电缆115中包括信号往复信号。因此，延迟检测器324可以检查请求信号301的下降沿与响应信号302的上升沿之间的时间差，并且可以基于该时间差来估计延迟时间。

图3B示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块的配置。

参考图3B，响应模块310包括请求检测器312和响应发生器314。

请求检测器312检测从延迟检测模块(例如，延迟检测模块320)发送并通过电缆115接收到的请求信号301。请求信号301可以是具有预定长度的单个脉冲形状。也就是说，请求信号301可以包括临时生成的电力信号。请求检测器312可以基于请求信号301的特性来检测请求信号301。也就是说，请求检测器312可以在电力信号生成之后检测该电力信号的消失。

响应发生器314响应于对请求信号301的检测而生成并输出响应信号302。响应信号302是通过电缆115被发送到延迟检测模块的。例如，响应信号302可以包括具有预定幅度和长度的脉冲信号。响应信号的幅度可以小于请求信号301的幅度。类似于请求信号301，响应信号302是通过用于电力信号的第二路径而不是特定控制路径而发送的，因此它可以被理解为一种电力信号。

图4示出了根据本公开的实施例的同步系统中的延迟检测模块的操作流程。图4例示了延迟检测模块320的操作方法。

参考图4，在操作401中，延迟检测模块输出请求信号。请求信号可以是具有预定长度的脉冲型信号。例如，请求信号可以包括具有预定长度的电力信号。请求信号被输入到电缆的一端以被传输到响应模块，并被提供给连接到电缆的另一端的延迟检测模块中的另一个电路。因此，延迟检测模块可以找出生成请求信号的时间。

在操作403中，延迟检测模块检测与请求信号相对应的响应信号。当请求信号到达响应模块时，响应模块生成响应信号，并且延迟检测模块接收该响应信号。类似于请求信号，响应信号在经过电缆之后被接收，并且可以通过用于电力信号的路径来接收该响应信号。因此，延迟检测模块可以停止输出电力信号，直到接收到响应信号为止。

在操作405中，延迟检测模块基于请求信号和响应信号之间的时间差，输出关于所确定的延迟时间的信息。也就是说，延迟检测模块检查请求信号的下降沿与响应信号的上升沿之间的时间差，基于该时间差来估计延迟时间，并输出关于延迟时间的信息。可以将关于延迟时间的信息提供给生成SS的模块或者提供给使用SS生成时钟信号的设备(例如，同步设备130)。

在参考图4描述的实施例中，延迟检测模块基于请求信号与响应信号之间的时间差来估计延迟时间。除了请求信号与响应信号之间的时间差之外，延迟检测模块还可以考虑电路中的时间误差。电路不仅是延迟检测模块和响应模块的至少一部分，还是天线设备(例如，天线设备110)和接收设备(例如，接收设备120)的至少一部分，电路内部包括影响请求信号和响应信号的至少一个电路。例如，时间差可以包括以下至少一种时间：检测请求信号所需的时间、生成响应信号所需的时间、直到请求信号输入到电缆的一端为止的时间、生成响应信号之后直到其被输入到电缆的另一端为止的时间。

图5示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块的操作流程。图5例示了响应模块310的操作方法。

参考图5，在操作501中，响应模块检测脉冲型的请求信号。该请求信号可以是具有预定长度的脉冲型信号。该请求信号由延迟检测模块(例如，延迟检测模块320)生成，并在经过电缆之后被接收。例如，请求信号可以包括具有预定长度的电力信号。在这种情况下，响应模块可以通过检测电力信号的消失来检测请求信号。

在操作503中，响应模块针对请求信号生成并输出响应信号。响应信号可以是具有预定幅度和长度的脉冲型信号。响应信号可以通过电缆的用于发送电力信号的路径来发送。

如上所述，可以通过延迟检测模块(例如，延迟检测模块320)和响应模块(例如，响应模块310)之间的相互作用来估计电缆中产生的延迟时间。为了估计电缆中的延迟时间，延迟检测模块和响应模块分别设置在电缆的一端和另一端。根据各种实施例，延迟检测模块和响应模块可以被实现为单独的设备，或者可以被包括在天线设备(例如，天线设备110)或接收设备(例如，接收设备120)中。根据延迟检测模块和响应模块被包括在哪种设备中，可以进一步包括用于控制信号路径的组件。下面描述延迟检测模块和响应模块的各种布置实施例。

图6A示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块和延迟检测模块的示例布置。图6B示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块和延迟检测模块的示例布置。图6C示出了根据本公开的实施例的同步系统中的响应模块和延迟检测模块的示例布置。

参考图6A，图6A示出了其中响应模块310被包括在天线设备110中并且延迟检测模块320被包括在接收设备120中的示例。在这种情况下，由于天线设备110包括响应模块310并且接收设备120包括延迟检测模块320，所以可以通过将天线设备110和接收设备120安装在电缆115上而不是现有的天线设备和接收设备上来估计电缆115中的延迟时间。

参考图6B，图6B示出了其中响应模块310被包括在辅助设备640中，并且延迟检测模块320被包括在接收设备120中的示例。在图6B中，辅助设备640是被设计为在现有天线维持工作时能够与现有天线设备分离的设备。因此，可以通过添加辅助设备640而不更换现有的天线设备来估计电缆115中的延迟时间。

参考图6C，图6C示出了其中响应模块310被包括在线路放大器650中并且延迟检测模块320被包括在接收设备120中的示例。线路放大器650是中继器或路由器中的一种，该线路放大器650是当天线装置110和接收装置120相距超过天线装置110支持的距离时用于放大在传输路径的中间处的信号的装置。当线路放大器650包括响应模块310时，可以在需要线路放大器650的环境中估计电缆115中的延迟时间而无需更换现有的天线设备。

在下文中，描述了根据图6A至图6C的布置实施例的接收设备120、天线设备110、辅助设备640和线路放大器650的配置。

图7示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括延迟检测模块的接收设备的配置。在图7中例示的配置可以被理解为接收设备120的配置。

参考图7，接收设备包括接收器702、信号分选器704和延迟检测模块320。

接收器702使用卫星信号生成SS。接收器702接收由天线设备(例如，天线设备110)接收到的卫星信号，并基于该卫星信号生成SS。例如，SS可以包括具有周期性的脉冲信号。

信号分选器704对电力信号和射频(RF)信号的信号路径进行分类。RF信号包括卫星信号。信号分选器704将输入到接收设备的信号中的RF信号提供给接收器702，并将电力信号提供给延迟检测模块320。由于电力信号是直流(DC)信号，因此信号分选器704可以被实现为用于直流(DC)信号的开路元件和用于交流(AC)信号的开路元件。例如，信号分选器704可以通过包括连接在接收设备120的端子708与接收器702的路径之间的电容器来断开端子708和用于DC的接收器702。再例如，信号分选器704可以通过包括连接在端子708与延迟检测模块320的路径之间的电感器来断开端子708和用于AC的延迟检测模块320。信号分选器704可以被称为偏置T。

延迟检测模块320包括电源322和延迟检测器324。电源322输出电力信号。电力信号包括运行天线设备110所需的电力信号和用于估计延迟的请求信号301。也就是说，除了产生请求信号301的功能之外，电源322还可以执行向天线设备110供电的功能。延迟检测器324基于请求信号301和与该请求信号301相对应的响应信号302来估计延迟时间。

根据参考图7描述的实施例，在发送请求信号301之后接收到了响应信号302。由于响应信号302是通过用于电力信号的路径而接收到的，因此当输出由电源322生成的电力信号时，延迟检测器324可以不检测响应信号302。因此，延迟检测模块320还可以包括在输出请求信号301之后直到接收到响应信号302为止的期间内停止输出电力信号的控制器。控制器可以是单独的组件，或者可以是接收器702的一部分。

图8A示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括响应模块的天线设备的配置。在图8A中例示的配置可以被理解为天线设备110的配置。

参考图8A，天线设备包括滤波器/放大器802、调节器804、信号分选器806和响应模块310。

滤波器/放大器802滤出并放大通过天线接收到的信号。具体来说，滤波器/放大器802通过滤波从接收到的信号中获取卫星信号并放大该卫星信号。

调节器804产生并提供运行滤波器/放大器802所需的电力。调节器804将从充电器812提供的电压为Vin的电力信号转换成电压为Vout的信号，并将转换后的电压提供给滤波器/放大器802。尽管未在图8A中示出，调节器804可以向除滤波器/放大器802之外的至少一个有源元件(例如，脉冲发生器816)供电。

信号分选器806对电力信号和RF信号的信号路径进行分类。RF信号包括卫星信号。信号分选器806将输入到天线设备110的信号中的电力信号提供给响应模块310，并将从滤波器/放大器802提供的卫星信号输出到电缆。由于电力信号是DC信号，因此信号分选器806可以被实现为用于DC信号的开路元件和用于AC信号的开路元件。例如，信号分选器806可以通过包括连接到天线设备110的端子808与滤波器/放大器802的路径之间的电容器来断开端子808和用于DC的滤波器/放大器802。再例如，信号分选器806可以通过包括连接到端子808与响应模块310的路径之间的电感器来断开端子808和用于AC的响应模块310。信号分选器806可以被称为偏置T。

响应模块310包括请求检测器312和响应发生器314，请求检测器312包括充电器812和比较器814，响应发生器314包括脉冲发生器816。

使用通过信号分选器806输入的请求信号来对充电器812进行充电，并向调节器804提供累积的电力。为此，充电器812可以包括至少一个电容器。当请求信号为具有预定长度的脉冲型时，即使请求信号消失，充电器812也可以暂时向调节器804供电，并且调节器804可以输出电压为Vout的信号。因此，即使停止电力信号，也可以确保响应模块310运行预定时间所需的电力。

比较器814对调节器804的输出信号的幅度与充电器812的输入信号的幅度进行比较。比较器814基于输入到充电器812的信号的幅度，指示脉冲发生器816是否生成响应信号。也就是说，当调节器804的输出信号大于充电器812的输入信号时，比较器814触发脉冲发生器816的操作。当请求信号消失时，充电器812的输入信号变为0，但是可以暂时保持调节器804的输出。通过比较器814的比较，检测到调节器804的输出信号大于充电器812的输入信号。因此，存在连续保持的通用电力信号，并且检测到另一请求信号。在图8A中，比较器814对调节器804的输出信号的幅度与充电器812的输入信号的幅度进行比较，但是根据另一实施例，比较器814可以被配置为对充电器812的输出信号的幅度与充电器812的输入信号的幅度进行。

脉冲发生器816响应于比较器814的确定而生成脉冲信号(即，响应信号)。也就是说，在由比较器814向天线设备110供电之后检测到关断，脉冲发生器816生成预定类型的脉冲信号。脉冲发生器816生成的响应信号通过信号分选器806和电缆发送到延迟检测模块320。

图8B示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括响应模块的辅助设备的配置。在图8B中例示的配置可以被理解为辅助设备640的配置。

参考图8B，辅助设备640包括调节器822、信号分选器824和响应模块310。

调节器822将从充电器812提供的电压为Vin的电力信号转换成电压为Vout的信号，并将转换后的电压提供给比较器814。尽管未在图8B中示出，调节器822可以向至少一个有源元件(例如，脉冲发生器816)供电。

信号分选器824对电力信号和RF信号的信号路径进行分类。RF信号包括卫星信号。信号分选器824将输入到辅助设备640的信号中的电力信号提供给响应模块310。由于该电力信号是DC信号，因此信号分选器824可以被实现为用于DC信号的开路元件和用于AC信号的开路元件。例如，信号分选器824可以通过包括连接到第一端子828a(其通向接收设备120)与响应模块310的路径之间的电感器来断开第一端子828a和用于AC的响应模块310。信号分选器824可以被称为偏置T。第一端子828a在其连接到信号分选器824之前分支，然后连接到第二端子828b。因此，电力信号和RF信号可以穿过辅助设备640。

响应模块310包括请求检测器312和响应发生器314，请求检测器312包括充电器812和比较器814，响应发生器314包括脉冲发生器816。使用通过信号分选器824输入的请求信号来对充电器812进行充电，并向调节器822提供累积的电力。比较器814对调节器822的输出信号与充电器812的输入信号的幅度进行比较。当调节器822的输出信号大于充电器812的输入信号时，比较器814触发脉冲发生器816的操作。脉冲发生器816响应于比较器814的确定而生成脉冲信号(即，响应信号)。脉冲发生器816生成的响应信号通过信号分选器824和电缆发送到延迟检测模块320。

图8C示出了根据本公开的实施例的同步系统中的包括响应模块的线路放大器的配置。在图8C中例示的配置可以被理解为线路放大器650的配置。

参考图8C，线路放大器650包括调节器834、第一信号分选器836a、第二信号分选器836b、滤波器/放大器832、以及响应模块310。

滤波器/放大器832滤出并放大通过天线接收到的信号。具体来说，滤波器/放大器832通过滤波从接收到的信号中获取卫星信号并放大该卫星信号。

调节器834产生并提供运行滤波器/放大器832所需的电力。调节器804将从充电器812提供的电压为Vin的电力信号转换成电压为Vout的信号，并将转换后的电压提供给滤波器/放大器802。尽管未在图8C中示出，调节器804可以向除滤波器/放大器802之外的至少一个有源元件(例如，脉冲发生器816)供电。

第一信号分选器836a对电力信号和RF信号的信号路径进行分类。RF信号包括卫星信号。第一信号分选器836a将输入到线路放大器650的信号中的电力信号提供给响应模块310和第二信号分选器836b，并将从第二信号分选器836b提供的卫星信号输出到电缆。由于电力信号是DC信号，因此第一信号分选器836a可以被实现为用于DC信号的开路元件和用于AC信号的开路元件。例如，第一信号分选器836a可以通过包括连接到线路放大器650的第一端子838a(其通向接收设备120)与响应模块310的路径之间的电感器来断开第一端子838a和用于AC的响应模块310。该第一信号分选器836a可以被称为偏置T。

第二信号分选器836b对电力信号和RF信号的信号路径进行分类。RF信号包括卫星信号。第二信号分选器836b将输入到线路放大器650的信号中的卫星信号提供给滤波器/放大器836，并且将从第一信号分选器836a提供的电力信号输出到第二端子838b。例如，第二信号分选器836b可以通过包括连接到第二端子838b与滤波器/放大器836的路径之间的电容器来断开第二端子838b和用于DC的响应模块310。第二信号分选器836b可以通过包括连接到第二端子838b与第一信号分选器836a的路径之间的电感器来断开第二端子838b和用于AC的响应模块310。第二信号分选器836b可以被称为偏置-T。

响应模块310包括请求检测器312和响应发生器314，请求检测器312包括充电器812和比较器814，响应发生器314包括脉冲发生器816。使用通过第一信号分选器836a输入的请求信号对充电器812进行充电，并向调节器834提供累积的电力。比较器814对调节器834的输出信号与充电器812的输入信号的幅度进行比较。当调节器834的输出信号大于充电器812的输入信号时，比较器814触发脉冲发生器816的操作。脉冲发生器816响应于比较器814的确定而生成脉冲信号(即，响应信号)。脉冲发生器816生成的响应信号通过第一信号分选器836a和电缆发送到延迟检测模块320。

图9示出了根据本公开的实施例的用于在同步系统中生成SS的操作流程。图9例示了延迟检测模块320和响应模块310的操作方法。

参考图9，在操作901中，延迟检测模块生成脉冲型的请求信号。延迟检测模块可以通过在预定时间段内接通电源(例如，电源322)然后将其关断来生成包括正脉冲型的电力信号的请求信号。通过电缆(例如，电缆115)将请求信号提供给响应模块。

在操作903中，响应模块为充电器(例如，充电器812)充电。当请求信号为充电器供电时，充电器被充电。

在操作905中，响应模块对充电器的输出与天线设备的输入端子(例如，端子808)之间的电压进行比较。响应模块可以对充电器中累积的电压与在从延迟检测模块提供的正脉冲消失的时间点的输入端子处的电力进行比较。在操作907中，响应模块确定充电器的输出电压是否大于天线设备的输入端子处的电压。

当充电器的输出电压大于天线设备的输入端子处的电压时，在操作909中，响应模块生成响应脉冲。也就是说，响应模块可以通过启动脉冲发生器(例如，脉冲发生器816)来生成包括脉冲信号的响应信号。也就是说，天线设备确定从接收设备接收到的电力信号的关断，并因此生成脉冲信号。生成的脉冲信号输出到天线设备的输入端子，并经过电缆，然后发送到延迟检测模块。

在操作911中，延迟检测模块检测请求信号与响应信号之间的时间差。也就是说，当将请求信号和响应信号施加到延迟检测模块中的延迟检测器时，延迟检测器估计请求信号的负脉冲与响应信号的正脉冲之间的时间差。

在操作913中，延迟检测模块确定由于电缆引起的延迟时间。两个脉冲(即请求信号和响应信号)之间的时间差包括电缆中产生的延迟时间和其他电路中产生的误差。由于可以通过校准预先发现电路中产生的误差，因此延迟检测模块可以存储与预先发现的误差相对应的延迟偏移，并可以使用存储的延迟偏移来确定由于电缆引起的延迟时间。

在操作915中，接收设备或同步设备补偿SS。根据实施例，接收设备可以在生成SS时补偿延迟时间。在这种情况下，接收设备向同步设备提供具有补偿后的延迟时间的SS，并且不需要同步设备的额外操作。根据另一实施例，接收设备向同步设备提供SS和延迟时间信息，并且同步设备可以在补偿SS之后生成时钟信号。或者，同步设备可以基于延迟时间信息生成时钟信号，然后补偿时钟信号。

如以上在各种实施例中所描述的那样，为了估计在天线设备和接收设备之间的电缆中产生的延迟时间，接收设备控制电力信号，并且天线设备执行包括充电、感测以及产生脉冲的一系列过程，从而接收设备可以估计延迟时间。为此，天线设备可以包括类似于上述响应模块(例如，响应模块310)的硬件，该硬件使用电力信号充电，比较内部电力信号和输入电力信号并生成脉冲信号。接收设备可以包括类似于上述延迟检测模块(例如，延迟检测模块320)的硬件，该硬件基于来自天线设备的响应信号来控制电力以生成请求信号并估计延迟时间。

请求信号和响应信号都被发送到电缆中的用于电力信号的路径。因此，来自接收设备的电力信号被关断，并且天线设备生成响应信号，使得可以从一种传输介质发送共同信号(mutual signal)。因此，可以通过仅控制电力信号的输入来估计延迟时间而无需单独控制天线设备和接收设备中的处理器或软件的操作。

根据上述各种实施例，可以估计在电缆中产生的延迟时间，并使用所估计的延迟时间来提高SS的精度。即使安装了天线设备和接收设备，根据各种实施例的技术也可以实时估计延迟时间。此外，根据各种实施例的技术不需要替换现有的线路，因此在成本方面具有优势。

根据本公开的权利要求书和/或说明书中所述描述的实施例的方法可以以硬件、软件或硬件和软件的组合的方式来实现。

当该方法由软件实施时，可以提供用于存储一个或更多个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。可以将存储在计算机可读存储介质中的一个或更多个程序配置为由电子设备内的一个或更多个处理器执行。至少一个程序可以包括使得电子设备执行根据由所附权利要求限定的和/或本文公开的本公开的各种实施例的方法的指令。

程序(软件模块或软件)可以存储在包括随机存取存储器和闪速存储器的非易失性存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁盘存储设备、紧凑型光盘(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他类型的光学存储设备或磁带。或者，一些或全部的任何组合可以形成存储程序的存储器。此外，在电子设备中可以包括多个这样的存储器。

另外，程序可以存储在可连接的存储设备中，其可通过诸如互联网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)和存储区域网(SAN)或它们的组合的通信网络访问。这样的存储设备可以经由外部端口访问电子设备。此外，通信网络上的单独的存储设备可以访问便携式电子设备。

在本公开的上述详细实施例中，根据所呈现的详细实施例，本公开中包括的组件以单数或复数的形式表示。然而，为了便于描述，选择单数形式或复数形式以适合于所呈现的情况，并且本公开的各种实施例不限于其单个元件或多个元件。此外，在描述中表述的多个元件可以被配置成单个元件，或者在描述中的单个元件可以被配置成多个元件。

虽然已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，可以在不脱离由所附权利要求书及其等同物定义的本公开的精神和范围的情况下在具中进行各种形式和细节上的改变。

Claims (20)

1.一种同步系统中的第一装置，所述第一装置包括：

检测器，所述检测器被配置为检测由第二装置生成的请求信号；以及

发生器，所述发生器被配置为：

生成与所述请求信号相对应的响应信号，以及

输出所述响应信号，

其中，所述请求信号是通过电缆从所述第二装置接收到的，并且

其中，所述响应信号是通过所述电缆发送到所述第二装置的。

2.根据权利要求1所述的第一装置，

其中，所述请求信号包括具有预定长度的电力信号，

其中，所述检测器还被配置为检测所述电力信号的消失。

3.根据权利要求1所述的第一装置，其中，所述检测器包括：

充电器，所述充电器被配置为由所述请求信号充电，并在被充电后输出信号；以及

比较器，所述比较器被配置为基于输入到所述充电器的信号的幅度来给出是否生成所述响应信号的指令。

4.根据权利要求3所述的第一装置，

其中，所述比较器还被配置为对输入到所述充电器的第一信号的幅度与从所述充电器输出的第二信号的幅度进行比较，或者

其中，所述比较器还被配置为对输入到所述充电器的所述第一信号的幅度与从调节器输出的第三信号的幅度进行比较，所述调节器被配置为基于所述第二信号生成电力信号。

5.根据权利要求1所述的第一装置，所述第一装置还包括：

放大器，所述放大器被配置为放大通过天线接收的外部信号；以及

调节器，所述调节器被配置为向所述放大器供电，

其中，所述调节器还被配置为将从所述检测器提供的第一电力信号转换为用于运行所述放大器的第二电力信号。

6.根据权利要求1所述的第一装置，所述第一装置还包括：

信号分选器，所述信号分选器被配置为对在天线设备与所述第二装置之间的旁路电力信号和卫星信号进行分类，所述天线设备包括被配置为接收外部信号的天线；以及

调节器，所述调节器被配置为将从所述检测器提供的电力信号转换为包括具有预定电压的信号，

其中，所述检测器还被配置为基于所述调节器的输出来检测所述请求信号。

7.根据权利要求1所述的第一装置，所述第一装置还包括：

放大器，所述放大器被配置为放大从天线设备提供的第一卫星信号，所述天线设备包括被配置为接收外部信号的天线；

调节器，所述调节器被配置为向所述放大器供电；以及

信号分选器，所述信号分选器被配置为：

向所述放大器提供所述第一卫星信号，

将由所述放大器放大后的第二卫星信号输出到所述第二装置，

在所述天线设备和所述第二装置之间旁路第一电力信号，并且

将从所述第二装置提供的第二电力信号提供给所述检测器；

其中，所述调节器还被配置为将从所述检测器提供的第三电力信号转换为用于运行所述放大器的第四电力信号。

8.一种同步系统中的第二装置，所述第二装置包括：

输出部件，所述输出部件被配置为输出请求信号，所述请求信号请求由第一装置生成的响应信号；以及

检测器，所述检测器被配置为基于所述请求信号和所述响应信号来估计延迟时间，

其中，所述请求信号是通过电缆发送到所述第一装置的，并且所述响应信号是所述第二装置通过所述电缆从所述第一装置接收到的。

9.根据权利要求8所述的第二装置，

其中，所述请求信号包括具有预定长度的电力信号，并且

其中，所述请求信号是通过所述电缆中用于所述电力信号的路径来传输的。

10.根据权利要求8所述的第二装置，其中，所述检测器还被配置为：

检查从所述输出部件输出的所述请求信号的下降沿，

检查从所述第一装置接收到的所述响应信号的上升沿，以及

基于所述请求信号的所述下降沿与所述响应信号的所述上升沿之间的时间差确定所述电缆中的所述延迟时间。

11.根据权利要求8所述的第二装置，所述第二装置还包括接收器，所述接收器被配置为基于从所述第一装置接收到的卫星信号来生成同步信号。

12.根据权利要求11所述的第二装置，其中，所述检测器还被配置为向所述接收器或同步设备之一提供关于所述延迟时间的信息，所述同步设备被配置为使用所述同步信号来生成时钟信号。

13.根据权利要求8所述的第二装置，所述第二装置还包括处理器，所述处理器被配置为在输出所述请求信号后，停止输出提供给所述第一装置的电力信号，直到接收到所述响应信号为止。

14.一种操作同步系统中的第一装置的方法，所述方法包括：

检测由第二装置生成的请求信号；

生成与所述请求信号相对应的响应信号；以及

输出所述响应信号，

具中，所述请求信号是通过电缆从所述第二装置接收到的，并且所述响应信号是通过所述电缆发送到所述第二装置的。

15.根据权利要求14所述的方法，

其中，所述请求信号包括具有预定长度的电力信号，并且

其中，检测所述请求信号包括所述检测电力信号的消失。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，检测所述请求信号包括：基于输入到被配置为使用所述请求信号进行充电的充电器的信号的幅度，来检测所述请求信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，检测所述请求信号包括：

对输入到所述充电器的第一信号的幅度与从所述充电器输出的第二信号的幅度进行比较，或者

对输入到所述充电器的所述第一信号的幅度与从调节器输出的第三信号的幅度进行比较，所述调节器被配置为基于所述第二信号生成电力信号。

18.一种操作同步系统中的第二装置的方法，所述方法包括：

输出请求信号，所述请求信号请求第一装置生成的响应信号；以及

基于所述请求信号和所述响应信号来估计延迟时间，

其中，所述请求信号是通过电缆发送到所述第一装置的，并且所述响应信号是所述第二装置通过所述电缆从所述第一装置接收到的。

19.根据权利要求18所述的方法，

其中，所述请求信号包括具有预定长度的电力信号，并且

其中，所述请求信号是通过所述电缆中用于所述电力信号的路径来传输的。

20.根据权利要求18所述的方法，具中，估计所述延迟时间包括：

检查从所述第二装置的输出部件输出的所述请求信号的下降沿；

检查从所述第一装置接收到的所述响应信号的上升沿，以及

基于所述请求信号的所述下降沿与所述响应信号的所述上升沿之间的时间差来确定所述电缆中的所述延迟时间。

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