CN111954296A - 一种自组织网络的时间同步方法及装置 - Google Patents

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CN111954296A CN202010799165.5A CN202010799165A CN111954296A CN 111954296 A CN111954296 A CN 111954296A CN 202010799165 A CN202010799165 A CN 202010799165A CN 111954296 A CN111954296 A CN 111954296A
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Abstract

本发明实施例提供了一种自组织网络的时间同步方法及装置，应用于所述自组织网络中的基站，获取所述自组织网络中参考基站的信息，以及所述基站自身的信息；所述参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站；根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构；按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，且在所述时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，所述自组织网络仅传输所述时间同步信息。本方案可以提高时间同步的准确度。

Description

一种自组织网络的时间同步方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种自组织网络的时间同步方法及装置。
背景技术
自组织网络是一种由若干个可移动基站，不依靠任何已有的固定地面基础设施，能随时随地为了完成一项任务而临时组建的无线网络，是由可移动基站利用自身设备进行通信的动态拓扑网络。自组织网络中各基站是临时组建的，各基站之间的时间可能不同步，因此需要对所有基站进行时间同步，以确保实现自组织网络的通信以及定位等功能。
相关技术中，可以占用通信-定位信号的传输时隙进行时间同步信息的传输，以利用时间同步信息实现自组织网络的时间同步。并且，为了保证通信-定位信号对应的通信和定位服务的性能，时间同步信息占用的时隙较窄，且相邻时隙之间的间隔较大。
但是，时间同步中需要进行多次时间同步信息的传输，上述时隙较窄和相邻时隙之间的间隔较大的特点，使得时间同步信息的传输需要经历较长时间间隔，导致网络时间同步的收敛速度变慢，降低时间同步的准确度的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种自组织网络时间同步方法及装置，以提高时间同步的准确度。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种自组织网络的时间同步方法，应用于所述自组织网络中的基站，所述方法包括：
获取所述自组织网络中参考基站的信息，以及所述基站自身的信息；所述参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站；
根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构；
按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，且在所述时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，所述自组织网络仅传输所述时间同步信息。
可选的，所述参考基站向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；
所述根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构，包括：
当在预设时长内没有接收到所述参考基站的信息时，将所述基站自身作为参考基站，并向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；其中，所述第一基站为所述参考基站的通信范围内的基站；
所述确定基站等级的过程采用如下步骤进行：
针对所述各基站，该基站在接收到所述信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息；
如果小于，调整该基站的信息中关于等级的信息，并将调整后的信息，发送给该基站通信范围内的基站，以使得接收到所述调整后的信息的基站执行所述该基站在接收到所述调整后的信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息时调整等级；
如果大于或者等于，对该基站的信息中关于等级的信息保持不变。
可选的，针对任一基站，该基站的所述基站的信息包括：基站的标识、关于基站的等级的数值；
所述调整该基站的信息中关于等级的信息，包括：
按照预设数值，对该基站的关于基站的等级的数值进行增加，并将所接收的信息中的基站的标识，作为参考基站的标识进行记录。
可选的，所述按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，包括：
针对各基站，该基站在一次时间同步信息的交换中执行：
获取该基站的时隙；其中，所述时隙为按照所述网络拓扑结构，为各基站分配预设周期得到的多个通信时间段；
在该基站的时隙内，按照网络拓扑结构，同时分别向该基站的上级基站发送从同步帧，以及向该基站的下级基站发送主同步帧；所述从同步帧和所述主同步帧为同一数据帧，用于携带待交换的时间同步信息；
在接收到上级基站发送的主同步帧时，从该主同步帧中获取第一时间以及第四时间；其中，所述第一时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站向该基站发送主同步帧的时间；所述第四时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站接收到该基站发送的从同步帧的时间；
获取该基站记录的第二时间以及第三时间；其中，所述第二时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站接收到主同步帧的时间；所述第三时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站向上级基站发送从同步帧的时间；
根据所获取的第一时间，第四时间，第二时间以及第三时间，利用时间同步算法，计算该基站与上级基站之间的时间偏差；
根据计算得到的时间偏差，将该基站的本地时间调整为与上级基站的本地时间同步的时间，得到与参考基站的本地时间同步的该基站的本地时间。
可选的，在所述利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步之后，所述方法还包括：
将非时间同步信息的传输时隙以外的时间段，作为时间同步信息的传输时隙，按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步；
其中，所述非时间同步信息的传输时隙为仅传输非时间同步信息的时间段。
第二方面，本发明实施例提供一种自组织网络的时间同步装置，应用于所述自组织网络中的基站，所述装置包括：
基站信息获取模块，用于获取所述自组织网络中参考基站的信息，以及所述基站自身的信息；所述参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站；
拓扑结构构建模块，用于根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构；
时间同步模块，用于按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，且在所述时间同步的精度符合时间同步精度条件之，所述自组织网络仅传输所述时间同步信息。
可选的，所述参考基站向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；
所述拓扑结构构建模块，具体用于：
当在预设时长内没有接收到所述参考基站的信息时，将所述基站自身作为参考基站，并向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；其中，所述第一基站为所述参考基站的通信范围内的基站；所述确定基站等级的过程采用如下步骤进行：
针对所述各基站，该基站在接收到所述信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息；
如果小于，调整该基站的信息中关于等级的信息，并将调整后的信息，发送给该基站通信范围内的基站，以使得接收到所述调整后的信息的基站执行所述该基站在接收到所述调整后的信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息时调整等级；
如果大于或者等于，对该基站的信息中关于等级的信息保持不变。
可选的，针对任一基站，该基站的所述基站的信息包括：基站的标识、关于基站的等级的数值；
所述拓扑结构构建模块，具体用于：
按照预设数值，对该基站的关于基站的等级的数值进行增加，并将所接收的信息中的基站的标识，作为参考基站的标识进行记录。
可选的，所述时间同步模块，具体用于：
针对各基站，该基站在一次时间同步信息的交换中执行：
获取该基站的时隙；其中，所述时隙为按照所述网络拓扑结构，为各基站分配预设周期得到的多个通信时间段；
在该基站的时隙内，按照网络拓扑结构，同时分别向该基站的上级基站发送从同步帧，以及向该基站的下级基站发送主同步帧；所述从同步帧和所述主同步帧为同一数据帧，用于携带待交换的时间同步信息；
在接收到上级基站发送的主同步帧时，从该主同步帧中获取第一时间以及第四时间；其中，所述第一时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站向该基站发送主同步帧的时间；所述第四时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站接收到该基站发送的从同步帧的时间；
获取该基站记录的第二时间以及第三时间；其中，所述第二时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站接收到主同步帧的时间；所述第三时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站向上级基站发送从同步帧的时间；
根据所获取的第一时间，第四时间，第二时间以及第三时间，利用时间同步算法，计算该基站与上级基站之间的时间偏差；
根据计算得到的时间偏差，将该基站的本地时间调整为与上级基站的本地时间同步的时间，得到与参考基站的本地时间同步的该基站的本地时间。
可选的，所述装置还包括：时间同步维持模块，用于：
将非时间同步信息的传输时隙以外的时间段，作为时间同步信息的传输时隙，按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步；
其中，所述非时间同步信息的传输时隙为仅传输非时间同步信息的时间段。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的方案中，自组织网络中的基站获取自组织网络中参考基站的信息，以及基站自身的信息；根据参考基站的信息，以及基站自身的信息，对自组织网络中的各基站进行等级划分，得到自组织网络的网络拓扑结构；按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息；利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步，且在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，自组织网络仅传输时间同步信息。其中，自组织网络在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前只传输时间同步信息，不进行其他数据的传输，可以保证在一定的时间间隔内传输时间同步信息的次数增多。因此，与利用时隙传输时间同步信息时需要经历较长的时间间隔相比，可以在更短时间内完成时间同步，提高时间同步的收敛速度，提高时间同步的准确度。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点时间同步信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种自组织网络时间同步方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种自组织网络时间同步方法中，快速同步阶段时隙的分配示例图；
图3为本发明一实施例提供的一种自组织网络时间同步方法中，维持同步阶段时隙的分配示例图；
图4为本发明一实施例提供的一种自组织网络时间同步方法中，时间同步算法的原理示意图；
图5为本发明一实施例提供的一种自组织网络时间同步装置的结构示意图；
图6为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面首先对本发明一实施例提供的一种自组织网络的时间同步方法进行介绍。
本发明一实施例提供的一种自组织网络的时间同步方法，可以应用于自组织网络中的基站，该基站具体为自组织网络中的任一基站，也就是说，自组织网络中的每个基站均可以按照本发明实施例提供的方法，进行时间同步，从而实现自组织网络的时间同步。
如图1所示，本发明一实施例提供的一种自组织网络的时间同步方法的流程，该方法可以包括如下步骤：
S101，获取自组织网络中参考基站的信息，以及基站自身的信息。
其中，参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站。
上述获取自组织网络中参考基站的信息的方式可以是多种的。示例性的，当参考基站为作为本发明执行主体的基站本身时，可以直接读取基站自身的信息。或者，示例性的，当参考基站为自组织网络中与作为本发明执行主体的基站不同的其他基站时，可以接收参考基站主动发送的该参考基站的信息。为了便于理解，后续以可选实施例的形式，对第二种示例性描述进行具体说明。
在具体应用中，自组织网络具体可以为自组织Co-Band TBS(共频带地面信标系统)。自组织网络的部署面积往往较大，且基站的通信距离有限，不能保证任意两个基站都能相互通信。因此，需要获取自组织网络中参考基站的信息以及基站自身的信息，以便后续通过步骤S102建立自组织网络的网络拓扑结构。
S102，根据参考基站的信息，以及基站自身的信息，对自组织网络中的各基站进行等级划分，得到自组织网络的网络拓扑结构。
对于任一基站，该基站的信息具体可以包括基站的身份标识ID，基站接收的用于实现时钟同步的信息的标识、等级以及该基站的参考节点。其中，在开始执行获得自组织网络的网络拓扑结构的过程时，等级为预先设置的初始等级。例如，在开始执行获得网络拓扑结构的过程时，各个基站会在一定时长内没有接收到同步信息，因此，各个基站可以将该基站自身的初始等级设置为0，也就是将该基站自身设置为参考基站。以此为基础，在执行获得网络拓扑结构的过程中，可以对该初始等级进行调整，实现对自组织网络中的各基站的等级划分。为了便于理解和合理布局，后续以可选实施例的形式，对上述步骤S102进行具体说明。
S103，按照网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步，且在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，自组织网络仅传输时间同步信息。
其中，时间同步精度条件可以包括作为本发明执行主体的基站与参考基站之间的时间差异值，小于或者等于通信-定位服务要求的时间同步差异阈值。在具体应用中，时间同步精度条件可以预先保存在各基站中。在上述步骤S103中，每级基站可以按照网络拓扑结构，通过点对点交换同步信息的方式与上级基站完成时间同步，以达到所有基站与参考基站的时间同步的效果。由于该过程在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，自组织网络仅传输时间同步信息，因此，可以保证在一定的时间间隔内传输时间同步信息的次数增多。与利用时隙传输时间同步信息时需要经历较长的时间间隔相比，可以在更短时间内完成时间同步，提高时间同步的收敛速度，可以看作是快速同步的阶段。
本发明实施例提供的方案中，自组织网络中的基站获取自组织网络中参考基站的信息，以及基站自身的信息；根据参考基站的信息，以及基站自身的信息，对自组织网络中的各基站进行等级划分，得到自组织网络的网络拓扑结构；按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息；利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步，且在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，自组织网络仅传输时间同步信息。其中，自组织网络在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前只传输时间同步信息，不进行其他数据的传输，可以保证在一定的时间间隔内传输时间同步信息的次数增多。因此，与利用时隙传输时间同步信息时需要经历较长的时间间隔相比，可以在更短时间内完成时间同步，提高时间同步的收敛速度，提高时间同步的准确度。
在一种可选的实施方式中，上述参考基站向第一基站发送参考基站的信息，以触发各基站执行确定基站等级的过程；
上述根据参考基站的信息，以及基站自身的信息，对自组织网络中的各基站进行等级划分，得到自组织网络的网络拓扑结构，具体可以包括如下步骤：
当在预设时长内没有接收到参考基站的信息时，将该基站自身作为参考基站，并向第一基站发送参考基站的信息，以触发各基站执行确定基站等级的过程；其中，第一基站为参考基站的通信范围内的基站；
确定基站等级的过程采用如下步骤进行：
针对各基站，该基站在接收到信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息；
如果小于，调整该基站的信息中关于等级的信息，并将调整后的信息，发送给该基站通信范围内的基站，以使得接收到调整后的信息的基站执行该基站在接收到调整后的信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息；
如果大于或者等于，对该基站的信息中关于等级的信息保持不变。
在一种可选的实施方式中，针对任一基站，该基站的基站的信息包括：基站的标识、关于基站的等级的数值；
相应的，上述调整该基站的信息中关于等级的信息，具体可以包括如下步骤：
按照预设数值，对该基站的关于基站的等级的数值进行增加，并将所接收的信息中的基站的标识，作为参考基站的标识进行记录。
示例性的，可以发送网络拓扑结构包，包内含有标识(ID)、等级(level)和rootID等内容，其中，ID和level为发送构建网络拓扑结构包的基站的ID和level，rootID为发送构建网络拓扑结构包的基站认可的参考基站的ID。构建网络拓扑结构阶段，基站在M个同步周期Tsync内收不到构建网络拓扑结构包，基站可以将自身设置为参考基站：将myrootID和rootID设置为基站ID，mylevel和level设置为0，myframeID和frameID设置为0，然后播发构建网络拓扑结构包。其他基站收到此包后解析包中的level、rootID和frameID等数据。mylevel表示的是基站的网络等级，myframeID表示的是基站接收到的最新的网络拓扑结构包，例如同步信息帧的ID。若rootID小于基站的myrootID，基站将myrootID改为rootID，mylevelID改为level+1，myframeID改为frameID，然后根据myrootID、mylevelID和myframeID组建新的构建网络拓扑结构包继续播发；若rootID等于基站的myrootID，基站将忽略这条消息，即不再改变自身的level，确保这个阶段不会发生消息堵塞；若rootID大于myrootID，基站将忽略这条消息。这个机制可以确保ID大的基站放弃参考基站的身份，ID最小的基站成为参考基站。此过程一直持续到网络中所有基站都确定了自身的等级，最终建立网络拓扑结构。
在一种可选的实施方式中，上述按照网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步，具体可以包括如下步骤：
针对各基站，该基站在一次时间同步信息的交换中执行：
获取该基站的时隙；
在该基站的时隙内，按照网络拓扑结构，同时分别向该基站的上级基站发送从同步帧，以及向该基站的下级基站发送主同步帧；其中，时隙为按照网络拓扑结构，为各基站分配预设周期得到的多个通信时间段；从同步帧和主同步帧为同一数据帧，用于携带待交换的时间同步信息；
在接收到上级基站发送的主同步帧时，从该主同步帧中获取第一时间以及第四时间；其中，第一时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站向该基站发送主同步帧的时间；第四时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站接收到该基站发送的从同步帧的时间；
获取该基站记录的第二时间以及第三时间；其中，第二时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站接收到主同步帧的时间；第三时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站向上级基站发送从同步帧的时间；
根据所获取的第一时间，第四时间，第二时间以及第三时间，利用时间同步算法，计算该基站与上级基站之间的时间偏差；
根据计算得到的时间偏差，将该基站的本地时间调整为与上级基站的本地时间同步的时间，得到与参考基站的本地时间同步的该基站的本地时间。
网络建立拓扑结构后，进入快速同步阶段。在快速同步阶段，只进行时间同步，不提供通信和定位服务，即上述在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，自组织网络仅传输时间同步信息。在快速同步阶段，由于没有通信和定位业务与时间同步争抢时隙，因此可以缩小时间同步周期，减小时间同步间隔，加快时间同步的收敛速度。快速同步阶段基站间采用时分多址的信道接入方式，通过分配各个基站的通信时隙，保证各个基站之间不会相互干扰。通过快速同步，参考基站的时间可以传递给各基站。因此，在本可选实施例中，对于作为执行主体的基站而言，当上级基站得到参考基站的时间时，相当于上级基站已经与参考基站的时间同步了，那么上级基站的本地时间也就是参考基站的本地时间：参考时间。因此，根据计算得到的时间偏差，将该基站的本地时间调整为与上级基站的本地时间同步的时间，可以得到与参考基站的本地时间同步的该基站的本地时间。示例性的，如图2所示，进行快速同步阶段时隙的分配，可以包括如下过程一至过程八：
过程一：第1次同步阶段一，主节点在Tx0时隙向一级从节点发送主同步帧，并记录主同步帧的发送时间戳：第一时间，N个一级从节点在Rx0时隙接收到主同步帧，并记录主同步帧的到达时间戳：第二时间；
过程二：第1个一级从节点在Tx1时隙发送从同步帧给主节点，同时发送主同步帧给二级从节点，第1个一级从节点记录从同步帧发送的时间戳：第三时间，主节点记录从同步帧到达的时间戳：第四时间，二级从节点记录主同步帧的到达时间戳：第二时间。类似的，第2个一级从节点在Tx2时隙进行同样的发送，直至第N个一级从节点发送完同步帧，其中，发送给主节点的从同步帧和发送给二级从节点的主同步帧是同一帧数据；
过程三：第1次同步阶段二，第1个二级从节点在Tx1时隙向一级从节点发送从同步帧，向三级从节点发送主同步帧，第1个二级从节点记录从同步帧发送的时间戳：第三时间，同时记录主同步帧的发送时间戳：第一时间，前述第三时间与第一时间为同一时间，一级从节点记录从同步帧的到达时间戳：第四时间，三级从节点记录主同步帧的到达时间戳：第二时间。类似的，第2个二级从节点在Tx2时隙进行同样的发送，直至第N个二级从节点在TxN发送完同步帧；
过程四：第1次同步阶段三，第1个三级从节点在Tx1时隙向二级从节点发送从同步帧，向四级从节点发送主同步帧，该第1个三级从节点记录从同步帧发送的时间戳：第三时间，同时记录主同步帧发送的发送时间戳：第一时间，该第一时间和前述第三时间为同一时间，二级从节点记录从同步帧的到达时间戳：第四时间，四级从节点记录主同步帧的到达时间戳：第二时间。类似的，第2个三级从节点在Tx2时隙进行同样的发送，直至第N个三级从节点在TxN发送完同步帧；以此类推，可以进行各个从节点的同步帧的发送；
过程五：第2次同步阶段一，主节点在Tx0时隙向一级从节点发送主同步帧，主同步帧中包括主节点在第1次同步阶段中发送主同步帧的时间戳：第一时间，和接收各一级从节点的从同步帧的时间戳：第四时间戳，N个一级从节点接收到主同步帧，并记录主同步帧到达时间戳，然后利用GMR算法(Geometric Mean Regression，几何平均回归算法)处理主节点接收到的第1次同步中主同步帧发送的时间戳：第一时间和从同步帧接收的时间戳：第四时间，以及该主节点记录的主同步帧的接收时间戳：第二时间和从同步帧的发送时间戳：第三时间，计算时钟相位差和时钟速率差，进而调整自身时钟相位和时钟速率，实现时间同步；以此类推，可以按照过程五实现每个节点的时间同步；其中，GMR算法具体为后续公式(11)和公式(12)；
过程六：第2次同步阶段二，第1个一级从节点在Tx1时隙发送同步帧给主节点和二级从节点，主节点和二级从节点分别记录同步帧的到达时间戳。类似的，第2个一级从节点在Tx2时隙进行同样的发送，直至第N个一级从节点发送完同步帧；
过程七：第1个四级从节点在Tx1时隙向三级从节点和五级从节点(图中未示出)发送同步帧，三级从节点和五级从节点分别记录同步帧的到达时间戳。类似的，第2个四级从节点在Tx2时隙进行同样的发送，直至第N个四级从节点发送完同步帧；
过程八：不断重复上述过程一至过程七，直至每个节点的时间同步的精度满足同步精度条件，进入维持同步阶段。
上述过程仅为示例性说明，在具体应用中每个节点不一定都有N个从节点，拓扑结构的级数也不一定只有五级，可以按照具体需求进行设置。并且，每个节点具体可以分别为本申请实施例的自组织网络中的一个基站。
在一种可选的实施方式中，在上述利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步之后，本发明实施例提供的自组织网络时间同步方法，还可以包括如下步骤：
将非时间同步信息的传输时隙以外的时间段，作为时间同步信息的传输时隙，按照网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步；
其中，非时间同步信息的传输时隙为仅传输非时间同步信息的时间段。
在上述可选实施例中，自组织网络时间同步的精度满足通信-定位服务的要求后，网络从快速同步阶段转入维持同步阶段。维持同步阶段自组织网络的主要任务是为用户提供通信-定位服务，并维持网络时间的同步。并且，在维持同步阶段，自组织网络没有专用频谱收发时间同步信息，时间同步信息只能在占用传输通信-定位信号的过程中，停止通信-定位信号传输的时间段发送。因此，可以将非时间同步信息的传输时隙以外的时间段，作为时间同步信息的传输时隙。快速同步阶段已经将网络时间同步精度提升得很高了，再加上各个基站的晶振性能稳定，即使不进行时间同步，系统也要用很长的时间才会失去同步状态。所以，维持同步阶段网络的时间同步间隔可以设置得很大，例如，图3中第k次同步的时长可以设置得很大，这样就可以占用传输通信-定位信号的过程中，较窄的时隙进行时间同步，减少时间同步占用时间对通信-定位服务的影响。
示例性的，如图3所示。维持同步阶段时间信息传递过程和时间同步算法与快速同步阶段的相应过程完全一样，只不过是相邻两次的时间同步信息传递过程被通信时隙隔开了，具体的关于主节点至四级从节点，以及Tx0至RxN的时间同步信息的传输过程，可以参见图2中对快速同步阶段的时间同步信息的传输过程的描述。其中通信时隙可以采用任何时隙分配算法进行分配。并且，图3中各个时隙的长度比例并不代表实际的时隙时长比例，图3中只是为了更好的展示维持同步阶段时间同步过程进行的示意，在具体应用中(T1+T2+T3)/Tsync是可以很小的。
另外，快速同步阶段和维持同步阶段的时长Tsync、T0、T1、T2和T3都是可以根据实际情况调整的。
针对上述关于快速同步阶段，以及维持同步阶段的可选实施例中，时间同步算法的原理如下：
节点i使用Ci(t)表示该节点的本地时间，具体的，可以为公式(1)：Ci(t)＝ait+bi
其中，t表示真实标准时间，ai是时间漂移，表示节点的时间运行速率，bi是时间偏移，表示节点本地时间与真实标准时间之间的差值。对于完美的节点时钟来说，ai＝1，bi＝0，即Ci(t)＝t，节点的本地时间与真实标准时间保持一致。可以利用上式总结任意两个节点之间的时间关系，例如对于节点i和节点j来说存在公式(2)：Ci＝ajiCj(t)+bji；
其中，Ci(t)，Cj(t)分别表示节点i和节点j的本地时间，aji表示节点i和节点j的相对时间漂移，bji表示节点i和节点j的相对时间偏移，那么节点i和节点j进行时间同步就是估算相对时间漂移
Figure BDA0002626757540000141
和相对时间偏移
Figure BDA0002626757540000142
并使用相对时间漂移
Figure BDA0002626757540000143
和相对时间偏移
Figure BDA0002626757540000144
调整本地时间，使节点j的本地时间与节点i的本地时间保持同步。
对于Co-Band TBS来说，Co-Band TBS将主节点作为参考节点，认为主节点本地时间为真实标准时间，一级参考节点估计其与主节点的相对时间漂移和相对时间偏移，并使用相对时间漂移和相对时间偏移估计值调整本地时间，使一级从节点的本地时间与主节点本地时间同步；一级从节点与参考节点同步后，二级从节点估计与一级从节点的相对时间漂移和相对时间偏移，并调整其本地时间与一级从节点同步，并依次延续下去，直至网络中所有节点全部与主节点同步。在具体应用中，上述节点可以为自组织网络中的基站。
以上述原理为基础，本发明中的时间同步算法具体可以按照如下变换过程得到：
简化本发明图2和图3的时隙分配，重点关注网络中相邻两级的任意两个节点的主同步帧和从同步帧的发送过程，主同步帧和从同步帧的发送过程如图4所示。图4中i-1级节点是已经同步的节点，可以看作参考节点，i级节点是待同步节点。其中，
Figure BDA0002626757540000145
和
Figure BDA0002626757540000146
是通过i-1级节点本地时间获取的第一时间和第四时间，
Figure BDA0002626757540000147
和
Figure BDA0002626757540000148
是通过i级节点本地时间获取的第二时间和第三时间。在第k次同步过程中，i-1级节点发送主同步帧并记录发送时间戳
Figure BDA0002626757540000149
，i级节点接收主同步帧并记录接收时间戳
Figure BDA00026267575400001410
，经过一段时间延迟之后，i级节点发送从同步帧并记录发送时间戳
Figure BDA00026267575400001411
，i-1节点接收从同步帧并记录接收时间戳
Figure BDA00026267575400001412
，第k+1次同步时，i-1级节点发送主同步帧，包括第k次同步过程中产生的
Figure BDA00026267575400001413
和
Figure BDA00026267575400001414
，最终i级节点获取第k次同步时的时间戳{
Figure BDA00026267575400001415
和
Figure BDA00026267575400001416
}。根据第k次主从同步帧交换过程，可分别列出公式(3)以及公式(4)：
公式(3)：
Figure BDA0002626757540000151
公式(4)：
Figure BDA0002626757540000152
其中，
Figure BDA0002626757540000153
表示相对时间偏移，Δt表示同步帧传播延迟，通过简单的算术运算，可得如下公式(5)以及公式(6)：
公式(5)：
Figure BDA0002626757540000154
公式(6)：
Figure BDA0002626757540000155
由此，可以利用
Figure BDA0002626757540000156
和Δt调整i级节点本地时间，使得i级节点的本地时间与i-1级节点的本地时间同步。
上述公式只补偿了时间偏移，没有补偿时间漂移，为了提高时间同步精度，下面采用几何平均回归(Geometric Mean Regression,GMR)算法优化上述时间同步算法。传统的采用普通最小二乘法(Ordinary Least Squares,OLS)，优化上述时间同步算法时，使用OLS方法估算相对时钟漂移时会导致估算的相对时钟漂移值偏向于0，在多跳网络中，各级基站是通过上级基站完成时间同步的：计算各级基站与上级基站的相对时钟漂移与相对时间偏移。对此，由于使用OLS方法时上级基站的时钟漂移偏向于0，本级基站计算出来的相对时钟漂移也偏向于0，导致本级基站的时钟漂移更加偏向于0。这个偏向于0的误差会随着网络拓扑结构传递至网络中级别最低的节点，导致该级别最低的节点估计的相对时钟漂移受到的影响最严重，产生的偏向于0的偏差最大，造成时间同步可能产生较大的误差。
对此，本发明采用GMR算法优化上述时间同步算法。GMR算法计算的回归线斜率，即相对时钟漂移，相对于实际值不一定产生偏向于0的偏差，其计算的相对时钟漂移相对于实际值有时偏大，有时偏小。在多跳网络中，各级基站计算的相对时钟漂移有时偏大有时偏小，大于实际值的相对时钟漂移与小于实际值的相对时钟漂移会相互抵消，使各级基站的时钟漂移值与实际值相差不多。因此，GMR方法不会产生类似于OLS方法相对时钟漂移误差累积的问题，相对而言在多跳网络中可以提高时间同步的精度。
具体的，如图4所示，相对时间偏移为
Figure BDA0002626757540000161
同步帧传播延迟为Δt，若i级节点接收到主同步帧的时间为
Figure BDA00026267575400001616
，i-1节点此时的时间为
Figure BDA00026267575400001617
，则得到公式(7)：
Figure BDA00026267575400001618
。利用公式(7)和上述公式(1)可得如下公式(8)：
Figure BDA0002626757540000162
并且，根据公式(2)总结任意两个节点间的时间关系，可得公式(9)：
Figure BDA00026267575400001619
利用公式式(8)和公式(9)，可得如下公式(10)：
Figure BDA0002626757540000163
利用GMR算法求解未知参数a和b的估计值
Figure BDA0002626757540000164
和
Figure BDA0002626757540000165
即利用公式(11)以及公式(12)求解估计值
Figure BDA0002626757540000166
和
Figure BDA0002626757540000167
也就是说，公式(11)以及公式(12)为具体的GMR算法。其中，
公式(11)：
Figure BDA0002626757540000168
公式(12)：
Figure BDA0002626757540000169
其中，T-S+1＝L，L表示GMR线性归回中需要的(
Figure BDA00026267575400001620
)数据对的数量，T表示上一轮同步次数，S表示第(T-L+1)次同步。i级节点利用计算出来的
Figure BDA00026267575400001610
和
Figure BDA00026267575400001611
以及公式(2)调整自身时间，使本地时间与i-1级节点本地时间同步。对此，本发明实施例的时间同步算法相当于：利用公式(8)计算
Figure BDA00026267575400001621
，并存储(
Figure BDA00026267575400001622
)数据对，利用公式(11)以及公式(12)可以计算得到与上级基站之间的时间偏差的估计值
Figure BDA00026267575400001612
和
Figure BDA00026267575400001613
将时间偏差的估计值
Figure BDA00026267575400001614
和
Figure BDA00026267575400001615
代入公式(2)，将i级基站的本地时间调整为与上级，也就是与i-1级基站的本地时间同步的时间，依此每一级基站按上述网络拓扑结构调整该级基站的本地时间，最终可以得到与参考基站的本地时间同步的该级基站的本地时间，从而各个基站的本地时间与参考基站的本地时间同步，实现时间同步。其中，参考基站的本地时间就是参考时间，可以作为整个自组织网络的时间。
相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种自组织网络的时间同步装置。
如图5所示，本发明一实施例提供的自组织网络的时间同步装置，应用于自组织网络中的基站，该装置可以包括：
基站信息获取模块501，用于获取所述自组织网络中参考基站的信息，以及所述基站自身的信息；所述参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站；
拓扑结构构建模块502，用于根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构；
时间同步模块503，用于按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，且在所述时间同步的精度符合时间同步精度条件之，所述自组织网络仅传输所述时间同步信息。
本发明实施例提供的方案中，自组织网络中的基站获取自组织网络中参考基站的信息，以及基站自身的信息；根据参考基站的信息，以及基站自身的信息，对自组织网络中的各基站进行等级划分，得到自组织网络的网络拓扑结构；按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息；利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步，且在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，自组织网络仅传输时间同步信息。其中，自组织网络在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前只传输时间同步信息，不进行其他数据的传输，可以保证在一定的时间间隔内传输时间同步信息的次数增多。因此，与利用时隙传输时间同步信息时需要经历较长的时间间隔相比，可以在更短时间内完成时间同步，提高时间同步的收敛速度，从而提高时间同步的准确度。
在一种可选的实施方式中，上述参考基站向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；
所述拓扑结构构建模块502，具体用于：
当在预设时长内没有接收到所述参考基站的信息时，将所述基站自身作为参考基站，并向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；其中，所述第一基站为所述参考基站的通信范围内的基站；所述确定基站等级的过程采用如下步骤进行：
针对所述各基站，该基站在接收到所述信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息；
如果小于，调整该基站的信息中关于等级的信息，并将调整后的信息，发送给该基站通信范围内的基站，以使得接收到所述调整后的信息的基站执行所述该基站在接收到所述调整后的信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息时调整等级；
如果大于或者等于，对该基站的信息中关于等级的信息保持不变。
在一种可选的实施方式中，针对任一基站，该基站的所述基站的信息包括：基站的标识、关于基站的等级的数值；
所述拓扑结构构建模块502，具体用于：
按照预设数值，对该基站的关于基站的等级的数值进行增加，并将所接收的信息中的基站的标识，作为参考基站的标识进行记录。
在一种可选的实施方式中，上述时间同步模块503，具体用于：
针对各基站，该基站在一次时间同步信息的交换中执行：
获取该基站的时隙；其中，所述时隙为按照所述网络拓扑结构，为各基站分配预设周期得到的多个通信时间段；
在该基站的时隙内，按照网络拓扑结构，同时分别向该基站的上级基站发送从同步帧，以及向该基站的下级基站发送主同步帧；所述从同步帧和所述主同步帧为同一数据帧，用于携带待交换的时间同步信息；
在接收到上级基站发送的主同步帧时，从该主同步帧中获取第一时间以及第四时间；其中，所述第一时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站向该基站发送主同步帧的时间；所述第四时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站接收到该基站发送的从同步帧的时间；
获取该基站记录的第二时间以及第三时间；其中，所述第二时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站接收到主同步帧的时间；所述第三时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站向上级基站发送从同步帧的时间；
根据所获取的第一时间，第四时间，第二时间以及第三时间，利用时间同步算法，计算该基站与上级基站之间的时间偏差；
根据计算得到的时间偏差，将该基站的本地时间调整为与上级基站的本地时间同步的时间，得到与参考基站的本地时间同步的该基站的本地时间。
在一种可选的实施方式中，上述装置还包括：时间同步维持模块，用于：
将非时间同步信息的传输时隙以外的时间段，作为时间同步信息的传输时隙，按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步；
其中，所述非时间同步信息的传输时隙为仅传输非时间同步信息的时间段。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信，
存储器603，用于存放计算机程序；
处理器601，用于执行存储器603上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取所述自组织网络中参考基站的信息，以及所述基站自身的信息；所述参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站；
根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构；
按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，且在所述时间同步的精度符合时间同步精度条件之，所述自组织网络仅传输所述时间同步信息。
在具体应用中，本实施例中的电子设备可以为自组织网络中的基站。
本发明实施例提供的方案中，自组织网络中的基站获取自组织网络中参考基站的信息，以及基站自身的信息；根据参考基站的信息，以及基站自身的信息，对自组织网络中的各基站进行等级划分，得到自组织网络的网络拓扑结构；按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息；利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步，且在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，自组织网络仅传输时间同步信息。其中，自组织网络在时间同步的精度符合时间同步精度条件之前只传输时间同步信息，不进行其他数据的传输，可以保证在一定的时间间隔内传输时间同步信息的次数增多。因此，与利用时隙传输时间同步信息时需要经历较长的时间间隔相比，可以在更短时间内完成时间同步，提高时间同步的收敛速度，从而提高时间同步的准确度。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，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。
在本发明提供的又一实施例中，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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一自组织网络的时间同步方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一自组织网络的时间同步方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和电子设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自组织网络的时间同步方法，其特征在于，应用于所述自组织网络中的基站，所述方法包括：
获取所述自组织网络中参考基站的信息，以及所述基站自身的信息；所述参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站；
根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构；
按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，且在所述时间同步的精度符合时间同步精度条件之前，所述自组织网络仅传输所述时间同步信息。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述参考基站向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；
所述根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构，包括：
当在预设时长内没有接收到所述参考基站的信息时，将所述基站自身作为参考基站，并向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；其中，所述第一基站为所述参考基站的通信范围内的基站；
所述确定基站等级的过程采用如下步骤进行：
针对所述各基站，该基站在接收到所述信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息；
如果小于，调整该基站的信息中关于等级的信息，并将调整后的信息，发送给该基站通信范围内的基站，以使得接收到所述调整后的信息的基站执行所述该基站在接收到所述调整后的信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息时调整等级；
如果大于或者等于，对该基站的信息中关于等级的信息保持不变。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，针对任一基站，该基站的所述基站的信息包括：基站的标识、关于基站的等级的数值；
所述调整该基站的信息中关于等级的信息，包括：
按照预设数值，对该基站的关于基站的等级的数值进行增加，并将所接收的信息中的基站的标识，作为参考基站的标识进行记录。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，包括：
针对各基站，该基站在一次时间同步信息的交换中执行：
获取该基站的时隙；其中，所述时隙为按照所述网络拓扑结构，为各基站分配预设周期得到的多个通信时间段；
在该基站的时隙内，按照网络拓扑结构，同时分别向该基站的上级基站发送从同步帧，以及向该基站的下级基站发送主同步帧；所述从同步帧和所述主同步帧为同一数据帧，用于携带待交换的时间同步信息；
在接收到上级基站发送的主同步帧时，从该主同步帧中获取第一时间以及第四时间；其中，所述第一时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站向该基站发送主同步帧的时间；所述第四时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站接收到该基站发送的从同步帧的时间；
获取该基站记录的第二时间以及第三时间；其中，所述第二时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站接收到主同步帧的时间；所述第三时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站向上级基站发送从同步帧的时间；
根据所获取的第一时间，第四时间，第二时间以及第三时间，利用时间同步算法，计算该基站与上级基站之间的时间偏差；
根据计算得到的时间偏差，将该基站的本地时间调整为与上级基站的本地时间同步的时间，得到与参考基站的本地时间同步的该基站的本地时间。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步之后，所述方法还包括：
将非时间同步信息的传输时隙以外的时间段，作为时间同步信息的传输时隙，按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步；
其中，所述非时间同步信息的传输时隙为仅传输非时间同步信息的时间段。
6.一种自组织网络的时间同步装置，其特征在于，应用于所述自组织网络中的基站，所述装置包括：
基站信息获取模块，用于获取所述自组织网络中参考基站的信息，以及所述基站自身的信息；所述参考基站为提供用于时间同步的参考时间的基站；
拓扑结构构建模块，用于根据所述参考基站的信息，以及所述基站自身的信息，对所述自组织网络中的各基站进行等级划分，得到所述自组织网络的网络拓扑结构；
时间同步模块，用于按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与所述参考基站之间的时间同步，且在所述时间同步的精度符合时间同步精度条件之，所述自组织网络仅传输所述时间同步信息。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述参考基站向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；
所述拓扑结构构建模块，具体用于：
当在预设时长内没有接收到所述参考基站的信息时，将所述基站自身作为参考基站，并向第一基站发送所述参考基站的信息，以触发所述各基站执行确定基站等级的过程；其中，所述第一基站为所述参考基站的通信范围内的基站；所述确定基站等级的过程采用如下步骤进行：
针对所述各基站，该基站在接收到所述信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息；
如果小于，调整该基站的信息中关于等级的信息，并将调整后的信息，发送给该基站通信范围内的基站，以使得接收到所述调整后的信息的基站执行所述该基站在接收到所述调整后的信息时，判断所接收的信息中关于等级的信息，是否小于该基站的信息中关于等级的信息时调整等级；
如果大于或者等于，对该基站的信息中关于等级的信息保持不变。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，针对任一基站，该基站的所述基站的信息包括：基站的标识、关于基站的等级的数值；
所述拓扑结构构建模块，具体用于：
按照预设数值，对该基站的关于基站的等级的数值进行增加，并将所接收的信息中的基站的标识，作为参考基站的标识进行记录。
9.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述时间同步模块，具体用于：
针对各基站，该基站在一次时间同步信息的交换中执行：
获取该基站的时隙；其中，所述时隙为按照所述网络拓扑结构，为各基站分配预设周期得到的多个通信时间段；
在该基站的时隙内，按照网络拓扑结构，同时分别向该基站的上级基站发送从同步帧，以及向该基站的下级基站发送主同步帧；所述从同步帧和所述主同步帧为同一数据帧，用于携带待交换的时间同步信息；
在接收到上级基站发送的主同步帧时，从该主同步帧中获取第一时间以及第四时间；其中，所述第一时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站向该基站发送主同步帧的时间；所述第四时间为上一次时间同步信息的交换中，上级基站接收到该基站发送的从同步帧的时间；
获取该基站记录的第二时间以及第三时间；其中，所述第二时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站接收到主同步帧的时间；所述第三时间为上一次时间同步信息的交换中，该基站向上级基站发送从同步帧的时间；
根据所获取的第一时间，第四时间，第二时间以及第三时间，利用时间同步算法，计算该基站与上级基站之间的时间偏差；
根据计算得到的时间偏差，将该基站的本地时间调整为与上级基站的本地时间同步的时间，得到与参考基站的本地时间同步的该基站的本地时间。
10.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：时间同步维持模块，用于：
将非时间同步信息的传输时隙以外的时间段，作为时间同步信息的传输时隙，按照所述网络拓扑结构，与上级基站交换时间同步信息，并利用交换得到的时间同步信息，进行与参考基站之间的时间同步；
其中，所述非时间同步信息的传输时隙为仅传输非时间同步信息的时间段。
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