CN117440493A - 无线通信系统和无线通信系统时钟校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信系统和无线通信系统时钟校准方法及系统，所述无线通信系统时钟校准方法为通过获取标准时间，校准系统时间；具体包括：第一无线设备间隔标准单位时间T与第二无线设备进行三次时钟校准信息交互，记录第一无线设备的标准系统T1，T2，T3，第二无线设备的系统时间t1，t2，t3；则可以校准第二无线设备的当前系统时间和单位时间。本发明中通过获取标准时间，校准系统时间，消除了无线系统时钟偏移标准值的问题。

Description

无线通信系统和无线通信系统时钟校准方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种无线通信系统和无线通信系统时钟校准方法及系统。

背景技术

目前在电力系统中有效信息的波形数据采集有需要精准的时间信息，普遍的方法是使用GPS授时来校准信号采集系统中的时间信息。但是在一些GPS信号不好的地方，比如室内等环境中就需要其他方案来给予采集系统时间信息。但信号采集一般在高压侧，有线方式授予时间信息面临诸多麻烦，因此需要一种无线授时的方法来授予采集系统的时间。

在电力系统的采集装置一般都是嵌入式设计，系统时钟计时都会依靠晶振的震荡作为参考源，由于众多因数当前晶振的时钟震荡会偏移标准值，因此需要校准偏移的时钟震荡，即校准器计时时钟。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对无线系统时钟偏移标准值的问题，提供一种无线通信系统和无线通信系统时钟校准方法及系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种无线通信系统时钟校准方法，包括如下步骤：

步骤1，第二无线设备向第一无线设备发送第一时钟校准信息，记录第一无线设备接收到第一时钟校准信息的标准时间T1，第二无线设备发送第一时钟校准信息的系统时间t1；

步骤2，第一无线设备接收到第一时钟校准信息后，间隔第一无线设备的标准单位时间T，然后向第二无线设备将当前的标准时间T2发送至第二无线设备，记录第二无线设备接收到第二时钟校准信息的系统时间t2；

步骤3，第一无线设备将当前的标准时间T2发送至第二无线设备后，间隔第一无线设备的标准单位时间T，然后向第二无线设备发送第二时钟校准信息，记录第一无线设备发送第二时钟校准信息的标准时间T3，第二无线设备接收到第二时钟校准信息的系统时间t3；

步骤4，校准第二无线设备的系统时间和单位时间：

步骤4.1，校准第二无线设备的系统时间，校准后的第二无线设备的系统时间tp，tp＝T3+delay，其中delay为信息传输延时，

步骤4.2，校准第二无线设备的单位时间，校准后的第二无线设备的单位时间t0，t0＝t±θ，其中，θ为第二无线设备的单位时间误差，θ＝t3-t2-T。

作为优选，第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号时开始定时，经过时间tv后，判断是否接收到第二时钟校准信息，若未接收到，则重复执行步骤1-3；若已接收到，则完成对时；其中，tv为设定的对时所需时间。

作为优选，由第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号，第一无线设备在收到第二无线设备发送的对时请求信号后开始对时；

由第二无线设备向第一无线设备发送对时结束信号；第一无线设备接收到对时结束信号结束对时。

一种采用所述无线通信系统时钟校准方法的无线通信系统，包括：第一无线设备和与第一无线设备通过无线网络连接的若干个第二无线设备；所述第二无线设备根据第一无线设备的标准时间以及第一无线设备和第二无线设备之间的信息传输延时校准系统时间；所述第二无线设备根据第一无线设备上的标准单位时间校准自己的单位时间。

作为优选，第一无线设备和第二无线设备具有定时器，用于记录第一无线设备和第二无线设备发送和接收时钟校准信息的系统时间。

作为优选，所述无线网络为2G、3G、4G、5G或企业自建Wi Fi等。

一种无线通信系统时钟校准系统，包括：

延时计算模块，用于计算第一无线设备和第二无线设备之间的信息传输延时；

时钟校准模块，用于根据第一无线设备的标准时间和所述信息传输延时校准第二无线设备的系统时间。

单位时间校准模块，用于所述第二无线设备根据第一无线设备上的标准单位时间校准第二无线设备的单位时间。

作为优选，所述无线通信系统时钟校准系统，还包括对时触发模块，用于控制第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号或对时结束信号，在第一无线设备在收到对时请求信号后开始对时，接收到对时结束信号结束对时。

作为优选，所述无线通信系统时钟校准系统，还包括对时判定模块，用于第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号时，经过一定时间后，判断是否接收到第二时钟校准信息。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中通过获取标准时间，校准系统时间，消除了无线系统时钟偏移标准值的问题；并进一步通过获取标准单位时间，校准系统的单位时间，从而对系统进行实时修正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的无线通信系统校准系统时间的交互过程示意图。

图2为本发明的无线通信系统时钟校准系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“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。

一种采用所述无线通信系统时钟校准方法的无线通信系统，包括：第一无线设备和与第一无线设备通过无线网络连接的若干个第二无线设备；所述第二无线设备根据第一无线设备的标准时间以及第一无线设备和第二无线设备之间的信息传输延时校准系统时间；所述第二无线设备根据第一无线设备上的标准单位时间校准自己的单位时间。作为优选，第一无线设备和第二无线设备具有定时器，用于记录第一无线设备和第二无线设备发送和接收时钟校准信息的系统时间。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例中，第一无线设备和第二无线设备通过无线网络连接，如2G、3G、4G、5G或企业自建WiFi等；第一无线设备具有标准时间，第二无线设备通过获取第一无线设备的标准时间来校准自己的系统时间。第一无线设备和第二无线设备均具有各自的定时器，且具有可以接收和发送无线数据的无线模块。

本实施例的一种无线通信系统时钟校准方法，包括：

如图1所示，由第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号，第一无线设备在收到第二无线设备发送的对时请求信号后开始对时；

具体包括如下步骤：

步骤1，第二无线设备向第一无线设备发送第一时钟校准信息，记录第一无线设备接收到第一时钟校准信息的标准时间T1，第二无线设备发送第一时钟校准信息的系统时间t1；

步骤2，第一无线设备接收到第一时钟校准信息后，间隔第一无线设备的标准单位时间T，然后向第二无线设备将当前的标准时间T2,T2＝T1+T，发送至第二无线设备，记录第二无线设备接收到第二时钟校准信息的系统时间t2；第一无线设备向第二无线设备发送了1次时钟校准信息，第二无线设备向第一无线设备发送了1次时钟校准信息，在T1～T2之间，包含两个发送时钟校准信息的过程，因此，将在发送、空中传输延时、接收过程时间作为时钟延迟delay，则校准第二无线设备的系统时间tp，/>

步骤3，第一无线设备将当前的标准时间T2发送至第二无线设备后，间隔第一无线设备的标准单位时间T，然后向第二无线设备发送第二时钟校准信息，记录第一无线设备发送第二时钟校准信息的标准时间T3，第二无线设备接收到第二时钟校准信息的系统时间t3；

步骤4，校准第二无线设备的系统时间tp，第二无线设备的单位时间误差θ＝t3-t2-T；校准后的第二无线设备的单位时间t0＝t±θ。若(t3-t2)＞T，则校准后的第二无线设备的单位时间t0＝t-θ，若(t3-t2)＜T，则校准后的第二无线设备的单位时间t0＝t+θ。需要说明的是，标准单位时间T和单位时间t取值优选为1，即在第一无线设备上的标准单位时间为1s，在第二无线设备上的单位时间为1s，但第二无线设备上相对于第一无线设备的标准的1s是不同步的时间，例如，第二无线设备的1s相对于标准的1s的误差θ＝0.01s，即(t3-t2)＝1.01，即，第一无线设备的时间过去1s，第二无线设备的时间在数值上为1.01，需要对以后的每一秒进行误差修正。

最后，第二无线设备向第一无线设备发送对时结束信号；第一无线设备接收到对时结束信号结束对时。作为优选，第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号时开始定时，经过时间tv后，判断是否接收到第二时钟校准信息，若未接收到，则重复执行步骤1-3；若已接收到，则完成对时；其中，tv为设定的对时所需时间在实际设置tv时，可以根据经验设置。

实施例2

基于实施例1的无线通信系统时钟校准方法，如图2所示，本实施例提供一种无线通信系统时钟校准系统，包括：

延时计算模块，用于计算第一无线设备和第二无线设备之间的信息传输延时；

时钟校准模块，用于根据第一无线设备的标准时间和所述信息传输延时校准第二无线设备的系统时间。

单位时间校准模块，用于所述第二无线设备根据第一无线设备上的标准单位时间校准第二无线设备的单位时间。

作为优选，所述无线通信系统时钟校准系统，还包括对时触发模块，用于控制第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号或对时结束信号，在第一无线设备在收到对时请求信号后开始对时，接收到对时结束信号结束对时。

作为优选，所述无线通信系统时钟校准系统，还包括对时判定模块，用于第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号时，经过一定时间后，判断是否接收到第二时钟校准信息。

本实施例的无线通信系统时钟校准系统各功能模块的运行步骤与实施例1一致，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线通信系统时钟校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，第二无线设备向第一无线设备发送第一时钟校准信息，记录第一无线设备接收到第一时钟校准信息的标准时间T1，第二无线设备发送第一时钟校准信息的系统时间t1；

步骤2，第一无线设备接收到第一时钟校准信息后，间隔第一无线设备的标准单位时间T，然后向第二无线设备将当前的标准时间T2发送至第二无线设备，记录第二无线设备接收到第二时钟校准信息的系统时间t2；

步骤3，第一无线设备将当前的标准时间T2发送至第二无线设备后，间隔第一无线设备的标准单位时间T，然后向第二无线设备发送第二时钟校准信息，记录第一无线设备发送第二时钟校准信息的标准时间T3，第二无线设备接收到第二时钟校准信息的系统时间t3；

步骤4，校准第二无线设备的系统时间和单位时间：

步骤4.1，校准第二无线设备的系统时间，校准后的第二无线设备的系统时间tp，tp＝T3+delay，其中delay为信息传输延时，

步骤4.2，校准第二无线设备的单位时间，校准后的第二无线设备的单位时间t0，t0＝t±θ，其中，θ为第二无线设备的单位时间误差，θ＝t3-t2-T。

2.如权利要求1所述的无线通信系统时钟校准方法，其特征在于，第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号时开始定时，经过时间tv后，判断是否接收到第二时钟校准信息，若未接收到，则重复执行步骤1-3；若已接收到，则完成对时；其中，tv为设定的对时所需时间。

3.如权利要求1所述的无线通信系统时钟校准方法，其特征在于，

由第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号，第一无线设备在收到第二无线设备发送的对时请求信号后开始对时；

由第二无线设备向第一无线设备发送对时结束信号；第一无线设备接收到对时结束信号结束对时。

4.一种采用权利要求1-3任一项所述的无线通信系统时钟校准方法的无线通信系统，包括：第一无线设备和与第一无线设备通过无线网络连接的若干个第二无线设备；其特征在于，所述第二无线设备根据第一无线设备的标准时间以及第一无线设备和第二无线设备之间的信息传输延时校准系统时间；所述第二无线设备根据第一无线设备上的标准单位时间校准自己的单位时间。

5.如权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于，第一无线设备和第二无线设备具有定时器，用于记录第一无线设备和第二无线设备发送和接收时钟校准信息的系统时间。

6.如权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于，所述无线网络为2G、3G、4G、5G或企业自建WiFi等。

7.一种无线通信系统时钟校准系统，其特征在于，包括：

延时计算模块，用于计算第一无线设备和第二无线设备之间的信息传输延时；

时钟校准模块，用于根据第一无线设备的标准时间和所述信息传输延时校准第二无线设备的系统时间；

单位时间校准模块，用于所述第二无线设备根据第一无线设备上的标准单位时间校准第二无线设备的单位时间。

8.如权利要求7所述的无线通信系统时钟校准系统，其特征在于，还包括对时触发模块，用于控制第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号或对时结束信号，在第一无线设备在收到对时请求信号后开始对时，接收到对时结束信号结束对时。

9.如权利要求7所述的无线通信系统时钟校准系统，其特征在于，还包括对时判定模块，用于第二无线设备向第一无线设备发送对时请求信号时，经过一定时间后，判断是否接收到第二时钟校准信息。