CN117956564A - Sib9授时方法、网络设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种SIB9授时方法、网络设备和存储介质。方法包括：根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；获取发送位置相对于同步起始位置的时间偏移，发送位置为当前同步周期中用于发送SIB9的位置；根据起始UTC时间和时间偏移，确定发送位置对应的目标UTC时间；基于发送位置向终端发送SIB9，SIB9中携带目标UTC时间。采用本方法能够实现SIB9精准授时。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种SIB9授时方法、网络设备和存储介质。
背景技术
随着通信(领域)技术的发展，5G系统提供了一种空口授时方式，该方式通过系统信息块9(System Information Block 9，SIB9)为终端进行高精度授时。一些5G基站通过全球定位系统(Global Positioning System，GPS)或1588时钟源获取协调世界时(Coodinated Universal Time，UTC)时间，并将UTC时间携带在SIB9中发送给终端，以使得终端可根据SIB9中的UTC时间，进行时钟同步。
但是对于5G系统中没有直接时钟源的网络设备，无法通过GPS或1588时钟源获取UTC时间，而是将从网络获取的UTC时间携带在SIB9中并通过空口发送给终端，由于从网络获取的UTC时间的精度较小，因此与实际的UTC时间存在较大的误差。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种SIB9授时方法、网络设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，能够对精度较小的网络URC时间进行校准，使得在不依赖于GPS和1588时钟源的情况下，可以获得精准的UTC时间，减小与实际UTC时间之间存在的误差，使得网络设备可以通过SIB9向终端进行精准授时。
第一方面，本申请提供了一种SIB9授时方法，包括：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
在其中一个实施例中，所述根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，包括：
对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间；
其中，所述目标值为1024与帧长度的乘积。
在其中一个实施例中，所述对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间，包括：
根据所述网络UTC时间和所述目标值，确定差异参数；
在所述差异参数处于预设范围内时，对所述网络UTC时间向下取所述目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间。
在其中一个实施例中，所述预设范围的最小值为网络同步误差，所述预设范围的最大值根据所述目标值与所述网络同步误差确定。
在其中一个实施例中，所述获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，包括：
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后的目标帧的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标帧内的目标时隙的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标时隙内的目标符号的位置；
根据所述目标帧的位置、目标时隙的位置和目标符号的位置，确定所述时间偏移。
在其中一个实施例中，所述目标帧的位置为根据所述目标帧的帧号与所述目标帧的时间长度确定的；
和/或，
所述目标时隙的位置为根据所述目标时隙的时隙号与所述目标时隙的时间长度确定的；
和/或，
所述目标符号的位置为根据所述目标符号的编号与所述目标符号的时间长度确定的。
在其中一个实施例中，所述目标时隙的时间长度为根据所述目标帧的时间长度，以及子载波间隔下每个帧的时隙数确定的；
和/或，
所述目标符号的时间长度为根据所述目标时隙的时间长度，以及所述目标时隙对应的符号数确定的。
在其中一个实施例中，所述目标帧的帧结构包括：常规循环前缀，或者，扩展循环前缀。
第二方面，本申请还提供了一种网络设备，包括：
确定模块，用于根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移；根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
发送模块，用于基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
第三方面，本申请还提供了一种网络设备，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
上述SIB9授时方法、网络设备、存储介质和计算机程序产品，基于对从网络获取的网络URC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，并且基于该起始UTC时间，与SIB9发送位置相对于该同步起始位置的时间偏移，来确定SIB9的发送位置所对应的目标UTC时间，最后基于该发送位置向终端发送SIB9，并在其中携带目标UTC时间。该方案对于精度较低的网络URC时间进行了校准，不依赖于GPS和1588时钟源，获得了精准的UTC时间，可以使得网络设备可以通过SIB9向终端进行精准授时。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，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为一种用于补盲和覆盖延伸的家庭基站在5G网络中的部署示意图；
图2为一种IAB设备在5G网络中的部署示意图；
图3为一种多级IAB节点的部署示意图；
图4为一个实施例中SIB9授时方法的应用环境示意图；
图5为一种SIB9授时方法的流程示意图；
图6为一个实施例中网络设备的结构框图；
图7为一个实施例中网络设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
物联网设备和工业控制终端之间的时钟同步对于生产和生活至关重要。目前，传统的时钟同步方式主要有三种：网络时间协议(Network Time Protocol，NTP)、精确时间同步协议(Precision Time Protocol，PTP)，以及全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)/北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)。其中，NTP的时延较大，为1～100ms；PTP的时延较小，小于1.5μs，但需要每个节点都支持PTP且使用有线连接；GPS/BDS的时延最小，小于100ns，但成本较高、安装受限且易受干扰。
随着万物互联的发展，对于高精度时钟同步的需求越来越高，同时还需要考虑成本问题。5G系统提供了一种空口授时方式，通过SIB9为终端进行高精度授时。终端通过无线接入网络并通过空口获取时钟，从而实现终端之间的同步。
其中，终端可以通过随机接入过程获得提前时间(Time Advance，TA)，终端通过系统消息获得SIB9，得到其中的UTC时间等信息，终端组合TA和SIB9中的信息，可以获得当前时钟。
上述SIB9的下发依赖于UTC时间的获取，当前宏站等多采用GPS或者PTP1588时钟源来同步以及获得UTC时间，通过该方法获取的UTC时间精度较高，可以达到标准R16/R17对授时的精度要求10纳秒(ns)。而对于用于补盲和覆盖延伸的家庭基站以及集成接入回传(Integrated Access and Backhaul，IAB)设备这两种类型的5G节点设备，由于没有直接的时钟源，因此无法通过GPS或者PTP1588时钟源来获取UTC时间，而是通过网络获取UTC时间，并作为SIB9中的时钟信息，但是从网络获取的UTC时间只能达到毫秒(ms)级别的精度，其与标准R16/R17对授时的精度要求10ns之间的差距达到了100000倍，因此，针对这类设备我们需要提供一种精准的SIB9授时方法。
示例性的，图1为一种用于补盲和覆盖延伸的家庭基站在5G网络中的部署示意图。如图1中所示，该家庭基站可以通过家庭宽带或者无线宽带方式接入以太网，并通过传输网络(互联网)连接5G网络的核心网络(5GC)。家庭基站在5G接入网中部署，其物理层同步方式为空口同步，不具备GSP和1588时钟源。其UTC时间获取方式多为通过网络获取，其误差在毫秒级别。如图1中所示，该家庭基站中包括：中央单元控制平面(CU-CP)、中央单元用户面(CU-UP)以及分布式单元(DU)。
上述IAB设备是一种网络层设备，它将接入和回传集成在一起，可以快速实现网络连续覆盖。在5G网络中，IAB设备通常用于补盲和覆盖延伸，以提供更广泛的网络覆盖范围，特别是在家庭、企业和公共场所等室内环境中。IAB设备可以通过无线回程技术(如毫米波或60GHz频段)与核心网络进行连接，实现高速数据传输和低延迟通信。
其中，IAB设备可以包括IAB施主站(IAB-donor)和IAB节点站(IAB-Node)。
图2为一种IAB设备在5G网络中的部署示意图。图2中IAB-donor通常为宏站，除了作为施主站之外，IAB-donor和传统宏站没有区别。
如图2中的a)所示，IAB-donor可以通过下一代网络(Next Generation，NG)链路与接入和移动性管理功能(Access and Mobility Management Function，AMF)或者用户面功能(User Plane Function，UPF)连接。IAB-donor与IAB-node之间，以及IAB-node之间均可以通过NR Uu接口通信。5G基站(gNB)与IAB-donor之间通过Xn接口进行通信，此时IAB-donor也可以看做一个gNB。IAB-node中的IAB-DU通过F1接口和IAB-donor中的CU-CP进行交互。其中，NR Uu为用于5G网络中用户设备(UE)与下一代节点gNB之间的无线接口。
如图2中的b)所示，可以通过S1接口的用户面部分(SI-U)与移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)或者服务网关(Serving Gateway，S-PGW)连接。IAB-donor与IAB-node之间，以及IAB-node之间均可以通过NR Uu接口通信，IAB-node与主演进型基站(MeNB)之间通过LTE Uu接口通信。演进型基站(eNB)与主eNB之间通过X2接口通信，主eNB与IAB-donor之间通过X2接口的控制面部分(X2-C)进行通信，此时IAB-donor也可以看做一个辅助gNB(SgNB)。IAB-node中的IAB-DU通过F1接口和IAB-donor中的CU-CP进行交互。其中，LTE Uu是用于长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络中用户设备(UE)与演进型节点eNB之间的无线接口。
图3为一种多级IAB节点的部署示意图。如图3中示出了三级IAB节点，其中，处于中间的IAB节点中包括IAB移动终端(IAB-MT)和IAB-DU。处于中间的IAB节点中的IAB-MT作为UE通过NR Uu接口与上一级的父节点中的IAB-DU通信，处于中间的IAB节点中的IAB-DU通过NR Uu接口与下一级的子节点中的IAB-MT通信。
本申请实施例提供的SIB9授时方法，基于5G物理层同步的特点，对网络获取的时间进行了校准，不依赖于GPS和1588时钟源，获得了精准的UTC时间，可以为终端提供精准授时。
本申请实施例提供的该SIB9授时方法，可以应用于网络设备，尤其适用于补盲和覆盖延伸的家庭基站以及IAB设备等没有直接的时钟源的网络设备。
在一个示例的实施例中，如图4所示的SIB9授时方法的应用环境示意图。其中，终端402可以与网络设备404进行通信。其中，终端402可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。网络设备404可以为基站。
在一个示例性的实施例中，如图5所示，提供了一种SIB9授时方法的流程示意图，以该方法应用于图4中的网络设备404为例进行说明，包括以下步骤501至步骤504。
501、根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间。
本申请中的SIB9授时方法是为了确定当前同步周期中用于发送SIB9的发送位置所对应的目标UTC时间，并将该目标UTC时间携带在SIB9中发送给终端。
上述发送位置对应的目标UTC时间可以根据当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，以及发送位置与同步起始位置的时间偏移来确定。
其中，同步起始位置是指当前同步周期中帧(frame)号为0,时隙(slot)号为0,符号(symbol)的编号也为0时所指示的位置，可以表示为(frame 0,slot 0,symbol 0)。
示例性的，如下公式(1)所示：
其中，t表示目标UTC时间，t0表示当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，表示发送位置与同步起始位置的时间偏移。
对于网络设备来说，在μ和循环前缀(cyclic prefix，CP)已知的情况下，上述公式(1)中的可以计算出一个固定值，因此想要计算出精准的t，需要计算出精准的t0。其中，μ表示子载波间隔的数据集，不同子载波间隔对应的μ不同。
其中，CP是一种用于在通信系统中对抗多径衰落的技术。它被广泛应用于无线通信系统，如Wi-Fi、LTE和5G等。循环前缀的基本思想是在每个数据符号的开头添加一部分冗余信息，这些冗余信息被称为循环前缀。循环前缀的长度通常是符号长度的一部分，它在时间上与原始数据符号的末尾部分相重合。当信号在无线信道中传播时，由于多径传播的存在，信号会经历不同的传播路径和时延。这些多径信号会在接收端产生相互干扰，导致符号间干扰(Inter-Symbol Interference，ISI)。CP的引入可以有效地对抗多径衰落和符号间干扰。CP的作用是将每个符号的末尾部分复制到符号的开头，形成一个循环结构。这样，在接收端，即使由于多径传播导致信号延迟，接收端仍然可以通过CP与原始数据符号的重合部分进行同步和纠错。通过利用CP，接收端可以在每个符号的有效数据部分之前正确地识别出符号的起始点，从而消除符号间干扰。CP的长度选择需要考虑到多径衰落的最大时延扩展，以确保接收端能够正确地恢复原始数据符号。在无线通信系统中，CP的长度通常根据所使用的调制方式、信道特性和系统要求来确定。
本申请实施例中，CP可以包括：常规循环前缀(normal CP)，或者，扩展循环前缀(Extended CP)。
根据同步规则，在空口同步情况下，当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，相对于UTC时间0的偏移总是为目标值的整数倍。其中，目标值为1024与帧长度的乘积。基于上述同步规则，在确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间时，可以通过对网络UTC时间向下取目标值的整数倍来获取。
在一些实施例中，根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，可以包括但不限于：对网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到起始UTC时间。
示例性，如下公式(2)所示：
其中，t0表示当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，tnet表示网络UTC时间，Tf表示每个桢的长度，也即上述帧长度。
在一些实施例中，根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，包括：根据网络UTC时间和目标值，确定差异参数；在差异参数处于预设范围内时，对网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到起始UTC时间。
在一些实施例中，预设范围的最小值为网络同步误差，预设范围的最大值根据目标值与网络同步误差确定。
示例性的，预设范围的最大值为预设差值。其中，该预设差值为目标值与网络同步误差的差值。
示例性的，上述差异参数可以为对网络UTC时间和目标值进行取余运算得到的余数值。
示例性的，差异参数处于预设范围内可以表示为如下公式(3)所示：
tnet％(1024*T)∈(tnet，1024*Tf-Δtnet) (3)
其中，Δtnet表示网络同步的误差，即从网络获取UTC时间的误差，tnet表示网络UTC时间，Tf表示每个桢的长度，也即上述帧长度。
在一些实施例中，由于在不满足上述公式(2)时，说明差异参数过大或者过小，此时采用上述公式(3)进行计算得到的起始UTC时间并不准确，因此上述实施例中在当满足上述公式(3)时，才执行上述公式(2)的方法来计算当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，可以得到更加准确的结果，从而使得后续计算的目标UTC时间更加精准。
需要说明的是，上述实施例介绍了针对当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，针对下一同步周期中同步起始位置的起始UTC时间可以为：在当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间基础上增加上述目标值得到。在下一同步周期中可以采用新计算得到的起始UTC时间实施SIB9授时方法。
502、获取发送位置相对于同步起始位置的时间偏移。
其中，发送位置为当前同步周期中用于发送SIB9的位置。
在一些实施例中，获取发送位置相对于同步起始位置的时间偏移，包括但不限于：获取发送位置相对于同步起始位置偏移后的目标帧的位置；
获取发送位置相对于同步起始位置偏移后在目标帧内的目标时隙的位置；获取发送位置相对于同步起始位置偏移后在目标时隙内的目标符号的位置；根据目标帧的位置、目标时隙的位置和目标符号的位置，确定时间偏移。
在一些实施例中，目标帧的帧结构包括：常规循环前缀，或者，扩展循环前缀。
在一些实施例中，目标帧的位置为根据目标帧的帧号与目标帧的时间长度确定的。示例性的，目标帧的位置为目标帧的帧号与目标帧的时间长度的乘积。
在一些实施例中，目标时隙的位置为根据目标时隙的时隙号与目标时隙的时间长度确定的。示例性的，目标时隙的位置为目标时隙的时隙号与目标时隙的时间长度的乘积。
在一些实施例中，目标符号的位置为根据目标符号的编号与目标符号的时间长度确定的。示例性的，目标符号的位置为根据目标符号的编号与目标符号的时间长度的乘积。
在一些实施例中，目标时隙的时间长度为根据目标帧的时间长度，以及子载波间隔下每个帧的时隙数确定的；示例性的，目标时隙的时间长度为目标帧的时间长度除以子载波间隔下每个帧的时隙数得到的。
在一些实施例中，目标符号的时间长度为根据目标时隙的时间长度，以及目标时隙对应的符号数确定的。示例性的，目标符号的时间长度为目标时隙的时间长度除以目标时隙对应的符号数得到的。
在标准协议TS38.211中规定了5G系统中的最小时间单位Tc。示例性的，Tc可以表示为以下公式(4)：
Tc＝1/(Δfmax·Nf) (4)
其中，Δfmax表示5G NR系统的频域最大子载波间隔，Δfmax＝480*103Hz，Nf＝4096，Tc＝0.509ns，5G NR系统中带宽最大资源块(Resource Block，RB)数量为273个RB，每个RB包含12个子载波，也即5G NR系统中带宽最大对应273*12＝3276个子载波。因此做快速傅里叶变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)时，频域采样点数不能少于3276才不会有信息丢失。由于计算机的特性，向上取最近的2整数次幂就可以得到4096，IFFT是从频域转换至时域，因此时域采样点也是4096，因此可以得到上述计算公式(4)
本申请中帧长度表示为Tf，该Tf可以基于以下公式(5)计算得到。
Tf＝(ΔfmaxNf/100)·Tc＝10ms (5)
其中，Δfmax表示5G NR系统的频域最大子载波间隔，Δfmax＝480*103Hz，Nf＝4096，Tc＝0.509ns。
每个frame的slot数以及每个slot包含的symbol数，根据每个frame的帧结构为Extended CP还是Normal CP而不同。
对于上述Normal CP而言和以及μ之间的关系如下表1所示，其中，表示每个slot包含的symbol数，/>表示已知μ时每个frame包含的slot数。
表1
对于上述Extended CP而言和以及μ之间的关系如下表2所示。
表2
对于网络设备确定目标帧的CP为Extended CP还是Normal CP的情况下，并且网络设备确定μ的情况下，就可以计算出上述目标时隙的时间长度以及目标符号的时间长度。
示例性的，目标时隙的时间长度为目标帧的时间长度除以确定的μ所对应子载波间隔下每个帧的时隙数得到的，如下公式(6)所示：
其中，在公式(6)中，Tslot可以表示目标时隙的时间长度，Tf可以表示目标帧的时间长度，可以表示确定的μ所对应子载波间隔下每个帧的时隙数
示例性的，目标符号的时间长度为目标时隙的时间长度除以目标时隙对应的符号数得到的，如下公式(7)所示：
其中，Tsymbol可以表示目标符号的时间长度，Tslot可以表示目标时隙的时间长度，可以表示目标时隙对应的符号数。
在计算出目标时隙的时间长度、以及目标符号的时间长度之后，就可以进一步结合目标帧的帧号、目标帧中目标时隙的时隙号，以及目标时隙中目标符号的编号，计算出发送位置相对于同步起始位置的时间偏移。
上述帧号的取值范围可以表示为以下公式(8)：
nf＝{0，……，1023} (8)
其中，nf表示帧号。
上述目标帧中目标时隙的时隙号的取值范围可以表示为以下公式(9)：
其中，表示目标帧中目标时隙的时隙号。
上述目标时隙中目标符号的编号的取值范围可以表示为以下公式(10)
其中，表示目标时隙中目标符号的编号，/>表示在给定的μ下的/>(即目标时隙对应的符号数)。
结合上述公式(6)至(10)，可以得到计算发送位置相对于同步起始位置的时间偏移的公式如以下公式(11)所示：
其中，在公式11中，nf表示目标帧的帧号、Tf表示目标帧的时间长度、表示目标帧中目标时隙的时隙号、Tslot表示目标时隙的时间长度、/>表示目标时隙中目标符号的编号、Tsymbol表示目标符号的时间长度。
503、根据起始UTC时间和时间偏移，确定发送位置对应的目标UTC时间。
在上述步骤中计算出起始UTC时间和时间偏移之后，就可以根据起始UTC时间和时间偏移的和计算出目标UTC时间。
504、基于发送位置向终端发送SIB9，SIB9中携带目标UTC时间。
上述SIB9授时方法，基于对从网络获取的网络URC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，并且基于该起始UTC时间，与SIB9发送位置相对于该同步起始位置的时间偏移，来确定SIB9的发送位置所对应的目标UTC时间，最后基于该发送位置向终端发送SIB9，并在其中携带目标UTC时间。该方案对于精度较低的网络URC时间进行了校准，不依赖于GPS和1588时钟源，获得了精准的UTC时间，可以使得网络设备可以通过SIB9向终端进行精准授时。
SIB9授时与UTC时间的误差由空口同步技术来决定，家庭基站通常通过获取宏站主同步信号(Primary Synchronization Signals，SSB)实现，IAB设备可以用IAB-MT以终端同步方式完成空口同步，而从网络获取UTC时间的时延可以满足本申请实施例提供的SIB9授时方法，例如，NTP以及IAB-MT从上游节点获取SIB9的时延可以满足本申请实施例要求的。
本申请基于5G物理层同步的特点，对网络获取的时间进行了校准，不依赖于GPS和1588时钟源等，获得了精准的UTC时间，可以为终端提供精准授时。根据本申请提供的方法，在网络获取UTC时间的误差小于同步周期的三分之一时(即小于3780ms的情况)均能得到精确的UTC时间，因此本申请对于网络获取时间的误差的宽容度较大。
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的SIB9授时方法的网络设备。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个网络设备实施例中的具体限定可以参见上文中对于SIB9授时方法的限定，在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中，如图6所示，提供了一种网络设备，包括：
确定模块601，用于根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
发送模块602，用于基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
在其中一个实施例中，确定模块601，具体用于：所述根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，包括：对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间；其中，所述目标值为1024与帧长度的乘积。
在其中一个实施例中，确定模块601，具体用于：
所述对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间，包括：根据所述网络UTC时间和所述目标值，确定差异参数；在所述差异参数处于预设范围内时，对所述网络UTC时间向下取所述目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间。
在其中一个实施例中，所述预设范围的最小值为网络同步误差，所述预设范围的最大值根据所述目标值与所述网络同步误差确定。
在其中一个实施例中，确定模块601，具体用于：所述获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，包括：
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后的目标帧的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标帧内的目标时隙的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标时隙内的目标符号的位置；
根据所述目标帧的位置、目标时隙的位置和目标符号的位置，确定所述时间偏移。
在其中一个实施例中，所述目标帧的位置为根据所述目标帧的帧号与所述目标帧的时间长度确定的；
和/或，
所述目标时隙的位置为根据所述目标时隙的时隙号与所述目标时隙的时间长度确定的；
和/或，
所述目标符号的位置为根据所述目标符号的编号与所述目标符号的时间长度确定的。
在其中一个实施例中，所述目标时隙的时间长度为根据所述目标帧的时间长度，以及子载波间隔下每个帧的时隙数确定的；
和/或，
所述目标符号的时间长度为根据所述目标时隙的时间长度，以及所述目标时隙对应的符号数确定的。
在其中一个实施例中，所述目标帧的帧结构包括：常规循环前缀，或者，扩展循环前缀。
上述网络设备中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于网络设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于网络设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个示例性的实施例中，提供了一种网络设备，该网络设备内部结构图可以如图7所示。该网络设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该网络设备的处理器用于提供计算和控制能力。该网络设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该网络设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该网络设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种SIB授时方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的网络设备的限定，具体的网络设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个示例性的实施例中，提供了一种网络设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
在其中一个实施例中，所述根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，包括：
对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间；
其中，所述目标值为1024与帧长度的乘积。
在其中一个实施例中，所述对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间，包括：
根据所述网络UTC时间和所述目标值，确定差异参数；
在所述差异参数处于预设范围内时，对所述网络UTC时间向下取所述目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间。
在其中一个实施例中，所述预设范围的最小值为网络同步误差，所述预设范围的最大值根据所述目标值与所述网络同步误差确定。
在其中一个实施例中，所述获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，包括：
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后的目标帧的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标帧内的目标时隙的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标时隙内的目标符号的位置；
根据所述目标帧的位置、目标时隙的位置和目标符号的位置，确定所述时间偏移。
在其中一个实施例中，所述目标帧的位置为根据所述目标帧的帧号与所述目标帧的时间长度确定的；
和/或，
所述目标时隙的位置为根据所述目标时隙的时隙号与所述目标时隙的时间长度确定的；
和/或，
所述目标符号的位置为根据所述目标符号的编号与所述目标符号的时间长度确定的。
在其中一个实施例中，所述目标时隙的时间长度为根据所述目标帧的时间长度，以及子载波间隔下每个帧的时隙数确定的；
和/或，
所述目标符号的时间长度为根据所述目标时隙的时间长度，以及所述目标时隙对应的符号数确定的。
在其中一个实施例中，所述目标帧的帧结构包括：常规循环前缀，或者，扩展循环前缀。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
在其中一个实施例中，所述根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，包括：
对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间；
其中，所述目标值为1024与帧长度的乘积。
在其中一个实施例中，所述对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间，包括：
根据所述网络UTC时间和所述目标值，确定差异参数；
在所述差异参数处于预设范围内时，对所述网络UTC时间向下取所述目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间。
在其中一个实施例中，所述预设范围的最小值为网络同步误差，所述预设范围的最大值根据所述目标值与所述网络同步误差确定。
在其中一个实施例中，所述获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，包括：
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后的目标帧的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标帧内的目标时隙的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标时隙内的目标符号的位置；
根据所述目标帧的位置、目标时隙的位置和目标符号的位置，确定所述时间偏移。
在其中一个实施例中，所述目标帧的位置为根据所述目标帧的帧号与所述目标帧的时间长度确定的；
和/或，
所述目标时隙的位置为根据所述目标时隙的时隙号与所述目标时隙的时间长度确定的；
和/或，
所述目标符号的位置为根据所述目标符号的编号与所述目标符号的时间长度确定的。
在其中一个实施例中，所述目标时隙的时间长度为根据所述目标帧的时间长度，以及子载波间隔下每个帧的时隙数确定的；
和/或，
所述目标符号的时间长度为根据所述目标时隙的时间长度，以及所述目标时隙对应的符号数确定的。
在其中一个实施例中，所述目标帧的帧结构包括：常规循环前缀，或者，扩展循环前缀。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
在其中一个实施例中，所述根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，包括：
对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间；
其中，所述目标值为1024与帧长度的乘积。
在其中一个实施例中，所述对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间，包括：
根据所述网络UTC时间和所述目标值，确定差异参数；
在所述差异参数处于预设范围内时，对所述网络UTC时间向下取所述目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间。
在其中一个实施例中，所述预设范围的最小值为网络同步误差，所述预设范围的最大值根据所述目标值与所述网络同步误差确定。
在其中一个实施例中，所述获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，包括：
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后的目标帧的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标帧内的目标时隙的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标时隙内的目标符号的位置；
根据所述目标帧的位置、目标时隙的位置和目标符号的位置，确定所述时间偏移。
在其中一个实施例中，所述目标帧的位置为根据所述目标帧的帧号与所述目标帧的时间长度确定的；
和/或，
所述目标时隙的位置为根据所述目标时隙的时隙号与所述目标时隙的时间长度确定的；
和/或，
所述目标符号的位置为根据所述目标符号的编号与所述目标符号的时间长度确定的。
在其中一个实施例中，所述目标时隙的时间长度为根据所述目标帧的时间长度，以及子载波间隔下每个帧的时隙数确定的；
和/或，
所述目标符号的时间长度为根据所述目标时隙的时间长度，以及所述目标时隙对应的符号数确定的。
在其中一个实施例中，所述目标帧的帧结构包括：常规循环前缀，或者，扩展循环前缀。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种SIB9授时方法，其特征在于，所述方法包括：
根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；
获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；
根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间，包括：
对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间；
其中，所述目标值为1024与帧长度的乘积。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述网络UTC时间向下取目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间，包括：
根据所述网络UTC时间和所述目标值，确定差异参数；
在所述差异参数处于预设范围内时，对所述网络UTC时间向下取所述目标值的整数倍，以得到所述起始UTC时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设范围的最小值为网络同步误差，所述预设范围的最大值根据所述目标值与所述网络同步误差确定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，包括：
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后的目标帧的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标帧内的目标时隙的位置；
获取所述发送位置相对于所述同步起始位置偏移后在所述目标时隙内的目标符号的位置；
根据所述目标帧的位置、目标时隙的位置和目标符号的位置，确定所述时间偏移。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述目标帧的位置为根据所述目标帧的帧号与所述目标帧的时间长度确定的；
和/或，
所述目标时隙的位置为根据所述目标时隙的时隙号与所述目标时隙的时间长度确定的；
和/或，
所述目标符号的位置为根据所述目标符号的编号与所述目标符号的时间长度确定的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标时隙的时间长度为根据所述目标帧的时间长度，以及子载波间隔下每个帧的时隙数确定的；
和/或，
所述目标符号的时间长度为根据所述目标时隙的时间长度，以及所述目标时隙对应的符号数确定的。
8.一种网络设备，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据从网络获取的网络UTC时间，确定当前同步周期中同步起始位置的起始UTC时间；获取发送位置相对于所述同步起始位置的时间偏移，所述发送位置为所述当前同步周期中用于发送SIB9的位置；根据所述起始UTC时间和所述时间偏移，确定所述发送位置对应的目标UTC时间；
发送模块，用于基于所述发送位置向终端发送所述SIB9，所述SIB9中携带所述目标UTC时间。
9.一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
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| CN202311862322.2A CN117956564A (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | Sib9授时方法、网络设备和存储介质 |
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2023
- 2023-12-29 CN CN202311862322.2A patent/CN117956564A/zh active Pending
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