一种时间同步方法及通信设备与流程

文档序号:15626131发布日期:2018-10-09 23:01阅读:279来源:国知局

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种时间同步方法及通信设备。



背景技术:

在无线移动通信系统中,无线通信信道存在衰落、阴影效应和多径效应等等,这使得通信系统中的通信设备接收的无线信号的功率具有较大的动态变化范围,一般的,这种动态变化范围会影响接收机对信号的使用,所以一般会通过agc(automaticgaincontrol,自动增益控制)技术来调整接收机的接收增益,以确保接收的无线信号的功率保持在合理的范围内。

有别于传统蜂窝网通信系统中的依靠历史信息对当前接收信号进行agc调整的方式,在无线自组网通信系统中,接收机在每次接收信号后则基于本次所接收的信号自身进行agc调整,这是因为在无线自组网通信系统中,通信设备接收信号以突发性为主,所以通过本次接收信号自身进行本次agc调整,可以尽量确保agc调整的准确性。

另外,在无线自组网通信系统中,通信设备需要与系统中的定时设备进行时间同步,以获得系统时间,按照系统时间进行正常的数据收发。然而,在目前的无线自组网通信系统中,通信设备进行时间同步与agc调整是相互独立的,两者之间并无任何关联,在实际中,通信设备进行agc调整的幅度可能较大,即agc调整的波动可能较大,如果通信设备在此时进行时间同步的话,较大波动的agc调整会导致接收数据的接收幅度有较大变化,影响同步的相关运算结果,对时间同步的准确性造成影响,导致误同步的发生。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种时间同步方法及通信设备,用于解决目前时间同步的准确性较低而导致误同步的技术问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下:

第一方面,提供一种时间同步方法,该方法包括:

获得通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,m为大于等于2的整数;

根据所述m个增益调整结果,确定所述通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态;

若达到所述增益调整稳定状态,则根据接收的定时参考信号进行同步处理,以与发送所述定时参考信号的定时设备取得时间同步。

在一种可能的实现方式中,在根据接收的定时参考信号进行同步处理之前,所述方法还包括:

将预存的同步序列与连续接收的接收信号进行相关运算,以获得所述接收信号在每个数据采样时刻的相关值;

将所获得的所有相关值按照连续的预定长度划分为至少一个比较窗;

将所述至少一个比较窗中的任一比较窗中的第一相关值所对应的信号确定为所述定时参考信号;其中,所述第一相关值为所述任一比较窗中最大且超过与其邻近的相关值一定阈值的相关值;

根据接收的定时参考信号进行同步处理,以与发送所述定时参考信号的定时设备取得时间同步,包括:

将所述定时参考信号所对应的数据采样时刻确定为同步时刻;

根据所述同步时刻,获得所述定时设备的基准时间;

将所述通信设备的时间调整为与所述基准时间一致,以取得与所述定时设备之间的时间同步。

在一种可能的实现方式中,获得通信设备在m个调整周期内进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,包括:

取i为1到m的整数,依次执行以下步骤:

每隔预定时间间隔,获取第i个调整周期内的第i接收数据;其中,所述第i接收数据为每隔所述预定时间间隔后开始的预定时长内连续接收的数据;

确定所述第i接收数据的平均接收能量与预定目标能量之间的能量差值;

根据所述与预定目标能量之间的能量差值,确定所述第i个调整周期内的增益调整量;

根据所述第i个调整周期内的增益调整量对所述第i接收数据的平均接收能量进行调整,以完成所述通信设备在所述第i个调整周期内的接收增益的调整。

在一种可能的实现方式中,所述通信设备包括至少两个接收天线,通过所述至少两个接收天线分别接收所述第i接收数据;所述方法还包括:

确定分别用于接收所述第i接收数据的所述至少两个天线所对应的至少两个平均接收能量;

确定所述至少两个平均接收能量中与所述预定目标能量之间的差值最小的平均接收能量;

将与所述差值最小的平均接收能量对应的接收通道作为后续工作的通道。

在一种可能的实现方式中,根据所述m个增益调整结果,确定所述通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态,包括:

若所述m个调整周期中的后m-1个调整周期的增益调整量均小于预定调整量阈值,则确定达到所述增益调整稳定状态。

在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:

在所述通信设备进行时间同步的过程中,确定在所述m个调整周期之后的调整周期内是否存在增益调整量大于等于所述预定调整量阈值的调整周期;

若存在,则中断正在进行的时间同步操作。

在一种可能的实现方式中,根据接收的定时参考信号进行同步处理,以与发送所述定时参考信号的定时设备取得时间同步,包括:

根据所述定时参考信号进行同步处理,以获得与所述定时设备之间的初始同步;

根据预定校验方式对在所述初始同步之后所接收的第一帧数据进行校验,以获得校验结果;

若所述校验结果表明对所述第一帧数据的译码正确,则确定与所述定时设备取得时间同步。

在一种可能的实现方式中,在与发送所述定时参考信号的定时设备取得时间同步之后,所述方法还包括:

接收第二帧数据;

若所述第二帧数据为定时帧,则确定当前时刻与所述取得时间同步的时刻之间的时间间隔是否大于预定时长;

若所述时间间隔大于所述预定时长,则根据所述第二帧数据再次进行时间同步处理。

在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:

在所述通信设备进行时间同步的过程中,确定所述通信设备的接收增益调整是否保持所述增益调整稳定状态;

若未保持所述增益调整稳定状态,则中断正在进行的时间同步操作。

第二方面,提供一种通信设备,该通信设备包括:

获得模块,用于获得所述通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,m为大于等于2的整数;

第一确定模块,用于根据所述m个增益调整结果,确定所述通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态;

同步模块,用于若达到所述增益调整稳定状态,则根据接收的定时参考信号进行同步处理,以与发送所述定时参考信号的定时设备取得时间同步。

在一种可能的实现方式中,所述通信设备还包括:

运算模块,用于在所述同步模块根据接收的定时参考信号进行同步处理之前,将预存的同步序列与连续接收的接收信号进行相关运算,以获得所述接收信号在每个数据采样时刻的相关值;

划分模块,用于将所获得的所有相关值按照连续的预定长度划分为至少一个比较窗;

第二确定模块,用于将所述至少一个比较窗中的任一比较窗中的第一相关值所对应的信号确定为所述定时参考信号;其中,所述第一相关值为所述任一比较窗中最大且超过与其邻近的相关值一定阈值的相关值;

所述同步模块用于:

将所述定时参考信号所对应的数据采样时刻确定为同步时刻;

根据所述同步时刻,获得所述定时设备的基准时间;

将所述通信设备的时间调整为与所述基准时间一致,以取得与所述定时设备之间的时间同步。

在一种可能的实现方式中,所述获得模块用于:

取i为1到m的整数,依次执行以下步骤:

每隔预定时间间隔,获取第i个调整周期内的第i接收数据;其中,所述第i接收数据为每隔所述预定时间间隔后开始的预定时长内连续接收的数据;

确定所述第i接收数据的平均接收能量与预定目标能量之间的能量差值;

根据所述与预定目标能量之间的差值,确定所述第i个调整周期内的增益调整量;

根据所述第i个调整周期内的增益调整量对所述第i接收数据的平均接收能量进行调整,以完成所述通信设备在所述第i个调整周期内的接收增益的调整。

在一种可能的实现方式中,所述通信设备包括至少两个接收天线,通过所述至少两个接收天线分别接收所述第i接收数据;所述通信设备还包括:

第三确定模块,用于确定分别用于接收所述第i接收数据的所述至少两个天线所对应的至少两个平均接收能量;

第四确定模块,用于确定所述至少两个平均接收能量中与所述预定目标能量之间的差值最小的平均接收能量;

第五确定模块,用于将与所述差值最小的平均接收能量对应的接收通道作为后续工作的通道。

在一种可能的实现方式中,所述第一确定模块用于:

若所述m个调整周期中的后m-1个调整周期的增益调整量均小于预定调整量阈值,则确定达到所述增益调整稳定状态。

在一种可能的实现方式中,所述通信设备还包括:

第六确定模块,用于在所述通信设备进行时间同步的过程中,确定在所述m个调整周期之后的调整周期内是否存在增益调整量大于等于所述预定调整量阈值的调整周期;

同步中断模块,用于若存在,则中断正在进行的时间同步操作。

在一种可能的实现方式中,所述同步模块用于:

根据所述定时参考信号进行同步处理,以获得与所述定时设备之间的初始同步;

根据预定校验方式对在所述初始同步之后所接收的第一帧数据进行校验,以获得校验结果;

若所述校验结果表明对所述第一帧数据的译码正确,则确定与所述定时设备取得时间同步。

在一种可能的实现方式中,所述通信设备还包括:

接收模块,用于在所述同步模块与发送所述定时参考信号的定时设备取得时间同步之后,接收第二帧数据;

第七确定模块,用于若所述第二帧数据为定时帧,则确定当前时刻与所述取得时间同步的时刻之间的时间间隔是否大于预定时长;

所述同步模块,还用于若所述时间间隔大于所述预定时长,则根据所述第二帧数据再次进行时间同步处理。

在一种可能的实现方式中,所述通信设备还包括:

第七确定模块,用于在所述通信设备进行时间同步的过程中,确定所述通信设备的接收增益调整是否保持所述增益调整稳定状态;

同步中断模块,用于若未保持所述增益调整稳定状态,则中断正在进行的时间同步操作。

第三方面,提供另一种通信设备,该通信设备包括处理器、存储器和收发机,其中,收发机在处理器的控制下接收和发送数据,存储器中保存有预设的程序,处理器读取存储器中的程序,按照该程序执行如第一方面中任一所述的时间同步方法。

基于上述技术方案,本发明实施例中,是先获得通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,由于m为大于2的整数,即可以先获得通信设备在多个调整周期内进行接收增益调整所获得多个增益调整结果,进而再根据多个增益调整结果来判断通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态,只有在通信设备的接收增益调整达到增益调整稳定状态时才进行时间同步处理,因为通信设备的接收增益调整达到增益调整稳定状态即表明接收增益调整的波动较小,此时对于时间同步的影响较小,这样可以尽量减弱甚至消除由于agc调整对时间同步的影响,进而提高时间同步的准确性,以尽量减少误同步的发生。

也就是说,本发明实施例中是将通信设备的时间同步与agc调整结合起来,将agc调整达到稳定作为进行时间同步的时机,即可以通过agc调整是否达到稳定来确定时间同步进行的时机,通过将agc调整与时间同步进行联合处理,可以尽量减少现有技术中对时间同步的影响较大的因素的影响,提高时间同步的准确性和有效性。

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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中时间同步方法的流程图;

图2为本发明实施例中通信设备的结构框图;

图3为本发明实施例中通信设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,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它实施例,都属于本发明保护的范围。

另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种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这三种情况。另外,本文中字符“/”,在不做特别说明的情况下,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

如图1所示,本发明实施例中的时间同步方法的流程描述如下。

步骤101:获得通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,m为大于等于2的整数;

步骤102:根据m个增益调整结果,确定通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态;

步骤103:若达到增益调整稳定状态,则根据接收的定时参考信号进行同步处理,以与发送定时参考信号的定时设备取得时间同步。

根据步骤101-步骤103的描述可知,在本发明实施例中,是先获得通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,由于m为大于2的整数,即可以先获得通信设备在多个调整周期内进行接收增益调整所获得多个增益调整结果,进而再根据多个增益调整结果来判断通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态,只有在通信设备的接收增益调整达到增益调整稳定状态时才进行时间同步处理,因为通信设备的接收增益调整达到增益调整稳定状态即表明接收增益调整的波动较小,此时对于时间同步的影响较小,这样可以尽量减弱甚至消除由于agc调整对时间同步运算的影响,进而提高时间同步的准确性,以尽量减少误同步的发生。

也就是说,本发明实施例中是将通信设备的时间同步与agc调整结合起来,将agc调整达到稳定作为进行时间同步的时机,即可以通过agc调整是否达到稳定来确定时间同步进行的时机,通过将agc调整与时间同步进行联合处理,可以尽量减少现有技术中对时间同步的影响较大的因素的影响,提高时间同步的准确性和有效性。

本发明实施例中,通信设备达到增益调整稳定状态即表明通信设备的接收增益调整达到稳定,例如随着调整的进行,连续几次调整周期中每个调整周期的增益调整量均较小,而增益调整量是指在对应的调整周期内,接收增益值在调整后与调整前的差值,例如对于某个调整周期来说,调整之前的接收增益值是50db,而调整之后的接收增益值是68db,那么对于该调整周期来说,其增益调整量即为18db。

本发明实施例中的通信设备可以是处于无线自组网通信系统中的通信设备,或者也可以是处于其它目前agc调整和时间同步独立进行的通信网络中的通信设备,在具体实施过程中,通信设备例如可以是终端设备,或者也可以是通信系统中的其它网元。

可以将通信设备按照属性不同划分为两类,一类是定时节点,另一类是普通节点。定时节点维护系统的帧定时,每隔一定周期(比如100ms)定时发送定时帧,普通节点在初始入网时,不能发送信息而只能接收信息,需要通过接收定时节点发送的定时帧以获得网络系统的帧同步而进入在网状态之后,才能接收信息。

也就是说,普通节点可以具有入网状态和在网状态两种状态,而其中的入网则是与定时节点取得时间同步的过程。当然,对于定时节点来说,可以将其理解为一直处于在网状态,即可以将定时节点看作是已经完成入网而处于在网状态的普通节点。

在本发明实施例中,为了判断通信设备的接收增益调整是否达到稳定,可以先通过步骤101获得通信设备在多个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的多个增益调整结果,并且这里所指的多个调整周期是指在时间上连续的多个调整周期,通过对连续的多个调整周期的增益调整结果进行分析,则可以确定通信设备在一段时间内的agc调整是否达到稳定。

本发明实施例中,例如可以按照以下方式获得m个增益调整结果:针对m个调整周期内的任意一个调整周期,例如以第i个调整周期为例,每隔预定时间间隔,先获得第i个调整周期内的第i接收数据,其中的第i接收数据为每隔预定时间间隔后开始的预定时长内连续接收的数据,再确定第i接收数据的平均接收能量与预定目标能量之间的能量差值,例如将第i接收数据的平均接收能量称作第i平均接收能量,以及将第i平均接收能量与预定目标能量之间的能量差值称作第i能量差值,进而再根据第i能量差值确定第i个调整周期内的增益调整量,例如将第i个调整周期内的增益调整量称作第i增益调整量,最后再根据第i增益调整量对第i平均接收能量进行调整,例如在第i平均接收能量的基础上增大第i增益调整量,即将第i平均接收能量与第i增益调整量之和作为调整后的第i平均接收能量,以完成通信设备在所述第i个调整周期内的接收增益的调整。

其中,调整周期是指采集多长时间段内所获得的数据作为一次agc调整的依据,例如可以取10us长度内的数据作为一个调整周期内进行agc调整的基础数据,另外,对于连续接收的数据流来说,可以每隔一定时间间隔获得一个调整周期的数据,考虑到目前进行一次agc调整所花费的时间大概为60us-70us,并且时间间隔需要大于一次agc调整所花费的时间,那么则可以将时间间隔设置为70us或者80us,当然也不宜设置的过大,设置过大的话则会花费较多的时间才能完全获得m个调整周期的数据,耗时过长。

按照上述例子,在通信设备所接收的连续的数据流中,可以每隔70us取一段10us长度内的数据作为一个调整周期内的基准数据进行计算,那么70us即可以理解为上述的预定时间间隔,而10us即可以理解为上述的预定时长。

例如对于其中一个调整周期来说,10us内所接收的数据的平均接收能量为p平均,而预定目标能量为p目标,那么可以计算p平均和p目标之间的能量差值δp,进而再根据δp确定本调整周期的增益调整量,例如可以直接将δp作为本调整周期的增益调整量,或者也可以将相较于δp略微增大或减小的能量值作为本调整周期的增益调整量。另外,在具体实施过程中中,增益调整量可以具有实际的上限和下限,当所计算的增益调整量超过实际的上限或下限,那么实际进行调整的增益调整调整量可以按照上限或下限设置。

在确定了本调整周期的增益调整量之后,再将p平均调整前述的增益调整量,这样通过一次性调整就可以调整到位,确保调整的有效性和快速进行。另外,具体是在p平均的基础上增大还是减小增益调整量,可以根据δp的正负确定,目的是将p平均调整之后所获得能量值尽量趋近或者等于p目标。

通过上述方式,可以获得一个调整周期的增益调整结果,如此重复即可获得m个调整周期的m个增益调整结果。在具体实施过程中,m的具体取值可以根据通信设备进行一次agc调整所花费的时间、取多长时间段内的数据作为基准数据以及实时通信环境等因素综合确定,或者也可以根据经验值而定,例如可以将m的取值设置为3,即根据3个调整周期即可大致判断出通信设备的agc调整是否趋于稳定。

在获得了m个增益调整结果之后,可以判断除第一个调整周期外的其余m-1个调整周期对应的m-1个增益调整量是否均小于预定调整量阈值,如果均小于预定量阈值,则表明随着调整的进行,每次调整的幅度都较小,由于调整波动较小,则可以认为agc调整是逐渐趋于稳定了。为了能够尽量保证调整的稳定性,可以将预定调整量阈值设置为较小的值,例如设置为3db,假设在三个调整周期内的增益调整量分别为4db、2db和1db,可见后两次的增益调整量均小于3db,此时则可以认为通信设备的agc调整达到了增益调整稳定状态,进而可以在此时即进行时间同步操作。

由于在进行时间同步的过程中,通信设备的agc调整还是在持续进行的,那么在进行时间同步的过程中,如果之前所确定的增益调整稳定状态又被打破了呢?进一步地,本发明实施例中,在进行时间同步的过程中,通信设备可以再检测在m个调整周期之后的调整周期内是否存在增益调整量大于等于预定调整量阈值的调整周期,若存在,则表明在进行时间同步的过程中,之前的增益调整稳定状态被打破,为了确保时间同步的准确性,此时则可以中断正在进行的时间同步操作。

继续前述例子,在三个调整周期内的增益调整量分别为4db、2db和1db时,即可确定达到增益调整稳定状态进而进行时间同步操作,在该三个调整周期之后,可能存在以下情形:

1)在第4个周期,其对应的增益调整量为4db,由于4db大于预定调整量阈值,则表明之前的增益调整稳定状态被打破了,即增益调整又不稳定了,也就是说,在本发明实施例中,确定增益调整达到稳定状态至少需要两个周期的增益调整量来进行判断,因为只要增益调整不稳定就会对时间同步的准确性造成影响,所以一旦确定增益调整不稳定了就可以中断时间同步操作的进行,以尽量确保时间同步的准确性,避免误同步。

2)在第4、第5、第6个调整周期的增益调整量分别为2db、2.8db和4db,可见第6个调整周期的增益调整量大于预定调整量阈值,则表明在第6个调整周期时之前的增益调整稳定状态被打破了,此时则可以中断正在进行的时间同步操作。

也就是说,无论是在同步阶段的哪个时刻出现agc调整不稳定的情形,都会对时间同步产生较大的影响,所以在同步的过程中,无论何时检测到agc调整不稳定,均认为会影响正在进行的时间同步的准确性,为了减少误同步,均可以中断正在进行的时间同步操作。即,当在进行该时间同步之前或者正在进行时间同步的过程中,均可以通过判断agc调整是否稳定来确定是否会对时间同步的准确性造成影响,进而决定是否要进行同步或者是否要中断正在进行的时间同步操作,尽量减少误同步的发生。

在实际中,通信设备可能具有多个接收天线,在接收数据的过程中,多个天线可以同时分别接收数据,而由于天线在通信设备中的位置不同或者由于天线材质不同,通过各个天线所接收到的数据的平均能量也可能不同,即虽然所接收的数据本身之间不存在差异,但是平均接收能量却可能不同,此时可以分别计算每个天线所对应的多个平均接收能量,再将多个平均接收能量分别与预定目标能量进行比较以确定出与预定目标能量之间的差值最小的一个天线,与预定目标能量之间的差值最小,表明该天线的接收通道受外界或通信系统的影响越小,那么则可以将该天线对应的接收通道作为通信设备后续工作的通道。

也就是说,本发明实施例中的方法可以扩展到具有多接收天线的通信设备中进行应用,其判断agc调整是否达到稳定的方式亦可采用前述所说明的方式,并且通过将多个接收通道分别所对应的平均接收能量均与预定目标能量进行比较的方式以确定出最优工作通道,可以提高接收天线的有效利用,同时也可以确保后续接收信号的有效传输和处理。

对于步骤103来说,例如可以采用以下方式来取得与定时设备之间的时间同步,此处的定时设备即可以理解为是前述的定时节点。

首先,通信设备可以从连续接收的数据流中确定出定时帧所在的位置,由于定时帧中携带有定时参考信号,即在进行同步操作之前,可以先从接收的连续的数据流中确定出定时参考信号。

例如对于连续接收的1000帧数据,可以先根据预存的同步序列与所接收的接收信号进行相关运算,以获得接收信号在每个数据采样时刻的相关值,例如通过卷积运算可以计算出1000帧数据在每个数据采样时刻的相关值,例如可以获得1000个相关值。

再将计算得到的1000个相关值按照连续的预定长度划分为至少一个比较窗,例如按照连续的128个相关值将1000个相关值划分为7个比较窗,则每个比较窗包括连续的128个相关值,在将其划分为了7个比较窗之后,还剩余104个相关值,可选的,可以将剩余的104个相关值加入最后一个比较窗中,那么此时第7个比较窗则包含232个相关值,可替代地,还可以将剩余的104个相关值再单独纳入另外一个新的比较窗,例如纳入第8个比较窗。在具体实施过程中,用于划分比较窗的预定长度(例如前述例子中的128)可以根据同步序列的长度而定,或者也可以根据通信系统的性质而设置为经验值,本发明实施例对此不作限制。

进一步地,再将至少一个比较窗中可能的任一个比较窗(例如第一比较窗)中的第一相关值所对应的信号确定为定时参考信号,其中的第一相关值为第一比较窗中相关值最大且超过与其邻近的相关值一定阈值的相关值,也就是说,以单个比较窗为单位,只要从某一个比较窗确定出符合前述条件的第一相关值,就可以将该第一相关值所对应的信号确定为定时参考信号。

具体来说,以第一比较窗为例,可以先确定出第一比较窗中取值最大的相关值(即最大相关值),再判断该最大相关值是否超过与其邻近的相关值一定阈值。其中,与最大相关值邻近的相关值可以是指该最大相关值之前的所有相关值和/或该最大相关值之后的所有相关值,或者可以是指该最大相关值之前或之后最相邻的预定数量个相关值,例如在128的长度中,若确定第64个相关值为最大值,那么可以将1-63和/或65-128的相关值看作是与第64个相关值邻近的相关值,或者也可以将23-63和/或65-105的相关值看作是与第64个相关值邻近的相关值。而邻近的相关值的一定阈值可以是指所有的邻近的相关值的平均值的一定阈值,例如当将23-63的相关值看作是与第64个相关值邻近的相关值时,那么则可以先计算第23-第63的相关值的平均值,再判断64是否大于该平均值的3倍,如果确定64大于该平均值的3倍,则可以将相关值为64对应的信号确定为定时参考信号。也就是说,在根据相关值确定定时参考信号时,不仅要考虑相关值自身的大小,还需要考虑与其邻近的相关值之间的数值关系,这样可以在较大程度上确保确定定时参考信号的准确性。

如果接收信号因为经过agc调整且发生了较大幅度的波动,那么相关结果也会出现较大波动,进而导致相关结果的峰值容易被误判造成误同步,这也是为什么agc调整的幅度较大会影响时间同步的准确性的原因。

在获得定时参考信号之后,进一步地,再将所确定出的定时参考信号对应的数据采样时刻确定为同步时刻,再以所确定的同步时刻为基准,获得定时节点与该同步时刻对应的基准时间,最后再将通信设备自身的时间调整为与前述的基准时间一致,以取得与定时设备之间的时间同步,如果通信设备是在入网阶段进行时间同步的话,在完成时间同步之后,则可以进入在网状态,进而进行数据收发。

通过与定时设备取得时间同步,通信设备可以获得系统时间,进而可以正常进行后续的数据接收或数据发射,确保数据收发的准确性。

在具体实施过程中,可以将采用上述方式取得与定时设备之间的时间同步看作是初始同步,为了进一步地验证同步的准确性,可选的,在采用上述方式取得初始同步后,可以根据预定校验方式对在初始同步之后所接收的数据进行校验,例如可以先对所接收的数据进行信息解调和信道译码等解析操作,再通过crc(cyclicredundancycheck,即循环冗余校验码)校验方式对解析出的数据进行校验,以根据数据对应的帧结构判断数据部分是否正确译码,若译码准确,则验证之前的同步操作是准确的。

也就是说,在初始同步之后,可以再通过对所接收的数据进行校验来验证同步的准确性。另外,为了避免由于与同步相隔太久的时间漂移而导致对同步验证的准确性的误判,可以在一次同步之后的较短时间间隔内便进行前述的同步准确性的验证,以尽量避免其它因素对于该次同步验证的准确性的影响。

由于通信设备与定时设备之间的硬件差异以及通信网络的影响,在间隔进行一次时间同步之后的时间段内,可能会由于时间漂移导致通信设备与定时设备之间的时间同步再次存在时间偏差,为了调整该时间偏差以减少时间漂移的影响,通信设备可以再次进行时间同步处理。例如若通信设备确定所接收的某帧数据(例如第二帧数据)为定时设备所发送的定时帧,并且确定当前时刻与上一次取得时间同步的时刻之间的时间间隔大于预定时长,则可以根据该定时帧所携带的定时参考信号再次与定时设备进行时间同步。

其中,预定时长的设置可以根据通信设备自身的硬件参数以及通信网络的通信情况等因素综合确定,在实际中,时间漂移一般需要较长时间才能形成,所以预定时长可以设置的稍微长一点,这样可以避免通信设备在一次同步之后再频繁地进行时间同步,以便于通信设备能够尽量有效利用频谱资源进行常规数据的收发,以增强通信设备自身的设备利用效率。

请参见图2,基于同一发明构思,本发明实施例,提供了一种通信设备,该通信设备包括获得模块201、第一确定模块202和同步模块203,而且本发明实施例中的获得模块201、第一确定模块202和同步模块203可以通过硬件处理器来实现相关功能单元。其中:

获得模块201,用于获得通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,m为大于等于2的整数;

第一确定模块202,用于根据m个增益调整结果,确定通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态;

同步模块203,用于若达到增益调整稳定状态,则根据接收的定时参考信号进行同步处理,以与发送定时参考信号的定时设备取得时间同步。

在一种可能的实施方式中,通信设备还可以包括:

运算模块,用于在同步模块203根据接收的定时参考信号进行同步处理之前,将预存的同步序列与连续接收的接收信号进行相关运算,以获得接收信号在每个数据采样时刻的相关值;

划分模块,用于将所获得的所有相关值按照连续的预定长度划分为至少一个比较窗;

第二确定模块,用于将至少一个比较窗中的任一比较窗中的第一相关值所对应的信号确定为定时参考信号;其中,第一相关值为任一比较窗中最大且超过与其邻近的相关值一定阈值的相关值;

同步模块203可以用于:

将定时参考信号所对应的数据采样时刻确定为同步时刻;

根据所述同步时刻,获得所述定时设备的基准时间;

将所述通信设备的时间调整为与所述基准时间一致,以取得与所述定时设备之间的时间同步。

在一种可能的实施方式中,获得模块201可以用于:

取i为1到m的整数,依次执行以下步骤:

每隔预定时间间隔,获取第i个调整周期内的第i接收数据;其中,第i接收数据为每隔预定时间间隔后开始的预定时长内连续接收的数据;

确定第i接收数据的平均接收能量与预定目标能量之间的能量差值;

根据与预定目标能量之间的能量差值,确定第i个调整周期内的增益调整量;

根据第i个调整周期内的增益调整量对第i接收数据的平均接收能量进行调整,以完成通信设备在第i个调整周期内的接收增益的调整。

在一种可能的实施方式中,通信设备包括至少两个接收天线,通过至少两个接收天线分别接收第i接收数据;通信设备还可以包括:

第三确定模块,用于确定分别用于接收第i接收数据的至少两个天线所对应的至少两个平均接收能量;

第四确定模块,用于确定至少两个平均接收能量中与预定目标能量之间的差值最小的平均接收能量;

第五确定模块,用于将与差值最小的平均接收能量对应的接收通道作为后续工作的通道。

在一种可能的实施方式中,第一确定模块202可以用于:

若m个调整周期中的后m-1个调整周期的增益调整量均小于预定调整量阈值,则确定达到增益调整稳定状态。

在一种可能的实施方式中,通信设备还可以包括:

第六确定模块,用于在通信设备进行时间同步的过程中,确定在m个调整周期之后的调整周期内是否存在增益调整量大于等于预定调整量阈值的调整周期;

同步中断模块,用于若存在,则中断正在进行的时间同步操作。

在一种可能的实施方式中,同步模块203可以用于:

根据定时参考信号进行同步处理,以获得与定时设备之间的初始同步;

根据预定校验方式对在初始同步之后所接收的第一帧数据进行校验,以获得校验结果;

若校验结果表明对第一帧数据的译码正确,则确定与定时设备取得时间同步。

在一种可能的实施方式中,通信设备还可以包括:

接收模块,用于在同步模块203与发送定时参考信号的定时设备取得时间同步之后,接收第二帧数据;

第七确定模块,用于若第二帧数据为定时帧,则确定当前时刻与取得时间同步的时刻之间的时间间隔是否大于预定时长;

同步模块,还用于若时间间隔大于预定时长,则根据第二帧数据再次进行时间同步处理。

由于本发明实施例中的通信设备可以用于执行图1所示的时间同步方法,因此对于本发明实施例中的通信设备包括的各功能模块所能够实现的功能及一些实现过程可参考图1所示的方法部分实施例部分的描述,在此不再赘述。

请参见图3,基于同一发明构思,本发明实施例还提供另一种通信设备,该通信设备包括存储器301、处理器302和收发机303,存储器301、收发机303与处理器302之间可以通过总线300连接,或者也可以通过专门的连接线连接,图3中以通过总线300连接为例进行图示说明。其中,收发机303在处理器302的控制下可以接收和发送数据,存储器301中保存有预设的程序,处理器302读取存储器301中的程序,按照该程序执行以下步骤:

获得通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,m为大于等于2的整数;

根据m个增益调整结果,确定通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态;

若达到增益调整稳定状态,则根据接收的定时参考信号进行同步处理,以与发送定时参考信号的定时设备取得时间同步。

其中,在图3中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器301代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机303可以是多个元件,即包括发送机和收发机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器302负责管理总线架构和通常的处理,存储器301可以存储处理器302在执行操作时所使用的数据。

处理器302具体可以是通用的cpu(中央处理器),或者可以是asic(applicationspecificintegratedcircuit,特定应用集成电路),或者可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路,可以是基带芯片,等等。

存储器301的数量可以是一个或多个。存储器301可以包括rom(readonlymemory,只读存储器)、ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)或磁盘存储器,等等。

在一种可能的实施方式中,处理器302通过读取存储器301中的程序,还可以按照该程序执行以下步骤:

将预存的同步序列与连续接收的接收信号进行相关运算,以获得接收信号在每个数据采样时刻的相关值;

将所获得的所有相关值按照连续的预定长度划分为至少一个比较窗;

将至少一个比较窗中的任一比较窗中的第一相关值所对应的信号确定为定时参考信号;其中,第一相关值为任一比较窗中最大且超过与其邻近的相关值一定阈值的相关值;

将定时参考信号所对应的数据采样时刻确定为同步时刻;

根据同步时刻,获得定时设备的基准时间;

将通信设备的时间调整为与基准时间一致,以取得与定时设备之间的时间同步。

在一种可能的实施方式中,处理器302通过读取存储器301中的程序,还可以按照该程序执行以下步骤:

取i为1到m的整数,依次执行以下步骤:

每隔预定时间间隔,获取第i个调整周期内的第i接收数据;其中,第i接收数据为每隔预定时间间隔后开始的预定时长内连续接收的数据;

确定第i接收数据的平均接收能量与预定目标能量之间的能量差值;

根据与预定目标能量之间的能量差值,确定第i个调整周期内的增益调整量;

根据第i个调整周期内的增益调整量对第i接收数据的平均接收能量进行调整,以完成通信设备在第i个调整周期内的接收增益的调整。

在一种可能的实施方式中,通信设备包括至少两个接收天线,通过至少两个接收天线分别接收第i接收数据;处理器302通过读取存储器301中的程序,还可以按照该程序执行以下步骤:

确定分别用于接收第i接收数据的至少两个天线所对应的至少两个平均接收能量;

确定至少两个平均接收能量中与预定目标能量之间的差值最小的平均接收能量;

将与差值最小的平均接收能量对应的接收通道作为后续工作的通道。

在一种可能的实施方式中,处理器302通过读取存储器301中的程序,还可以按照该程序执行以下步骤:

若m个调整周期中的后m-1个调整周期的增益调整量均小于预定调整量阈值,则确定达到增益调整稳定状态。

在一种可能的实施方式中,处理器302通过读取存储器301中的程序,还可以按照该程序执行以下步骤:

在通信设备进行时间同步的过程中,确定在m个调整周期之后的调整周期内是否存在增益调整量大于等于预定调整量阈值的调整周期;

若存在,则中断正在进行的时间同步操作。

在一种可能的实施方式中,处理器302通过读取存储器301中的程序,还可以按照该程序执行以下步骤:

根据定时参考信号进行同步处理,以获得与定时设备之间的初始同步;

根据预定校验方式对在初始同步之后所接收的第一帧数据进行校验,以获得校验结果;

若校验结果表明对第一帧数据的译码正确,则确定与定时设备取得时间同步。

在一种可能的实施方式中,处理器302通过读取存储器301中的程序,还可以按照该程序执行以下步骤:

接收第二帧数据;

若第二帧数据为定时帧,则确定当前时刻与取得时间同步的时刻之间的时间间隔是否大于预定时长;

若时间间隔大于预定时长,则根据第二帧数据再次进行时间同步处理。

本发明实施例中,通过对处理器302进行设计编程,可以将前述图1所示的时间同步方法所对应的代码固化到芯片内,从而使芯片在运行时能够执行图1所示的时间同步方法,如何对处理器302进行设计编程为本领域技术人员所公知的技术,这里不再赘述。

本发明实施例中,是先获得通信设备在m个调整周期内分别进行接收增益调整所获得的m个增益调整结果,由于m为大于2的整数,即可以先获得通信设备在多个调整周期内进行接收增益调整所获得多个增益调整结果,进而再根据多个增益调整结果来判断通信设备的接收增益调整是否达到增益调整稳定状态,只有在通信设备的接收增益调整达到增益调整稳定状态时才进行时间同步处理,因为通信设备的接收增益调整达到增益调整稳定状态即表明接收增益调整的波动较小,此时对于时间同步的影响较小,这样可以尽量减弱甚至消除由于agc调整对时间同步的影响,进而提高时间同步的准确性,以尽量减少误同步的发生。

也就是说,本发明实施例中是将通信设备的时间同步与agc调整结合起来,将agc调整达到稳定作为进行时间同步的时机,即可以通过agc调整是否达到稳定来确定时间同步进行的时机,通过将agc调整与时间同步进行联合处理,可以尽量减少现有技术中对时间同步的影响较大的因素的影响,提高时间同步的准确性和有效性。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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