无线通信系统、无线终端以及时刻同步方法与流程

本发明涉及无线通信系统、无线终端以及时刻同步方法。

本申请基于在2016年5月18日向日本申请的日本特愿2016-099714号要求优先权，并将其内容引用于此。

背景技术：

存在以下情况：在2个装置间或2个模块间，将一个装置或模块所具有的时刻信息向另一个装置或模块传输，使另一个装置或模块保持的时刻与一个装置或模块所具有的时刻同步。例如，在组入控制中的模块间的同步中，设法通过实时os（operationsystem，操作系统）中的中断处理来抑制处理抖动（jitter）。此外，在ntp（networktimeprotocol，网络时间协议）中，经由网络向时刻服务器接入的装置使由本装置保持的时钟对准于从时刻服务器送来的时刻信息来对时刻进行同步。在ntp中，设法抑制网络上的设备（路由器、开关等）中的中继机构所带来的传输波动。

在无线lan（localareanetwork，局域网）中，具备称为tsf（timingsynchronizationfunction，定时同步功能）的、用于在基站与终端之间取时刻同步的功能。基站使用周期地发送的信标信号，向终端报知自身所保持的时钟的值。接收了该信标信号的终端使自身的时钟对准于在其中设定的时钟的值（例如，参照非专利文献1）。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：守倉　正博、外１名、「８０２．１１高速無線ｌａｎ教科書」、インプレス、2005年1月、p.103～106。

技术实现要素：

发明要解决的课题

将实时os作为基础的组入模块为特别的硬件结构，因此，容易变成缺乏通用性且高价的装置。因此，对于将便宜和通用性作为主要条件的传感器网络的终端不是有效的。

另一方面，ntp能够提供给连接于网络的通用装置，但是，即使单道传输延迟固定，也由于在应用层与物理层之间的处理中产生的处理时间的波动，时刻同步的精度只得到几十毫秒程度。

在以无线lan为首的通信用无线规范中，mac（mediumaccesscontrol，介质访问控制）层中的自主的等待发送或自动的再次发送控制频繁地发生，因此，在通信所涉及的时间中产生不可靠性。因此，在接收到包含时刻信息的信号的终端对准自身的时钟时，存在其时钟值从正确的值较大地背离的可能性。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供能够在利用无线进行通信的装置间使时钟高精度地同步的无线通信系统、无线终端以及时刻同步方法。

用于解决课题的方案

本发明的第一实施方式中的无线通信系统是，一种无线通信系统，具备第一无线装置和第二无线装置，其中，所述第一无线装置具备：第一时钟；以及无线发送部，个别地无线发送定时信息、和从所述第一时钟取得的时刻即作为发送了所述定时信息的时刻的发送时刻所涉及的时刻信息，所述第二无线装置具备：第二时钟；无线接收部，个别地接收被无线发送的所述定时信息和所述时刻信息；以及校正部，基于所述无线接收部接收到所述定时信息时的所述第二时钟示出的时刻即参照时刻和从所述时刻信息得到的所述发送时刻来校正所述第二时钟。

根据本发明的第二实施方式，在上述的第一实施方式的无线通信系统中，所述校正部使所述无线接收部检测出所述定时信息所涉及的无线帧的同步时为接收到所述定时信息时。

根据本发明的第三实施方式，在上述的第二实施方式的无线通信系统中，所述校正部基于所述参照时刻、所述发送时刻和所述定时信息的传输时间来校正所述第二时钟。

根据本发明的第四实施方式，在上述的第一、第二和第三实施方式的任一个的无线通信系统中，所述第二无线装置还具备记录部，所述记录部对与所述第二时钟的时刻的校正有关的履历信息进行记录，所述校正部基于所述履历信息来计算所述第二时钟的时刻的偏差的趋势，基于计算出的所述趋势和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间来进一步校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

根据本发明的第五实施方式，在上述的第四实施方式的无线通信系统中，所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻的校正后的时刻的信息，所述校正部基于从在过去校正所述第二时钟起到下一次校正时刻为止的期间和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

根据本发明的第六实施方式，在上述的第四实施方式的无线通信系统中，所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻校正后的时刻和所述时刻中的所述第二时钟的校正幅度的信息，所述校正部基于从时刻校正起到进行下一次时刻校正为止的期间和所述校正幅度来计算所述第二时钟的固定时间中的偏差，基于计算出的所述固定时间中的偏差和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

本发明的第七实施方式中的无线终端是，一种无线终端，所述无线终端是具备无线基站和无线终端的无线通信系统中的无线终端，其中，所述无线终端具备：无线接收部，个别地接收从所述无线基站发送的定时信息、和在所述定时信息被发送时所述无线基站所具备的第一时钟示出的时刻即发送时刻所涉及的时刻信息；第二时钟；以及校正部，基于所述无线接收部接收到所述定时信息时的所述第二时钟示出的时刻即参照时刻和从所述时刻信息得到的所述发送时刻来校正所述第二时钟。

本发明的第八实施方式中的时刻同步方法是，一种时刻同步方法，所述方法是具备第一无线装置和第二无线装置的无线通信系统执行的时刻同步方法，其中，所述时刻同步方法具有：发送步骤，所述第一无线装置个别地无线发送定时信息、和从所述第一无线装置所具备的第一时钟取得的时刻即作为发送了所述定时信息的时刻的发送时刻所涉及的时刻信息；接收步骤，所述第二无线装置个别地接收被无线发送的所述定时信息和所述时刻信息；以及校正步骤，所述第二无线装置基于接收到所述定时信息时的所述第二无线装置所具备的第二时钟示出的时刻即参照时刻和从所述时刻信息得到的所述发送时刻来校正所述第二时钟。

根据本发明的第九实施方式，在上述的第八实施方式的时刻同步方法中，在所述校正步骤中，使检测出所述定时信息所涉及的无线帧的同步时为接收到所述定时信息时。

根据本发明的第十实施方式，在上述的第九实施方式的时刻同步方法中，在所述校正步骤中，所述第二无线装置基于所述参照时刻、所述发送时刻和所述定时信息的传输时间来校正所述第二时钟。

根据本发明的第十一实施方式，在上述的第八、第九和第十实施方式的任一个的时刻同步方法中，还具有记录步骤，在其中，所述第二无线装置对与所述第二时钟的时刻的校正有关的履历信息进行记录，在所述校正步骤中，基于所述履历信息来计算所述第二时钟的时刻的偏差的趋势，基于计算出的所述趋势和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间来进一步校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

根据本发明的第十二实施方式，在上述的第十一实施方式的时刻同步方法中，所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻的校正后的时刻的信息，在所述校正步骤中，基于从在过去校正所述第二时钟起到下一次校正时刻为止的期间和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

根据本发明的第十三实施方式，在上述的第十一实施方式的时刻同步方法中，所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻校正后的时刻和所述时刻中的所述第二时钟的校正幅度的信息，在所述校正步骤中，基于从时刻校正起到进行下一次时刻校正为止的期间和所述校正幅度来计算所述第二时钟的固定时间中的偏差，基于计算出的所述固定时间中的偏差和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

发明效果

根据本发明，能够在利用无线进行通信的装置间使时钟高精度地同步。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的无线通信系统的结构的图。

图2是第一实施方式的无线通信系统中的时刻同步的顺序图。

图3是示出第一实施方式的时刻校正的微调整的例子的图。

图4是示出第一实施方式的时刻校正的微调整的例子的图。

图5是第二实施方式的无线通信系统中的时刻同步的顺序图。

图6是示出第三实施方式的时刻同步系统的工作的顺序图。

图7是示出第四实施方式的时刻同步系统的工作的顺序图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式。

（第一实施方式）

图1是示出第一实施方式的时刻同步系统1的结构的图。该图所示的时刻同步系统1具备无线装置100（第一无线装置、无线基站）和无线装置200（第二无线装置、无线终端）。时刻同步系统1被包含在具备多个无线装置的无线通信系统中。

无线装置100具备gps（globalpositioningsystem，全球定位系统）部110、控制部120和无线部130（无线发送部）。利用脉冲线路141和串行线路（serialline）151连接gps部110和控制部120之间。利用串行线路152连接控制部120和无线部130之间。

gps部110为装载有gps的gps模块。gps部110对gps卫星的时刻的信息进行接收。控制部120为例如由cpu（centralprocessingunit，中央处理单元）或各种存储器构成的控制模块。控制部120进行各部的控制或各种运算。控制部120具备gps控制部121、无线控制部122、校正部123和时钟124（第一时钟）。gps控制部121对gps部110进行控制。无线控制部122对无线部130进行控制。校正部123进行时钟124的时刻校正。无线部130为无线模块，对rf（radiofrequency：无线频率）信号进行收发。

再有，在无线装置100中，在控制部120的外部设置时钟124也可。

无线装置200具备无线部210（无线接收部）、无线控制部220、传感器控制部230和传感器部240。利用串行线路251连接无线部210和无线控制部220之间。利用脉冲线路242和串行线路252连接无线控制部220和传感器控制部230之间。

无线部210为无线模块，对rf信号进行收发。无线控制部220为对无线部210进行控制的模块，例如由cpu或各种存储器构成。无线控制部220具备校正部221、履历记录部222和时钟223（第二时钟）。校正部221进行时钟223的时刻校正。履历记录部222对与时钟223的时刻校正有关的履历信息进行记录。

传感器控制部230为对传感器部240进行控制的模块。传感器控制部230具备校正部231和时钟232。校正部231进行时钟232的时刻校正。传感器部240为具备任意的传感器的传感器模块。

再有，在无线装置200中，在无线控制部220的外部设置时钟223也可。

此外，关于无线装置200，在无线装置200的外部设置传感器部240或者传感器控制部230和传感器部240也可。此外，在一个传感器模块中设置传感器控制部230和传感器部240也可。

图2是时刻同步系统1中的时刻同步的顺序图。在该图中，示出了无线装置100为无线基站10而无线装置200为终端站20的情况下的例子。无线基站10经由无线线路对1个以上的终端站20广播（broadcast）时刻信息，在无线基站10与终端站20之间谋求时刻同步。

使用图2来对无线基站10内的模块间的时刻同步进行说明。

无线基站10的控制部120从gps部110通过串行线路151取得接收的gps卫星的时刻的信息的话，根据控制部120的负载在取得时产生时间的波动，不能正确地取得该时刻的信息。因此，在无线基站10中，在gps部110与控制部120之间同时设置脉冲线路141和串行线路151，gps部110使用脉冲线路141将定时信息向控制部120传输。具体地，gps部110在时刻信息之前利用脉冲线路141将sync（脉冲）作为定时信息传输（步骤s11）。将从gps部110每秒输出的pps（pulsepersecond，每秒脉冲数）信号用作定时信息也可。

控制部120利用中断立即接收该定时信息。控制部120的校正部123在定时信息的接收时参照并记录控制部120所具有的时钟124中的时刻（以下，称为“参照时刻”。）t1。另一方面，gps部110也在传输根据sync（脉冲）的定时信息时参照并记录gps卫星的时刻t1。然后，gps部110使用串行线路传输与从gps卫星接收的时刻t1有关的信息即时刻信息t1（步骤s12）。也就是说，时刻信息t1为能够取得时刻t1的信息。

控制部120经由串行线路151接收时刻信息t1。控制部120的校正部123从时刻信息t1取得gps卫星的时刻t1。校正部123基于记录的参照时刻t1和从时刻信息t1得到的时刻t1，校正本模块所具有的时钟124。具体地，校正部123将参照时刻t1与时刻t1的差分（t1-t1）作为校正幅度，进行时钟124的时刻校正，以使时钟124的时刻为减去校正幅度后的时刻。此时，校正部123对从控制部120接收定时信息起到接收与gps卫星的时刻有关的时刻信息为止的经过时间进行测量，也考虑该时间来进行时钟124的时刻校正也可。校正部123利用与后述的图3或图4所示的处理同样的处理进行考虑了该经过时间的时刻校正。在该情况下，在控制部120中设置对与时钟124的时刻校正有关的履历信息进行记录的履历记录部。

使用图2来对无线基站10与终端站20之间的时刻同步进行说明。

无线基站10的无线部130将定型格式的信号作为定时信息经由无线线路发送。此时，在伴随着csma/ca等随机接入控制或再次发送控制的情况下，无线基站10的控制部120不能控制实际的发送定时。因此，加上在终端站20接收上述的定时信息之前由于随机接入控制或再次发送控制产生的延迟，终端站20不能在正确的时刻取得定时信息。因此，在无线基站10与终端站20之间分别个别地传输定时信息和时刻信息。

具体地，无线基站10的无线部130先将sync作为定时信息通过无线进行传输（步骤s21）。关于定时信息，期望提高发送的优先度。此外，为了使终端站20的无线部210中的接收工作所需要的时间尽可能地短，定时信息期望设定为短的帧长度的帧。

终端站20的无线部210通过无线从无线基站10接收定时信息。再有，从无线基站10的无线部130发送无线信号起到终端站20的无线部210接收该无线信号为止所涉及的时间与由csma/ca等控制造成的延迟相比充分小。无线部210当接收定时信息时立即利用中断向无线控制部220输出定时信息。无线控制部220的校正部221利用中断立即接收定时信息，参照并记录此时的时钟223中的时刻即参照时刻t2。另一方面，无线基站10的校正部123也在无线部130传输定时信息时，参照并记录本站所具有的时钟124中的时刻t2。即，时刻t2为无线基站10发送了定时信息的时刻。参照时刻t2为终端站20接收到定时信息的时刻。

无线基站10的校正部123使用串行线路152将与时钟124的时刻t2有关的信息即时刻信息t2向无线部130传输。时刻信息t2为能够取得时刻t2的信息。无线部130对时刻信息t2进行无线发送（步骤s22）。

在终端站20中，无线控制部220的校正部221从接收的时刻信息t2取得无线基站10的时钟124的时刻t2。校正部221基于记录的参照时刻t2和从时刻信息t2取得的时刻t2，校正时钟223。具体地，校正部221将从参照时刻t2减去时刻t2得到的差分（t2-t2）作为校正幅度，校正时钟223的时刻，以使时钟223的时刻为减去校正幅度后的时刻。

此外，校正部221在进行时钟223的时刻的校正时，测量从终端站20接收定时信息起到接收与无线基站10所具有的时钟124的时刻有关的信息即时刻信息为止的经过时间δt，进而考虑该经过时间δt也可。使用图3来对进一步考虑了经过时间δt的时刻校正进行说明。

图3是示出时刻校正的微调整的例子的图。在该图中，示出了对在定时信息的到来时刻与时刻信息的到来时刻之间产生的偏差进行微调整的例子。

将无线基站10发送了定时信息时的时钟124的时刻设为t，将终端站20接收到定时信息时的时钟223的参照时刻设为t，将设定了时刻t的时刻信息设为时刻信息（t）。履历记录部222将前次校正部221进行时钟223的时刻校正后的时刻记录为履历信息。校正部221基于从进行前次的时钟223的时刻校正后的时刻起到接收到定时信息时的参照时刻t为止的期间p和经过时间δt，估计经过时间δt之间的时钟223的偏差。例如如（t-t）×δt/p那样估计该偏差。校正部221在时钟223的时刻的校正时也追加该偏差来进行校正。也就是说，校正部221将（t-t）×（1+δt/p）作为校正幅度来进行时钟223的时刻校正，以使时钟223的时刻为减去校正幅度后的时刻。

图4是示出时刻校正的微调整的另一例子的图。在该图中，示出了基于在此之前的时刻校正的履历来进行时刻校正的微调整的例子。

终端站20的履历记录部222每当时刻校正时将校正部221进行时钟223的时刻校正后的时刻与该时刻校正中的时钟223的校正幅度对应起来记录。校正部221进行时钟223的时刻校正后的时刻为校正后的时刻。校正部221基于该时刻和校正幅度利用加权平均（weightedaveraging）等统计手法估计固定期间中的时钟223的偏差幅度m。校正部221基于估计的偏差幅度m和经过时间δt，估计经过时间δt之间的时钟223的偏差（例如，m×δt），在校正时也追加该偏差。

具体地，履历记录部222在校正部221进行第n次（n=1，2，…）时刻校正时，将从时刻信息取得的时刻tn与时钟223的校正幅度（tn-tn）+mn×δtn对应起来记录。tn为第n次时刻校正时的参照时刻。此外，mn为第n次时刻校正时的固定期间中的时钟223的偏差幅度。δtn为在第n次时刻校正时从终端站20接收定时信息起到接收时刻信息为止的经过时间δt。在该情况下，使用进行过去n次（n为2以上的整数）时刻校正时的信息，计算固定期间中的时钟223的偏差幅度m来作为式（1）所示的mn。校正部221将（（t-t）+m×δt）作为校正幅度，进行时钟223的时刻校正，以使时钟223的时刻为减去校正幅度后的时刻。

[数式1]

。

使用图2来对终端站20中的模块间的时刻同步进行说明。在终端站20内个别地存在对无线部210进行控制的无线控制部220和时钟223、以及对传感器部240进行控制的传感器控制部230和时钟232。像这样，存在在终端站中个别地存在对无线部进行控制的模块和时钟以及对传感器等进行控制的模块和时钟的情况。在该情况下，对无线部210进行控制的无线控制部220需要在与对传感器部240进行控制的传感器控制部230之间谋求时刻同步。传感器控制部230从无线控制部220通过串行线路252取得无线控制部220所具有的时钟223的时刻的话，根据传感器控制部230的负载在取得时产生时间的波动，不能正确地取得该时刻。因此，在无线控制部220与传感器控制部230之间同时设置脉冲线路242和串行线路252，无线控制部220使用脉冲线路242将定时信息向传感器控制部230传输。具体地，无线控制部220的校正部221在时刻信息之前将定时信息经由脉冲线路242向传感器控制部230传输（步骤s31）。

传感器控制部230利用中断立即接收该定时信息。传感器控制部230的校正部231在定时信息的接收时参照并记录传感器控制部230所具有的时钟232的时刻（以下，称为“参照时刻”。）t3。另一方面，无线控制部220的校正部221也在传输定时信息时参照并记录无线控制部220所具有的时钟223的时刻t3。然后，无线控制部220的校正部221在时钟223的时刻通过串行线路252将与t3有关的信息向传感器控制部230传输（步骤s32）。

传感器控制部230经由串行线路252接收时刻信息t3。传感器控制部230的校正部231从时刻信息t3取得无线控制部220所具有的时钟223示出的时刻t3。校正部231基于记录的参照时刻t3和从时刻信息t3得到的时刻t3，校正本模块所具有的时钟232。具体地，校正部231将参照时刻t3与时刻t3的差分（t3-t3）作为校正幅度来进行时钟232的时刻校正，以使时钟232示出的时刻为减去校正幅度后的时刻。此时，校正部231测量从传感器控制部230接收定时信息起到接收与无线控制部220所具有的时钟223的时刻有关的时刻信息为止的经过时间，也考虑该经过时间来进行时钟232的时刻校正也可。校正部231利用与图3或图4所示的处理同样的处理进行考虑了该经过时间的时刻校正。在该情况下，在传感器控制部230中设置对与时钟232的时刻校正有关的履历信息进行记录的履历记录部。

再有，在上述中，对无线基站10广播发送定时信息和时刻信息的情况进行了说明，但是，也可以发送给特定的终端站20。

根据本实施方式，使时钟在无线装置100与无线装置200之间同步，因此，无线装置100的无线部130个别地无线发送定时信息和从本装置的时钟124取得的时刻即作为发送了定时信息时的时刻的发送时刻所涉及的时刻信息。无线装置200的无线部210个别地接收无线发送的定时信息和时刻信息。无线装置200的校正部221基于接收到定时信息时的本装置的时钟223的时刻即参照时刻和从时刻信息得到的发送时刻，校正时钟223的时刻。

无线装置200的履历记录部222对与时钟223的时刻的校正有关的履历信息进行记录，由此，校正部221基于根据该履历信息计算出的时钟223的时刻的偏差的趋势以及从接收定时信息起到接收时刻信息为止的经过时间，能够进一步校正该经过时间中的时钟223的时刻的偏差。

例如，校正部221基于从在过去校正时钟223的时刻起到下一次校正时刻为止的期间和从接收定时信息起到接收时刻信息为止的经过时间，校正该经过时间中的时钟223的时刻的偏差。

此外，例如，校正部221从履历信息取得从时刻校正起到进行下一个时刻校正为止的期间和校正幅度的信息，基于取得的这些信息来计算时钟223的固定时间中的偏差。校正部221基于计算出的固定时间中的偏差和从接收定时信息起到接收时刻信息为止的经过时间，校正该经过时间中的时钟223的时刻的偏差。

由此，能够使时钟在无线装置100与无线装置200之间高精度且便宜地同步。

（第二实施方式）

本实施方式的时刻同步系统与第一实施方式同样地从无线基站对终端站经由无线线路广播时刻信息，在无线基站与终端站间谋求时刻同步。但是，本实施方式的时刻同步系统在模块间进行时刻同步时在定时信息之前发送示出该定时信息的发送时刻的时刻信息。以下，以与第一实施方式的差分为中心来进行说明。

本实施方式的时刻同步系统的结构与图1所示的第一实施方式的时刻同步系统1同样。也就是说，无线装置100能够装载gps模块，接收gps卫星的时刻。

图5是示出本实施方式的时刻同步系统的工作的顺序图。在该图中，示出了无线装置100为无线基站10a而无线装置200为终端站20a的情况下的例子。再有，无线基站10a与终端站20a之间的时刻同步和第一实施方式中的无线基站10与终端站20之间的时刻同步同样，因此，省略说明。

使用图5来对在无线基站10a内的模块间的时刻同步进行说明。无线基站10a与第一实施方式的无线基站10同样地在gps部110与控制部120之间同时设置脉冲线路141和串行线路151。gps部110使用脉冲线路将定时信息向控制部120传输。可是，与第一实施方式不同，gps部110使用串行线路151在时刻t4之前预先传输与gps卫星的时刻t4有关的信息即时刻信息t4（步骤s51）。其中，与gps卫星的时刻有关的信息也可以不包含在使用串行线路151进行传输时产生的时间的波动以下的单位的信息。控制部120的校正部123当从gps部110接收时刻信息t4时从时刻信息t4取得gps卫星的时刻t4并对其进行记录。

然后，gps部110在gps卫星的时刻t4所涉及的整秒等定时使用脉冲线路141传输定时信息（步骤s52）。控制部120利用中断立即接收该定时信息。控制部120的校正部123基于与已经取得的gps卫星的时刻t4有关的信息和时刻t4所涉及的定时信息的接收来校正本模块所具有的时钟124。也就是说，校正部123将接收到该定时信息的定时捕捉为在步骤s51中先接收的gps卫星的时刻t4所涉及的整秒等定时来校正时钟124。因此，需要在gps部110与控制部120之间预先共有定时信息的发送定时为gps卫星的时刻所涉及的整秒等定时的情况。可是，不需要如第一实施方式那样gps部110记录定时信息的发送时刻或者控制部120参照本模块所具有的时钟124来记录定时信息的接收时刻和时刻信息的接收时刻。

图5所示的步骤s61~步骤s62中的无线基站10a与终端站20a之间的时刻同步的顺序和图2所示的第一实施方式的步骤s21~步骤s22中的无线基站10与终端站20之间的时刻同步的顺序同样。

使用图5来对在终端站20a内的模块间的时刻同步进行说明。终端站20a与第一实施方式的终端站20同样地在无线控制部220与传感器控制部230之间同时设置脉冲线路242和串行线路252。无线控制部220的校正部221使用脉冲线路242将定时信息向传感器控制部230传输。可是，与第一实施方式不同，无线控制部220的校正部221使用串行线路252在定时信息之前预先传输与本模块所具有的时钟223的时刻t5有关的信息即时刻信息t5（步骤s71）。其中，与时钟223的时刻有关的信息也可以不包含在使用串行线路252进行传输时产生的时间的波动以下的单位的信息。传感器控制部230的校正部231当接收时刻信息t5时，从时刻信息t5取得时刻t5并对其进行记录。

无线控制部220的校正部221在时钟223的时刻t5所涉及的整秒等定时使用脉冲线路242将定时信息向传感器控制部230传输（步骤s72）。传感器控制部230利用中断立即接收该定时信息。传感器控制部230的校正部231基于与之前的无线控制部220所具有的时钟223的时刻t5有关的信息和时刻t5所涉及的定时信息的接收，校正本模块所具有的时钟232。也就是说，校正部231将接收到该定时信息的定时捕捉为在步骤s71中先接收的无线控制部220所具有的时钟223的时刻t5所涉及的整秒等定时，校正本模块所具有的时钟233。因此，需要在无线控制部220与传感器控制部230之间预先共有定时信息的发送定时为无线控制部220所具有的时钟223的时刻所涉及的整秒等定时的情况。可是，在第二实施方式中，不需要如第一实施方式那样无线控制部220记录定时信息的发送时刻或者传感器控制部230参照本模块所具有的时钟232来记录定时信息的接收时刻和时刻信息的接收时刻。

（第三实施方式）

第三实施方式中的时刻同步系统与第一和第二实施方式同样地被包含在无线通信系统中。时刻同步系统从无线基站对终端站经由无线线路广播时刻信息，在无线基站与终端站之间谋求时刻同步。无线基站具备从自gps卫星接收的信号取得时刻和pps信号的gps部。在第三实施方式中也与第一和第二实施方式同样地，无线基站使用由gps部取得的正确的时刻来谋求本站的时钟与终端站的时钟的同步。第三实施方式中的无线基站具备与在第一实施方式中说明的无线装置100所具备的结构同样的结构。第三实施方式中的终端站具备与在第一实施方式中说明的无线装置200所具备的结构同样的结构。

在无线基站中的gps部110与控制部120之间的时刻同步与第一或第二实施方式中的时刻同步同样。在终端站中的无线控制部220与传感器控制部230之间的时刻同步也与第一或第二实施方式中的时刻同步同样。以下，对在无线基站与终端站之间的时刻同步进行说明。

无线基站将具有预先确定的格式的信号作为定时信息（sync）经由无线线路发送。发送定时信息的无线帧的帧长度为固定长度。在定时信息的格式中，接着在无线帧的排头配置的前导码（preamble）而配置有示出无线帧所包含的信号为定时信息的同步字。同步字为预先确定的信号方式。在终端站接收到包含同步字的信号的情况下，终端站即使不进行针对接收的信号的解调和解码，也能够检测同步字。同步字也可以作为前导码被配置在无线帧的排头。

在进行使用了csma/ca等的随机接入控制或再次发送控制的情况下，基站装置难以控制发送定时信息的发送定时。在从基站装置开始发送定时信息的处理起到终端站完成接收定时信息的处理为止的时间包含由随机接入控制或再次发送控制产生的延迟。因此，在规定的定时基站装置发送定时信息而在该定时终端站装置接收定时信息是困难的。

第三实施方式的时刻同步系统与第一实施方式的时刻同步系统1同样地，无线基站个别地传输定时信息和时刻信息，终端站进行使延迟的影响减少的时刻同步。

图6是示出第三实施方式的时刻同步系统的工作的顺序图。在该图中，示出了无线装置100为无线基站10b而无线装置200为终端站20b的情况。

参照图6来对第三实施方式的时刻同步方法中的无线基站10b的工作进行说明。当在无线基站10b中开始时刻同步的工作时，无线控制部122对无线部130指示定时信息的发送（步骤s101）。无线部130为了获得发送权而进行载波侦听（carriersensing）（cs）。无线部130当获得发送权时将完成了载波侦听的情况向无线控制部122通知（步骤s102），开始定时信息（sync）的发送（步骤s103）。

无线部130当结束发送定时信息时，将完成了定时信息的发送的情况向无线控制部122通知（步骤s104）。无线控制部122当从无线部130通知发送完成时，取得时钟124示出的时刻（t2）。无线控制部122将取得的时刻存储为完成了由无线部130进行的定时信息的发送的发送时刻。无线控制部122对无线部130指示包含示出发送时刻的信息的、时刻信息的发送（步骤s105）。无线部130在利用载波侦听获得了发送权之后发送时刻信息（步骤s106）。

在终端站20b中，在无线部210接收到从无线基站10b发送的定时信息（sync）的情况下，无线部210检测同步字。无线部210将检测出同步字的情况向无线控制部220通知（步骤s201）。无线控制部220当接收同步字检测的通知时，将时钟223示出的时刻（t’6）取得为参照时刻，对取得的时刻（t’6）进行存储。即，无线控制部220将检测出同步字时判定为接收到定时信息时，对时刻（t’6）进行存储。

无线部210当完成针对接收的定时信息的信号的信号处理时将完成了信号处理的情况向无线控制部220通知（步骤s202）。在信号处理中例如包含针对定时信息的信号所包含的phr报头（header）的处理、有效负载（payload）所包含的数据的解调、使用了crc的错误检测等处理。无线部210从无线基站10b接收时刻信息，从时刻信息取得发送时刻（t2）。无线部210将发送时刻（t2）向无线控制部220通知（步骤s203）。无线控制部220当取得发送时刻（t2）时，校正时钟223。

无线控制部220的校正部221基于存储的参照时刻（t’6）、通知的发送时刻（t2）和定时信息的帧长度来校正时钟223。校正部221为了计算定时信息的接收所需要的时间（t6）而使用定时信息的帧长度。定时信息的传输所需要的时间（t6）为从无线部210开始定时信息的接收起到无线部210完成定时信息的接收为止的时间。时间（t6）也可以称为定时信息的传输时间。在无线基站10b与终端站20b之间的无线通信中使用的传输速度被预先确定，因此，校正部221能够根据定时信息的帧长度和传输速度计算时间（t6）。校正部221代替定时信息的帧长度而使用定时信息的数据量来计算时间（t6）也可。

使从无线基站10b到终端站20b的传输区间中的传输时间大致为零，校正部221根据时刻（t’6）和时间（t6）估计无线基站10b完成定时信息的发送时的时钟223示出的时刻（t6=t’6+t6）。校正部221将发送时刻t2与时刻（t6）的差分（t6-t2）用作校正幅度，对时钟223进行校正。

在第三实施方式中，无线控制部220也应用基于在图3或图4中示出的、到从无线基站10b取得发送时刻为止经过的经过时间δt的、时刻校正也可。即，校正部221基于差分（t6-t2）和经过时间δt中的时刻偏差来校正时钟223也可。经过时间δt中的时刻偏差为在从时刻t6到取得时刻信息的经过时间δt中在时钟124与时钟223之间产生的时刻偏差。

到无线部210完成针对定时信息的信号的信号处理为止所需要的时间存在根据无线部210的处理速度、处理负载发生变化的情况。在第三实施方式中，无线部210将同步字的检测向无线控制部220通知，由此，无线控制部220能够取得开始定时信息的接收后的定时。同步字的检测几乎不受无线部210的处理速度、处理负载的影响。因此，通过使用检测出同步字的时刻（t’6）和定时信息的传输所需要的时间（t6），从而校正部221能够取得无线基站10b完成了定时信息的发送时的时钟223的时刻。

第三实施方式中的终端站20b能够抑制伴随着mac层中的自主的等待发送的延迟和由接收处理产生的延迟的影响，使时钟223与时钟124同步。

（第四实施方式）

第四实施方式中的时刻同步系统与第一、第二和第三实施方式同样地被包含在无线通信系统中。第四实施方式的、在无线基站中对完成了定时信息的发送时的时钟223示出的时刻进行估计的顺序与第三实施方式不同。

图7是示出第四实施方式的时刻同步系统的工作的顺序图。在该图中，示出了无线装置100为无线基站10c而无线装置200为终端站20c的情况。第四实施方式的时刻同步方法中的无线基站10c的工作与第三实施方式的无线基站10b的工作（步骤s101~s105）相同，因此，省略重复的说明。

参照图7来对第四实施方式的时刻同步方法中的终端站20c的工作进行说明。在终端站20b中，在无线部210接收到从无线基站10c发送的定时信息（sync）的情况下，无线部210对同步字进行检测。无线部210将检测出同步字的情况向无线控制部220通知（步骤s211）。无线控制部220当接收同步字检测的通知时，取得时钟223示出的时刻（t’6），存储取得的时刻（t’6）。

无线部210当完成针对接收的定时信息的信号的信号处理时，将完成了信号处理的情况向无线控制部220通知（步骤s212）。无线控制部220当接收信号处理完成的通知时，将时钟223示出的时刻（t’7）取得为完成时刻，对取得的时刻（t’7）进行存储。无线部210从无线基站10b接收时刻信息，从时刻信息取得发送时刻（t2）。发送部210将发送时刻（t2）向无线控制部220通知（步骤s213）。无线控制部220当取得发送时刻（t2）时校正时钟223。

校正部221基于存储的时刻（t’6）和时刻（t’7）、通知的发送时刻t2、以及定时信息的帧长度，校正时钟223。校正部221根据定时信息的帧长度和在无线基站10c与终端站20c之间的无线通信中使用的传输速度来计算定时信息的接收所需要的时间（t6）。校正部221计算从时刻（t’6）到时刻（t’7）的时间（t’7）。校正部221根据计算出的时间（t’7）和时间（t6）来计算无线部210针对包含定时信息的信号的信号处理所需要的时间（t7=t’7-t6）。在信号处理中例如包含针对定时信息的信号所包含的phr报头的处理、有效负载所包含的数据的解调、使用了crc的错误检测等处理。

使从无线基站10c到终端站20c的传输区间中的传输时间大致为零，校正部221根据时刻（t’7）和时间（t7）估计无线基站10c完成了定时信息的发送时的时钟223示出的时刻（t7=t’7-t7）。校正部221将发送时刻t2与时刻（t7）的差分（t7-t2）用作校正幅度，对时钟223进行校正。

在第四实施方式中，校正部221也应用基于在图3或图4中示出的、到从无线基站10c取得发送时刻为止经过的经过时间δt的、时刻校正也可。即，基于差分（t7-t2）和在从时刻t7到取得时刻信息的经过时间δt中产生的时钟124与时钟223的时刻偏差，校正部221对时钟223进行校正也可。校正部221以时刻（t’7）为起点测量经过时间δt也可。

在第四实施方式的终端站20c中，无线部210将针对定时信息的信号处理的完成向无线控制部220通知。无线控制部220的校正部221基于参照时刻（t’6）、定时信息的接收所需要的时间（t6）、以及在信号处理完成被通知时时钟223示出的时刻（t’7）即完成时刻，计算无线部210针对包含定时信息的信号的信号处理所需要的时间（t7）。校正部221基于计算出的时间（t7）和完成时刻（t’7）来校正时钟223。通过以上的工作，第四实施方式中的终端站20c能够抑制伴随着mac层中的自主的等待发送的延迟和由接收处理产生的延迟的影响，使时钟124与时钟223同步。

根据上述的实施方式，时刻同步系统从时刻同步所涉及的信息即时刻信息分离与定时有关的信息即定时信息，分别传输时刻信息和定时信息。由此，能够在不伴随着特别的硬件结构的情况下达成无线装置间或者无线装置内的模块间的高精度（几十μ秒程度）的时刻同步。

具体地，在无线装置间的定时信息的传输中使用无线线路，在无线装置内的模块间的定时信息的传输中使用脉冲线路等通用且高速的线路。

无线装置（或模块）将定时信息向其他的无线装置（或模块）发送，从本装置（或模块）的时钟取得该定时信息的发送时刻。然后，无线装置（或模块）在发送定时信息之后，将设定有取得的时刻的时刻信息向其他的无线装置（或模块）发送。由此，避免通信所涉及的时间的不可靠性。

或者，在模块间事先规定定时信息为表示与时刻信息关联的整秒（也包含整毫秒等）的信息的情况。时刻信息与由定时信息表示的定时（秒）相比表示单位大的时刻，由此，能够忽视时刻信息的处理所涉及的时间的波动。

根据上述实施方式，在利用无线进行通信的装置间或模块间谋求时刻同步时，不具有特别的硬件结构，能够达成富于通用性、便宜、高度（几十μ秒左右）的同步精度。

以上，参照附图来对本发明的实施方式详细地进行了叙述，但是，具体的结构并不限于该实施方式，也包含不偏差本发明的主旨的范围的设计等。

产业上的可利用性

本发明能够利用于装置间或模块间的时刻同步。

附图标记的说明

1…时刻同步系统

10、10a…无线基站

20、20a…终端站

100、200…无线装置

110…gps部

120…控制部

121…gps控制部

122、220…无线控制部

123、221、231…校正部

124、223、232…时钟

130、210…无线部

141、142、242…脉冲线路

151、152、251、252…串行线路

222…履历记录部

230…传感器控制部

240…传感器部。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种无线通信系统，具备第一无线装置和第二无线装置，其中，

所述第一无线装置具备：

第一时钟；以及

无线发送部，个别地无线发送定时信息、和从所述第一时钟取得的时刻即作为发送了所述定时信息的时刻的发送时刻所涉及的时刻信息，

所述第二无线装置具备：

第二时钟；

无线接收部，个别地接收被无线发送的所述定时信息和所述时刻信息；以及

校正部，基于所述无线接收部检测出所述定时信息所涉及的无线帧的同步时的所述第二时钟示出的时刻即参照时刻和从所述时刻信息得到的所述发送时刻来校正所述第二时钟。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，

所述校正部基于所述参照时刻、所述发送时刻和所述定时信息的传输时间来校正所述第二时钟。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的无线通信系统，其中，

所述第二无线装置还具备记录部，所述记录部对与所述第二时钟的时刻的校正有关的履历信息进行记录，

所述校正部基于所述履历信息来计算所述第二时钟的时刻的偏差的趋势，基于计算出的所述趋势和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间来进一步校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

4.根据权利要求3所述的无线通信系统，其中，

所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻的校正后的时刻的信息，

所述校正部基于从在过去校正所述第二时钟起到下一次校正时刻为止的期间和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

5.根据权利要求3所述的无线通信系统，其中，

所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻校正后的时刻和所述时刻中的所述第二时钟的校正幅度的信息，

所述校正部基于从时刻校正起到进行下一次时刻校正为止的期间和所述校正幅度来计算所述第二时钟的固定时间中的偏差，基于计算出的所述固定时间中的偏差和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

6.一种无线终端，所述无线终端是具备无线基站和无线终端的无线通信系统中的无线终端，其中，所述无线终端具备：

无线接收部，个别地接收从所述无线基站发送的定时信息、和在所述定时信息被发送时所述无线基站所具备的第一时钟示出的时刻即发送时刻所涉及的时刻信息；

第二时钟；以及

校正部，基于所述无线接收部检测出所述定时信息所涉及的无线帧的同步时的所述第二时钟示出的时刻即参照时刻和从所述时刻信息得到的所述发送时刻来校正所述第二时钟。

7.一种时刻同步方法，所述方法是具备第一无线装置和第二无线装置的无线通信系统执行的时刻同步方法，其中，所述时刻同步方法具有：

发送步骤，所述第一无线装置个别地无线发送定时信息、和从所述第一无线装置所具备的第一时钟取得的时刻即作为发送了所述定时信息的时刻的发送时刻所涉及的时刻信息；

接收步骤，所述第二无线装置个别地接收被无线发送的所述定时信息和所述时刻信息；以及

校正步骤，所述第二无线装置基于检测出所述定时信息所涉及的无线帧的同步时的所述第二无线装置所具备的第二时钟示出的时刻即参照时刻和从所述时刻信息得到的所述发送时刻来校正所述第二时钟。

8.根据权利要求7所述的时刻同步方法，其中，

在所述校正步骤中，所述第二无线装置基于所述参照时刻、所述发送时刻和所述定时信息的传输时间来校正所述第二时钟。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的时刻同步方法，其特征在于，

还具有记录步骤，在其中，所述第二无线装置对与所述第二时钟的时刻的校正有关的履历信息进行记录，

在所述校正步骤中，基于所述履历信息来计算所述第二时钟的时刻的偏差的趋势，基于计算出的所述趋势和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间来进一步校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

10.根据权利要求9所述的时刻同步方法，其中，

所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻的校正后的时刻的信息，

在所述校正步骤中，基于从在过去校正所述第二时钟起到下一次校正时刻为止的期间和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。

11.根据权利要求9所述的时刻同步方法，其中，

所述履历信息包含进行所述第二时钟的时刻校正后的时刻和所述时刻中的所述第二时钟的校正幅度的信息，

在所述校正步骤中，基于从时刻校正起到进行下一次时刻校正为止的期间和所述校正幅度来计算所述第二时钟的固定时间中的偏差，基于计算出的所述固定时间中的偏差和从接收所述定时信息起到接收所述时刻信息为止的经过时间，校正所述经过时间中的所述第二时钟的时刻的偏差。