计算机和无线电接入网络中的稳健时间分配与同步的制作方法

本发明涉及信号传输领域。更具体地，所提出的技术涉及用于在网络内分配确切的时间、用于在网络中提供稳健和确切同步的方法和节点。本披露内容提供了用于实现网络中的节点之间的稳健gps辅助同步的方法，比如用于5g网络。本发明涉及用于通过以下操作来实现网络中的多个节点之间的同步的系统、方法和节点：将多个节点的gps时钟的时间进行比较以确定在彼此的容差内的准确时钟；调整优先级；以及如果某个节点的本地时钟的优先级为低，则选择远程gps时钟以用作该节点的gps时钟的定时参考。

背景技术：

1、网络同步(即，网络中的节点之间的同步)对于网络的功能至关重要。例如，基于分组的网络需要节点之间的频率和时间同步(相位对准)以成功地进行分组传递，其中，运营商可以向其客户提供同步服务。

2、基于网络的方法中的网络同步任务包括将来自主参考时钟(prc)的参考信号分配给所有需要同步的网络元件。用于在网络中传播参考信号的方法通常是主从方法，即其中从时钟必须从属于稳定性更高(或相等)的时钟的层级模型。同步信息经由同步网络连接通过网络进行传输。同步网络连接通常是单向的，并且通常是点对多点的。可以使用集中式定时网络架构或分布式定时网络架构(例如，gps)。

3、同步测量可以包括考虑到参考信号的相位测量、相位偏差以及对相位时间间隔误差、分数频率偏移、最大时间间隔误差(mtie)和时间偏差(tdev)的分析。

4、时间传递(相对和绝对)描述了用于比较从一个位置到另一个位置的时间和频率测量值的机制。时间传递是其中多个站点共享一个精确参考时间的方案。已经开发了多种技术，通常将参考时钟同步从一个点传递到另一个点，通常是长距离传递。时间传递可以用于网络中的不同实体或节点之间的时间同步，这对于网络的功能是至关重要的。

5、用于在不利用gps的情况下对网络节点进行时间同步的技术包括例如网络时间协议(ntp)，该网络时间协议可以用于使用时间戳将网络节点的时钟同步到主节点或参考时钟。精确时间协议(ptp)是用于在整个计算机网络中同步时钟的协议，也称为ieee 1588。有五种基本类型的ptp设备(“时钟”)；普通时钟(主或从)、边界时钟(“主和从”)、端到端透明时钟、对等透明时钟和管理节点。所有五种类型都实施ptp协议的一个或多个方面。透明时钟在ptp消息通过设备时对其进行修改。消息中的时间戳针对遍历网络装备所花费的时间进行校正。该方案通过补偿跨网络的输送可变性来提高分配准确度。

6、作为基于网络的方法的替代方案，也可以使用全球定位系统(gps)例如通过在发射器站点安装gps接收器来实现同步。然而，gps接收器可能很容易被有意或无意地干扰，或者由于比如装备故障等其他原因而出现故障。

7、对于远程通信，比如在无线电信网络中，网络节点需要彼此同步，此后终端同步到相应的网络节点。在用于实现5g通信的无线电接入技术新无线电(nr)的实施方式中，终端将连接到几个基站或网络节点以实现通信。因此，对不同基站之间的网络同步的需求已经增加。

8、5g在速度和时延方面的要求需要确切的定时，其中，ptp和ntp可能是不够的。gps将提供所需的准确度，但由于其易受干涉或干扰而可能不可靠。因此，需要用于5g网络中的网络同步的增强方法。

技术实现思路

1、本披露内容的目的是提供旨在单独地或以任何组合的方式减轻、缓解或消除本领域中的上述缺陷和缺点的方法、节点和系统。该目的是通过在第一节点中用于实现网络中的节点之间的同步的方法来达成，该方法包括：从多个远程节点中的每一个接收该远程节点的gps时钟的远程时间的指示；将这些接收到的远程时间与第一节点中的本地gps时钟的本地时间进行比较以识别在彼此的容差范围内的一个或多个时间子组；确定与所识别的时间子组相对应的gps时钟子组属于准确时钟组；以及如果该第一节点的gps时钟不在该准确时钟组内，则将该本地gps时钟的优先级降低到低优先级以选择远程gps时钟作为定时参考。

2、远程gps时钟选自所确定的准确时钟组，并且通过使第一节点的本地gps时钟与所选择的gps时钟同步来用作第一节点的本地gps时钟的定时参考。因此，本地时钟从属于远程gps而不是本地gps。在同步之后，当再次确定本地gps时钟属于准确时钟组时可以提高本地gps时钟的优先级。如果该比较确定第一节点的gps时钟在准确时钟组内，则将本地时钟的优先级设置为高，并且将由第一节点的本地gps时钟的本地gps接收器提供的时间用作或维持为用于要同步的本地gps时钟的定时参考。

3、在其他实施例中，如果该方法是在作为用于实现该多个节点之间的同步的中心节点的第一节点中执行的，则该方法包括：在该中心节点中将这些接收到的远程时间进行比较以识别在彼此的容差范围内的一个或多个时间子组；确定与所识别的时间子组相对应的gps时钟子组属于准确时钟组；向该多个节点中对应的时钟不是该准确时钟子组的一部分的每个节点发送指示该节点应当将其本地gps时钟的优先级设置为低的消息；以及向该多个节点中对应的时钟是该准确时钟子组的一部分的每个节点发送指示该节点应当将其本地gps时钟的优先级设置为高的消息。已经接收到降低其优先级的指示的远程节点然后可以执行基于远程时钟的优先级和距离来选择要使用的远程时钟作为定时参考的方法。

4、根据一些方面，提供了一种第一节点，该第一节点包括被配置用于实现网络中的节点之间的稳健gps同步的处理电路系统，该节点包括通信接口、内部时钟、gps接收器、以及包括存储器和处理器的被配置为使该节点执行上述方法的处理电路系统。

5、在其他实施例中，提供了一种包括网络和多个节点的系统，该系统被配置为使所有节点单独地执行如上文针对第一节点所描述的方法。

6、在又一方面，提供了一种在包括节点网络的系统中执行的方法，该方法实现所述系统的网络中的多个节点之间的同步，该多个节点中的每一个连接到本地gps时钟，该方法包括：由该网络的区域中的多个节点执行上文针对该第一节点所描述的方法，以用于识别不准确的本地gps时钟，并且实现所述不准确时钟的时钟恢复以获得同步。

7、在一些方面，该第一节点选自由5g基站、g节点b(gnode b)、5g小小区、e节点b(enode b)、节点b(node b)、数字电视发射器、智能电网中的供电站、数据通信装备和数据终端装备组成的组。在其他方面，提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序，该计算机程序代码当在网络节点中执行时使该网络节点执行上述方法。在又另一方面，提供了一种包含计算机程序的载体，其中，该载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质之一。

8、当研究以下详细披露内容、附图和所附权利要求时，本发明的进一步的目的、特征和优点将变得清楚。本领域的技术人员认识到，可以组合本发明的不同特征来产生除了下文中描述的实施例之外的实施例。

技术特征：

1.一种在第一节点中使用以实现网络中的节点之间的同步的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

3.根据权利要求1至2所述的方法，其中，从多个远程节点中的每一个接收(s1)所述远程节点的本地gps时钟的远程时间包括：

4.根据权利要求1至3所述的方法，其中，将所述时间进行比较(s2)，所述时间是(s2a)所述远程时间和所述本地时间或者是(s2b)所述远程时间，以识别在彼此的预定容差范围内的一个或多个时间子组包括：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，确定(s3)与所识别的时间子组相对应的gps时钟子组属于准确时钟组包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，选择(s5a1)所确定的准确时钟组中的远程时钟作为所述第一节点的本地gps时钟的定时参考包括：

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述容差范围是基于所述第一节点或要同步的所述多个节点当前正在执行的应用的要求来设置的。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述容差范围是预先配置的、经由中心节点接收的、使用人工智能获取的或经由查找表确定的。

9.根据权利要求1至8所述的方法，其中，所述第一节点选自由5g基站、g节点b、5g小小区、e节点b、节点b、数字电视发射器、智能电网中的供电站、数据通信装备和数据终端装备组成的组。

10.一种第一节点(20)，包括被配置用于实现网络(100)中的节点之间的稳健gps同步的处理电路系统(22)，所述第一节点(20)包括：

11.一种在包括节点网络的系统中执行的方法，用于实现所述系统的网络中的多个节点之间的同步，所述多个节点中的每一个连接到本地gps时钟，所述方法包括：

12.一种包括网络(100)和多个节点(20)的系统，所述系统被配置为使所述多个节点(20)执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

13.一种包括计算机程序代码的计算机程序，所述计算机程序代码在网络节点中被执行时使所述网络节点执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

14.一种包含如权利要求13所述的计算机程序的载体，其中，所述载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质之一。

技术总结
本发明涉及用于通过以下操作来实现网络中的多个节点之间的同步的系统、方法和节点：将多个节点的GPS时钟的时间进行比较以确定在彼此的容差内的准确时钟；调整优先级；以及如果某个节点的本地时钟的优先级为低，则选择远程GPS时钟以用作该节点的GPS时钟的定时参考。

技术研发人员：C·博姆
受保护的技术使用者：网络洞察力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15