实现时间同步的方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种实现时间同步的方法、设备和系统，通过使各个时间同步设备获取其与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值，利用获取到的时间偏差值确定本地时间偏差值，并根据本地时间偏差值调整自身的内部系统时间，能够使各个时间同步设备的内部系统时间逐渐相互趋近并最终达到同一网络平衡时间，从而实现了各个时间同步设备之间的时间同步。相对于现有技术逐级向下传递的主从式时间同步方式，能够实现各个时间同步设备的内部系统时间的快速同步，并能避免现有技术中采用主从式时间同步的方式造成的上游误差向下游传递的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
实现时间同步的方法、设备和系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种实现时间同步的方法、设备和系统。
技术介绍
随着移动通信技术的发展，TD-SCDMA（TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，时分同步码分多址）、CDMA2000（CodeDivisionMultipleAccess2000，码分多址2000）、TD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution，分时长期演进）等系统均具有高精度时间同步需求。基站之间需要准确的时间同步，否则会造成基站干扰，甚至通话连接不能建立。现有技术中可以通过在每个基站加装全球定位系统（GPS）模块来解决基站时间同步问题，但面临安装选址困难、安装和维护成本高的弊端。为了降低安装难度和成本，也可以采用地面传输时间同步的方法，即对卫星时间源进行收敛集中，在上游设立接收卫星时间源的时间服务器，通过地面传输网络时间同步协议将时间信息传送给各基站，从而不需在每个基站安装GPS模块。地面传送时间同步协议方面，一般的同步协议如网络同步协议NTP，目前精度只能达到ms级，不适用于电信高精度时间同步领域。IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，电气和电子工程师协会）1588v2协议为目前业界主流的精确时间同步协议，精度达到亚微秒级，可用于移动通信系统同步。IEEE1588协议首先由安捷伦实验室开发，IEEE1588v1版本于2002年11月8日发布。IEEE在2008年3月27日通过了1588v2草案，对v1进行了改进和提高，1588v2版本于2008年7月24日发布。1588协议采用主从式时间同步机制。在如图1所示，为现有技术中利用1588组建的时间同步系统的结构示意图，时间服务器1提供源时间，作为主时钟为作为从时钟的网络设备11同步，也就是为网络设备11提供参考，同时网络设备11又作为主时钟为作为从时钟的网络设备12提供参考。从时钟则通过与主时钟互通报文消息，根据主时钟提供的时间校正本地时间。其中，时间服务器作为一个区域的时间源头，通过卫星定位系统接收机获得标准时间。时间服务器将时间信息注入到传送网络，通过逐级的主从同步将时间信息传送到基站等时间客户端使用。由于1588基于逐级主从式同步原理，上游的时间误差会传递到下游。随着传输跳数和距离的增加，每跳的时间误差不仅无法消除，且会累积。1588时间区域过大时，会造成远端传输距离过长，传输跳数过多，到达基站等客户端时时间误差有可能超出精度要求。因此，为了保证时间精度，1588时间区域的规模应有所限制。在应用在类似中国这样的面积较大的区域时，需要分为多个1588时间区域，分别设置时间服务器。为了保证各个1588时间区域之间的同步，各个时间服务器均跟踪统一的卫星授时源，如GPS。综上所述，不仅每个基站安装GPS的传统方法需要依靠GPS卫星时间源，对于1588时间同步协议，也必须依赖GPS等卫星时间源。如果GPS等卫星时间源丢失或出现故障时，每一区域的时间服务器将基于各自内部的原子钟等时钟守时，由于内部原子钟存在频率准确度误差，在一段时间之后，各个时间服务器的时间之间将会出现偏差，那么下游的基站时间也相应的出现偏差，导致通信系统性能恶化甚至不可用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种实现时间同步的方法、设备和系统，能够避免上游时间同步设备的误差向下游时间同步设备传递的缺陷，进而避免误差的逐级累积。同时，本专利技术实施例中，实现时间同步时不再依赖于卫星时间源，避免卫星时间源的故障对网络造成的影响。本专利技术实施例提供了一种实现时间同步的方法，包括：本地时间同步设备分别获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值；所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值；所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值。优选的，所述本地时间同步设备分别获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值，包括：所述本地时间同步设备接收邻居时间同步设备发送的同步消息，所述同步消息中携带了所述邻居时间同步设备发送所述同步消息的时刻t1；所述本地时间同步设备获取所述时刻t1，并记录接收到所述同步消息的时刻t2；所述本地时间同步设备在时刻t3向所述邻居时间同步设备发送时延请求消息；所述本地时间同步设备接收所述邻居时间同步设备返回的时延响应消息；所述时延响应消息中携带了所述邻居时间同步设备接收到所述时延请求消息的时刻t4；所述本地时间同步设备获取所述时刻t4，并根据所述时刻t1，t2，t3，t4确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值。优选的，所述本地时间同步设备接收邻居时间同步设备发送的同步消息，具体包括：所述本地时间同步设备接收所述邻居时间同步设备根据预设周期向所述本地时间同步设备发送的同步消息；或者，所述本地时间同步设备向所述邻居时间同步设备发送同步请求消息，所述同步请求消息用于请求所述邻居时间同步设备向所述本地时间同步设备发送同步消息，并接收所述邻居时间同步设备向所述本地时间同步设备发送的同步消息。优选的，所述本地时间同步设备根据所述时刻t1，t2，t3，t4确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备利用如下公式确定所述本地时间同步设备与第i台邻居时间同步设备之间的时间偏差值offset0-i；offset0-i=[（t2i-t1i）+（t3i-t4i）]/2；其中，t1i为第i台邻居时间同步设备发送同步消息的时刻；t2i为本地时间同步设备接收到第i台邻居时间同步设备发送的同步消息的时刻；t3i为本地时间同步设备向第i台邻居时间同步设备发送时延请求消息的时刻；t4i为第i台邻居时间同步设备接收到时延请求消息的时刻。优选的，所述本地时间同步设备分别获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值，具体包括：本地时间同步设备在时刻t1′向邻居时间同步设备发送同步请求消息；所述本地时间同步设备接收所述邻居时间同步设备发送的同步响应消息；所述同步响应消息中携带了所述邻居时间同步设备接收到所述同步请求消息的时刻t2′以及发送所述同步响应消息的时刻t3′；所述本地时间同步设备记录接收所述同步响应消息的时刻t4′，并获取所述同步响应消息中携带的时刻t2′，t3′；所述本地时间同步设备根据所述时刻t1′，t2′，t3′，t4′确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值。优选的，所述本地时间同步设备根据所述时刻t1′，t2′，t3′，t4′确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备利用如下公式确定所述本地时间同步设备与第i台邻居时间同步设备之间的时间偏差值offset0-i；offset0-i=[（t1i′-t2i′）+（t4i′-t3i′）]/2；其中，t1i为本地时间同步设备发送同步请求消息的时刻；t2i为第i台邻居时间同步设备接收所述同步请求消息的时刻；t3i为第i台邻居时间同步设备发送所述同步响应消息的时刻；t4i为本地时间同步设备接收所述同步响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现时间同步的方法，其特征在于，包括：本地时间同步设备分别获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值；所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值；所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值。

【技术特征摘要】
1.一种实现时间同步的方法，其特征在于，包括：本地时间同步设备分别获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值；所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值；所述本地时间同步设备根据所述本地时间偏差值调整本地系统时间；所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备确定所述时间偏差值中的有效时间偏差值，并利用所述有效时间偏差值确定本地时间偏差值；所述本地时间同步设备确定所述时间偏差值中的有效时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备接收邻居时间同步设备发送的时间状态消息；所述时间状态消息中携带了所述邻居时间同步设备的状态为稳定状态、不稳定状态或故障态中的一种；所述本地时间同步设备判断自身的状态，如果自身的状态为稳定状态，则判断邻居时间同步设备的状态是否为稳定状态，如果是，则所述本地时间同步设备确定所述邻居时间同步设备对应的时间偏差值为有效时间偏差值；否则，确定所述邻居时间同步设备对应的时间偏差值不是有效时间偏差值；如果自身的状态为不稳定状态，则判断邻居时间同步设备的状态是否为稳定状态或不稳定状态中的一种，如果是，则所述本地时间同步设备确定所述邻居时间同步设备对应的时间偏差值为有效时间偏差值；否则，确定所述邻居时间同步设备对应的时间偏差值不是有效时间偏差值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地时间同步设备分别获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值，包括：所述本地时间同步设备接收邻居时间同步设备发送的同步消息，所述同步消息中携带了所述邻居时间同步设备发送所述同步消息的时刻t1；所述本地时间同步设备获取所述时刻t1，并记录接收到所述同步消息的时刻t2；所述本地时间同步设备在时刻t3向所述邻居时间同步设备发送时延请求消息；所述本地时间同步设备接收所述邻居时间同步设备返回的时延响应消息；所述时延响应消息中携带了所述邻居时间同步设备接收到所述时延请求消息的时刻t4；所述本地时间同步设备获取所述时刻t4，并根据所述时刻t1，t2，t3，t4确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本地时间同步设备接收邻居时间同步设备发送的同步消息，具体包括：所述本地时间同步设备接收所述邻居时间同步设备根据预设周期向所述本地时间同步设备发送的同步消息；或者，所述本地时间同步设备向所述邻居时间同步设备发送同步请求消息，所述同步请求消息用于请求所述邻居时间同步设备向所述本地时间同步设备发送同步消息，并接收所述邻居时间同步设备向所述本地时间同步设备发送的同步消息。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本地时间同步设备根据所述时刻t1，t2，t3，t4确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备利用如下公式确定所述本地时间同步设备与第i台邻居时间同步设备之间的时间偏差值offset0-i；offset0-i＝[(t2i-t1i)+(t3i-t4i)]/2；其中，t1i为第i台邻居时间同步设备发送同步消息的时刻；t2i为本地时间同步设备接收到第i台邻居时间同步设备发送的同步消息的时刻；t3i为本地时间同步设备向第i台邻居时间同步设备发送时延请求消息的时刻；t4i为第i台邻居时间同步设备接收到时延请求消息的时刻。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地时间同步设备分别获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值，具体包括：本地时间同步设备在时刻t1′向邻居时间同步设备发送同步请求消息；所述本地时间同步设备接收所述邻居时间同步设备发送的同步响应消息；所述同步响应消息中携带了所述邻居时间同步设备接收到所述同步请求消息的时刻t2′以及发送所述同步响应消息的时刻t3′；所述本地时间同步设备记录接收所述同步响应消息的时刻t4′，并获取所述同步响应消息中携带的时刻t2′，t3′；所述本地时间同步设备根据所述时刻t1′，t2′，t3′，t4′确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述本地时间同步设备根据所述时刻t1′，t2′，t3′，t4′确定本地时间同步设备与所述邻居时间同步设备之间的时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备利用如下公式确定所述本地时间同步设备与第i台邻居时间同步设备之间的时间偏差值offset0-i；offset0-i＝[(t1i′-t2i′)+(t4i′-t3i′)]/2；其中，t1i为本地时间同步设备发送同步请求消息的时刻；t2i为第i台邻居时间同步设备接收所述同步请求消息的时刻；t3i为第i台邻居时间同步设备发送所述同步响应消息的时刻；t4i为本地时间同步设备接收所述同步响应消息的时刻。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备根据如下公式计算本地时间偏差值offset0，其中，i＝1,2,3……n，offset0-1，offset0-2，…offset0-n分别为所述本地时间同步设备与第一台邻居时间同步设备、第二台邻居时间同步设备，...第n台邻居时间同步设备之间的时间偏差值。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地时间同步设备利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值，具体包括：所述本地时间同步设备获取本地时间同步设备与邻居时间同步设备之间的时间偏差值后，判断是否已经保存了同一邻居时间同步设备对应的时间偏差值；如果是，则利用当前获取到的本地时间同步设备与邻居时间同步设备之间的时间偏差值更新已保存的同一邻居时间同步设备对应的时间偏差值；如果否，则保存当前获取到的本地时间同步设备与邻居时间同步设备之间的时间偏差值；当所述本地时间同步设备判断当前获取到的本地时间同步设备与邻居时间同步设备之间的时间偏差值与已保存的同一邻居时间同步设备对应的时间偏差值之间的差值大于预设阈值时，则在更新已保存的所述同一邻居时间同步设备对应的时间偏差值后，利用保存的时间偏差值确定本地时间偏差值。9.一种时间同步设备，其特征在于，包括：获取模块，用于获取本地时间同步设备与各个邻居时间同步设备之间的时间偏差值；确定模块，用于利用所述时间偏差值确定本地时间偏差值；调整模块，用于根据所述本地时间偏差值调整本地系统时间；所述确定模块具体用于，确定所述时间偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩柳燕，
申请(专利权)人：中国移动通信集团公司，
类型：发明
国别省市：北京;11