一种面向智能电网的移动网络授时方法和系统技术方案

发明专利技术提供了一种面向智能电网的移动网络授时方法和系统，包括：电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息；电力终端将物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组；FPGA模组基于物理层信令数据及其时间戳信息为电力终端授时；其中，FPGA模组外挂在电力终端的终端基带芯片上。采用本发明专利技术提供的技术方案，可为智能终端进行授时，在智能电网中实现低成本，高精度，部署灵活的电力物联网绝对时间同步。

【技术实现步骤摘要】
一种面向智能电网的移动网络授时方法和系统
本专利技术属于无线业务支撑
，具体涉及一种面向智能电网的移动网络授时方法和系统。
技术介绍
现有的面向智能电网的授时方案中，有基于NTP协议、PTP协议和GNSS全球导航卫星等多种的授时方案得到广泛应用。在智能电网移动授时的场景下，基于NTP协议的授时方案部署成本低廉且灵活，但授时精度仅有毫秒级别；基于PTP的授时方案精度高于NTP，但对所使用的硬件设备要求较高且对应用环境的链路对称性要求苛刻；基于GNSS的授时方案精度可达纳秒级但对应用场景的GNSS信号覆盖有较高要求且接收机成本较高。上述技术方案中，涉及到了使用基于物理层协议、应用层协议或是专用设备信号授时，在应用场景上对链路对称性、信号覆盖等要求较高，或授时精度不够精确，不可进行灵活的部署。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提出一种面向智能电网的移动网络授时方法，其改进之处在于，包括：电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息；电力终端将所述物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组；所述FPGA模组基于所述物理层信令数据及其时间戳信息为所述电力终端授时；其中，所述FPGA模组外挂在所述电力终端的终端基带芯片上。优选的，所述FPGA模组基于所述物理层信令数据及其时间戳信息为所述电力终端授时，包括：所述FPGA模组获取所述物理层信令数据及其时间戳信息并存储；基于所述物理层信令数据及其时间戳信息采用双阈值三状态空口授时策略调整所述电力终端的硬件时钟，为所述电力终端授时。优选的，所述基于所述物理层信令数据及其时间戳信息采用双阈值三状态空口授时策略调整所述电力终端的硬件时钟，包括：FPGA模组获得所述物理层信令数据及其时间戳信息后，进入初始状态；根据所述物理层信令数据及其时间戳信息对当前电力终端时间进行调整，并进入未锁定状态；当所述FPGA模组处于未锁定状态时，判断所述物理层信令数据及其时间戳信息对应的输入抖动是否在预设的第一阈值内：若是，则进入锁定状态；否则返回初始状态并停止授时；当所述FPGA模组处于锁定状态时，判断所述输入抖动是否在预设的第二阈值内：若是，则根据所述物理层信令数据及其时间戳信息对所述电力终端的硬件时钟进行调整并保持锁定状态；否则，暂停授时进入未锁定状态，等待下一个物理层信令数据及其时间戳信息。优选的，所述第一阈值内大于第二阈值。优选的，所述第一阈值为500微秒，所述第二阈值为250微秒。优选的，所述电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息，包括：电力终端通过无线空口接入移动网络；基于所述移动网络，从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息。优选的，所述电力终端将所述物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组，包括：所述电力终端依次通过自身的分组数据汇聚协议层、无线链路控制协议层、媒体介入控制层和端口物理层，将所述物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组。基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种面向智能电网的移动网络授时系统，其改进之处在于，包括：数据获取模块、数据传输模块和授时模块；所述数据获取模块，用于控制电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息；所述数据传输模块，用于控制电力终端将所述物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组；所述授时模块，用于控制所述FPGA模组基于所述物理层信令数据及其时间戳信息为所述电力终端授时；其中，所述FPGA模组外挂在所述电力终端的终端基带芯片上。优选的，所述授时模块包括：数据存储单元和授时单元；所述数据存储单元，用于控制所述FPGA模组获取所述物理层信令数据及其时间戳信息并存储；所述授时单元，用于基于所述物理层信令数据及其时间戳信息采用双阈值三状态空口授时策略调整所述电力终端的硬件时钟，为所述电力终端授时。优选的，所述授时单元包括：初始状态子单元、未锁定状态子单元、第一阈值判断子单元和第二阈值判断子单元；所述初始状态子单元，用于控制FPGA模组获得所述物理层信令数据及其时间戳信息后，进入初始状态；所述未锁定状态子单元，用于控制根据所述物理层信令数据及其时间戳信息对当前电力终端时间进行调整，并进入未锁定状态；所述第一阈值判断子单元，用于当所述FPGA模组处于未锁定状态时，判断所述物理层信令数据及其时间戳信息对应的输入抖动是否在预设的第一阈值内：若是，则进入锁定状态；否则返回初始状态并停止授时；所述第二阈值判断子单元，用于当所述FPGA模组处于锁定状态时，判断所述输入抖动是否在预设的第二阈值内：若是，则根据所述物理层信令数据及其时间戳信息对所述电力终端的硬件时钟并保持锁定状态；否则，暂停授时进入未锁定状态，等待下一个物理层信令数据及其时间戳信息。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果如下：本专利技术提供了一种面向智能电网的移动网络授时方法和系统，包括：电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息；电力终端将物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组；FPGA模组基于物理层信令数据及其时间戳信息为电力终端授时；其中，FPGA模组外挂在电力终端的终端基带芯片上。采用本专利技术提供的技术方案，可为智能终端进行授时，在智能电网中实现低成本，高精度，部署灵活的电力物联网绝对时间同步。附图说明图1为本专利技术提供的一种面向智能电网的移动网络授时方法流程示意图；图2为本专利技术提供的电力终端结构示意图；图3为本专利技术提供的一种面向智能电网的移动网络授时方法中FPGA授时模组流程示意图；图4为本专利技术提供的一种面向智能电网的移动网络授时系统基本结构示意图；图5为本专利技术提供的一种面向智能电网的移动网络授时系统详细结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步的详细说明。实施例1：本专利技术提供的一种面向智能电网的移动网络授时方法流程示意图如图1所示，包括：步骤1：电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息；步骤2：电力终端将物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组；步骤3：FPGA模组基于物理层信令数据及其时间戳信息为电力终端授时；其中，FPGA模组外挂在电力终端的终端基带芯片上。现有的技术方案中，CN110161931A公开了一种基于GPS授时的FPGA编码解码系统及方法。利用GPS时钟授时，现场可编程门阵列FPGA采取模块化的设计思想，采用Verilog语言对现场可编程门阵列FPGA进行开发设计，设计中的主要模块为编码模块和解码模块，现场可编程门阵列FPGA将GPS时钟获取的时间信息进行串行时间码IRIG-B码的编解码处理。本专利技术提供一种面向智能电网的移动网络授时方法和系统能够以芯片的形式辅助电力终端进行授时，为智能电网无线传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向智能电网的移动网络授时方法，其特征在于，包括：/n电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息；/n电力终端将所述物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组；/n所述FPGA模组基于所述物理层信令数据及其时间戳信息为所述电力终端授时；/n其中，所述FPGA模组外挂在所述电力终端的终端基带芯片上。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向智能电网的移动网络授时方法，其特征在于，包括：
电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息；
电力终端将所述物理层信令数据及其时间戳信息发送FPGA模组；
所述FPGA模组基于所述物理层信令数据及其时间戳信息为所述电力终端授时；
其中，所述FPGA模组外挂在所述电力终端的终端基带芯片上。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FPGA模组基于所述物理层信令数据及其时间戳信息为所述电力终端授时，包括：
所述FPGA模组获取所述物理层信令数据及其时间戳信息并存储；
基于所述物理层信令数据及其时间戳信息采用双阈值三状态空口授时策略调整所述电力终端的硬件时钟，为所述电力终端授时。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述物理层信令数据及其时间戳信息采用双阈值三状态空口授时策略调整所述电力终端的硬件时钟，包括：
FPGA模组获得所述物理层信令数据及其时间戳信息后，进入初始状态；
根据所述物理层信令数据及其时间戳信息对当前电力终端时间进行调整，并进入未锁定状态；
当所述FPGA模组处于未锁定状态时，判断所述物理层信令数据及其时间戳信息对应的输入抖动是否在预设的第一阈值内：若是，则进入锁定状态；否则返回初始状态并停止授时；
当所述FPGA模组处于锁定状态时，判断所述输入抖动是否在预设的第二阈值内：若是，则根据所述物理层信令数据及其时间戳信息对所述电力终端的硬件时钟进行调整并保持锁定状态；否则，暂停授时进入未锁定状态，等待下一个物理层信令数据及其时间戳信息。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一阈值内大于第二阈值。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为500微秒，所述第二阈值为250微秒。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力终端从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息，包括：
电力终端通过无线空口接入移动网络；
基于所述移动网络，从基站接收物理层信令数据及其时间戳信息。


7.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂松松，李洋，吴桂栋，张帆，宣东海，朱广新，陈翔，张松，王春梅，李俊妮，
申请(专利权)人：国家电网有限公司大数据中心，
类型：发明
国别省市：北京;11