空口时间同步方法及设备技术

本申请实施例提供了一种空口时间同步方法及设备，该方法包括：第一设备向第二设备发送空口时间同步请求；该第一设备基于该请求与该第二设备进行报文交换获取该空口时间同步的计算信息，该计算信息包括该第二设备在第二空口处发送第一报文的时刻和在该第二空口处接收第二报文的时刻，以及该第一设备在第一空口处接收该第一报文的时刻和在该第一空口处发送该第二报文的时刻；该第一设备根据该计算信息计算该第一设备与该第二设备之间空口的时间偏差；该第一设备根据该时间偏差调整晶体振荡器。采用本申请实施例，能够降低成本，提高计算精度。计算精度。计算精度。

【技术实现步骤摘要】
空口时间同步方法及设备


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种空口时间同步方法及设备。

技术介绍

[0002]在有线与无线融合的异构网络中，为了减少干扰，提升数据传输的可靠性，常需要采用不同的手段实现多个设备之间的时间同步。其中，有线骨干网常用全球定位系统(global positioning system，GPS)、1588V2、串行器/解串器(serializer/deserializer，SERDES)中的时钟恢复(clock and data recovery，CDR)等手段实现有线互联设备的时间同步。无线设备之间的同步，常利用相关标准的空口帧序列交互实现空口同步。
[0003]在有线网络侧，多点之间时间同步常常采用有线互连的方式进行时间校准。然而，在整个数据通信领域，如何有效地结合有线侧和无线局域网(wireless local area network，WLAN)无线侧进行多点时间协同有待进一步研究。
[0004]特别地，采用GPS或者1588V2可以解决有线侧和无线侧的可靠通信，人们常用多个接入点(access point，AP)有线互连进行网络侧时间同步。但是，利用GPS进行时间同步存在建设成本高以及维护成本高的问题，利用1588V2进行时间同步必须要求有线连接的场景才能实现，且实现时间同步的精度不高。综上所述，如何实现低成本、高精度的空口时间同步是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例公开了一种空口时间同步方法及设备，能够实现低成本、高精度的空口时间同步。
[0006]第一方面，本申请公开了一种空口时间同步方法，该方法包括：
[0007]第一设备向第二设备发送空口时间同步请求；
[0008]所述第一设备基于所述请求与所述第二设备进行报文交换获取所述空口时间同步的计算信息，所述计算信息包括所述第二设备在第二空口处发送第一报文的时刻和在所述第二空口处接收第二报文的时刻，以及所述第一设备在第一空口处接收所述第一报文的时刻和在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻；
[0009]所述第一设备根据所述计算信息计算所述第一设备与所述第二设备之间空口的时间偏差；所述第一设备根据所述时间偏差调整晶体振荡器。
[0010]本申请中通过报文交换，获取报文交换过程中报文在两个设备的空口处的时刻，通过获取的这些空口时刻计算两个设备之间的时间偏差，进而根据时间偏差进行相应设备上晶体振荡器的微调，从而微调该设备的时钟，实现了两个设备的空口时间同步。相比于现有技术中采用GPS实现时间同步的方案本申请提供的方案成本更低，相比于现有技术中1588V2实现时间同步的方案，本申请提供的方案成本更低，精度更高。
[0011]在其中一种可能的实施方式中，所述第一设备基于所述请求与所述第二设备进行报文交换获取所述空口时间同步的计算信息，包括：
[0012]所述第一设备接收所述第二设备响应于所述请求发送的所述第一报文，并计算所述第一设备在所述第一空口处接收所述第一报文的时刻t2；
[0013]所述第一设备向所述第二设备发送响应于所述第一报文的所述第二报文，并计算所述第一设备在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻t3；
[0014]所述第一设备接收所述第二设备响应于所述第二报文发送的第三报文，所述第三报文中包括所述第二设备在所述第二空口处发送所述第一报文的时刻t1和在所述第二空口处接收所述第二报文的时刻t4；
[0015]所述第一设备读取所述第三报文中的所述t1和所述t4；
[0016]所述第一设备根据所述计算信息计算所述第一设备与所述第二设备之间空口的时间偏差，包括：
[0017]所述第一设备根据如下公式计算所述时间偏差offset：
[0018]offset＝[(t2-t1)-(t4-t3)]/2。
[0019]本申请中是两个设备之间进行报文交换获取空口时刻的具体实现。
[0020]在其中一种可能的实施方式中，所述计算所述第一设备在所述第一空口处接收所述第一报文的时刻t2，包括：
[0021]所述第一设备记录所述第一报文在所述第一接口处的时刻t2
’
，其中，所述第一接口为所述第一设备的基带处理模块上与中射频处理模块连接的接口；
[0022]所述第一设备通过如下算式计算所述t2：t2＝t2
’-
S_Rx，其中，所述S_Rx为报文从所述第一空口传输到所述第一接口的时延；
[0023]所述计算所述第一设备在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻t3，包括：
[0024]所述第一设备记录所述第二报文在所述第一接口处的时刻t3
’
；
[0025]所述第一设备通过如下算式计算所述t3：t3＝t3
’
+S_Tx，其中，所述S_Tx为报文从所述第一接口传输到所述第一空口的时延。
[0026]本申请通过计算出报文在空口处的时刻来计算两个设备之间的时间偏差，而不是采用报文在基带处理模块上与中射频处理模块连接的接口处的时刻来计算，从而极大地提高了计算得到的两个设备的空口之间的时间偏差的精度。
[0027]在其中一种可能的实施方式中，所述第一设备根据如下公式计算所述时间偏差offset之前，所述方法还包括：
[0028]所述第一设备利用多个射频通道多次自发自收预设校准帧计算得到所述S_Rx和所述S_Tx，其中，所述预设校准帧由基于无线局域网(wireless local area network，WLAN)协议的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)信号构成，所述OFDM信号在时域上为重复的多个OFDM符号，所述预设校准帧不包括遗留Legacy部分。
[0029]在其中一种可能的实施方式中，所述多个射频通道包括3个通道，所述第一空口和所述第一接口为所述3个通道中任意一个通道的空口和接口；
[0030]所述第一设备利用多个射频通道多次自发自收预设校准帧计算得到所述S_Rx和所述S_Tx，包括：
[0031]所述第一设备通过第i射频通道向第j射频通道发送所述预设校准帧，其中，所述i取1、2和3，所述j取1、2和3，i≠j；
[0032]所述第一设备根据所述预设校准帧的子载波在传输过程中发生的相位变化计算所述预设校准帧从所述第i射频通道的接口传输到所述第j射频通道的接口的时延W1.ij，其中，所述射频通道的接口为所述第一设备的基带处理模块上与所述射频通道中的中射频处理模块之间的接口；
[0033]所述第一设备根据如下方程组计算所述S_Rx和所述S_Tx：
[0034][0035]其中，S_Tx.i为所述预设校准帧从所述第i射频通道的接口传输到第i空口的时延，所述第i空口为所述第i射频通道的空口，S_Rx.i为所述预设校准帧从第j空口传输到所述第j射频通道的接口的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空口时间同步方法，其特征在于，所述方法包括：第一设备向第二设备发送空口时间同步请求；所述第一设备基于所述请求与所述第二设备进行报文交换获取所述空口时间同步的计算信息，所述计算信息包括所述第二设备在第二空口处发送第一报文的时刻和在所述第二空口处接收第二报文的时刻，以及所述第一设备在第一空口处接收所述第一报文的时刻和在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻；所述第一设备根据所述计算信息计算所述第一设备与所述第二设备之间空口的时间偏差；所述第一设备根据所述时间偏差调整晶体振荡器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备基于所述请求与所述第二设备进行报文交换获取所述空口时间同步的计算信息，包括：所述第一设备接收所述第二设备响应于所述请求发送的所述第一报文，并计算所述第一设备在所述第一空口处接收所述第一报文的时刻t2；所述第一设备向所述第二设备发送响应于所述第一报文的所述第二报文，并计算所述第一设备在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻t3；所述第一设备接收所述第二设备响应于所述第二报文发送的第三报文，所述第三报文中包括所述第二设备在所述第二空口处发送所述第一报文的时刻t1和在所述第二空口处接收所述第二报文的时刻t4；所述第一设备读取所述第三报文中的所述t1和所述t4；所述第一设备根据所述计算信息计算所述第一设备与所述第二设备之间空口的时间偏差，包括：所述第一设备根据如下公式计算所述时间偏差offset：offset＝[(t2-t1)-(t4-t3)]/2。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一设备在所述第一空口处接收所述第一报文的时刻t2，包括：所述第一设备记录所述第一报文在所述第一接口处的时刻t2
’
，其中，所述第一接口为所述第一设备的基带处理模块上与中射频处理模块连接的接口；所述第一设备通过如下算式计算所述t2：t2＝t2
’-
S_Rx，其中，所述S_Rx为报文从所述第一空口传输到所述第一接口的时延；所述计算所述第一设备在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻t3，包括：所述第一设备记录所述第二报文在所述第一接口处的时刻t3
’
；所述第一设备通过如下算式计算所述t3：t3＝t3
’
+S_Tx，其中，所述S_Tx为报文从所述第一接口传输到所述第一空口的时延。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据如下公式计算所述时间偏差offset之前，所述方法还包括：所述第一设备利用多个射频通道多次自发自收预设校准帧计算得到所述S_Rx和所述S_Tx，其中，所述预设校准帧由基于无线局域网WLAN协议的正交频分复用OFDM信号构成，所述OFDM信号在时域上为重复的多个OFDM符号，所述预设校准帧不包括遗留Legacy部分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个射频通道包括3个通道，所述第一
空口和所述第一接口为所述3个通道中任意一个通道的空口和接口；所述第一设备利用多个射频通道多次自发自收预设校准帧计算得到所述S_Rx和所述S_Tx，包括：所述第一设备通过第i射频通道向第j射频通道发送所述预设校准帧，其中，所述i取1、2和3，所述j取1、2和3，i≠j；所述第一设备根据所述预设校准帧的子载波在传输过程中发生的相位变化计算所述预设校准帧从所述第i射频通道的接口传输到所述第j射频通道的接口的时延W1.ij，其中，所述射频通道的接口为所述第一设备的基带处理模块上与所述射频通道中的中射频处理模块之间的接口；所述第一设备根据如下方程组计算所述S_Rx和所述S_Tx：其中，S_Tx.i为所述预设校准帧从所述第i射频通道的接口传输到第i空口的时延，所述第i空口为所述第i射频通道的空口，S_Rx.i为所述预设校准帧从第j空口传输到所述第j射频通道的接口的时延，所述第j空口为所述第j射频通道的空口，S_T.ij为所述预设校准帧从所述第i空口传输到所述第j空口之间的时延，所述S_T.ij已知，所述k1.i为0.5至1.5之间的任一个取值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备基于所述请求与所述第二设备进行报文交换获取所述空口时间同步的计算信息，包括：所述第一设备接收所述第二设备响应于所述请求发送的所述第一报文，并计算所述第一设备在所述第一空口处接收所述第一报文的时刻t2；所述第一设备向所述第二设备发送响应于所述第一报文的所述第二报文，并计算所述第一设备在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻t3；所述第一设备接收所述第二设备响应于所述第二报文发送的第四报文，所述第四报文中包括所述第二设备在第二接口处发送所述第一报文的时刻t1
’
和在所述第二接口处接收所述第二报文的时刻t4
’
，以及包括报文从所述第二接口传输到所述第二空口的时延A_Tx和报文从所述第二空口传输到所述第二接口的时延A_Rx，所述第二接口为所述第二设备的基带处理模块上与中射频处理模块连接的接口；所述第一设备读取所述第三报文中的所述t1
’
、所述t4
’
、所述A_Tx和所述A_Rx；所述第一设备根据如下算式计算所述第二设备在所述第二空口处发送所述第一报文的时刻t1：t1＝t1
’
+A_Tx，并根据如下算式计算所述第二设备在所述第二空口处接收所述第二报文的时刻t4：t4＝t4
’-
A_Rx。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备向第二设备发送空口时间同步请求，包括：所述第一设备根据精密定时测量FTM协议向第二设备发送空口时间同步请求。
8.一种空口时间同步方法，其特征在于，所述方法包括：第二设备接收第一设备发送的空口时间同步的请求；所述第二设备基于所述请求与所述第一设备进行报文交换协助所述第一设备获取所述空口时间同步的计算信息，其中，所述计算信息包括第二设备在第二空口处发送第一报文的时刻和在所述第二空口处接收第二报文的时刻，以及第一设备在第一空口处接收所述第一报文的时刻和在所述第一空口处发送所述第二报文的时刻。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二设备基于所述请求与所述第一设备进行报文交换协助所述第一设备获取所述空口时间同步的计算信息，包括：所述第二设备根据所述请求向所述第一设备发送第一报文，并计算所述第二设备在所述第二空口处发送所述第一报文的时刻t1；所述第二设备接收第一设备发送的响应于所述第一报文的第二报文，并计算所述第二设备在第二空口处接收所述第二报文的时刻t4；所述第二设备根据所述第二报文向所述第一设备发送第三报文，所述第三报文包括所述t1和所述t4。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述计算所述第二设备在所述第二空口处发送所述第一报文的时刻t1，包括：所述第二设备记录所述第一报文在第二接口处的时刻t1
’
，其中，所述第二接口为所述第二设备的基带处理模块上与中射频处理模块连接的接口；所述第二设备通过如下算式计算所述t1：t1＝t1
’
+A_Tx，其中，所述A_Tx为报文从所述第二接口传输到所述第二空口的时延；所述计算所述第二设备在第二空口处接收所述第二报文的时刻t4，包括：所述第二设备记录所述第二报文在所述第二接口处的时刻t4
’
；所述第二设备通过如下算式计算所述t4：t4＝t4
’-
A_Rx，其中，所述A_Rx为报文从所述第二空口传输到所述第二接口的时延。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第二设备利用多个射频通道多次自发自收预设校准帧计算得到所述A_Tx和所述A_Rx，其中，所述预设校准帧由基于无线局域网WLAN协议的正交频分复用OFDM信号构成，所述OFDM信号在时域上为重复的多个OFDM符号，所述预设校准帧不包括遗留Legacy部分。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个射频通道包括3个通道，所述第二空口和所述第二接口为所述3个通道中任意一个通道的空口和接口；所述第二设备利用多个射频通道多次自发自收预设校准帧计算得到所述A_Tx和所述A_Rx，包括：所述第二设备通过第i射频通道向第j射频通道发送所述预设校准帧，其中，所述i取1、2和3，所述j取1、2和3，i≠j；所述第二设备根据所述预设校准帧的子载波在传输过程中发生的相位变化计算所述预设校准帧从所述第i射频通道的接口到所述第j射频通道的接口的时延W2.ij，其中，所述射频通道的接口为所述第二设备的基带处理模块上与所述射频通道中的中射频处理模块之间的接口；所述第二设备根据如下方程组计算所述A_Tx和所述A_Rx：
其中，A_Tx.i为所述预设校准帧从所述第i射频通道的接口传输到第i空口的时延，所述第i空口为所述第i射频通道的空口，A_Rx.i为所述预设校准帧从第j空口传输到所述第j射频通道的接口的时延，所述第j空口为所述第j射频通道的空口，A_T.ij为所述预设校准帧从所述第i空口传输到所述第j空口之间的时延，所述A_T.ij已知，所述k2.i为0.5至1.5之间的任一个取值。13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二设备基于所述请求与所述第一设备进行报文交换协助所述第一设备获取所述空口时间同步的计算信息，包括：所述第二设备根据所述请求向所述第一设备发送第一报文，并记录所述第一报文在所述第二接口处的时刻t1
’
；所述第二设备接收第一设备发送的响应于所述第一报文的第二报文，并记录所述第二报文在所述第二接口处的时刻t4
’
；所述第二设备根据所述第二报文向所述第一设备发送第四报文，所述第四报文包括所述t1
’
、所述t4
’
、报文从第二接口传输到所述第二空口的时延A_Tx和报文从所述第二空口传输到所述第二接口的时延A_Rx，所述第二接口为所述第二设备的基带处理模块上与中射频处理模块连接的接口。14.根据权利要求8至13任一项所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：应腾达，杨坚锐，黄俊红，周志辉，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：