车辆通信中的时间同步操作制造技术

提供了用于为车辆的蜂窝车辆到一切C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆通信中的时间同步操作

技术介绍

[0001]时钟同步对于分布式网络系统至关重要。它在分布式网络系统的网络节点之间提供了公共时间帧，以支持各种网络功能，诸如实时和正确顺序的消息传输、信道调度和资源共享。时钟同步还实现了分布式网络系统的网络节点之间的安全连接、数据一致性和过程协调。
[0002]在具有高移动性的网络应用中，诸如在车辆网络中，精确的时间尤其重要，这可能需要支持车辆到车辆和车辆到基础设施的通信。在这样的车辆网络中，网络节点中的至少一些(例如，车辆)可以快速移动，并且可以通过以自组织方式形成网络来建立通信。这种自组织网络通常非常短暂，并且可以依赖于车辆的速度。在这样的网络中，向网络节点提供对准确的网络范围时间的可靠和持续的访问变得更加重要。
[0003]目前，车辆网络，诸如蜂窝车辆对一切(C
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V2X)网络，使用全球导航卫星系统(GNSS)来执行时间同步操作。GNSS卫星通常包括原子钟，这些原子钟被监测和控制以高度同步并可追踪到国家和国际标准，诸如协调世界时(UTC)。GNSS卫星可以在GNSS信号中发送时间信息。车辆网络中的每个车辆可以包括GNSS接收器，以从一个或多个GNSS卫星接收GNSS信号，并基于包括在GNSS信号中的时间信息同步其时钟。作为每个车辆将其自己的时钟与GNSS卫星的相同时钟同步的结果，可以在车辆网络中实现时间同步(达到原子钟的精度)。
[0004]尽管GNSS提供了一种可访问的机制来为车辆网络提供时间同步，但是车辆可能无法接收包括在GNSS信号中的时间信息。这可能是由于例如车辆进入了没有GNSS信号覆盖或者GNSS信号覆盖非常弱的位置。例如，车辆可能正在移动到完全阻挡GNSS信号的位置(例如，地下)，或者移动到GNSS信号可能被结构(例如，山、高楼等)基本阻挡或衰减的地点。在这些情形下，当车辆超出GNSS覆盖范围时，车辆可能不能执行时间同步操作，并且不能在车辆网络中运行。

技术实现思路

[0005]本文描述的技术通过提供混合机制来为车辆的C
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V2X无线接口执行时间同步操作，解决了这些和其他问题。车辆可以包括GNSS接收器和车辆用户设备(车辆UE)，车辆用户设备包括支持与其他装置的C
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V2X通信的C
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V2X无线接口，其他装置诸如基站、诸如路边单元(RSU)的基础设施、其他车辆等。车辆还包括本地时钟源，用于为C
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V2X无线接口提供定时信息。定时信息可以包括提供给无线接口的周期性时钟信号、在本地时钟源保持的本地时钟时间等。GNSS接收器和本地时钟源可以是车辆UE的一部分或者在车辆UE的外部。
[0006]车辆UE可以实现混合机制，以在时间同步操作中将本地时钟源以及C
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V2X无线接口的操作与外部时钟源同步。具体地，车辆UE可以包括同步模块。在时间同步操作开始时，同步模块可以确定GNSS接收器是否接收到包括用于时间同步操作的时间信息的GNSS信号。如果同步模块确定GNSS接收器接收到包括时间信息的GNSS信号，则同步模块可以将包括在GNSS信号中的时间信息提供给本地时钟源以执行时间同步操作。另一方面，如果GNSS接收
器未接收到包括时间信息的GNSS信号，则同步模块可以确定要基于来自蜂窝网络(例如，LTE、5G NR等)的基站的无线信号执行时间同步操作。时间同步操作还可以包括例如调整由本地时钟源维护的本地时钟时间、调整提供给C
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V2X无线接口的周期性时钟信号的频率和/或相位等。在一些示例中，同步模块可以继续监测由GNSS接收器接收的GNSS信号，并且如果接收到包括用于时间同步操作的时间信息的GNSS信号，则可以切换回使用GNSS信号进行时间同步操作。
[0007]同步模块可以各种方式确定GNSS是否接收到包括用于时间同步操作的时间信息的GNSS信号。在一个示例中，同步模块可以确定GNSS接收器接收的GNSS信号(如果有的话)是否具有足够的信号强度或足够低的噪声水平，以允许从GNSS信号中提取时间信息。在另一个示例中，同步模块可以确定GNSS信号是否包括时间信息。如果例如车辆处于GNSS信号接收差的位置(例如，地下)、GNSS接收器有故障、GNSS信号不包括时间信息等，则GNSS接收器可能接收不到包括用于时间同步操作的时间信息的GNSS信号。
[0008]如果GNSS接收器未接收到包括时间信息的GNSS信号，则同步模块可以基于基站广播的一个或多个无线信号来执行时间同步操作。无线信号可以是由基站广播以帮助车辆UE选择并注册由基站管理的小区的消息的一部分。无线信号可以包括例如系统信息块(SIB)消息和主信息块(MIB)消息。在一个示例中，车辆UE可以接收SIB类型21(SIB 21)消息。SIB 21是可以用于传送配置信息的消息，诸如RRC消息，以支持C
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V2X侧链路通信。SIB21在例如第三代合作伙伴计划、技术规范组无线电接入网络、演进通用陆地无线电接入(E
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UTRA)和无线电资源控制(RRC)协议规范(3GPP TS 36.331版本15.8.0版本15)中定义。基于接收SIB 21，同步模块可以确定基站支持C
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V2X通信。基于这样的确定，同步模块可以执行与基站的时间同步操作，以支持C
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V2X通信。
[0009]在一些示例中，时间同步操作可以基于基站广播的主信息块(MIB)消息中包括的信息。例如，在LTE演进的通用陆地无线电接入(E
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UTRA)和无线电资源控制(RRC)协议规范(3GPP TS 36.331版本10.1.0版本10)中定义了主信息块。基站可以使用物理层信道，诸如物理广播信道(PBCH)，周期性地广播MIB消息，并且MIB消息包括例如系统带宽、系统帧号等信息。SFN可以代表基站的本地时钟时间。SFN的范围可以在0到1023之间，并且可以由计数器生成，该计数器以每10毫秒(ms)的间隔更新表示SFN的计数值。当计数器达到1023时，它可以重置回零。同步模块还可以基于本地时钟来维护和更新本地系统帧号。同步模块可以将MIB中的系统帧号与其本地系统帧号进行比较，并且基于两个系统帧号之间的差异来控制本地时钟源以调整本地时钟时间。
[0010]在另一个示例中，UE可以接收SIB类型16(SIB 16)或SIB类型8(SIB8)消息。SIB类型16和SIB类型8都在LTE演进的通用陆地无线电接入(E
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UTRA)和无线电资源控制(RRC)协议规范(3GPP TS 36.331版本11.5.0版本11)中定义。SIB类型16消息包含与GPS时间和协调世界时(UTC)相关的信息。此外，SIB类型8消息包含用于RAT间小区重选的信息。该信息包括当前小区中的绝对时间。同步模块可以获得时间信息(例如，UTC时间、当前小区中的绝对时间等)并将时间信息转发给本地时钟源以更新本地时钟时间。在一些示例中，基于确定没有从基站接收到SI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种为车辆的蜂窝车辆对一切C
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V2X无线接口执行时间同步的方法，所述方法包括：由车辆UE确定车辆的全球导航卫星系统GNSS接收器是否接收到包括用于车辆的本地时钟源的时间同步操作的时间信息的GNSS信号；基于GNSS接收器是否接收到包括时间信息的GNSS信号，基于以下各项中的一个来调整车辆的本地时钟源的本地时钟时间：包括在GNSS信号中的时间信息、或从基站广播的一个或多个无线信号；以及基于调整后的本地时钟时间，调整提供给C
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V2X无线接口的时钟信号的相位或频率中的至少一个。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个无线信号包括系统信息块SIB消息。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述SIB消息包括SIB类型21消息；其中所述一个或多个无线信号还包括包含系统帧号SFN的主信息块MIB消息；并且其中本地时钟时间是基于MIB消息的SFN调整的。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：基于接收到SIB 21消息并确定GNSS接收器未接收到包括时间信息的GNSS信号，基于MIB消息的SFN调整本地时钟时间。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述车辆UE维护本地SFN；并且其中基于MIB消息的SFN调整本地时钟时间包括：确定SIB类型21消息中的SFN与本地SFN之间的SFN差；基于SFN差确定时钟偏移；以及基于将时钟偏移添加到本地时钟时间来调整本地时钟时间。6.根据权利要求2所述的方法，其中所述SIB消息包括包含协调世界时UTC时间的SIB类型16消息；并且其中调整车辆的本地时钟源的本地时钟时间包括用包括在SIB类型16消息中的UTC时间替换本地时钟时间。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：确定是否从基站接收到SIB类型21消息；以及基于确定没有从基站接收到SIB类型21消息，并且GNSS接收器未接收到包括时间信息的GNSS信号，基于包括在SIB类型16消息中的UTC时间调整本地时钟时间。8.根据权利要求2所述的方法，其中所述SIB消息包括包含由基站管理的小区的绝对时间的SIB类型8消息；以及其中调整车辆的本地时钟源的本地时钟时间包括用包括在SIB类型8消息中的绝对时间替换本地时钟时间。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：确定是否从基站接收到SIB类型21消息；以及基于确定没有从基站接收到SIB类型21消息，并且GNSS接收器未接收到包括时间信息的GNSS信号，基于包括在SIB类型8消息中的绝对时间来调整本地时钟时间。10.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述GNSS接收器是否接收到包括用于时间同步操作的时间信息的GNSS信号是基于以下各项中的至少一个：GNSS接收器是否接收到GNSS信号，GNSS信号是否具有足够的信号强度或足够低的噪声水平以允许从GNSS信号中提取时
间信息，或GNSS信号是否包括时间信息。11.一种装置，包括：蜂窝车辆对一切C
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V2X无线接口；全球导航卫星系统GNSS接收器；本地时钟源，被配置为维护本地时钟时间；时钟系统，被配置为基于本地时钟时间生成时钟信号，并将所述时钟信号提供给C
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V2X无线接口；存储器，存储指令集；和一个或多个处理单元，通信地耦合到所述存储器、所述本地时钟源和所述C
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V2X无线接口，其中所述一个或多个处理单元被配置为执行所述指令集以：确定所述GNSS接收器是否接收到包括用于所述本地时钟源的时间同步操作的时间信息的GNSS信号；基于GNSS接收器是否接收到包括时间信息的GNSS信号，基于以下各项中的一个来调整由本地时钟源维护的本地时钟时间：包括在GNSS信号中的时间信息、或从基站广播的一个或多个无线信号；以及其中所述时钟系统被配置为基于所调整的本地时钟时间来调整提供给C
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V2X无线接口的时钟信号的相位或频率中的至少一个。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述一个或多个无线信号包括系统信息块SIB消息。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述SIB消息包括SIB类型21消息；其中所述一个或多个无线信号还包括包含系统帧号SFN的主信息块MIB消息；并且其中本地时钟时间是基于MIB消息的SFN调整的。14.根据权利要求13所述的装置，还包括：基于接收到SIB 21消息并确定GNSS接收器未接收到包括时间信息的GNSS信号，基于MIB消息的SFN调整本地时钟时间。15.根据权利要求14所述的装置，其中所述C
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V2X无线接口维护本地SFN；以及其中所述一个或多个处理单元被配置为执行所述指令集，以基于以下各项来基于MIB消息的SFN来调整本地时钟时间：确定SIB类型21消息中的SFN与本地SFN之间的SFN差；基于SFN差确定时钟偏移；以及基于将时钟偏移添加到本地时钟时间来调整本地时钟时间。16.根据权利要求12所述的装置，其中所述SIB消息包括包含协调世界时UTC时间的SIB类型16消息；以及其中所述一个或多个处理单元被配置为执行所述指令集，以基于用包括在SIB类型16消息中的UTC时间替换所述本地时钟时间来调整所述车辆的本地时钟源的本地时钟时间。17.根据权利要求16所述的装置，其中所述一个或多个处理单元被配置为执行所述指令集以：确定是否从基站接收到SIB类型21消息；以及基于确定没有从基站接收到SIB类型21消息，并且GNSS接收器未接收到包括时间信息的GNSS信号，基于包括在SIB类型16消息中的UTC时间调整本地时钟时间。
18.根据权利要求12所述的装置，其中所述SIB消息包括包含由基站管理的小区的绝对时间的SIB类型8消息；以及其中所述一个或多个处理单元被配置为执行所述指令集以调整车辆的本地时钟源的本地时钟时间包括，用包括在SIB类型8消息中的绝对时间替换本地时钟时间。19.根据权利要求18所述的装置，其中所述一个或多个处理单元被配置为执行所述指令集以：确定是否从基站接收到SIB类型21消息；以及基于确定没有从基站接收到SIB类型21消息，并且GNSS接收器未接收到包括时间信息的GNSS信号，基于包括在SIB类型8消息中的绝对时间来调整本地时钟时间。20.根据权利要求11所述的装置，其中所述一个或多个处理单元被配置为执行所述指令集，以基于以下各项中的至少一个来确定车辆的GNSS接收器是否接收到包括用于时间同步操作的时间信息的GNSS信号：GNSS接收器是否接收到GNSS信号，GNSS信号是否具有足够的信号强度或足够低的噪声水平以允许从GNSS信号中提取时间信息，或GNSS信号是否包括时间信息。21.一种设备，包括：用于确定车辆的全球导航卫星系统GNSS接收器是否接收到包括用于车辆的本地时钟源的时间同步操作的时间信息的G...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃意，侯金涛，陈晓晨，李春霞，郝增玉，刘海洲，陈锋，李昂，郭宏金，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：