[發(fā)明專利]時(shí)鐘同步設(shè)備及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310019630.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103944660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明齊;陸小凡;邢留記;李佳;謝艷紅;劉國(guó)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類號(hào): H04J3/06
• 分類號(hào): H04J3/06
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟件無(wú)線電中的時(shí)間同步技術(shù)，特別是涉及一種時(shí)鐘同步設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

隨著人們需求的變化和通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的無(wú)線通信制式與相應(yīng)的通信設(shè)備，為了滿足設(shè)備的互通問(wèn)題，縮短開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，人們提出了軟件無(wú)線電的概念。軟件無(wú)線電的核心思想是構(gòu)造一個(gè)具有開(kāi)放性的、標(biāo)準(zhǔn)化的、模塊化的通用硬件平臺(tái)，將各種通信功能通過(guò)軟件在此硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。由于硬件平臺(tái)可以隨著器件的發(fā)展不斷升級(jí)，同時(shí)可以通過(guò)增改軟件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)新的通信功能，軟件無(wú)線電的概念受到廣泛關(guān)注。虛擬無(wú)線電的概念是1999年V.Bose等人提出的，它的目標(biāo)是以通用計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力代替專用器件來(lái)完成無(wú)線通信中的數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程。與基于專用可編程器件架構(gòu)的軟件無(wú)線電相比，虛擬無(wú)線電系統(tǒng)具有開(kāi)發(fā)成本低、周期短、升級(jí)快捷、配置靈活的特點(diǎn)，可支持現(xiàn)有的多種模式的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，還可以通過(guò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)支持未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)模式。是更加“軟件化”的軟件無(wú)線電。

在虛擬無(wú)線電系統(tǒng)中，要求各組成模塊時(shí)間同步。目前主要采用在系統(tǒng)中設(shè)定時(shí)鐘源，通過(guò)發(fā)送時(shí)鐘同步命令的方式實(shí)現(xiàn)同步，但因存在傳輸時(shí)延，待同步單元接收到的同步時(shí)間不夠準(zhǔn)確，且基于總線（例如高速PCIE總線）的傳輸時(shí)延即使在固定的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間也不是一個(gè)確定值，可見(jiàn)這種同步方法精度不夠高。

目前也出現(xiàn)了一種高精度的時(shí)間同步方案，但該方案需要設(shè)置諸如全球定位系統(tǒng)接收機(jī)的同步設(shè)備，用于給系統(tǒng)中的每一個(gè)待同步單元通過(guò)專門(mén)的電路發(fā)送同步時(shí)間，使得每個(gè)待同步單元能夠接收到精確的同步時(shí)間；改方案還可以在每個(gè)待同步單元中均設(shè)置GPS接收機(jī)，待同步單元通過(guò)GPS接收機(jī)完成精確時(shí)間同步，但成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種時(shí)鐘同步設(shè)備及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中時(shí)鐘源設(shè)備和待同步設(shè)備之間同步精度不夠高以及成本較高等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種時(shí)鐘同步設(shè)備，包括：時(shí)鐘源射頻前端裝置，其包括：第一時(shí)鐘源，提供系統(tǒng)參考時(shí)鐘信號(hào)脈沖；第一時(shí)鐘寄存器，依據(jù)所述時(shí)鐘源提供的系統(tǒng)參考時(shí)鐘信號(hào)脈沖產(chǎn)生本地參考時(shí)鐘；時(shí)間數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，持續(xù)擷取當(dāng)前時(shí)刻的所述本地參考時(shí)鐘的低位，并依據(jù)預(yù)設(shè)的頻率產(chǎn)生時(shí)間數(shù)據(jù)；時(shí)間數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，持續(xù)收集所述時(shí)間數(shù)據(jù)，并在達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間間隔將收集的時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送至目標(biāo)設(shè)備；數(shù)據(jù)包接收反饋模塊，用以接收對(duì)時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，并在一預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔后發(fā)送反饋數(shù)據(jù)包至目標(biāo)設(shè)備；以及待同步射頻前端裝置，其包括：第二時(shí)鐘源，提供本地可校準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)脈沖；第二時(shí)鐘寄存器，依據(jù)所述第二時(shí)鐘源提供的本地可校準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)脈沖產(chǎn)生本地時(shí)鐘值；數(shù)據(jù)包收發(fā)模塊，用以在接收到所述時(shí)間數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊發(fā)送的時(shí)間數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)送對(duì)時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包至所述時(shí)鐘源射頻前端設(shè)備，并將發(fā)送的時(shí)刻記錄為第一本地時(shí)鐘值，以及接收所述數(shù)據(jù)包接收反饋模塊反饋的反饋數(shù)據(jù)包，并將接收的時(shí)刻記錄為第二本地時(shí)鐘值；時(shí)間校準(zhǔn)量產(chǎn)生器，讀取所述數(shù)據(jù)包收發(fā)模塊接收的時(shí)間數(shù)據(jù)以及記錄的第一、第二本地時(shí)鐘值，計(jì)算出時(shí)鐘頻率校正量及本地時(shí)鐘校正量校準(zhǔn)所述第二時(shí)鐘源和第二時(shí)鐘寄存器。

優(yōu)選地，所述時(shí)間校準(zhǔn)量產(chǎn)生器包括：采集單元，持續(xù)讀取所述數(shù)據(jù)包收發(fā)模塊接收的時(shí)間數(shù)據(jù)以及記錄的第一、第二本地時(shí)鐘值，并依據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔將讀取的多次時(shí)間數(shù)據(jù)打包成時(shí)間數(shù)據(jù)集，以及將記錄的多次第一、第二本地時(shí)鐘值打包成第一本地時(shí)鐘值集及第二本地時(shí)鐘值集；時(shí)鐘頻率校正量計(jì)算單元，計(jì)算所述第一本地時(shí)鐘值集與所述時(shí)間數(shù)據(jù)集的差并獲取第一差值集，擷取所述第一差值集中最小的多個(gè)差值并計(jì)算該多個(gè)差值的均值為第一均值，統(tǒng)計(jì)預(yù)設(shè)次數(shù)的第一均值存儲(chǔ)為第一均值集，計(jì)算當(dāng)前第一均值與第一均值集的差值，并進(jìn)行濾波處理獲得時(shí)鐘頻率校正量；本地時(shí)鐘校正量計(jì)算單元，計(jì)算所述第二本地時(shí)鐘值集與所述第一本地時(shí)鐘值集的差并獲取第二差值集，擷取所述第二差值集中最小的多個(gè)差值并計(jì)算該多個(gè)差值的均值為第二均值，對(duì)所述第二均值進(jìn)行濾波處理獲得濾波值，計(jì)算所述濾波值的二分之一獲得所述本地時(shí)鐘校正量；以及校正單元，依據(jù)計(jì)算出的所述時(shí)鐘頻率校正量及本地時(shí)鐘校正量校準(zhǔn)所述第二時(shí)鐘源和第二時(shí)鐘寄存器。