[發明專利]一種基站之間的高精度時鐘同步方法

在審

• 申請號: 201710089619.8
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106851817A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 譚捷
• 申請（專利權）人: 成都物夢工場信息技術有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙)51229
• 代理人: 李蕊

技術領域

本發明涉及無線定位通信技術領域，具體涉及一種基站之間的高精度時鐘同步方法。

背景技術

目前，很多的通訊場景、定位場景下，都要求不同設備間時鐘同步精度非常高；否則導致時隙的利用率低，計算無線信號飛行距離時引入大的系統時間誤差以及多個設備信號間相互干擾問題等。無線信號在空中飛行速度是每微秒300米，為了達到1米內的定位精度，設備間的時間誤差必須是納秒級及以下。而市場上使用的時鐘同步方式一般也是基站廣播授時同步等。不但成本高且精度達不到要求。

發明內容

針對于現有技術中存在的上述問題，本發明的目的是提供一種基站之間的高精度時鐘同步方法，該方法簡單有效，并且在最大程度上消除了不同基站的不同時間發送導致的延時誤差，實現高精度納秒級的時鐘同步。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：提供一種基站之間的高精度時鐘同步方法，其將每個基站配置成其包括無線信號相位測量模塊和無線通訊模塊，且無線相位測量模塊與無線通訊模塊之間的距離小于10cm并保持固定；具體方法包括：

S1：第一基站的無線通訊模塊在某一時刻發送無線信號至第二基站，并分別記錄第一基站的無線信號相位檢測模塊和第二基站的無線信號相位檢測模塊收到該信號時的時鐘為Tmaa和Tmba；

S2：第二基站的無線通訊模塊在另外一時刻發送無線信號至第一基站，并分別記錄第二基站的無線信號相位檢測模塊和第一基站的無線信號相位檢測模塊收到該信號時的時鐘為Tmab和Tmbb；

S3：根據步驟S1和S2中得到的Tmaa、Tmba、Tmab和Tmbb，計算得到第一基站的無線信號相位檢測模塊間與第二基站的無線信號相位檢測模塊間的時鐘差△Tab；

其中，△Tab＝[(Tmba-Tmaa)-(Tmab-Tmbb)]/2；

S4：服務器根據該時鐘差對基站的時鐘進行校準，使得不同基站的時鐘實現高精度同步。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

還包括步驟S5：據步驟S1和S2中得到的Tmaa、Tmba、Tmab和Tmbb，計算得到第一基站與第二基站間距離產生的信號空中飛行時間Td，再根據信號空中飛行時間Td對基站之間的時鐘同步進行校驗；

其中，Td＝[(Tmba-Tmaa)+(Tmab-Tmbb)]/2。

本發明的有益效果為：

1)本發明將基站的結構配置為同時包括無線信號測量模塊和無線通訊模塊，使得本發明基站之間的高精度時鐘同步方法能夠簡單高效的實現。

2)本發明通過將基站的結構設置為包括無線信號相位測量模塊和無線通訊模塊的結構，并且，通過兩個基站間相互發送無線信號并記錄接收到信號瞬間的時刻Tmaa、Tmba、Tmab和Tmbb，進而可得到兩個基站的無線信號相位測量模塊之間的時鐘差，根據時鐘差使得兩個基站的時間同步；該方法簡單有效，考慮了基站間距離差異的影響，并且在無需知道兩個基站的通訊模塊的無線信號發送時刻的情況下，即可有效地測量出基站間的時鐘差，實現了基站間的高精度時鐘同步，具有巨大的應用價值。

附圖說明

圖1為本發明的基站的結構原理框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

參見圖1，圖1為本發明的基站的結構原理框圖，可以看出，本發明的基站內都設有一個無線信號相位測量模塊和無線通訊模塊，由于同一基站的無線信號相位測量模塊和無線通訊模塊距離很近且固定，兩個模塊間的距離可以被看作為0或一個恒定的值Tx；該基站的結構中，將現有技術中位于終端上的無線通訊模塊設置于基站中，并且該無線通訊模塊與無線信號相位測量模塊之間的距離很近，一般情況下小于10cm，且保持固定，為本發明的高精度時鐘同步方法的實現奠定很好的基礎。

根據本申請的一個實施例，在本發明所創新的基站結構的基礎上，其基站之間的高精度時鐘同步方法具體為：

S1：基站A的無線通訊模塊在Tat時刻發出一個特定的信號，同時這一時刻基站A和B的無線信號相位測量模塊的時刻記為Tar和Tbr；

S2：基站A和B的無線信號相位測量模塊檢接收到這個信號時，記錄下各自的時刻為Tmaa、Tmba；

其中，Tmba＝Tat+(基站A、B間距離產生的信號在空中飛行時間Td)+(基站B無線信號相位測量模塊與基站A無線通訊模塊之間的時間差△T1)，△T1＝Tbr-Tat；