[發明專利]高速工業通信系統的同步方法、裝置、網絡設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201910606566.1
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110166400B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 康良川;邵枝暉;史兢
• 申請（專利權）人: 北京神經元網絡技術有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04J3/06
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 冷文燕;戈豐

本申請實施例公開一種用于高速工業通信系統的同步方法、裝置、網絡設備及存儲介質。控制設備廣播幀頭同步導頻信號，幀頭同步導頻信號包括連續的兩個同步OFDM符號，兩個同步OFDM符號的頻域子載波加載相同導頻序列。同步方法包括：根據發射模式，提取連續的第一和第二目標同步OFDM符號；對第一目標同步OFDM符號做時域自相關運算；根據時域自相關運算的結果確定信號初始時刻。根據本申請的高速工業通信系統及方法可解決工業現場傳統總線低帶寬、無法同時承載實時和非實時以及網絡結構復雜的問題，支持IPV6地址通信，支持時間觸發的工業通信，支持TSN、白名單、深度檢測和數據加密等安全機制。

技術領域

本申請實施例涉及工業通信與控制領域，尤其涉及用于高速工業通信系統的同步方法、裝置、網絡設備及存儲介質。

背景技術

在工業領域，高速工業控制總線上通常掛接多個工業設備(如測量儀表)，同時每個工業設備可以通過高速工業控制總線進行通信，如傳輸控制信號，用于控制工業設備進行工業生產活動。

高速工業控制總線對數據的實時傳輸要求較高，而且工業設備需要進行時間同步(例如，時間同步、時鐘同步、載波頻率同步)，以實現高精度的工業生產活動。目前高速工業控制總線大都采用網絡時間協議(Network Time Protocol，NPT)或電子和電氣工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)的IEEE 1588，通過打上時間戳的方式實現網絡時間同步。

隨著大數據的發展以及智能設備的普及，在高速工業控制中，需要傳輸的數據也越來越多，而且傳輸速率要求較高。同時，數據的復雜性和傳輸難度也大大增加。針對上述問題，NPT受隊列時延、交換時延和介質訪問時延等因素影響，時間同步的誤差變大，無法滿足當前的數據實時傳輸的需求。同時，IEEE1588受振蕩器頻率誤差、網絡對稱性和網絡延遲等影響，時間同步的誤差變大，無也無法滿足當前的數據實時傳輸的需求。

發明內容

本申請實施例提供了一種用于高速工業通信系統的同步方法、裝置、網絡設備及存儲介質，可以提高高速工業控制同步的精度，滿足數據實時傳輸的需求。

根據本申請第一方面，提供一種一種用于高速工業通信系統中終端節點設備的同步方法，所述高速工業通信系統包括控制設備和所述終端節點設備，所述高速工業通信系統提供OFDM符號時間寬度不同的多種發射模式，所述高速工業通信系統的物理層信號幀包括所述控制設備廣播的幀頭同步導頻信號，所述幀頭同步導頻信號包括連續的兩個同步OFDM符號，所述兩個同步OFDM符號的頻域子載波加載相同導頻序列，時域位置在前的同步OFDM符號中偶數位置的頻域子載波置零或奇數位置的頻域子載波置零，所述同步方法包括：

根據發射模式，提取連續的第一目標同步OFDM符號和第二目標同步OFDM符號，所述第一目標同步OFDM符號時域位置在前；

對所述第一目標同步OFDM符號做時域自相關運算；

根據所述時域自相關運算的結果確定信號初始時刻。

根據本申請第二方面，提供一種用于高速工業通信系統的同步方法，所述高速工業通信系統包括控制設備和所述終端節點設備，所述高速工業通信系統提供OFDM符號時間寬度不同的多種發射模式，所述同步方法包括：根據發射模式，所述控制設備廣播幀頭同步導頻信號，所述幀頭同步導頻信號包括連續的兩個同步OFDM符號，所述兩個同步OFDM符號的頻域子載波加載相同導頻序列，時域位置在前的同步OFDM符號中偶數位置的頻域子載波置零或奇數位置的頻域子載波置零。

根據本申請第三方面，提供一種幀頭結構，應用于高速工業通信系統通信過程中的物理層信號幀，包括：連續的兩個同步OFDM符號資源，所述同步OFDM符號資源用于承載導頻信號；其中，所述兩個同步OFDM符號資源對應的待加載的導頻序列相同，且時域位置在前的同步OFDM符號資源中偶數位置的頻域子載波置零或奇數位置的頻域子載波置零。