[發明專利]一種提高工業物聯網終端時間同步精度的方法及裝置有效
| 申請號： | 202210333636.2 | 申請日： | 2022-03-30 |
| 公開（公告）號： | CN114785439B | 公開（公告）日： | 2023-04-14 |
| 發明（設計）人： | 豐雷;亓峰;謝坤宜;周凡欽;周彥伯;周雨;喻鵬;李文璟 | 申請（專利權）人： | 北京郵電大學 |
| 主分類號： | H04J3/06 | 分類號： | H04J3/06 |
| 代理公司： | 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250 | 代理人： | 劉賀秋 |
| 地址： | 100876 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 提高 工業 聯網 終端 時間 同步 精度 方法 裝置 | ||
1.一種提高工業物聯網終端時間同步精度的方法，其特征在于，包括如下步驟：
根據基站、終端與智能反射面之間的位置關系構建無線信道；
獲取所述無線信道的視距路徑分量、非視距路徑分量與智能反射面相位角度，并基于所述無線信道的所述視距路徑分量、所述非視距路徑分量與所述智能反射面相位角度生成等效信道；
獲取所述基站分配給所述終端的發射功率與所述等效信道的視距路徑分量，基于所述發射功率與所述等效信道的視距路徑分量確定所述無線信道的可靠性評價指標；
獲取所述終端與所述基站在雙向信息交互過程中接收的時間戳信息，并基于所述時間戳信息確定當前時鐘同步狀態估計值；
將所述當前時鐘同步狀態估計值與所述無線信道的可靠性評價指標輸入線性估計模型中，生成當前時鐘同步狀態的估計誤差協方差；
對所述當前時鐘同步狀態的估計誤差協方差進行迭代，生成穩態誤差協方差；
基于所述基站分配給所述終端的發射功率、所述穩態誤差協方差和所述智能反射面相位角度確定最優時間同步精度。
2.根據權利要求1所述的一種提高工業物聯網終端時間同步精度的方法，其特征在于，所述基于所述發射功率與所述等效信道的視距路徑分量確定所述無線信道的可靠性評價指標，包括：
基于所述等效信道的視距路徑分量計算波束賦形向量，并基于所述等效信道與所述波束賦形向量生成有效信道；
獲取終端信噪比門限值，基于所述有效信道、所述基站分配給所述終端的發射功率與所述終端信噪比門限值計算可靠性評價指標。
3.根據權利要求2所述的一種提高工業物聯網終端時間同步精度的方法，其特征在于，所述可靠性評價指標的計算公式如下：
上式中，gu(k)(Θ)表示有效信道，表示終端信噪比門限值，σ2表示高斯白噪聲，pu(k)表示所述基站分配給所述終端的發射功率。
4.根據權利要求1所述的一種提高工業物聯網終端時間同步精度的方法，其特征在于，所述基于所述時間戳信息確定當前時鐘同步狀態估計值，包括：
獲取所述無線信道的隨機時延、固定時延和時鐘偏移，基于所述時間戳信息、所述時鐘頻率偏差、所述無線信道的隨機時延、所述固定時延和所述時鐘偏移構建時間同步測量方程；
求解所述時間同步測量方程，生成時鐘同步狀態實際值與誤差測量噪聲；
基于所述時鐘同步狀態實際值、所述誤差測量噪聲與所述時鐘頻率偏差計算所述時鐘同步測量值；
獲取上一時間節點的時鐘同步狀態估計值，基于所述時鐘同步測量值與所述上一時間節點的時鐘同步狀態估計值生成當前時鐘同步狀態估計值。
5.根據權利要求4所述的一種提高工業物聯網終端時間同步精度的方法，其特征在于，所述基于所述時鐘同步狀態實際值、所述誤差測量噪聲與所述時鐘頻率偏差計算所述時鐘同步測量值中，所述時鐘同步測量值的計算公式如下：
yq＝ηq(Dxq+vq)
上式中，yq表示時鐘同步測量值，ηq表示二進制伯努利隨機變量，D表示時鐘頻率偏差，xq表示時鐘同步狀態實際值，vq表示誤差測量噪聲。
6.根據權利要求1所述的一種提高工業物聯網終端時間同步精度的方法，其特征在于，所述基于所述基站分配給所述終端的發射功率、所述穩態誤差協方差和所述智能反射面相位角度確定最優時間同步精度，包括：
根據所述基站分配給所述終端的發射功率、所述穩態誤差協方差與公平性因子構建多目標問題，以所述基站分配給所述終端的發射功率和所述智能反射面相位角度為約束條件；
利用遺傳算法求解所述多目標問題，生成多個帕累托前沿解，從所述多個帕累托前沿解中選取最優時間同步精度；所述多個帕累托前沿解包括多個時間同步精度。
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