[發明專利]UWB定位基站的時間同步方法及其系統

在審

• 申請號: 202211092494.1
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN116321396A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 孟瑋;顧義東;包建軍;羅克;趙宇;宋興家;季利佳;孫旭峰;應東杰;杜志剛;李亞彬;陳進;王麗麗;練震;郭秋敏;張蓉;胡林芬;張健強
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04J3/06;H04W4/02
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 趙旭

1.一種UWB定位基站的時間同步方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將5G基站與UWB定位基站部署在井下，一個所述5G基站與多個所述UWB定位基站通訊連接，將所述5G基站作為授時的主基站；

S2、所述5G基站廣播授時信息，所述UWB定位基站接收授時信息并發送帶有時間戳T1的響應信息給所述5G基站；

S3、所述5G基站收到該帶有時間戳T1的響應信息的時刻為T2，并將帶有時間戳T3的建立連接的響應消息以及時間戳T1返回給所述UWB定位基站；

S4、所述UWB定位基站與所述5G基站建立連接，所述UWB定位基站獲取時間戳T1、時刻T2和時間戳T3，并獲取本地時間T4；所述UWB定位基站根據時間戳T1、時刻T2、時間戳T3和本地時間T4，完成與5G基站的時間同步；

S5、所有的UWB定位基站均完成與5G基站的時間同步。

2.如權利要求1所述的UWB定位基站的時間同步方法，其特征在于，若所述UWB定位基站同時收到多個所述5G基站的授時信息，則所述UWB定位基站根據接收信號碼功率的強度選取一個5G基站建立連接。

3.如權利要求1所述的UWB定位基站的時間同步方法，其特征在于，步驟S4中，UWB定位基站根據時間戳T1、時刻T2、時間戳T3和本地時間T4，完成與5G基站的時間同步，具體包括：

所述UWB定位基站計算延時時間Tdelay＝(T4-T3+T2-T1)/2；

所述UWB定位基站讀取授時信息中的時間T0，則所述UWB定位基站校正本地時間T＝T0+Tdelay。

4.如權利要求3所述的UWB定位基站的時間同步方法，其特征在于，還包括：重復步驟S2至S4，得到多個本地時間T，將多個本地時間T按照從小到大的順序排成一列，去除隊列兩端的n項數值，并對剩余的本地時間T進行數據擬合，得到最終的本地時間T’。

5.如權利要求3所述的UWB定位基站的時間同步方法，其特征在于，所述UWB定位基站包括：UWB主控單元、UWB射頻單元、本地時鐘單元以及5G時鐘同步單元，所述UWB射頻單元、本地時鐘單元以及5G時鐘同步單元均與所述UWB主控單元連接，所述5G時鐘同步單元與所述5G基站通訊連接。

6.如權利要求5所述的UWB定位基站2的時間同步方法，其特征在于，所述UWB主控單元從所述本地時鐘單元中獲取時間戳T1，并將該時間戳T1發送給所述5G時鐘同步單元，所述5G時鐘同步單元將帶有時間戳T1的響應信息給所述5G基站。

7.如權利要求5所述的UWB定位基站的時間同步方法，其特征在于，所述5G時鐘同步單元收到所述5G基站建立連接的響應后，獲取獲取時間戳T1、時刻T2和時間戳T3，并從所述本地時鐘單元中獲取本地時間T4。

8.如權利要求2所述的UWB定位基站的時間同步方法，其特征在于，所述UWB定位基站與接收信號碼功率強度最高的一個5G基站建立連接。

9.一種UWB定位基站的時間同步系統，其特征在于，使用如權利要求1-8任一項所述的UWB定位基站的時間同步方法，所述系統包括；

多個5G基站(1)以及多個UWB定位基站(2)，每個所述5G基站(1)均與多個UWB定位基站(2)通訊連接，所述5G基站(1)作為授時的主基站，UWB定位基站(2)通過與5G基站(1)的時間同步以實現多個UWB定位基站(2)之間的時間同步。

10.如權利要求9所述的UWB定位基站2的時間同步系統，其特征在于，多個5G基站(1)之間時間同步。