WO2013075521A1

WO2013075521A1 - 混合自组网网络中的时间同步方法和设备

Info

Publication number: WO2013075521A1
Application number: PCT/CN2012/080445
Authority: WO
Inventors: 周海军; 郑银香
Original assignee: 电信科学技术研究院
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2013-05-30
Also published as: CN103139896A

Abstract

本发明实施例公开了一种混合自组网网络中的时间同步方法和设备，涉及无线通信技术领域，用于解决混合自组网网络中的终端如何进行时间同步的问题。本发明中，具有通用时间协调UTC授时功能的终端在开机后获得UTC基准时间，根据UTC基准时间进行时间同步，进入第一同步等级集合中的一个同步等级，发出该同步等级对应的导频信号。不具有UTC授时功能的终端进入一个同步等级后，检测其他终端发出的导频信号，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，使用选取的导频信号进行时间同步。本发明解决了混合自组网网络中的终端如何进行时间同步的问题。

Description

混合自组网网络中的时间同歩方法和设备本申请要求在 2011年 11月 22日提交中国专利局、申请号为 201110374322.9、发明名称为"混合自组网网络中的时间同步方法和设备 "的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种混合自组网网络中的时间同步方法和设备。背景技术在自组网网络中，有些终端具有 UTC ( Universal Time Chiming, 通用时间协调）授时功能，有些终端则不具备 UTC授时功能，或者有些设备因为环境的原因（如进入地下车库或者隧道等）失去了该功能。目前将同时可能存在有 UTC授时功能的终端和无 UTC授时功能的终端的自组网网络称为混合自组网网络。以车与车通信、车与路测设备通信为主的"车联网" 便是典型的混合自组网网络。

终端在有高精度 (定时精度小于 lchip时间长度) UTC授时的条件下，可预先规定超帧、子帧、时隙的起始位置，这样有 UTC授时的终端直接可以建立起同步关系，目前 GPS的时间精度可达到 O. lus 能满足这一要求。而没有 UTC授时的终端也需要与其它设备建立同步通信，并且授时精度越高越好。

一种时间同步方法为：在仅存在具有 UTC授时功能的终端的完全自组网网络中，各终端根据获得的 UTC基准时间进行时间同步；另一种时间同步方法为：在仅存在不具有 UTC授时功能的终端的完全自组网网络中，不具有 UTC授时功能的终端需要检测其他终端发出的导频信号，根据检测到的导频信号对本地时钟进行调整，以达到时间同步的目的。由于网络构成不同，上述第一种完全自组网网络中的时间同步方法并不能应用于混合自组网网络中。对于第二种完全自组网网络中的时间同步方法，该方法中没有区分不同终端的同步能力，使得时间同步的效率较低。发明内容本发明实施例提供一种混合自组网网络中的时间同步方法和设备，用于解决混合自组网网络中的终端如何进行时间同步的问题。

一种混合自组网网络中的时间同步方法，混合自组网网络中包含具有通用时间协调 UTC 授时功能的终端以及不具有 UTC授时功能的终端，该方法包括：

具有 UTC授时功能的终端在开机后获得 UTC基准时间，根据该 UTC基准时间进行时间同步；以及，

所述具有 UTC授时功能的终端 ϋΤ预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级，并发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

不具有 UTC授时功能的终端在进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级后，检测其他终端发出的用于时间同步的导频信号；

所述不具有 UTC授时功能的终端根据自身当前的同步等级以及检测到的各导频信号对应的同步等级，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，并使用选取的导频信号进行时间同步。

一种终端，该终端具有 UTC授时功能，该终端包括：

时间同步单元，用于在开机后获得 UTC基准时间，根据该 UTC基准时间进行时间同步；信号发送单元，用于进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级，并发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

一种终端，该终端不具有 UTC授时功能，该终端包括：

信号检测单元，用于在进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级后，检测其他终端发出的用于时间同步的导频信号；

时间同步单元，用于根据自身当前的同步等级以及检测到的各导频信号对应的同步等级，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，并使用选取的导频信号进行时间同步。

本方案中，具有 UTC授时功能的终端在开机后获得 UTC基准时间，根据该 UTC基准时间进行时间同步，并进入第一同步等级集合中的一个同步等级，发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

不具有 UTC授时功能的终端在进入第一同步等级集合中的一个同步等级后，检测其他终端发出的用于时间同步的导频信号，根据自身当前的同步等级以及检测到的各导频信号对应的同步等级，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，并使用选取的导频信号进行时间同步。

可见，本方案实现了混合自组网网络中具有 UTC授时功能的终端的时间同步方案、以及不具有 UTC授时功能的终端的时间同步方案，从而解决了混合自组网网络中的终端如何进行时间同步的问题。附图说明图 1为本发明实施例提供的方法流程示意图；

图 2为本发明实施例提供的另一方法流程示意图；图 3为本发明实施例的同步等级转换示意图；

图 4为本发明实施例提供的终端结构示意图；

图 5为本发明实施例提供的另一终端结构示意图。具体实施方式为了解决混合自组网网络中的终端如何进行时间同步的问题，本发明实施例提供一种混合自组网网络中的时间同步方法。

本发明需要针对所有终端预先设定包含多个同步等级的第一同步等级集合，第一同步等级集合中的各同步等级均不相同，可以按照从小到大或从大到小的顺序进行排列。本发明还可以针对具有 UTC授时功能的终端预先设定第二同步等级集合，第二同步等级集合是第一同步等级集合的子集，并且第二同步等级集合包含第一同步等级集合中的最高同步等级。较佳的，第二同步等级集合中包含第一同步等级集合中等级连续的一个或多个同步等级。

本发明中的同步等级用于表示终端的同步能力，同步等级越高，终端的同步能力越强，同步等级越低，终端的同步能力越弱。

下面针对具有 UTC授时功能的终端和不具有 UTC授时功能的终端分别进行说明：如图 1所示，本发明实施例针对具有 UTC授时功能的终端提供的时间同步方法，包括以下步驟：

步骤 10: 具有 UTC授时功能的终端在开机后获得 UTC基准时间，根据该 UTC基准时间进行时间同步；

步骤 11 : 终端进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级，并发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

进一步的，在具有 UTC授时功能的终端在开机后获得 UTC基准时间之前，终端进入第一同步等级集合中的最低同步等级。

步骤 11中，终端可以进入第一同步等级集合中的最高同步等级，并发出该最高同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

进一步的，在终端进入最高同步等级后，终端可以根据预先设定的同步等级转换方式进行同步等级的转换，并在进行同步等级的转换后，发出与转换后的同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

上述终端根据预先设定的同步等级转换方式进行同步等级转换，具体实现可以如下：步骤 A、终端对计时器进行清 0, 并启动该计时器进行计时；若在启动该定时器之后、该计时器的计时时间到达第一时间之前，终端获得 UTC基准时间，则继续执行步骤 A;否则，到步驟 B;

步骤 B、若终端的当前同步等级为 P, 则到步骤 C, 否则，到步骤 D; P是预先设定的第二同步等级集合中的最低同步等级；

步骤 C、终端进入第一同步等级集合中的最低同步等级，并在获得 UTC基准时间后，进入第一同步等级集合中的最高同步等级，返回步骤 A;

步骤 D、终端进入第二同步等级集合中低于终端的当前同步等级的下一同步等级（也即进入第二同步等级集合中低于终端的当前同步等级的所有同步等级中的最高同步等级），并对计时器进行清 0，启动该计时器进行计时，若在启动该定时器之后、计时器的计时时间到达第二时间之前，终端获得 UTC基准时间，则终端进入第一同步等级集合中的最高同步等级，并返回步骤 A; 否则，返回步 B。

本方法中，具有 UTC授时功能的终端发出的导频信号根据该终端最近一次获得的 UTC 基准时间得到。可以预先设定各同步等级与导频码的对应关系，发送的某一个同步等級对应的导频信号中包含该同步等级对应的导频码。具有 UTC授时功能的终端在每次获得 UTC基准时间后，可以根据获得的 UTC基准时间进行时间同步。

参见图 2, 本发明实施例针对不具有 UTC授时功能的终端提供的时间同步方法，包括以下步骤：

步骤 20: 不具有 UTC授时功能的终端在进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级后，检测其他终端发出的用于时间同步的导频信号；

步骤 21 : 终端根据自身当前的同步等级以及检测到的各导频信号对应的同步等级，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，并使用选取的导频信号进行时间同步。

本方法中，终端在开机后可以进入第一同步等级集合中的最低同步等级。

步骤 20中，终端根据自身当前的同步等级以及检测到的各导频信号对应的同步等级，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，具体实现可以如下：

终端从检测到的各导频信号中选取同步等级最高的导频信号，并且选取的导频信号对应的同步等级不低于终端当前的同步等级。

进一步的，在步骤 21之后，终端可以才据进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级，确定需要进入的下一个同步等级，并进入确定的下一个同步等级。

具体的，终端根据进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级，确定需要进入的下一个同步等级，具体实现可以如下：

若终端进行时间同步所使用的导频信号的同步等级不是 P和第一同步等级集合中的最高同步等级，则确定需要进入的下一个同步等级为进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级； P是第二同步等级集合中的最低同步等级；

若终端进行时间同步所使用的导频信号的同步等级是 P, 则确定是否满足预先设定的条件，在满足时，确定需要进入的下一个同步等级为 P, 在不满足时，确定需要进入的下一个同步等级为第一同步等级集合中低于 P的下一同步等级（也即第一同步等级集合中低于 P的所有同步等级中的最高同步等级）；

若终端进行时间同步所使用的导频信号的同步等级是第一同步等级集合中的最高同步等级，则确定需要进入的下一个同步等级为第一同步等级集合中的次高同步等级。

较佳的，所述条件为：

检测到同步等级为 P的导频信号以及第一同步等级集合中低于 P的下一同步等级的导频信号，并确定根据同步等级为 P的导频信号进行时间同步时需要的时间调整量不小于 0，且根据低于 P的下一同步等级的导频信号进行时间同步时需要的时间调整量小于 0。

步骤 20中，终端可以在设定时间长度内，检测同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号。具体的：若步骤 20中终端进入的同步等级为第一同步等级集合中的最低同步等级，则该设定时间长度可以是 A个超帧周期；若步骤 20中终端进入的同步等级不是第一同步等级集合中的最低同步等级，则步骤 20中终端在进入一个同步等级后，启动一个定时器，该设定时间长度则为定时器的定时时长。

相应的，步骤 20 中在终端进入的一个同步等级为第一同步等级集合中的最低同步等级时，若终端在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则自行建立内部时钟，并进入第一同步等级集合中的次高同步等级；

在终端进入的一个同步等级不是第一同步等级集合中的最低同步等级时，若终端在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则进入第一同步等级集合中的最低同步等级。

本方法中，不具有 UTC授时功能终端在每进入一个同步等级后，发出与当前进入的同步等级对应的、用于其他终端进行时间同步的导频信号。不具有 UTC授时功能的终端发出的导频信号根据该终端在进入一个同步等级后进行时间同步所使用的导频信号得到。可以预先设定各同步等级与导频码的对应关系，发送的某一个同步等级对应的导频信号中包含该同步等级对应的导频码。不具有 UTC授时功能终端进行时间同步时，可以是与发出时间同步所使用的导频信号的终端进行开环同步。

下面结合具体实施例对本发明进行说明：

本实施例中，第一同步等级集合中包含 M个同步等级，下面以 M=5为例，进行具体的方案介绍。

为了使具有 UTC授时功能的终端和不具有 UTC授时功能的终端能够协调工作，设定了 5个同步等级，即同步等级 1-同步等级 5，其中同步等级 1的级别最高，同步等级 5的级别最低，低同步等级的终端优先与高同步等级的终端保持同步。同步等级 1到同步等级 4的终端发出不同的导频信号，以使得其他终端能够识别其同步等级。

如图 3所示，本实施例中，对于具有 UTC授时功能的 UE, 其同步等级的转换方式如下：初始搜星需要一定的时间，所以具有 UTC授时功能的 UE在开机后，没有获得 UTC基准时间前进入同步等级 5。终端获得 UTC基准时间后，进入同步等级 1，以及：

A、对计时器 X进行清 0 , 并启动 X进行计时；若在启动 X之后、 X的计时时间到达 xl 之前，终端获得 UTC基准时间，则继续执行步骤 A; 否则，到步骤 B;

B、终端进入同步等级 2，并对计时器 X进行清 0 , 启动该计时器进行计时，若在启动定时器 X之后、计时器 X的计时时间到达 x2之前，终端获得 UTC基准时间，则终端进入同步等级 1，并返回步骤 A; 否则，终端进入同步等级 5，并在获得 UTC基准时间后，进入同步等级 1 , 并返回步骤 A。

对于不具有 UTC授时功能的 UE, 其同步等级的转换方式如下：

第一，不具有 UTC授时功能的 UE开机后进入同步等级 5。

第二，同步等级 5的 UE, 需要进行子帧连续的导频信号检测。

如果在 2个超帧周期内，没有检测到系统内其他 UE的导频信号，可自行建立内部时钟 (包括超帧的起始点与子帧的内部定时），并进入同步等级 4;

如果同步等级 5的 UE收到同步等级 4的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 4的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 4。

如果同步等级 5的 UE收到同步等级 3的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 3的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 3。

如果同步等级 5的 UE收到同步等级 2的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 2的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 3或 2(定时器 X进行清 0)。具体的，若检测到同步等级为 2的导频信号以及同步等级 3的导频信号，并确定根据同步等级 2的导频信号进行时间同步需要的时间调整量不小于 0 ,且根据同步等级 3的导频信号进行时间同步需要的时间调整量小于 0，则在与同步等级 2的 UE进行子帧及超帧的同步后，进入同步等级 2; 否则在与同步等级 2的 UE进行子帧及超帧的同步后，进入同步等级 3 ;

如果同步等级 5的 UE收到同步等级 1的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 1的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 2。

第三，在 UE进入同步等级 4后，对定时器 X进行清 0 , 并启动 X进行计时，当 X的计时时间小于 x4时，该 UE处于同步等级 4 , 可接收和发送导频信号、公共消息、业务消息，当 X的计时时间大于或等于 x4时， UE进入同步等级 5。

同步等级 4的 UE需要周期的进行导频信号的检测，并使用导频信号与对应 UE进行开环同步调整。

如果同步等级 4的 UE收到同步等级 4的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 4的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 4(定时器 X进行清 0)。

如果同步等级 4的 UE收到同步等级 3的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 3的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 3。如果同步等级 4的 UE收到同步等级 2的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 2的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 3或 2(定时器 X进行清 0)。具体的，若检测到同步等级为 2的导频信号以及同步等级 3的导频信号，并确定根据同步等级 2的导频信号进行时间同步需要的时间调整量不小于 0，且根据同步等级 3的导频信号进行时间同步需要的时间调整量小于 0,则在与同步等级 2的 UE进行子帧及超帧的同步后，进入同步等级 2; 否则在与同步等级 2的 UE进行子帧及超帧的同步后，进入同步等级 3;

如果同步等级 4的 UE收到同步等级 1的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 1的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 2。

第四，在 UE进入同步等级 3后，对计时器 X进行清 0，并启动 X进行计时，当 X的计时时间小于 x3时，该 UE处于同步等级 3 , 可接收和发送导频信号、公共消息、业务消息，当 X的计时时间大于或等于 x3时， UE进入同步等级 5。

同步等级 3的 UE需要周期的进行导频信号的检测，并使用导频信号与对应 UE进行开环同步调整。

如果同步等级 3的 UE收到同步等级 3的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 3的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 3(定时器 X进行清 0)。

如果同步等级 3的 UE收到同步等级 2的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 2的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 3或 2(定时器 X进行清 0)。具体的，若检测到同步等级为 2的导频信号以及同步等级 3的导频信号，并确定根据同步等级 2的导频信号进行时间同步需要的时间调整量不小于 0，且根据同步等级 3的导频信号进行时间同步需要的时间调整量小于 0,则在与同步等级 2的 UE进行子帧及超帧的同步后，进入同步等级 2; 否则在与同步等级 2的 UE进行子帧及超帧的同步后，进入同步等级 3;

如果同步等级 3的 UE收到同步等级 1的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 1的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 2。

第五，在 UE进入同步等级 2后，对定时器 X进行清 0，并启动 X进行计时，当 X的计时时间小于 x2时，该 UE处于同步等级 2, 当 X的计时时间大于或等于 x2时， UE进入同步等级 5。

如果同步等级 2的 UE收到同步等级 1的 UE发出的导频信号，并且使用该导频信号与同步等级 1的 UE建立了子帧及超帧的同步，则进入同步等级 2(定时器 X进行清 0)。

所有 UE优先使用同步等级高的导频信号进行时间同步。当 UE检测到的相应等级的导频信号包括多个时，则 UE优先根据高于设定功率且接收时间最靠前的导频信号进行时间同步。如果 UE检测到的最高等级导频与 UE当前所使用的导频相同，且计算出的时间定时提前量大于 0时，该 UE不需进行时间同步，同时认为该 UE已经与同等级终端进行了同步；否则，确定该 UE的时间同步后的时间等于时间同步前的时间减去定时提前量，其中，定时提前量等于该终端导频信号的实际接收时间减去预计的导频信号接收时间。

参见图 4 , 本发明实施例还提供一种终端，该终端具有 UTC授时功能，该终端包括：时间同步单元 40, 用于在开机后获得 UTC基准时间，根据该 UTC基准时间进行时间同步；

信号发送单元 41 , 用于进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级，并发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

所述信号发送单元 41用于：

进入第一同步等级集合中的最高同步等级，并发出该最高同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

所述时间同步单元 40还用于：

在开机后获得 UTC基准时间之前，进入第一同步等级集合中的最低同步等级。

该终端还包括：

等级转换单元 42, 用于在进入所述最高同步等级后 , 根据预先设定的同步

等级转换方式进行同步等级的转换，并在进行同步等级的转换后，发出与转换后的同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

所述等级转换单元 42用于执行如下步骤：

A、对计时器进行清 0 , 并启动该计时器进行计时；若在启动所述定时器之后、所述计时器的计时时间到达第一时间之前，获得 UTC基准时间，则继续执行步骤 A; 否则，到步骤 B;

B、若的当前同步等级为 P , 则到步驟 C , 否则，到步骤 D; P是预先设定的第二同步等级集合中的最低同步等级，第二同步等级集合是第一同步等级集合的子集，并且第二同步等级集合包含所述最高同步等级；

C、进入第一同步等级集合中的最低同步等级，并在获得 UTC基准时间后，进入所述最高同步等级，返回步骤 A;

D、进入第二同步等级集合中低于终端的当前同步等级的下一同步等级，并对所述计时器进行清 0 , 启动该计时器进行计时，若在启动所述定时器之后、所述计时器的计时时间到达第二时间之前，获得 UTC基准时间，则进入所述最高同步等级，并返回步骤 A; 否则，返回步骤 B。

第二同步等级集合中包含第一同步等级集合中等级连续的一个或多个同步等级。

参见图 5，本发明实施例还提供一种终端，该终端不具有 UTC授时功能，该终端包括：信号检测单元 50, 用于在进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级后，检测其他终端发出的用于时间同步的导频信号；

时间同步单元 51 , 用于根据自身当前的同步等级以及检测到的各导频信号对应的同步等级，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，并使用选取的导频信号进行时间同步。所述时间同步单元 51用于：

从检测到的各导频信号中选取同步等级最高的导频信号，并且选取的导频信号对应的同步等级不低于所述终端当前的同步等级。

该终端还包括：

等级转换单元 52, 用于根据进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级，确定需要进入的下一个同步等级，并进入确定的下一个同步等级。

所述等级转换单元 51用于：

若进行时间同步所使用的导频信号的同步等级不是 P和第一同步等级集合中的最高同步等级，则确定需要进入的下一个同步等级为进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级； P是第二同步等级集合中的最低同步等级，第二同步等级集合是第一同步等級集合的子集，并且第二同步等级集合包含所述最高同步等级；

若进行时间同步所使用的导频信号的同步等级是 P , 则确定是否满足预先设定的条件，在满足时，确定需要进入的下一个同步等级为 P ,在不满足时，确定自身的同步等级为低于 P 的下一同步等级；

若进行时间同步所使用的导频信号的同步等级是所述最高同步等级，则确定需要进入的下一个同步等级为第一同步等级集合中的次高同步等级。

所述条件为：

检测到同步等级为 P的导频信号以及低于 P的下一同步等级的导频信号，并确定根据同步等级为 P的导频信号进行时间同步需要的时间调整量不小于 0，且根据低于 P的下一同步等级的导频信号进行时间同步需要的时间调整量小于 0。

所述信号检测单元 50用于：

在设定时间长度内检测其他终端发出的、同步等级不低于终端的当前同步等级的用于时间同步的导频信号。

该终端进一步包括：

特殊处理单元 53 ,用于在进入的一个同步等级为第一同步等级集合中的最低同步等级时，若在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则自行建立内部时钟，并进入第一同步等级集合中的次高同步等级；或者，

在进入的一个同步等级不是第一同步等级集合中的最低同步等级时，若在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则进入第一同步等级集合中的最低同步等级。

该终端进一步包括：

信号发送单元 54, 用于在每进入一个同步等级后，发出与当前进入的同步等级对应的、用于其他终端进行时间同步的导频信号。综上，本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的方案中，具有 UTC授时功能的终端在开机后获得 UTC基准时间，根据该 UTC基准时间进行时间同步，并进入第一同步等級集合中的一个同步等級，发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

可见，本发明实现了混合自组网网络中具有 UTC授时功能的终端的时间同步方案、以及不具有 UTC授时功能的终端的时间同步方案，从而解决了混合自组网网络中的终端如何进行时间同步的问题。

本发明关于同步等级的划分和同步等级之间的转换方法解决了混合自组网网络的同步建立以及同步调整的问题 , 使得混合自组网网络可以有效并且快速地建立时间同步。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备 (系统）、和计算机程序产品的流程图和 / 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和 / 或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求

1、一种混合自组网网络中的时间同步方法，混合自组网网络中包含具有通用时间协调 UTC授时功能的终端以及不具有 UTC授时功能的终端，其特征在于，该方法包括：

具有通用时间协调 UTC授时功能的终端在开机后获得 UTC基准时间，根据该 UTC基准时间进行时间同步；以及，

所述具有 UTC授时功能的终端进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级，并发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述具有 UTC授时功能的终端进入预先设定的第一同步等级集合中的一个同步等级，并发出该同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号，具体包括：

所述具有 UTC授时功能的终端进入第一同步等级集合中的最高同步等级，并发出该最高同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

3、如权利要求 2所述的方法，其特征在于，在具有 UTC授时功能的终端在开机后获得 UTC基准时间之前，进一步包括：

所述具有 UTC授时功能的终端进入第一同步等级集合中的最低同步等级。

4、如权利要求 2所述的方法，其特征在于，在所述具有 UTC授时功能的终端进入所述最高同步等级后，进一步包括：

所述具有 UTC授时功能的终端根据预先设定的同步等级转换方式进行同步等级的转换，并在进行同步等级的转换后，发出与转换后的同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

5、如权利要求 4所述的方法，其特征在于，所述具有 UTC授时功能的终端根据预先设定的同步等级转换方式进行同步等级转换，具体包括：

A、所述具有 UTC授时功能的终端对计时器进行清 0, 并启动该计时器进行计时；若在启动所述定时器之后、所述计时器的计时时间到达第一时间之前，所述具有 UTC授时功能的终端获得 UTC基准时间，则继续执行步骤 A; 否则，到步骤 B;

B、若所述具有 UTC授时功能的终端的当前同步等级为 P, 则到步骤 C, 否则，到步骤 D; P是预先设定的第二同步等级集合中的最低同步等级，第二同步等级集合是第一同步等级集合的子集，并且第二同步等级集合包含所述最高同步等级；

C、所述具有 UTC授时功能的终端进入第一同步等级集合中的最低同步等级，并在获得 UTC基准时间后，进入所述最高同步等级，返回步驟 A;

D、所述具有 UTC授时功能的终端进入第二同步等级集合中低于终端的当前同步等级的下一同步等级，并对所述计时器进行清 0, 启动该计时器进行计时，若在启动所述定时器之后、所述计时器的计时时间到达第二时间之前，所述终端获得 UTC基准时间，则所述具有 UTC授时功能的终端进入所述最高同步等级，并返回步驟 A; 否则，返回步骤

6、如权利要求 5所述的方法，其特征在于，第二同步等级集合中包含第一同步等级集合中等级连续的一个或多个同步等级。

7、一种混合自组网网络中的时间同步方法，混合自组网网络中包含具有通用时间协调 UTC授时功能的终端以及不具有 UTC授时功能的终端，其特征在于，该方法包括：

8、如权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述不具有 UTC授时功能的终端根据自身当前的同步等级以及检测到的各导频信号对应的同步等级，从检测到的各导频信号中选取一个导频信号，具体包括：

所述不具有 UTC授时功能的终端从检测到的各导频信号中选取同步等级最高的导频信号，并且选取的导频信号对应的同步等级不低于所述不具有 UTC授时功能的终端当前的同步等级。

9、如权利要求 8所述的方法，其特征在于，所述同步等级最高的导频信号包括多个时，所述不具有 UTC授时功能的终端从检测到的各导频信号中选取同步等级最高的导频信号，具体为：

所述不具有 UTC授时功能的终端从检测到的各同步等级最高的导频信号中，选取高于设定功率且接收时间最靠前的导频信号。

10、如权利要求 7所述的方法，其特征在于，进一步包括：

所述不具有 UTC授时功能的终端根据进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级，确定需要进入的下一个同步等级，并进入确定的下一个同步等级。

11、如权利要求 10所述的方法，其特征在于，所述不具有 UTC授时功能的终端根据进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级，确定需要进入的下一个同步等级，具体包括：若所述不具有 UTC授时功能的终端进行时间同步所使用的导频信号的同步等级不是 P和第一同步等级集合中的最高同步等级，则确定需要进入的下一个同步等级为进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级； P是第二同步等级集合中的最低同步等级，第二同步等级集合是第一同步等级集合的子集，并且第二同步等级集合包含所述最高同步等级；

若所述不具有 UTC授时功能的终端进行时间同步所使用的导频信号的同步等级是 P, 则确定是否满足预先设定的条件，在满足时，确定需要进入的下一个同步等级为 P, 在不满足时，确定自身的同步等级为低于 P的下一同步等级；若所述不具有 UTC授时功能的终端进行时间同步所使用的导频信号的同步等级是所述最高同步等级，则确定需要进入的下一个同步等级为第一同步等级集合中的次高同步等级。

12、如权利要求 11所述的方法，其特征在于，所述预先设定的条件为：

检测到同步等级为 P的导频信号以及低于 P的下一同步等级的导频信号，并确定根据同步等级为 P的导频信号进行时间同步需要的时间调整量不小于 0, 且根据低于 P的下一同步等级的导频信号进行时间同步需要的时间调整量小于 0。

13、如权利要求 7所述的方法，其特征在于 , 所述检测其他终端发出的用于时间同步的导频信号，具体包括：

所述不具有 UTC授时功能的终端在设定时间长度内检测其他终端发出的、同步等级不低于终端的当前同步等级的用于时间同步的导频信号。

14、如权利要求 13所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在所述不具有 UTC授时功能的终端进入的一个同步等级为第一同步等级集合中的最低同步等级时，若所述不具有 UTC授时功能的终端在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则自行建立内部时钟，并进入第一同步等级集合中的次高同步等级；或者，

在所述不具有 UTC授时功能的终端进入的一个同步等级不是第一同步等级集合中的最低同步等级时，若所述不具有 UTC授时功能的终端在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则进入第一同步等级集合中的最低同步等级。

15、如权利要求 7-14中任一所述的方法，其特征在于，进一步包括：

所述不具有 UTC授时功能的终端在每进入一个同步等级后，发出与当前进入的同步等级对应的、用于其他终端进行时间同步的导频信号。

16、一种终端，该终端具有 UTC授时功能，其特征在于，该终端包括：

17、如权利要求 16所述的终端，其特征在于，所述信号发送单元用于：

18、如权利要求 17所述的终端，其特征在于，所述时间同步单元还用于：

19、如权利要求 17所述的终端，其特征在于，该终端还包括：

等级转换单元，用于在进入所述最高同步等级后，根据预先设定的同步等级转换方式进行同步等级的转换，并在进行同步等级的转换后，发出与转换后的同步等级对应的用于其他终端进行时间同步的导频信号。

20、如权利要求 19所述的终端，其特征在于，所述等级转换单元具体用于执行如下步骤：

A、对计时器进行清 0, 并启动该计时器进行计时；若在启动所述定时器之后、所述计时器的计时时间到达第一时间之前，获得 UTC基准时间，则继续执行步骤 A; 否则，到步骤 B;

B、若的当前同步等级为 P, 则到步骤 C, 否则，到步骤 D; P是预先设定的第二同步等级集合中的最低同步等级，第二同步等级集合是第一同步等级集合的子集，并且第二同步等级集合包含所述最高同步等级；

C、进入第一同步等级集合中的最低同步等级，并在获得 UTC基准时间后，进入所述最高同步等级，返回步驟 A;

D、进入第二同步等级集合中低于终端的当前同步等级的下一同步等级，并对所述计时器进行清 0，启动该计时器进行计时，若在启动所述定时器之后、所述计时器的计时时间到达第二时间之前，获得 UTC基准时间，则进入所述最高同步等级，并返回步骤 A; 否则，返回步骤 B。

21、一种终端，该终端不具有 UTC授时功能，其特征在于，该终端包括：

22、如权利要求 21所述的终端，其特征在于，所述时间同步单元用于：

23、如权利要求 21所述的终端，其特征在于，该终端还包括：

等级转换单元，用于根据进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级，确定需要进入的下一个同步等级，并进入确定的下一个同步等级。

24、如权利要求 23所述的终端，其特征在于，所述等级转换单元用于：

若进行时间同步所使用的导频信号的同步等级不是 P和第一同步等级集合中的最高同步等级，则确定需要进入的下一个同步等级为进行时间同步所使用的导频信号对应的同步等级； P是第二同步等级集合中的最低同步等级，第二同步等级集合是第一同步等级集合的子集，并且第二同步等级集合包含所述最高同步等级；

若进行时间同步所使用的导频信号的同步等级是 P, 则确定是否满足预先设定的条件，在满足时，确定需要进入的下一个同步等级为 P,在不满足时，确定自身的同步等级为低于 P 的下一同步等级；

25、如权利要求 21所述的终端，其特征在于，所述信号检测单元用于：

在设定时间长度内检测其他终端发出的、同步等级不低于终端的当前同步等級的用于时间同步的导频信号。

26、如权利要求 25所述的终端，其特征在于，该终端进一步包括：

特殊处理单元，用于在进入的一个同步等级为第一同步等级集合中的最低同步等級时，若在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则自行建立内部时钟，并进入第一同步等级集合中的次高同步等级；或者，

在进入的一个同步等级不是第一同步等级集合中的最低同步等级时，若在设定时间长度内未检测到同步等级不低于终端的当前同步等级的导频信号，则进入第一同步等級集合中的最低同步等级。

27、如权利要求 21-26中任一所述的终端，其特征在于，该终端进一步包括：信号发送单元，用于在每进入一个同步等级后，发出与当前进入的同步等级对应的、用于其他终端进行时间同步的导频信号。