CN108235448A - 提高自组网时钟精度的装置及方法 - Google Patents

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弋朝伟
吴正成
张慧金
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Abstract

本发明在提供了一种提高自组网时钟精度的装置及方法，时钟检测控制单元从多个时钟单元提供的所有时钟信号中选取精度最高的一个时钟信号，并将其输送至时钟输出单元，然后由所述时钟输出单元提供给终端，使得该自组网中的所有终端的时钟均同步至该精度最高的时钟信号。当所述多个时钟单元中的其中一个所提供的时钟信号丢失时，仍能为该自组网提供精度较高的时钟信号，从而为该自组网的通讯提供了保障。

Description

提高自组网时钟精度的装置及方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其是一种提高自组网时钟精度的装置及方法。
背景技术
相比于有固定基站设备的公用移动通讯网络，自组网不需要预先布设固定基站设备，多个移动的终端设备之间可以灵活组网，进网退网灵活。自组网络中的每一个移动设备在进行相互通讯时，需要有一个相对精确的共同的时间基准，以确保相互通信时的收发同步；除此之外，目前的宽带自组网***多借鉴于LTE(Long Term Evolution，长期演进)***，采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)的调制方式，这种调制方式对于频率偏差以及时间同步比较敏感，频率偏差过大，或时间同步较差，会引起OFDM中各子载波间的干扰，从而造成***解调性能恶化，传输速率下降。对于像车联网这种高速移动的自组网，由于存在较大的多普勒效应，对于频率偏差的要求会更高。
但自组网不像公用移动通讯网络，有固定的基站设备，所有的移动终端可以同步到相对准确的基站时钟。多数情况下，自组网内各移动设备之间是相互独立的，没有统一的时间基准。针对这个问题，要么是通过超级复杂的算法处理这种偏差，要么是采用定制化的高精度的时钟源。随着卫星导航的应用越来越广泛，将卫星导航***的定时引入自组网作为其同步信号逐步普及。一般卫星导航***输出的定时精度可以达到0.02ppm。但对于一些实际应用来说，比如车联网，由于存在隧道导航信号丢失或者高架路下卫星遮挡等情况，长时间的卫星导航定时信号丢失，则会造成自组网各移动设备之间的失步，轻则影响信号传输质量，严重的则会无法进行通讯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高自组网时钟精度的装置及方法，以解决卫星导航信号丢失时自组网通讯质量差或无法通讯的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种提高自组网时钟精度的装置，设置于一终端上，用于提高多个所述终端在自组网时的时钟精度，包括：
时钟输出单元，用于向终端提供时钟信号；
多个时钟单元，每个时钟单元用于提供一个时钟信号；以及
时钟检测控制单元，用于从所述多个时钟单元提供的所有时钟信号中选取精度最高的一个时钟信号，并将其输送至所述时钟输出单元。
优选的，在上述的提高自组网时钟精度的装置中，所述多个时钟单元包括：全球导航卫星***时钟单元，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供全球导航卫星***的时钟信号。
优选的，在上述的提高自组网时钟精度的装置中，所述多个时钟单元还包括：蜂窝移动通信***单元，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供蜂窝移动通信***时钟信号。
优选的，在上述的提高自组网时钟精度的装置中，所述蜂窝移动通信***时钟信号包括：各个电信运营商提供的时钟信号。
本发明还提供了一种终端，包括如上所述的提高自组网时钟精度的装置。
本发明更提供了一种提高自组网时钟精度的方法，用于提高多个终端在自组网时的时钟精度，包括：
一自组网中的每个终端的时钟检测控制单元从多个时钟单元提供的所有时钟信号中选取精度最高的一个时钟信号，并将该时钟信号输送至时钟输出单元，所述时钟输出单元将该时钟信号输送至该终端。
优选的，在上述的提高自组网时钟精度的方法中，所述多个时钟单元包括：全球导航卫星***时钟单元，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供全球导航卫星***的时钟信号。
优选的，在上述的提高自组网时钟精度的方法中，所述多个时钟单元还包括：蜂窝移动通信***单元，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供蜂窝移动通信***时钟信号。
优选的，在上述的提高自组网时钟精度的方法中，所述蜂窝移动通信***时钟信号包括：各个电信运营商提供的时钟信号。
在本发明提供的提高自组网时钟精度的装置及方法中，时钟检测控制单元从多个时钟单元提供的所有时钟信号中选取精度最高的一个时钟信号，并将其输送至时钟输出单元，然后由所述时钟输出单元提供给终端，使得该自组网中的所有终端的时钟均同步至该精度最高的时钟信号。当所述多个时钟单元中的其中一个所提供的时钟信号丢失时，仍能为该自组网提供精度较高的时钟信号，从而为该自组网的通讯提供了保障。
附图说明
图1为本发明实施例中提高自组网时钟精度的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明实施例提供了一种提高自组网时钟精度的装置，设置于一终端上，用于提高多个所述终端在自组网时的时钟精度。如图1所示，图1为本发明实施例中提高自组网时钟精度的装置的结构示意图。所述装置包括：时钟输出单元101、多个时钟单元103以及时钟检测控制单元102，其中，所述时钟输出单元101用于向终端提供时钟信号，所述多个时钟单元103中的每个时钟单元(103a、103b)用于提供一个时钟信号，那么所述多个时钟单元103在正常情况下将会提供多个时钟信号，在该装置中，有多少个时钟单元，理论上就会提供多少个时钟信号。所述时钟检测控制单元102用于从所述多个时钟单元103提供的多有时钟信号中选取其中精度最高的一个时钟信号，并将选取的精度最高的时钟信号输送至所述时钟输出单元101，由所述时钟输出单元101提供至终端。
进一步的，所述多个时钟单元103包括至少两个时钟单元，在本实施例中，所述多个时钟单元为两个时钟单元，其中一个是全球卫星导航***(GNSS，global navigationsatellite system)时钟单元103a，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供全球导航卫星***的时钟信号。一般情况下，GNSS输出的时钟信号的精度能够达到0.02ppm。
另一个时钟单元为蜂窝移动通信***单元103b，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供蜂窝移动通信***时钟信号。所述蜂窝移动通信***时钟信号包括各个电信运营商提供的时钟信号。例如***通信集团公司、中国联合网络通信集团有限公司或中国电信集团公司的基站提供的时钟信号。
在本发明的其他实施例中，所述多个时钟单元103还可以包括三个或者更多个时钟单元，例如为四个、五个或者八个等，本发明并不以此为限。例如，当所述多个时钟单元103为三个时钟单元，所述三个时钟单元分别为全球卫星导航***时钟单元、蜂窝移动通信***单元以及移动卫星通信***时钟单元。
本发明实施例还提供了一种终端，所述终端包括如上所述的提高自组网时钟精度的装置，即上述的提高自组网时钟精度的装置设置于所述终端上，多个所述终端在进行自组网时利用上述的装置提高该自组网的时钟精度。
进一步的，本发明实施例还提供了一种利用上述的装置提高自组网时钟精度的方法。
具体的，多个所述终端在自组网时，设置于所述终端上的提高自组网时钟精度的装置中的时钟检测控制单元，可以将所述终端的时钟与多个时钟单元中的任意一个时钟单元所提供的时钟信号进行同步。当所述多个时钟单元包括所述GNSS单元以及蜂窝移动通信***单元时，所述终端的时钟可以通过所述时钟检测控制单元与所述GNSS单元同步或者与所述蜂窝移动通信***单元提供的时钟信号同步。
进一步的，在同步的过程中，所述时钟检测控制单元会在所述多个时钟信号中选择精度最高的一个。一般而言，所述GNSS单元提供的时钟信号的精度高于所述蜂窝移动通信***单元所提供的时钟信号，因此，当所述GNSS单元和蜂窝移动通信***单元都可以提供时钟信号时，所述时钟检测控制单元将所述终端的时钟与所述GNSS单元提供的时钟信号同步，从而使得所述自组网中所有终端的时钟均与所述GNSS单元所提供的时钟信号同步，从而使得所述自组网的性能能够得到保障。
当所述时钟检测控制单元检测到所述GNSS单元所提供的时钟信号丢失，例如，在车联网中，当车辆进入隧道时，车辆无法获得GNSS信号。所述时钟检测控制单元将所述终端的时钟与所述蜂窝移动通信***单元所提供的时钟信号同步，使得所述自组网中所述终端的时钟均与所述蜂窝移动通信***单元所提供的时钟信号同步，以提高所述自组网在没有任何同步基准时的时钟精度，从而提高所述自组网在没有任何同步基准时的稳定性。
当所述时钟检测控制单元在同时丢失所述GNSS单元提供的时钟信号和所述蜂窝移动通信***单元所提供的时钟信号时，所述终端只能依据该终端上设置的时钟输出单元自身提供的时钟信号进行工作。同时可以依据所述自组网中从其他终端接收的信号的偏移适当控制所述时钟检测控制单元以调整所述时钟输出单元提供的时钟信号。
综上，在本发明实施例提供的提高自组网时钟精度的装置及方法中，时钟检测控制单元从多个时钟单元提供的所有时钟信号中选取精度最高的一个时钟信号，并将其输送至时钟输出单元，然后由所述时钟输出单元提供给终端，使得该自组网中的所有终端的时钟均同步至该精度最高的时钟信号。当所述多个时钟单元中的其中一个所提供的时钟信号丢失时，仍能为该自组网提供精度较高的时钟信号，从而为该自组网的通讯提供了保障。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提高自组网时钟精度的装置，设置于一终端上，用于提高多个所述终端在自组网时的时钟精度，其特征在于，包括：
时钟输出单元，用于向终端提供时钟信号；
多个时钟单元，每个时钟单元用于提供一个时钟信号；以及
时钟检测控制单元，用于从所述多个时钟单元提供的所有时钟信号中选取精度最高的一个时钟信号，并将其输送至所述时钟输出单元。
2.如权利要求1所述的提高自组网时钟精度的装置，其特征在于，所述多个时钟单元包括：全球导航卫星***时钟单元，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供全球导航卫星***的时钟信号。
3.如权利要求1所述的提高自组网时钟精度的装置，其特征在于，所述多个时钟单元还包括：蜂窝移动通信***单元，用于获得并向所述时钟检测控制单元提供蜂窝移动通信***时钟信号。
4.如权利要求3所述的提高自组网时钟精度的装置，其特征在于，所述蜂窝移动通信***时钟信号包括：各个电信运营商提供的时钟信号。
5.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1至4中任意一项所述的提高自组网时钟精度的装置。
6.一种提高自组网时钟精度的方法，用于提高多个终端在自组网时的时钟精度，其特征在于，包括：
一自组网中的每个终端的时钟检测控制单元从多个时钟单元提供的所有时钟信号中选取精度最高的一个时钟信号，并将该时钟信号输送至时钟输出单元，所述时钟输出单元将该时钟信号输送至该终端。
7.如权利要求6所述的提高自组网时钟精度的方法，其特征在于，所述多个时钟单元包括：全球导航卫星***时钟单元，用于提供全球导航卫星***的时钟信号。
8.如权利要求6所述的提高自组网时钟精度的方法，其特征在于，所述多个时钟单元还包括：蜂窝移动通信***单元，用于提供蜂窝移动通信***时钟信号。
9.如权利要求8所述的提高自组网时钟精度的方法，其特征在于，所述蜂窝移动通信***时钟信号包括：各个电信运营商提供的时钟信号。
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