[发明专利]5G和自组织网接入一体化系统的高精度时钟同步方法

说明书

本发明提供一种5G和自组织网接入一体化系统的高精度时钟同步方法。该方法通过主节点发送SYNC序列的时隙帧头的时间T1、从节点接收序列帧头的时间T2、从节点发送DELAY_REQ序列的时隙帧头的时间T3、主节点接收序列帧头的时间T4，计算出主从节点间的路径时延和时钟相位偏差，从而完成主从节点间的时钟节拍的调整设置，实现高精度时钟同步。本发明精度高，可以最大程度降低空口时延和多径对同步精度的影响，可通过硬件或软件输出来进行高精度时钟输出，从而授时给5G基站、服务器、核心网、终端等周边设备。

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统中的高精度同步方法，特别是涉及融合5G接入和自组织网接入的一体化系统的高精度同步方法。

背景技术

5G作为下一代移动通讯技术，理论传输速度可达每秒数十Gbit。5G目前的典型应用场景包括增强型的移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)、海量连接的机器通信(massive Machine-Type Communications,mMTC)，以及高可靠、低时延的联网应用(Ultra-Reliable and LowLatency Communications,URLLC)，并规定了包括频谱效率、峰值速率、时间延迟、可靠性、连接密度及用户体验速率等多个维度的关键技术指标。比如，吞吐量1～10Gbit/s，端到端延迟1ms，容量提高1000倍，可用性99.999％，覆盖率100％，节省90％网络能耗。围绕这些指标5G网络引入了异构密集网络、大规模天线(Massive MIMO)、毫米波通信、新型波形复用与信道编译码、网络虚拟化与切片技术等关键技术作为支撑。

5G一体化基站(包含5G基站和核心网的一体化基站)是当前的研究热点，多用于抢险救灾、野外救援、煤炭矿山、机场隧道和车载机动通信场景中，具有体积小、重量轻、安装方便等特点，可以快速覆盖需要通信的区域。但是目前5G一体化基站只能作为一个孤岛覆盖服务一片独立的几百米区域，如果目标覆盖区域较大，跨度为几公里或者几十公里时，单个一体化基站则无法实现覆盖，需要多个一体化基站才能覆盖。并且，一体化基站间没有合适的通讯手段(野外或者紧急场景更为困难)，此时如何在野外没有基础设施支撑的情况下实现多个一体化基站间的互联互通成为了急需解决的问题。

为此，申请号为202111199205.3的中国专利公开了一种“融合5G接入和自组织网接入的一体化系统和方法”，该系统可以用一套基带/射频/天线系统来同时支持5G接入和自组织网连接，通过高效的TDD融合波形设计，支持在一个频段下，既支持5G接入，也支持自组织网连接，极大的简化了设备成本，部署成本，也极大的提升了频谱使用率。但是，在5G接入和自组织网接入的一体化系统中，特别是针对TDD系统野外多节点组网时，没有可靠的有线连接和北斗/GPS时钟信号，从而面临多节点间高精度时钟同步问题。如果多节点间同步没有达到±1.5us的同步精度，TDD系统节点间会产生严重干扰，无法正常组网工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种5G和自组织网接入一体化系统的高精度时钟同步方法，该方法能够实现融合5G接入和自组织网接入的一体化系统中多节点的高精度同步，从而支持链型、星型等不同拓扑下的5G接入和自组织网接入的一体化节点的高精度同步组网。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种5G和自组织网接入一体化系统的高精度时钟同步方法，用于在主节点和从节点之间进行时钟同步，包括以下步骤：

步骤1.主节点创建对应从节点的MASTER状态机实例，从节点发送重配完成消息，创建从节点的SLAVE状态机实例；

步骤2.主节点的MASTER状态机启动周期发送SYNC序列的定时器或事件，并以发送SYNC序列的时隙为计算依据，使SYNC序列尽可能接近最近一次发送SSB(既主辅同步信号)的时隙发送；