專利名稱：一種時間補償的方法、裝置和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及時間同步領域，具體地說，涉及一種通訊設備時間補償的方法、裝置和系統。
背景技術：
隨著TD-SCDMA、TD-LTE系統對高精度時間地面傳送需求的出現，要求網絡設備和 基站設備等能提供各種類型的高精度時間同步方式，其中一種方式采用1秒脈沖+日時間 (lpps+TOD)時間接口進行時間同步，使得同步時間精度小于1微秒。該同步方式中采用的lpps+TOD信號定義如圖一，主設備通過往從設備發送 lpps+TOD信號，從設備接收主設備發送過來的lpps+TOD信號并解析出時間信息，如圖1所
7J\ ο具體方式為，對于IPPS秒信號脈沖，將上升沿作為準時沿，其中上升時間一般小 于50納秒，所以誤差影響可以忽略，而其脈寬一般為20ms 200ms。對于TOD信號，一般在PPS信號脈沖的上升沿的Ims后開始傳送TOD信息，并在 500ms內傳完，此TOD消息標示當前IPPS上升沿時間。其中，TOD協議報文發送頻率一般為 每秒1次，其信號波特率一般默認為9600，無奇偶校驗，1個起始位(用低電平表示)，1個 停止位(用高電平表示)，空閑幀為高電平，8個數據位。但由于主設備通過線纜向從設備傳輸1PPS+T0D時間信號時，線纜傳輸信號都會
產生延時，這時會導致1PPS+T0D傳輸時間精度下降，因此從設備需要對傳輸線路進行補 m
te ο實際處理中，就需要在工程安裝時分別測量出主從設備傳輸1PPS+T0D信號實際 使用的線纜長度，通過換算關系，估算出主從設備之間的線路延時，根據此延時人工設置從 設備的線路補償值進行補償。但采用該方案，需要人工測量主從設備之間的線纜長度，并 且需要人工進行補償值設置，人工成本高；并且忽略了不同材料對傳輸影響，導致補償誤差 大。
發明內容
鑒于以上問題，本發明實施例提出了一種時間補償的方法、裝置和系統，避免人工 設置成本高并且誤差大的問題。一種時間補償的方法，所述方法包括主設備發送1秒脈沖PPS和日時間TOD信號給從設備，在第一個Is周期內，接收到所述從設備反饋信號下降沿后，計算出所述主設備發 送秒脈沖下降沿到所述主設備接收反饋信號下降沿的時間差t后，根據t’ = (t-Δ t)/2得 出線路傳輸延時時間t’，其中At是表示從設備接收到PPS下降沿后延時At向主設備發 送反饋信號下降沿；在第二個Is周期內，將所述第一個Is周期內生成的所述線路傳輸延時時間t’發送給所述從設備；使所述從設備能根據所述延時數據進行修正補償。一種時間補償的裝置，所述裝置包括脈沖發送單元，用于發送1秒脈沖PPS和日時間TOD信號給從設備；反饋信號接收單元，用于在所述輸出高阻信號的時間段內，接收所述從設備輸出 的高電平反饋信號；延時時間計算單元，用于計算出所述脈沖發送單元發送秒脈沖下降沿到所述反饋 信號接收單元接收反饋信號下降沿的時間差t后，根據t’= (t-At)/2得出線路傳輸延時 時間t’，其中At是表示所述從設備接收到PPS下降沿后延時At發送反饋信號下降沿；延時時間信號發送單元，用于將所述線路傳輸延時時間t’發送給所述從設備對時 間進行修正補償。一種時間補償的裝置，所述裝置包括，秒脈沖接收單元，用于接收從主設備發送的1秒脈沖PPS和日時間TOD信號；反饋信號發送單元，用于在所述秒脈沖接收單元接收1秒脈沖的下降沿后，輸出 高電平反饋信號；延時時間信號接收單元，用于接收從所述主設備發送的線路傳輸延時時間信號；設備時間修正單元，用于根據所述延時時間信號接收單元接收到的線路傳輸延時 時間信號對時間進行修正補償。一種時間補償的系統，所述系統包括主設備和從設備，所述主設備發送給從設備1秒脈沖PPS和日時間TOD信號；所述從設備在接收到 所述主設備發送的秒脈沖下降沿后，輸出高電平反饋信號；所述主設備計算出所述脈沖發 送單元發送秒脈沖下降沿到所述反饋信號接收單元接收反饋信號下降沿的時間差t后，根 據t’= (t-At)/2得出線路傳輸延時時間t’，其中At是表示所述從設備接收到所述PPS 下降沿后延時At向主設備發送反饋信號下降沿；并將所述線路傳輸延時時間t’發送給所 述從設備對時間進行修正補償。利用本發明實施例的方案，不僅保證了 1PPS+T0D傳輸時間的精度，還實現了對主 和從設備傳輸1PPS+T0D時間信號的線路延時進行自動檢測和自動補償，降低了人工成本。
圖1為lpps+TOD信號定義示意圖；圖2為本發明實施例主從設備PPS信號和反饋信號時序圖；圖3為本發明實施例主從設備PPS信號和反饋信號時序具體實例圖；圖4為本發明實施例一種時間補償設備的結構示意圖；圖5為本發明實施例另一種時間補償設備的結構示意圖；圖6為本發明實施例一種時間補償系統的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。本發明實施例中，主設備發送給從設備IPPS秒脈沖和TOD信號，在發送給從設備IPPS秒脈沖高電平結束后，先發送低電平信號持續一段時間后輸出高阻信號；具體脈沖和 電平信號如圖2所示，所述主設備輸出低電平信號持續tl時間(比如為0. 5ms)，然后輸出 高阻信號持續(t2-tl)時間(比如為9. 5ms)，其中t2時間段范圍可以是主設備發送給從設 備IPPS秒脈沖下降沿到下一個IPPS秒脈沖上升沿之間的任何時間段。從設備在接收到主 設備發送的秒脈沖下降沿后t3時間(比如為1ms)，輸出高電平反饋信號，持續輸出高電平 信號t4時間(比如為0. 5ms)和低電平信號t5時間(比如為0. 5ms)；其中tl彡t3 < t2， (t3+t4+t5) < t2，即從設備持續輸出反饋信號高電平和低電平可以定義在主設備輸出高 阻信號時間段的任意時間內。主設備接收到從設備反饋信號下降沿后，計算出主設備上的 秒脈沖出現下降沿到主設備接收反饋信號下降沿的時間差t，再計算t-(t3+t4)，將所述差 值的一半即[t_(t3+t4)]/2作為線路傳輸延時時間發送給從設備對時間進行修正補償。其 中在極理想的情況下，所述(t3+t4)可以為零。其中，上述IPPS和TOD信息傳送可采用422電平方式，物理接頭采用RJ45或DB9， 其電氣特性滿足相應標準要求，當主和從設備都輸出高阻信號時線路能通過利用電阻下拉 到負極電源或上拉到正極電源來保持低電平。主從設備之間的lpps+TOD時間信號傳輸以進行時間補償的步驟，如圖3所示，包 括步驟302 主設備發送IPPS秒脈沖和TOD信號給從設備，步驟304 在第一個Is周期內，接收到所述從設備反饋信號下降沿后，計算出所述 主設備發送秒脈沖下降沿到所述主設備接收反饋信號下降沿的時間差t后，根據線路傳輸 延時時間t’= (t-At)/2得出線路傳輸延時時間，其中At是表示從設備接收到PPS下降 沿后延時At向主設備發送反饋信號下降沿；步驟306 在第二個Is周期內，將所述第一個Is周期內生成的所述線路傳輸延時 時間t’發送給所述從設備；使所述從設備能根據所述延時數據進行修正補償。所述方法進一步包括步驟303 所述主設備在發送給從設備1秒脈沖的高電平結 束后，先發送低電平信號持續一段時間后輸出高阻信號；在所述輸出高阻信號的時間段內， 接收從設備輸出的高電平反饋信號。還進一步包括步驟308a 在所述第二個Is周期內，也計算出所述主設備發送秒脈 沖下降沿到所述主設備接收反饋信號下降沿的時間差t后，根據線路傳輸延時時間t’ = (t-At)/2得出第二個Is周期內的線路傳輸延時時間，；步驟308b 在第三個Is周期內，重復第二個Is周期內的動作，即主設備發送IPPS 秒脈沖和TOD信號，接收到從設備反饋信號下降沿，也計算出第三個Is周期內的t’，并將 前一個Is周期生成的線路傳輸延時時間t’發送給從設備；從設備接收IPPS秒脈沖和TOD 信號，往主設備發送反饋信號，并把延時數據取出再次進行修正補償。進一步地包括步驟300，在所述第一個Is周期之前，主設備將自身支持秒脈沖時 間同步的能力通知從設備，具體包括向從設備發送IPPS秒脈沖和TOD信號，設置延時數據 無效，也不接收從設備反饋信號；從設備接收IPPS秒脈沖和TOD信號，但不往主設備發送反 饋信號。進一步地，在理想情況下，At可以等于0，這時所述主設備在計算出主設備發送 秒脈沖下降沿到主設備接收反饋信號下降沿的時間差t之后，再將得到的差值的一半作為線路傳輸延時時間，即t’ =t/2。在此后的所有Is周期內都一直重復上述第四個Is周期內的工作，實現對信號傳 輸的準確修正補償。下面結合一個具體實例來對主從設備lpps+TOD時間傳輸流程進行說明1、在第一個Is周期內主設備發送IPPS秒脈沖和TOD信號。設置延時數據無效， 不接收從設備反饋信號的下降沿。具體操作包括往TOD載荷字節偏移量為13 15的3個 字節寫入 bit23 = 0、bit22 = l、bit21 bitO = 0。從設備接收IPPS秒脈沖和TOD信號，也不往主設備發送反饋信號。對載荷內容字 節偏移量為13 15的3個字節解析如下bit23解析為0，準備下一個Is周期往從設備反 饋信號；bit22解析為1，不處理延時數據。該Is周期內是主設備將自身支持秒脈沖時間同 步的能力通知從設備；2、在第二個Is周期內主設備發送IPPS秒脈沖和TOD信號。TOD載荷字節偏移 量為13 15的3個字節寫入bit23 = 0、bit22 = 1、bit21 bitO = 0。接收到從設備 反饋信號下降沿，計算出主設備發送秒脈沖下降沿到主設備接收反饋信號下降沿的時間差 t，得出線路傳輸延時時間為t/2 ；如果從設備接收到PPS下降沿后被設置為延時1. 5ms后向主設備發送反饋信號下 降沿，則所述線路傳輸延時時間相應地為(t-1. 5ms)下文以該假設的場景進行描述。從設備接收IPPS秒脈沖和TOD信號，往主設備發送反饋信號，對載荷內容字節偏 移量為13 15的3個字節解析如下bit23解析為0，準備下一個Is周期往從設備反饋信 號；bit22解析為1，不處理延時數據。3、在第三個Is周期主設備發送IPPS秒脈沖和TOD信號。TOD載荷字節偏移量 為 13 15 的 3 個字節寫入 bit23 = 0、bit22 = 0、bit21 bitO = (t-1. 5ms)/2。接收 到從設備反饋信號下降沿，計算出主設備發送秒脈沖下降沿到主設備接收反饋信號下降沿 的時間差t，得出線路傳輸延時時間為(t-1. 5ms)/2，并將前一個Is周期生成的線路傳輸延 時時間(t-1. 5ms)/2發送給從設備；。從設備接收IPPS秒脈沖和TOD信號，往主設備發送反饋信號，對載荷內容字節偏 移量為13 15的3個字節解析如下bit23解析為0，準備下一個Is周期往從設備反饋信 號；bit22解析為0，把bit21 bitO延時數據取出進行修正補償。4、在第四個Is周期開始，主從設備按第三個Is周期流程工作。主設備可以通過TOD載荷內容字節偏移量為13 15的3個保留字節來將將延時 數據發送給從設備，具體利用哪幾個字節來傳送沒有實質區別。對載荷內容字節偏移量為 13 15的3個保留字節定義如表1。表1T0D載荷內容字節偏移量為13 15的3個保留字節定義
權利要求
1.一種時間補償的方法，其特征在于，所述方法包括主設備發送1秒脈沖PPS和日時間TOD信號給從設備，在第一個Is周期內，接收到所述從設備反饋信號下降沿后，計算出所述主設備發送秒 脈沖下降沿到所述主設備接收反饋信號下降沿的時間差t后，根據t’= (t-At)/2得出線 路傳輸延時時間t’，其中At是表示從設備接收到PPS下降沿后延時At向主設備發送反 饋信號下降沿；在第二個Is周期內，將所述第一個Is周期內生成的所述線路傳輸延時時間t’發送給 所述從設備；使所述從設備能根據所述延時數據進行修正補償。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括，所述主設備在發送 給從設備1秒脈沖的高電平結束后，先發送低電平信號持續一段時間后輸出高阻信號；在 所述輸出高阻信號的時間段內，接收從設備輸出的高電平反饋信號。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括，在所述第二個Is周 期內，也計算出第二個Is周期內的t’，使所述從設備在第三個Is周期內能根據在第二個 Is周期內計算出的t’進行修正補償。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括，在所述第一 個Is周期之前，主設備將自身支持秒脈沖時間同步的能力通知從設備。
5.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述At= 0。
6.一種時間補償的裝置，其特征在于，所述裝置包括脈沖發送單元，用于發送1秒脈沖PPS和日時間TOD信號給從設備；反饋信號接收單元，用于在所述輸出高阻信號的時間段內，接收所述從設備輸出的高 電平反饋信號；延時時間計算單元，用于計算出所述脈沖發送單元發送秒脈沖下降沿到所述反饋信號 接收單元接收反饋信號下降沿的時間差t后，根據t’ = (t-Δ t)/2得出線路傳輸延時時間 t’，其中At是表示所述從設備接收到PPS下降沿后延時At發送反饋信號下降沿；延時時間信號發送單元，用于將所述線路傳輸延時時間t’發送給所述從設備對時間進 行修正補償。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置進一步包括，電平信號控制單元，用于在秒脈沖的高電平結束后，先發送低電平信號持續一段時間 后再輸出高阻信號。
8.根據權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，當At= O時，所述裝置延時時間計 算單元在計算出主設備發送秒脈沖下降沿到主設備接收反饋信號下降沿的時間差t之后， 再將得到的差值的一半作為線路傳輸延時時間，即t’ = t/2。
9.一種時間補償的裝置，其特征在于，所述裝置包括，秒脈沖接收單元，用于接收從主設備發送的1秒脈沖PPS和日時間TOD信號；反饋信號發送單元，用于在所述秒脈沖接收單元接收1秒脈沖的下降沿后，輸出高電 平反饋信號；延時時間信號接收單元，用于接收從所述主設備發送的線路傳輸延時時間信號；設備時間修正單元，用于根據所述延時時間信號接收單元接收到的線路傳輸延時時間 信號對時間進行修正補償。
10. 一種時間補償的系統，其特征在于，所述系統包括主設備和從設備， 所述主設備發送給從設備1秒脈沖PPS和日時間TOD信號； 所述從設備在接收到所述主設備發送的秒脈沖下降沿后，輸出高電平反饋信號； 所述主設備計算出所述脈沖發送單元發送秒脈沖下降沿到所述反饋信號接收單元接 收反饋信號下降沿的時間差t后，根據t’= (t-At)/2得出線路傳輸延時時間t’，其中At 是表示所述從設備接收到所述PPS下降沿后延時At向主設備發送反饋信號下降沿；并將 所述線路傳輸延時時間t’發送給所述從設備對時間進行修正補償。
全文摘要
本發明實施例公開了一種時間補償的方法，包括主設備發送1秒脈沖PPS和日時間TOD信號給從設備，在第一個1s周期內，接收到所述從設備反饋信號下降沿后，計算出所述主設備發送秒脈沖下降沿到所述主設備接收反饋信號下降沿的時間差t后，得到線路傳輸延時時間t’；在第二個1s周期內，將所述第一個1s周期內生成的所述線路傳輸延時時間t’發送給所述從設備；使所述從設備能根據所述延時數據對設備進行修正補償；并且還公開了一種時間補償的裝置和系統，利用本發明實施例的方案，不僅保證了1PPS+TOD傳輸時間的精度，還實現了對主和從設備傳輸1PPS+TOD時間信號的線路延時進行自動檢測和補償，降低了人工成本。
文檔編號H04L7/00GK102082655SQ201010614568
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者賴永鑫 申請人:華為技術有限公司