[发明专利]一种时钟同步方法及设备

说明书

本申请公开了一种时钟同步方法及设备，可以应用于物联网等领域，例如工业物联网(industrial internet of things，IIOT)、机器类通信(machine type communication，MTC)和设备与设备(device to device，D2D)通信系统等，该方法包括：终端设备发送上行时钟同步信号至网络设备，且记录发送所述上行时钟同步信号的第一时间信息；所述终端设备接收网络设备发送的下行时钟同步信号，且记录接收所述下行时钟同步信号的第二时间信息；所述下行时钟同步信号中携带有所述网络设备接收所述上行时钟同步信号的第三时间信息和发送所述下行时钟同步信号的第四时间信息；所述终端设备基于所述第一时间信息、第二时间信息、第三时间信息以及第四时间信息，计算所述网络设备和终端设备的时钟偏差。采用本申请的方法及设备，可减小空口开销。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种时钟同步方法及设备。

背景技术

随着工业自动化的发展，工业机器人被越来越多的应用在生产线上进行智能制造，且在很多场景中，需要多个机器人协同工作，共同完成某项工作。比如，在一机器人组装零件的场景中，需要多个机器人在某个绝对时间点执行预先定义好的动作，共同完成一项组装任务；进一步举例，机器人1、机器人2和机器人3共同完成一项组装零件的任务，机器人1负责支起零件的A边，机器人2负责支起零件的B边，机器人3负责给支起的零件安装螺母。假设机器人1和机器人2需要在1点共同支起零件，然后机器人3需要在1点5秒为支起的零件安装螺母，最后，机器人1和机器人2在1点10秒放下零件。那么，此时，就要保证机器人1、机器人2以及机器人3之间的绝对时间一致，如果三者的绝对时间不一致，就可能会出现机器人动作的提前或滞后，从而导致零件的组装失败。

目前，对于工业机器人的时钟同步，业界比较推荐的方案为利用无线网络实现，具体为：将基站的时钟作为主同钟，机器人等终端的时钟作为从时钟，然后，将基站的时间信息发送给机器人等终端，而这些终端将根据基站的时间信息，调整自身的时间信息。如图1所示，具体的同步过程为：

步骤A：在t0时刻，基站发送第一下行时钟同步信号(比如，Sync)至终端，终端记录接收到第一下行时钟同步信号的时刻t1；

步骤B：基站再发送第二下行时钟同步信号(比如，Follow_up)至终端，所述第二下行时钟同步信号中携带有时间t0的信息；

步骤C：终端接收所述第二下行时钟同步信号，获取其中携带的t0，且在t2时刻发送上行时钟同步信号(比如，Delay_Req)至基站；

步骤D：基站记录接收到上行时钟同步信号的时刻t3，且发送第三下行时钟同步信号(比如，Delay_Resp)至终端，所述第三下行时钟同步信号中携带有时间t3的信息；

步骤E：终端接收第三下行时钟同步信号，且获取其中携带的t3；

步骤F：终端根据t0、t1、t2以及t3，计算与基站时钟的偏差。

假设，基站与终端的上下行传输时延(Dealy)，用D表示，而基站时钟与终端时钟的时间偏差(Offest)，用O表示，而O＝基站时钟时间—终端时钟时间；那么，可得到以下两个方程：

t1＝t0+D-O； (1)

t3＝t2+D+O； (2)

将以上两个方程进行联立，可求解得到O＝(t0-t1+t3-t2)/2。

步骤G：终端根据所述偏差，调整自身的时钟，实现与基站时钟的同步。

通过以上分析可以看出，在现有技术中，如果要利用无线网络实现基站与终端的时钟同步，需要经过上述步骤A—步骤G，7个步骤，且在这7个步骤中，步骤A—步骤D中部分步骤均需利用空口传输消息，从而使得空口的开销较大。

发明内容