[发明专利]时钟同步方法和时钟同步装置

说明书

技术领域

本发明涉及时钟同步技术领域，尤其是一种时钟同步方法和时钟同步装置。

背景技术

基于TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)机制的网络要正常工作，必须建立网络同步。网络同步的目的是使主从设备工作在同一时钟上，离开网络的单个时钟设备毫无意义。目前各类通信设备的本地时钟信号源一般采用晶体振荡器实现。然而，晶体振荡器由于存在老化率、准确度、稳定性、使用环境等差异，会造成各通信设备之间的频率漂移，导致。网络同步如果出现恶化将导致传输信号中产生大量抖动、帧失步、误码，甚至网络中断等现象，例如，对于语音业务将产生杂音或干扰；对于数据通信将导致通信速率下降；对于定位服务将降低定位精度。

现有技术为了达到精确时钟同步采用的方式是选用高精度晶体振荡器。高精度的晶体振荡器输出的时钟的稳定度和准确度相对于低精度晶体振荡器将提高一个数量级，但是成本却呈几倍增长。即使如此，随着使用时间的增加，高精度晶体振荡也会由于个体的差异造成各个设备之间时间偏差不断增大，最终导致高精度晶体振荡器失去其作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种时钟同步方法和时钟同步装置，能够实现低精度晶体振荡器的精确时钟同步。

本发明采用的一种技术方案是提供一种时钟同步方法，所述时钟同步方法包括：获取从时钟设备的晶体振荡器输出的本地时钟以及主时钟设备广播的基准时钟，将所述本地时钟和所述基准时钟进行比较，得到比较时钟偏差；调节输入所述晶体振荡器的控制电压以改变所述本地时钟，当所述比较时钟偏差小于预定阈值时，将对应的控制电压作为所述晶体振荡器的初始电压；在所述本地时钟的一个时隙的起始时刻向所述主时钟设备发送往返计时询问报文，并在所述时隙内接收所述主时钟设备返回的往返计时应答报文；根据所述往返计时询问报文和所述往返计时应答报文提供的时间信息计算得到所述本地时钟与所述基准时钟之间的实际时钟偏差；根据所述实际时钟偏差调节所述初始电压，以使得所述本地时钟与所述基准时钟同步。

优选地，在所述根据所述往返计时询问报文和所述往返计时应答报文提供的时间信息计算得到所述本地时钟与所述基准时钟之间的实际时钟偏差的步骤之前，所述时钟同步方法还包括：判断所述往返计时应答报文是否为首次接收；如果所述往返计时应答报文为首次接收，计算所述往返计时询问报文和所述往返计时应答报文在所述从时钟设备和所述主时钟设备之间的传输延时；根据所述传输延时调节所述初始电压，以消除所述传输延时带来的时钟偏差。

优选地，所述时钟同步方法还包括：如果所述往返计时应答报文不是首次接收，则进行所述根据所述往返计时询问报文和所述往返计时应答报文提供的时间信息计算得到所述本地时钟与所述基准时钟之间的实际时钟偏差的步骤。

优选地，所述根据所述实际时钟偏差调节所述初始电压的步骤包括：判断所述实际时钟偏差是否大于零；如果所述实际时钟偏差大于零，获取所述晶体振荡器的电压频率特性曲线的斜率；如果所述斜率为正，则增大所述初始电压，否则减小所述初始电压。

优选地，所述根据所述实际时钟偏差调节所述初始电压的步骤还包括：如果所述实际时钟偏差小于零，获取所述晶体振荡器的电压频率特性曲线的斜率；如果所述斜率为正，则减小所述初始电压，否则增大所述初始电压。

本发明采用的另一种技术方案是提供一种时钟同步装置，所述时钟同步装置包括：比较模块，用于获取从时钟设备的晶体振荡器输出的本地时钟以及主时钟设备广播的基准时钟，将所述本地时钟和所述基准时钟进行比较，得到比较时钟偏差；初始调节模块，用于调节输入所述晶体振荡器的控制电压以改变所述本地时钟，当所述比较时钟偏差小于预定阈值时，将对应的控制电压作为所述晶体振荡器的初始电压；报文交互模块，用于在所述本地时钟的一个时隙的起始时刻向所述主时钟设备发送往返计时询问报文，并在所述时隙内接收所述主时钟设备返回的往返计时应答报文；时钟计算模块，用于根据所述往返计时询问报文和所述往返计时应答报文提供的时间信息计算得到所述本地时钟与所述基准时钟之间的实际时钟偏差；时钟同步模块，用于根据所述实际时钟偏差调节所述初始电压，以使得所述本地时钟与所述基准时钟同步。