[发明专利]一种V2X设备应用于隧道的时间同步方法

说明书

本发明提供了一种V2X设备应用于隧道的时间同步方法，GNSS给主RSU授时，所述主RSU获取时间；主RSU以一定周期通过PTP协议模块给隧道内设备进行同步报文指令和时间播报，从RSU在收到所述主RSU报文后进行延时测量请求，主RSU并对其进行响应，通过主站与从站的延时检测及数据交互，来计算时间延迟，进而获得高精度的时间同步；设置最小N次的同步统计时，判断其最小均方误差是否满足最小均方差RMS_limit；直至所述最小均方差满足系统设置的最小均方差RMS_limit，完成时间同步，本发明V2X设备应用于隧道的时间同步方法将所述PTP协议和基于权重的最小均方误差的计算结合起来实现设备的时间同步，并使得同步时间误差能够控制在纳秒级。

技术领域

本发明涉及一种时间同步方法，尤其涉及一种V2X设备应用于隧道的时间同步方法。

背景技术

V2X(Vehicle to everything)是基于无线通信、传感检测等技术进行车路信息获取，实现车、路、人、网的实时信息交互，进行车辆安全控制和道路协同管理，保证交通安全，提高通行效率。V2X包括V2V(Vehicle to Vehicle，车-车)、V2I(Vehicle toInfrastructure，车-基础设施)、V2P(Vehicle to Pedestrian，车-行人)、V2N(Vehicle toNetwork，车-网络)等方式车联网通信技术，是未来智能交通运输系统中的关键技术。

RSU：是Road Side Unit的英文缩写，直译就是路侧单元的意思，是V2X系统中，安装在路侧，采用DSRC(Dedicated Short Range Communication)/C-V2X等技术，与车载单元(OBU，On Board Unit)进行通讯，实现路侧与行人、车辆、网络的信息交互。

PTP：Precision Time Protocol，是一种高精度时间同步协议,可以到达亚微秒级精度。

GNSS：全球导航卫星系统定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须知道用户钟差，全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，因此，通俗一点说如果你除了要知道经纬度还想知道高度的话，那么，必须要通过四颗卫星才能准确定位。

现有采用PTP高精度时间同步协议的网络通常同步精度控制在毫秒级，理想情况下可以达到微秒级，车路协同是基于位置和时间的服务，需要采用更为精准的时间同步机制，对于车路协同应用中高速行驶的车辆进行信号定位需要同步时间误差控制在纳秒级，但是现有技术不能达到车路协同应用中高速行驶的车辆进行信号定位需要同步时间误差控制在纳秒级。

通过现有网络的PTP同步协议，结合基于权重的最小均方误差策略，通过同步机制进行高精度时间同步，本发明提供一种误差可以控制在纳秒级的并且能够V2X设备应用于隧道的时间同步方法。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提供一种V2X设备应用于隧道的时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，GNSS给主RSU授时，所述主RSU获取时间；

第二步，所述主RSU获得稳定的授时后，所述主RSU以一定周期通过PTP协议模块给隧道内设备进行同步报文指令和时间播报，从RSU在收到所述主RSU报文后进行延时测量请求，所述主RSU收到所述从RSU的延时测量请求并对其进行响应，通过主站与从站的延时检测及数据交互，来计算时间延迟，进而获得高精度的时间同步；

第三步，通过各个从RSU的延时分布规律，对不同时间的测量结果赋予不同的权重系数，最小均方误差确定延时时间的数值，即如下式所示：

其中t延时时间，即t_delay和t_offset；