【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于双模通信，具体涉及一种双模通信网络的时间同步性能验证方法及装置。
技术介绍
1、双模通信网络以高速电力线载波(high-speed power line carrier，hplc)和高速微功率无线通信(high speed radio frequency，hrf)信号作为通信媒介的网络。在具体的应用场景中，例如应用于用电信息采集系统中，一般会形成以中央协调器(centralcoordinator，cco)为中心、以代理协调器(proxy coordinator，pco)为中继代理，连接所有站点(station，sta)组成多级关联的树形网络。如图1所示，在树形网络中，cco发送中央信标，pco发送代理信标、sta发送发现信标。
2、一个双模通信网络中的所有设备必须同步到一个共用的时钟。cco必须维护一个32位的计时器，称为网络基准时间(network time base，ntb)，ntb由cco内频率为25mhz的时钟提供。同样，双模通信网络中的所有sta设备也应在本地维护一个32位的计时器，称为ntb_sta，此计时器在频率和绝对值上应该与cco的ntb保持同步。ntb的同步通过接收cco的中央信标或者pco的代理信标来完成。
3、上述双模通信网络中的所有设备同步到cco的ntb的主要作用是以此为基准，解析cco的时隙分配，从而能够达到全网站点对时隙分配的统一理解和使用。同时ntb的同步，可以用于物理层(传输层)的时钟同步，以便sta能够正确地发送报文信号和解析报文信号。
4、
5、信标帧(beacon frame，bf)及信标时间戳(beacon time stamp，bts)的定义如表1所示，信标帧用于cco的网络管理中，信标时间戳是发送信标的设备在发送信标时标记的ntb，由cco维护，全网站点需要和cco的ntb保持同步。在中央信标中，信标时间戳是ntb；在代理信标中，信标时间戳是由pco评估出的ntb；在发现信标中，信标时间戳是由sta评估出的ntb。
6、表1信标帧
7、
8、下面对信标时间戳在中央信标、代理信标和发现信标中的含义及要求进行解释：
9、(1)中央信标“信标时间戳”
10、cco在发送中央信标时，需要在信标帧的帧控制中嵌入一个32位的bts。“信标时间戳”是中央信标发送时的ntb值，即信标传输时间(beacon transmission time，btt)的值。
11、btt被定义为信标消息协议数据单元(mpdu)的“帧控制”的第一个非零样本出现在发射端设备的模拟输出上的那一瞬时的时间。
12、bts的抖动时间(bts_jitter)应该不大于0.25微秒，bts_jitter以微秒为单位，定义为：
13、
14、式中：bttj表示任意信标btt值；bttk表示另一任意信标btt值；btsj表示对应任意信标帧“帧控制”中“信标时间戳”的值；btsk表示对应另一任意信标帧“帧控制”中“信标时间戳”的值，max表示取最大值。
15、其中，bttj及bttk是处于同一个cco为中心的通信网络的sta时钟的两次取样，以微秒为单位测得。一个信标实际发送时间的ntb值和相应bts值相差应不大于±1250抽样点，即±50微秒。
16、(2)代理信标“信标时间戳”
17、pco在发送代理信标时，需要在本站点的ntb与cco的ntb同步的基础之上，进行发送。发送的代理信标中，同样需要嵌入32位的bts。bts的取值定义以及指标偏差，与中央信标一致。
18、(3)发现信标“信标时间戳”
19、发现站点在发送发现信标时，需要在本站点的ntb与cco或者pco的ntb同步的基础之上，进行发送。发送的发现信标中，同样需要嵌入32位的bts。bts的取值定义以及指标偏差，与中央信标一致。
20、在上述原理的实现过程中，会存在几个问题：一是由于无源晶振的不稳定性，导致25mhz频率频繁跳动，影响通信；二是互联互通过程中，由于某一些模块评估出来的网络基准时间有误差，可能会误差累计。导致层级差距越大，网络基准时间误差越大，影响通信；三是由于某些厂家实现过程中不符合上述标准，导致通信出现问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种双模通信网络的时间同步性能验证方法及装置，以解决对双模通信网络的时间同步性能缺乏有效的检验方法，从而不能及时校准网络基准时间误差，最终影响通信的问题。
2、本专利技术为解决上述技术问题而提供的双模通信网络的时间同步性能验证方法包括以下步骤：
3、1)向待测通信设备下发携带有标准时钟信号的测试信标帧；
4、2)待测通信设备接收并解析测试信标帧，根据解析得到信息上送携带有自身评估出来的信标时间戳的信标帧；
5、3)接收待测通信设备上送的信标帧，记录信标帧接收时间，并解析信标帧获取所携带的信标时间戳；
6、4)将信标帧接收时间与步骤3)中解析获取的信标时间戳作差，若差值的绝对值小于等于第一设定时间，则待测通信设备的信标时间戳正确；否则，待测通信设备的信标时间戳存在问题。
7、进一步地，所述测试信标帧为中央信标帧，待测通信设备监听到中央信标帧后，对监听到的中央信标帧进行解析，获取上送时隙以及标准时钟信号，根据标准时钟信号评估频偏，并在上送时隙内返回携带有自身评估出来的信标时间戳的信标帧。
8、本专利技术的有益效果是：通过本专利技术的验证方法能够验证出双模通信网络中各个通信站点信标时间戳的正确性，验证通信站点硬件晶振的稳定性，从而及时调整通信站点网络基准时间，避免通信出现问题。
9、本专利技术为解决上述技术问题而提供的双模通信网络的时间同步性能验证方法包括以下步骤：
10、1)按照设定步调调整标准时钟信号，获得测试时钟信号；
11、2)在每个信标周期内，向待测通信设备下发携带有测试时钟信号的测试信标帧；
12、3)待测通信设备接收并解析测试信标帧，根据解析得到信息上送携带有自身评估出来的信标时间戳的信标帧；
13、4)接收待测通信设备上送的信标帧，记录信标帧接收时间，并解析信标帧获取所携带的信标时间戳；
14、5)判断信标帧接收时间与步骤4)中解析获取的信标时间戳差值的绝对值是否小于等于第一设定时间；若在第二设定时间内使得所述绝对值小于等于第一设定时间，则判断待测通信设备频偏跟踪能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，所述测试信标帧为中央信标帧，待测通信设备监听到中央信标帧后，对监听到的中央信标帧进行解析，获取发送时隙以及标准时钟信号，根据标准时钟信号评估频偏，并在发送时隙内返回携带有自身评估出来的信标时间戳的信标帧。
3.一种双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，所述设定步调为相较于标准时钟信号加快1PPM或减慢1PPM，所述第二设定时间为两个信标周期。
5.根据权利要求3所述的双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，不断调整设定步调的大小，加大测试时钟信号与标准时钟信号的偏差，判断待测通信设备频偏跟踪能力，直至待测通信的频偏跟踪能力存在问题，将此时的设定步调作为待测通信设备的最大频偏跟踪能力。
6.一种双模通信网络的时间同步性能验证装置，其特征在于，该装置包括标准信号源和中
7.根据权利要求6所述的双模通信网络的时间同步性能验证装置，其特征在于，所述中央处理器用于在标准信号源向其提供的网路基准时间为标准时钟信号时，若差值的绝对值大于第一设定时间，则判断待测通信设备的信标时间戳存在问题；否则，判断待测通信设备的信标时间戳正确。
8.根据权利要求6所述的双模通信网络的时间同步性能验证装置，其特征在于，所述中央处理器用于在标准信号源向其提供的网路基准时间为按照设定步调调整的时钟信号时，若在第二设定时间内使得所述绝对值小于等于第一设定时间，判断待测通信设备的频偏跟踪能力良好，否则判断待测通信设备的频偏跟踪能力存在问题。
9.根据权利要求8所述的双模通信网络的时间同步性能验证装置，其特征在于，所述设定步调为相较于标准时钟信号加快1PPM或减慢1PPM，所述第二设定时间为两个信标周期。
10.根据权利要求6～9任意一项所述的双模通信网络的时间同步性能验证装置，其特征在于，所述中央协调器为无源晶振的中央协调器，所述第一设定时间为0.25微秒。
...【技术特征摘要】
1.一种双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，所述测试信标帧为中央信标帧，待测通信设备监听到中央信标帧后，对监听到的中央信标帧进行解析，获取发送时隙以及标准时钟信号，根据标准时钟信号评估频偏，并在发送时隙内返回携带有自身评估出来的信标时间戳的信标帧。
3.一种双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，所述设定步调为相较于标准时钟信号加快1ppm或减慢1ppm，所述第二设定时间为两个信标周期。
5.根据权利要求3所述的双模通信网络的时间同步性能验证方法，其特征在于，不断调整设定步调的大小，加大测试时钟信号与标准时钟信号的偏差，判断待测通信设备频偏跟踪能力，直至待测通信的频偏跟踪能力存在问题，将此时的设定步调作为待测通信设备的最大频偏跟踪能力。
6.一种双模通信网络的时间同步性能验证装置，其特征在于，该装置包括标准信号源和中央协调器，所述标准信号源用于向中央协调器提供网路基准时间，所述中央处理器用于向待测通信设备下发测试信标帧，接收待测通信设备上送的信标帧...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷炳银，王子驰，孙荣智，王承力，张亚东，高树同，杨波，赵冲，娄渊玺，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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