CN101142773A - 网络节点的同步方法 - Google Patents

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CN101142773A CNA2006800086449A CN200680008644A CN101142773A CN 101142773 A CN101142773 A CN 101142773A CN A2006800086449 A CNA2006800086449 A CN A2006800086449A CN 200680008644 A CN200680008644 A CN 200680008644A CN 101142773 A CN101142773 A CN 101142773A
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Abstract

包括一个网络中心主节点(11)和多个同步域(20、30)的局域网(10)内的网络节点的同步方法，每个同步子网(20、30)包括一个同步子网主节点(21、31)和至少一个同步从节点(22、23；32、33)，所述方法包括以下步骤：为每个同步域(20、30)设立或改变一个多播组，其中，一个多播组包括同步域(20、30)的所有同步从节点的MAC地址；在时间n，从中心主节点(11)向其它所有的网络节点(21、22、23；31、32、33)发送第一同步消息(12)；其它所有的网络节点(21、22、23；31、32、33)接收所述第一同步消息；其它的网络节点(21、22、23；31、32、33)在接收到第一同步消息(12)时捕获本地时钟值Ax，y(n)；同步主节点(21、31)向相关同步域(20、30)内的同步从节点(22、23；32、33)多播第二同步消息(13)，所述第二同步消息包括分别位于同步域(20、30)内的同步从节点(22、23；32、33)的相关同步主节点(21、31)的本地时钟值Ax，o(n)；同步从节点(22、23；32、33)接收第二同步消息(13)，所述消息包括相关同步主节点(21、31)的时钟值Ax，o(n)；比较在接收第一同步消息(12)时捕获到的本地时钟值Ax，y(n)与接收到的第二同步消息(13)中的时钟值Ax，o(n)；根据比较结果调整同步从节点(22、23；32、33)的本地时钟。

Description

网络节点的同步方法
发明领域
本发明涉及局域网中网络节点的同步方法，局域网包括一个中心网络主节点和多个同步域。本发明还涉及一种包括中心网络主节点和多个同步域的通信网络。
在分布式实时系统中，高精度时钟同步是最基本要求之一。由于网络节点的本地时钟漂移不可避免，所以，只有通过时钟同步协议的方法才能够实现不同节点间的公共时间基准。
非同步网络易受时钟抖动的影响。例如，这些网络用于对音频/视频(A/V)内容进行流处理，其中，受过听觉训练的耳朵能听出+/-1.5μs的抖动。需要高精度同步系统的另一个原因是，如果通信节点间的时钟抖动增加，丢弃的数据量也将增加，这会导致明显的低效率。
网络中数据流(例如，音频/视频流)的传输需要在数据流源(即，“服务方”)和数据流宿(即，“接受方”)之间进行同步，以避免这些节点中的缓冲区溢出或者超出限度。一种解决方案(如IEEE1394)是对无线局域网(WLAN)中存在的所有节点进行同步，但是这会给网络增加不必要的高精度要求。
背景技术
WO 03/075488描述了用于无线局域网(WLAN)的时钟同步机制。数个非主节点通过无线网络连接。为了同步所有非主节点，建议把一个非主节点定义为主时间基准，该时间基准作为主时钟，把所有非主节点的非主本地时间基准都同步到该主时钟上。
主节点发送的专用同步消息(其被定义为主时间基准)的接收，用作网络范围内的同步事件，然后利用该事件调整非主节点的本地时钟。但是，如上文所述，因为当前没有参与任何流业务的非主节点也可能要进行同步，所以该同步机制导致大量的信令传输。此外，需要同步大量网络节点，这导致同步算法复杂度的增加，并且通常增大了达到稳定同步状态前的时延。
发明内容
因此，本发明的目的是为同步网络节点提供一种方法和通信网络，所述方法和网络简单灵活，降低总的信令开销，简化时钟同步算法，并降低同步延迟。
本发明的一个基本思想是：只有参与特定数据流传输的那些节点的同步才是必须的。另一个基本思想是：一个局域网(LAN)中有数个节点，而它们相互之间并没有同步所要求的交互。相应地，不需要把所有节点都同步到一个相同的时间基准上。同步只具有几个节点的子网会更容易、更准确并且更快。
这个目标通过一种方法来实现，该方法包括以下几个步骤：为每个同步域设立或者改变一个多播组，该多播组包括同步域中所有同步接点的MAC地址；每个同步域正好包括一个同步主节点；在时间n，从网络中心主节点向所有其它网络节点发送第一同步消息；所有其它网络节点接收第一同步消息；所有其它网络节点在接收第一同步消息时捕获本地时钟值；通过所述同步主节点向相关同步域中的同步从节点多播第二同步消息，其中所述第二同步消息包括当接收到第一同步消息时，捕获到的各同步域中同步从节点的相关同步主节点的本地时钟值；所述同步从节点接收第二同步消息，所述第二同步消息包括相关同步主节点的时钟值；比较从节点在接收到第一同步消息时捕获到的本地时钟值和接收到的第二同步消息中的时钟值；根据比较结果调整同步从节点的本地时钟。
本发明有着极其广泛的应用，它所针对的是通过局域网(例如802.11网络)来同步节点时钟的时钟同步协议。本发明要求：采用本发明方法的网络由中心主节点控制，该中心主节点能够访问所有其它或者非中心主节点。所述中心主节点控制网络的操作；IEEE802.11无线局域网就是这样一个例子。本发明还要求：采用本发明方法的系统依照广播或者多播通信原理工作。也就是说，在本发明所适用的那些系统中，一个或多个主节点向网络中多组从节点广播包括数据的消息。所述中心主节点负责控制整个网络。例如，中心主节点对接入共享媒介(802.11点协调功能或者802.11e混合协调功能)进行调度，管理网络安全等。前文所提到的主节点的范围仅仅是整个网络的一部分。这部分网络的特征在于：这部分网络的节点需要相互同步，因此可以称作一个同步域。所述方法具有广泛的应用前景，在这些应用中，节点可以与任何有线和/或无线通信系统相关。例如，节点可能和熟知的有线通信系统相关，例如以太网或者802.3。或者是，所述节点可能和无线通信系统相关。例如，本发明的原理将围绕着通过802.11无线局域网进行无线连接的节点进行描述。但是，需要理解的是，无线实施例是一个非限定性的示例性实施例。
无线局域网中的网络根节点或者中心主节点(例如，在IEEE802.11、HiperLAN/2中)作为接入点。根据本发明，充当接入点的中心主节点用于向所有其它的网络节点发送第一同步消息，以产生用于所述同步域的同步事件。该同步事件通过接收到所述第一同步消息来表示。具体而言，当接收到所述第一同步消息时，所捕获到的同步主节点的时钟值用作相关同步域中的同步基准。同步主节点通过向该同步域各从节点多播消息的方法分发同步主节点的时钟值。所述第二同步消息代表多播消息。因而，仅仅在一个同步域内实现所述同步。不需要把连接到无线局域网的所有节点都同步到相同的时钟基准。所以，信令开销减少了，同步算法的复杂度(例如：平均函数)明显降低了，并且低时延收敛也可望得到。进一步说，可以在同步期间设想到基于数据类型的灵活性。仅仅当有数据流时(数据流从主节点发送给一个同步域内至少一个从节点)，才对一个同步域执行同步操作。
在发送所述第一同步消息之前，需要先确定多播组。一个多播组包括一个同步域内所有节点。这可以通过分析局域网中的源方-接受方关系(例如用UPnP即通用的Plug’n’Play建立)来实现。通过向该同步域内所有成员节点分配一个多播MAC地址，并且选定同步域中一个网络节点作为同步主节点(这优选是数据流的信源，但其它节点也可以被选作同步主节点)来设立一个同步域。设立通过上层协议实现，例如中心主节点内能够运行该设立的同步主节点或者其它节点。借助于MAC地址，确定哪些节点属于该同步域。为了多播一条消息，所述同步主节点发送它的消息到它的同步域，其中由于使用了该消息的MAC地址，所述从节点能够接收该消息。多播包括所述同步主节点时钟值的消息有两种可能方法。在第一种可能方法中，通过接收要从流源多播到一个特定多播组的消息，并且分发(即：转发)该消息到所述多播组(该消息的目的地址是多播组地址)，充当接入点的中心主节点就能支持多播业务。而另一种可能方法是，直接从同步主节点向同步域内的相关从节点多播第二同步消息。通过直接多播所述第二同步消息，中心节点不需要分发第二同步消息。这将会节省时间和网络的部分业务量。
本发明的优点是，网络的中心主节点仅仅需要发送第一同步消息就能启动同步程序。该第一同步消息可能是空的。但是，所有节点在接收第一同步消息之后，每个节点都被驱使去捕获它的时钟值。所有属于所述中心主节点的节点都将完成该操作。因为这几个同步域中的所有同步主节点知道它们是一个同步域的同步主节点，所以，只有同步主节点才向它们相关同步域中的同步从节点多播它们在接收所述第一个同步消息时捕获的时钟值。换句话说，通过使用多播消息的能力，同步主节点直接地或者通过中心主节点间接地向分配的从节点分发各自的时钟值。该消息是所述第二同步消息。第二同步消息将仅仅发送到指定同步域中的那些从节点，所述第二同步消息包同步主节点的相应时钟值。
因此，本发明提出了一种新的时钟同步机制，该机制可以在各种通信环境(具体包括802.11网络)中实现。
依据本发明所述的同步方法为一个网络中的多个同步域提供了解决方案。多个同步域的需求源自这样一个事实：一个网络中的每个服务方-接受方关系具有它们自己的时间参数，如果多个服务方-接受方关系是同时运行的，那么需要保留很多时间关系。根据现有技术可知的并且前文提到的解决方案是，把所有流都同步到仅一个同步主节点上，但是这将使得同步要求明显复杂。本发明的方法通过承认多个同步域解决了该问题，同步域中单一的同步主节点和多个从节点(通常是来自主节点的流的接受方)运行同步流应用。所以，一个同步域中仅有参与该数据流应用的节点需要同步。在结束数据流应用之后，所述同步域中的节点可以分配到另一个不同的同步域。在所述流应用结束之后，一个同步主节点也可以充当一个从节点。相应地，从节点也可成为主节点。甚至如下情况也是可能的：同步主节点的角色从一个相关同步域中的节点转移给另一个节点；如果初始选定的同步主节点的通信链路质量降低，则这个角色转移可能变得必需，因此，另一个具有较好链路质量的节点更适合执行该任务。
进一步的优点将在从属权利要求中讲述。
在本发明的一个优选实施例中，最后一个无线符号(LSOA，lastsymbol on air)出现时捕获节点的时钟值。通过使用为802.11e定义的服务可以实现对该事件的观测，802.11e是802.11标准族的一员，其提供高级的QoS功能。
进一步优选的是，中心主节点在预定的周期性时间点上向其它网络节点发送第一同步消息。另一种可能情况是，在核对是否有多播组之后发送所述第一同步消息。
根据节点的属性分配所述同步主节点，其中节点的属性是节点的时钟特性或者工作状态。例如，如果所述各节点始终处于激活状态，则可以确定该节点是同步域中的一个同步主节点。另外，如果某个节点的时钟特性非常精确，则可以把该节点确定为同步域中的同步主节点。再者，如果某个节点到同步域中的所有其它节点的通信链路质量都非常好，则可以把该节点选作该同步域的同步主节点。
根据本发明的另一个方面，同步域中的同步主节点可自动分配到一个数据流源，其中数据流的接受方是同步从节点。
仅在实际运行一个数据流时才激活所述同步域是有利的。所以，无线局域网(WLAN)依据新的服务方-接受方关系设立新的同步域将具有足够的灵活性。
在本发明另一个优选的实施例中，所述目标还通过一种通信系统来实现，该系统包括一个中心网络主节点和多个同步域，其中每个同步域包括一个同步主节点和至少一个同步从节点，而每个节点包括一个时钟和一个时钟寄存器，中心网络主节点包括用于发送第一同步消息的模块和用于支持多播通信的模块，在接收到一个来自所述中心网络主节点的第一同步消息之后，同步域中所述同步主节点和至少一个同步从节点捕获它们的本地时钟值，这里所述同步主节点能够向其同步域内至少一个同步从节点发送其本地时钟值，其中同步从节点包括接收模块和比较模块，接收模块用于接收时钟值，比较模块用于比较捕获到的本地时钟值和从它分配的同步主节点接收到的时钟值，其中根据比较结果更新从节点的时钟。
附图说明
通过参照本发明说明性实施例给出的详细描述和附图，本发明的上述特点将变得更显而易见，且易于理解，其中：
图1给出了本发明的一个示例性无线局域网(802.11)，该无线局域网包括一个中心主节点和数个同步域；
图2示出了本发明的无线局域网中所用的示例性从节点；
图3示出了用于网络节点同步的流程图；
图4示出了当中心主节点发送第一同步帧时的第一状态；
图5示出了当同步主节点向从节点多播它们捕获到的时钟值时的状态；
图6示出了一个用来发送所需要的同步帧的示例性分层模型。
具体实施方式
在下文对本发明详细的描述中，将阐述多个特定的细节，以利于对所述本发明的彻底理解。但是，显然的是，本领域技术人员可以不使用这些特定的细节来实施本发明。在有些情况下，为了避免使本发明不清晰，熟知的结构和设备以图表的形式示出，而不是进行细节描述。
下面通过802.11无线局域网围绕如何同步无线节点21、22、23、31、32、33来描述本发明。但是，需要理解的是，本发明的要义不限于此。也就是说，本发明可以适用于任何有本发明所定义的严格同步需求的通信系统中(有线的或者无线的都行)。例如，本发明适用于IEEE 802.3和以太网等有线通信系统。
现在结合附图，特别是图1，描述一个IEEE 802.11无线网络10，所述网络中可实现本发明的一个优选实施例。
在图1中，AP表示802.11的“接入点”，即，它是网络10的中心主节点11，在无线局域网中管理网络的所有非中心主节点21-33；具体而言，这样的管理功能是调度网络节点对媒介的接入，例如，执行802.11标准规定的所谓的点协调功能，或者802.11e标准规定的所谓混合协调功能，MX，0代表同步域x的同步主节点21、31。Sx，y代表同步域x的同步从节点y。如图所示，网络10包括多个节点11、21-23、31-33，这些节点都实现为移动站，其中节点11是接入点AP。该中心主节点11也可以依据802.11e标准实现为混合协调器HC。所有的移动站21-33都要在AP11中登记(例如，与之相关联)。在802.11e标准中，移动站21-33传输它们的业务规范(TSPEC)。该业务规范(TSPEC)包括要传输的数据流所需要的带宽、时延和其它特性的信息。根据TSPEC，AP11协调网络中的优先级，从而保证实时数据的吞吐时间。AP11在网络10中具有最高的优先级。此外，它还知道所有参与的节点21-33的存在。
本发明的另一个特征是存在数个同步域20、30。在从发射机向接收机或者从服务方向接受方发送数据流之前，建立同步域20、30。在说明性的实施例中，节点(M1，0)21是服务方或者数据源，而节点22和23是接收节点或者接受方。在下文中，节点(M1，0)21被指定为同步主节点(M1，0)21，而接收节点是同步从节点(S1，1，S1，1)23和22。相应地，相同的方法适用于第二个同步域30。
图中虽未示出，但是如何分配同步主节点和从节点的功能可以依据节点的不同特性来实现。例如，优选将网络10中具有最精确时钟的节点设置为同步主节点。进一步说，激活状态的持续期间也可用于分配同步主节点的功能。通过利用OSI模型中高于MAC层的上层协议实现该判定。
本发明的一个基本思想是，一个无线网络中可能有数个彼此之间不需要相互同步的同步域20、30。例如，在不同同步域中的节点间没同步交互，例如，节点22和32可以以异步的方式通信，而不参与一个共同的数据流会话，所以它们之间不需要同步。
不同的同步域20、30中唯一的联系可以通过中心主节点11来实现。然而，下述情况也是可能的，即将一个从节点22、23、32、33从第一个同步域20中解除或者注销，而将其应用或者注册在第二个同步域30中。这时，将告知中心主节点11改变各从节点的分配情况，来设立或改变多播组。
图2更详细地给出了一个示例性的从节点Sx，y。PDA、移动电话或者便携式视频显示器都可以作为节点Sx，y，其中从节点Sx，y从各同步域x的主节点MX，0接收数据流。
从节点Sx，y包括依赖于设备类型的一般功能，例如，便携式视频显示器包括一个收发部分41、天线45、基带控制器、DSP、视频解码器、显示设备、输入设备(例如键盘)等。之所以省去这些部件的图示说明，主要是为了突出强调实施本发明所需要的部件。收发部分41连接着一个比较部件42。还有一个为从节点Sx，y提供时钟功能的时钟部件43。时钟寄存器44用于在接收到同步消息时存储时钟值。
图3给出了本发明方法的流程图。在步骤100，中心主节点11中启动同步程序，例如其作为加电过程的一部分。这意味着中心主节点11以规则的时间间隔发送第一同步消息。这可以通过在中心主节点11上运行一个定时器功能块很容易地实现，其以适当的时间间隔(例如，500毫秒或者几秒，这取决于网络节点的时钟精确度)触发中心主节点发送第一同步消息。适当的时间间隔可由所述中心主节点与同步主节点协商决定。
第一与第二同步消息由中心主节点或者同步主节点通过使用帧来发送。
在启动任意信息流传送之前，需要在步骤101中至少设立一个多播组。为每个同步域20、30定义一个多播组。每个多播组包括同步域20、30中节点的MAC地址。通过从一个发送方多播消息，所有具有与多播组地址对应的MAC地址的节点都将接收到该消息。多播组可以在同步进程运行时和之前的任何时间加以定义，然而，它们应该在相关同步域中的流处理开始之前加以定义。多播组也可以在任何时刻删除。为简单起见，在图3中，步骤101位于流程图循环的开始，但是该步骤可以放在循环的任意位置，并且也可以在循环启动前执行该步骤。
一旦同步过程在中心主节点11启动，那么，在步骤102中，在时间n向局域网内所有非中心主节点21-33发送第一同步帧12(图3所示)；时间n这样确定，使得中心主节点11处的定时器超时。所述中心主节点11知道所有其它网络节点21-33，因为所有其它网络节点需要在中心主节点11处登记。从中心主节点11发送第一同步帧12，可以通过向所有其它网络节点21-33广播第一同步帧12来实现。在发送完所述第一同步帧之后，中心主节点11重置其定时功能，使得在定时功能又一次结束之后，时间(n+1)跟随到来，随后的第一同步帧需要由中心主节点发送。中心主节点11还可以检查是否有任何多播组已经设立；只有当至少一个多播组已设立时，才发送第一同步帧。这将避免在网络中发送不必要的第一同步帧12。
在步骤103，所有其它网络节点21-33接收到第一同步帧12。在时间n非中心主节点接收到第一同步帧12时，捕获它们的当前本地时钟值。具体而言，所有节点21-33在第一同步帧12的最后一个无线符号(LSOA)发生时捕获它们的本地时钟值。同步主节点21、31创建包括本地时钟值的时间快照信息Ax，0(n)。同步从节点22、23、32、33创建一个时间戳Ax，y(n)并将所述时间戳Ax，y(n)存储在它们的时钟寄存器里，所述时间戳Ax，y(n)包括从节点y在帧n记录(如果y＝0，这表示该区域的所述同步主节点Mx，0)的域x中的时间快照。
在下一步骤104，同步域20、30的同步主节点(M1，0，M2，0)21、31多播它们的消息Ax，0(n)到其同步域20、30的从节点22、23、32、33。消息Ax，0(n)包括各同步主节点(M1，0，M2，0)21、31的本地时钟值，所述时钟值是在接收到第一同步帧12的LSOA时捕获的。
从节点22和23将接收它们同步主节点(M2，0)21的时钟值，而第二同步域30里的从节点32和33将接收它们同步主节点(M2，0)31的时钟值。
在所述从节点22、23、32、33接收到第二同步帧13时，将接收到的所述同步主节点21、31的时钟值和已存储的从节点的时钟值进行比较，已存储的从节点的时钟值是在步骤105中接收到第一同步帧12时捕获到的。如果时间差大于特定的门限，则在步骤106中依据接收到的其同步主节点21、31时钟值调整本地时钟。所以同步域20、30中的节点互相同步，其中利用了同步主节点的同步时间基准。
然后，例如，在步骤106结束之后，同步程序进入从步骤102到步骤106的循环，AP(中心主节点)11等待其计时器功能完成，然后在时刻n+1广播它的下一个第一同步帧。
需要再次声明的是，图3所描述的流程图只是举了一个例子，具体而言，在执行下一个同步循环之前，不需要完成同步从节点中的时钟调整过程；相反，一旦接收到新的第二同步帧13，就可以更新调整过程。相似地，在任何时刻都可以改变多播组。
图4-5详细地描述了同步步骤。图4阐述了在发送所述第一同步帧12时的情况。第一同步帧12可以是空的。它可被视为中心主节点11发送的同步命令。在接收到第一同步帧12之后，同步域20、30中所有非中心主节点21-33捕获它们的本地时钟值。该本地时钟值可储存在节点的时钟寄存器44中。然而，本发明的方法简单之处在于，只是同步主节点21、31向相关从节点22、23、32、33在消息A1，0(n)中多播它们的本地时钟值(图5)。
如图5的实线箭头所示，同步主节点21、31直接向同步域20、30中的相关从节点22、23、32、33多播第二同步帧13。直接多播与802.11标准中的基本多播功能是不同的：它不是从消息源向AP发送多播消息，然后让AP向多播组里的所有多播接收机分发该消息，而是，消息源(即：一个同步主节点)直接向各接收机(相关同步从节点)发送多播消息。所述基本解决方案(非直接多播)利用图5中的虚线箭头的描述。因为直接多播消息的可能性不是在所有的网络中存在，所以，在此基本情况下，同步主节点21，31首先向中心主节点11发送第二同步帧。然后，中心主节点11再向各个从节点22、23、32、33发送第二同步帧。由于用来多播的MAC地址，所以某个同步域内的从节点仅能接收到第二同步帧13，所述第二同步帧13包括相关同步主节点21，31的时钟值。
图6粗略地示出了用于本发明的分层模型的概要。节点中的每种服务都组织成多层，其中，物理层PHY提供物理通道。MAC层在物理层的上面，它实现要发送和接收的数据包(例如SDU或者PDU)的寻址，并组织节点接入媒介。MAC层上面是数个高层或上层UL，例如RRC、RLC、NW和TRSP等至应用层。在这些层UL中，同步启动。而且，这些层负责设立和修改多播组。
本发明提供的方法和通信网络能实现智能的同步解决方案，而不需要大量的信令。只有需要同步的节点才会相互之间进行同步。相互没有同步要求的节点(例如，没有数据流在其间传输)不作同步处理。

Claims (10)

1.局域网(10)中的网络节点的同步方法，所述局域网(10)包括一个中心网络主节点(11)和多个同步域(20、30)，每个同步域(20、30)包括一个同步主节点(21、31)和至少一个同步从节点(22、23；32、33)，所述方法包括以下步骤：
为每个同步域(20、30)设立或改变一个多播组，其中，一个多播组包括同步域(20、30)的所有同步从节点(22，23；32，33)的MAC地址；
在时间n，从中心主节点(11)向所有其它网络节点(21、22、23；31、32、33)发送第一同步消息(12)；
所有其它网络节点(21、22、23；31、32、33)接收第一同步消息；
在每个其它网络节点(21、22、23；31、32、33)接收到第一同步消息(12)时，捕获本地时钟值Ax，y(n)；
在时间n+x，同步主节点(21、31)向相关同步域(20、30)内的同步从节点(22、23；32、33)多播第二同步消息(13)，其中，所述第二同步消息(13)包括位于相应同步域(20、30)内的同步从节点(22、23；32、33)的相关同步主节点(21、31)的本地时钟值Ax，o(n)；
同步从节点(22，23；32，33)接收第二同步消息(13)，所述第二同步消息(13)包括相关同步主节点(21，31)的时钟值Ax，0(n)；
比较在接收第一同步消息(12)时捕获到的本地时钟值Ax，y(n)与接收到的第二同步消息(13)中的时钟值Ax，o(n)；
根据比较结果调整同步从节点(22、23；32、33)的本地时钟。
2.如权利要求1所述的方法，其中，捕获本地时钟值Ax，y是在最后一个无线符号(LSOA)出现时进行的。
3.如权利要求1或2所述的方法，包括以下步骤：
创建一个时间快照消息，所述时间快照消息包括每一个非中心主节点(21、22、23；31、32、33)在接收第一同步消息(12)时捕获到的本地时钟值Ax，y(n)；
从所有的同步主节点(21、31)向同步域(20、30)内相应同步主节点(21、31)的同步从节点(22、23、32、33)多播时间快照消息，所述时间快照消息包括本地时钟值Ax，o(n)。
4.如权利要求1至3中之一所述的方法，包括以下步骤：
在预定的周期性时间点或只有存在多播组时，从中心主节点(11)向其它所有的网络节点(21、22、23；31、32、33)发送第一同步消息(12)
5.如权利要求1至4中之一所述的方法，其中，根据节点属性确定同步主节点(21、31)，其中，节点属性为时钟特性和开启状态的条件中至少之一。
6.如权利要求1至5中之一所述的方法，其中，通过从中心主节点(11)向其它所有节点(21-33)广播第一同步消息(12)来传送第一同步消息(12)。
7.如权利要求1至6中之一所述的方法，其中，同步主节点(21、31)自动分配到一个数据流源，其中，所述数据流的接受方是同步从节点(22、23、32、33)。
8.如权利要求1至7中之一所述的方法，其中，在数据流有效运行时激活同步域(20、30)。
9.如权利要求1至8中之一所述的方法，其中，在所述多播步骤中，每一个同步主节点(21、31)向中心主节点(11)发送包括有其本地时钟Ax，o(n)的第二同步消息(13)，中心主节点(11)向相应发送方同步主节点(21、31)的相关同步从节点(22、23、32、33)分发第二同步消息(13)。
10.通信网络，包括：
一个网络中心主节点(11)；
多个同步域(20、30)；
用于为每个同步域(20、30)设立一个多播组的模块，其中，一个多播组包括同步域(20、30)的所有同步从节点(22、23；32、33)的MAC地址；
每个同步域(20、30)包括一个同步主节点(21、31)和至少一个同步从节点(22、23、32、33)，其中，每个节点(21-31)包括一个时钟(43)和一个时钟寄存器(44)；
中心主节点(11)包括用于发送第一同步消息(12)的模块；
非中心主节点(21-33)接收(41、45)第一同步消息(12)，并且，在接收到第一同步消息(12)后，捕获其本地时钟值(Ax，y(n))；
同步主节点(21、31)向其同步域(20、30)内相关的至少一个同步从节点(22、23、32、33)多播包括其本地时钟值(Ax，o(n))的第二同步消息(13)；
同步从节点(22、23、32、33)包括接收模块和比较模块，其中，所述接收模块用于接收第二同步消息(13)，所述比较模块用于比较(42)捕获到的本地时钟值(Ax，y(n))与接收到的时钟值(Ax，o(n))，其中，根据比较结果更新所述时钟(43)。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012068844A1 (zh) * 2010-11-25 2012-05-31 中兴通讯股份有限公司 一种主从时钟设备的时钟同步方法及系统
CN102487301A (zh) * 2010-12-01 2012-06-06 中兴通讯股份有限公司 多链路时钟恢复方法及装置
WO2013189176A2 (zh) * 2012-08-20 2013-12-27 中兴通讯股份有限公司 一种多同步域的时间同步系统、方法及跨域设备
CN104333429A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 小米科技有限责任公司 实现时钟同步的方法及装置
CN105284069A (zh) * 2013-06-10 2016-01-27 西门子公司 用于具有多个网络节点的通信网络中的时间同步的方法
CN105406933A (zh) * 2015-10-26 2016-03-16 飞亚达（集团）股份有限公司 一种时间同步方法和同步系统
CN106330376A (zh) * 2011-02-15 2017-01-11 瑞典爱立信有限公司 通信网络中的时间同步的方法
CN103780615B (zh) * 2014-01-20 2017-02-01 五八同城信息技术有限公司 一种在多个服务器间客户端会话数据共享方法
CN107005956A (zh) * 2015-08-14 2017-08-01 华为技术有限公司 一种通信网络中的同步方法和设备
WO2022165653A1 (zh) * 2021-02-02 2022-08-11 华为技术有限公司 一种短距通信方法及装置
WO2023116806A1 (zh) * 2021-12-23 2023-06-29 东莞市李群自动化技术有限公司 实时通道组的控制方法、网络系统及存储介质

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100435985B1 (ko) * 2004-02-25 2004-06-12 엔에이치엔(주) 투표를 활용한 무정지 서비스 시스템 및 그 시스템에서의정보 갱신 및 제공 방법
EP2080300B1 (en) * 2006-10-31 2018-09-19 NXP USA, Inc. Network and method for setting a time-base of a node in the network
US20090083441A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Microsoft Corporation Synchronization of web service endpoints in a multi-master synchronization environment
EP2073403B1 (en) 2007-12-18 2010-09-15 Thales Alenia Space Italia S.p.A. Method of synchronising nodes of a network, system and device therefor
US7983185B2 (en) 2009-02-12 2011-07-19 Zulutime, Llc Systems and methods for space-time determinations with reduced network traffic
US8385333B2 (en) * 2009-06-30 2013-02-26 Intel Corporation Mechanism for clock synchronization
DE102009028645B4 (de) 2009-08-19 2014-04-03 Raumfeld Gmbh Verfahren und Anordnung zur Synchronisation von Datenströmen in Netzwerken sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium
US8305951B1 (en) * 2010-01-14 2012-11-06 Sprint Communications Company L.P. Conditional media access control address filtering
EP2561709A4 (en) * 2010-04-22 2013-09-04 Nokia Corp SYNCHRONIZATION OF OPEN / CLOSED RULES FOR TRANSMITTERS
US8463290B2 (en) * 2010-07-09 2013-06-11 Digimarc Corporation Mobile device positioning in dynamic groupings of communication devices
US8514996B2 (en) * 2010-07-14 2013-08-20 Honeywell International Inc. Real time distributed embedded oscillator operating frequency monitoring
US8489776B2 (en) * 2010-11-08 2013-07-16 Simmonds Precision Products, Inc. Apparatus and method for synchronizing wireless devices
JP5505373B2 (ja) * 2011-06-17 2014-05-28 横河電機株式会社 通信システム、通信装置、及び通信方法
CN102355346B (zh) * 2011-10-13 2018-02-09 中兴通讯股份有限公司 一种时钟同步源设备有效性判定方法及装置
US10271293B2 (en) * 2011-11-18 2019-04-23 Apple Inc. Group formation within a synchronized hierarchy of peer-to-peer devices
US9473574B2 (en) 2011-11-18 2016-10-18 Apple Inc. Synchronization of devices in a peer-to-peer network environment
US9516615B2 (en) 2011-11-18 2016-12-06 Apple Inc. Selection of synchronization stations in a peer-to-peer network environment
US9282471B2 (en) 2012-03-21 2016-03-08 Digimarc Corporation Positioning systems for wireless networks
CN103001720B (zh) * 2012-11-12 2017-05-10 中兴通讯股份有限公司 时间同步方法和装置
US9973601B2 (en) * 2013-03-15 2018-05-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Fault tolerant clock network
EP2882120B1 (en) * 2013-12-06 2016-03-09 ADVA Optical Networking SE A method and apparatus for mitigation of packet delay variation
US9497720B2 (en) * 2014-12-24 2016-11-15 Intel Corporation Apparatus, method and system of synchronizing between wireless communication devices
IN2015CH03249A (zh) * 2015-06-27 2015-07-10 Wipro Ltd
US10051587B2 (en) * 2015-07-09 2018-08-14 Google Llc System for network discovery and synchronization
US10447532B2 (en) * 2015-10-23 2019-10-15 International Business Machines Corporation Non-disruptively merging coordinated timing networks
JP6594813B2 (ja) * 2016-03-24 2019-10-23 株式会社神戸製鋼所 通信制御システム及び通信制御方法
WO2020024199A1 (en) * 2018-08-02 2020-02-06 Texas Instruments Incorporated High speed flexled digital interface
CN111194076B (zh) * 2018-11-15 2022-05-17 西安诺瓦星云科技股份有限公司 多设备对时系统及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100294553B1 (ko) * 1997-01-24 2001-07-31 모리시타 요이찌 통신네트워크
NO307728B1 (no) * 1997-06-03 2000-05-15 Abb Research Ltd Fremgangsmåte for å skaffe tidssynkronisering i et nettverk
US6199169B1 (en) * 1998-03-31 2001-03-06 Compaq Computer Corporation System and method for synchronizing time across a computer cluster
DE19849458A1 (de) * 1998-10-28 2000-05-04 Philips Corp Intellectual Pty Drahtloses Netzwerk mit einer Taktsynchronisation
DE19912556A1 (de) * 1999-03-19 2000-09-21 Philips Corp Intellectual Pty Drahtloses Netzwerk mit einer Anwendertaktsynchronisation
US6816510B1 (en) * 2000-02-09 2004-11-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for clock synchronization between nodes in a packet network
US6888844B2 (en) * 2000-04-07 2005-05-03 Broadcom Corporation Method for selecting an operating mode for a frame-based communications network
US7126937B2 (en) * 2000-12-26 2006-10-24 Bluesocket, Inc. Methods and systems for clock synchronization across wireless networks
US20030039214A1 (en) * 2001-08-24 2003-02-27 Huffman Amber D. Method for determining the end of transmission in a software radio having multiple processors
US7120092B2 (en) * 2002-03-07 2006-10-10 Koninklijke Philips Electronics N. V. System and method for performing clock synchronization of nodes connected via a wireless local area network
US7698550B2 (en) * 2002-11-27 2010-04-13 Microsoft Corporation Native wi-fi architecture for 802.11 networks
US7356618B2 (en) * 2003-12-31 2008-04-08 Intel Corporation Method and system for synchronizing platform clocks in a distributed wireless platform
US7266713B2 (en) * 2004-01-09 2007-09-04 Intel Corporation Apparatus and method for adaptation of time synchronization of a plurality of multimedia streams
US7539889B2 (en) * 2005-12-30 2009-05-26 Avega Systems Pty Ltd Media data synchronization in a wireless network

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012068844A1 (zh) * 2010-11-25 2012-05-31 中兴通讯股份有限公司 一种主从时钟设备的时钟同步方法及系统
CN102487301A (zh) * 2010-12-01 2012-06-06 中兴通讯股份有限公司 多链路时钟恢复方法及装置
WO2012071838A1 (zh) * 2010-12-01 2012-06-07 中兴通讯股份有限公司 多链路时钟恢复方法及装置
CN106330376A (zh) * 2011-02-15 2017-01-11 瑞典爱立信有限公司 通信网络中的时间同步的方法
CN106330376B (zh) * 2011-02-15 2017-12-01 瑞典爱立信有限公司 通信网络中的时间同步的方法、系统和节点
WO2013189176A2 (zh) * 2012-08-20 2013-12-27 中兴通讯股份有限公司 一种多同步域的时间同步系统、方法及跨域设备
CN103634091B (zh) * 2012-08-20 2019-05-24 中兴通讯股份有限公司 一种多同步域的时间同步系统、方法及跨域设备
CN103634091A (zh) * 2012-08-20 2014-03-12 中兴通讯股份有限公司 一种多同步域的时间同步系统、方法及跨域设备
WO2013189176A3 (zh) * 2012-08-20 2014-02-13 中兴通讯股份有限公司 一种多同步域的时间同步系统、方法及跨域设备
CN105284069A (zh) * 2013-06-10 2016-01-27 西门子公司 用于具有多个网络节点的通信网络中的时间同步的方法
US10082822B2 (en) 2013-06-10 2018-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Time synchronization in a communications network with a plurality of network nodes
CN105284069B (zh) * 2013-06-10 2018-05-22 西门子公司 用于具有多个网络节点的通信网络中的时间同步的方法
CN103780615B (zh) * 2014-01-20 2017-02-01 五八同城信息技术有限公司 一种在多个服务器间客户端会话数据共享方法
CN104333429A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 小米科技有限责任公司 实现时钟同步的方法及装置
CN104333429B (zh) * 2014-10-22 2017-06-16 小米科技有限责任公司 实现时钟同步的方法及装置
CN107005956A (zh) * 2015-08-14 2017-08-01 华为技术有限公司 一种通信网络中的同步方法和设备
CN105406933A (zh) * 2015-10-26 2016-03-16 飞亚达（集团）股份有限公司 一种时间同步方法和同步系统
WO2022165653A1 (zh) * 2021-02-02 2022-08-11 华为技术有限公司 一种短距通信方法及装置
WO2023116806A1 (zh) * 2021-12-23 2023-06-29 东莞市李群自动化技术有限公司 实时通道组的控制方法、网络系统及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
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