CN104320216A - 一种秒脉冲编码压缩方法 - Google Patents
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Abstract
一种秒脉冲编码压缩方法，涉及一种编码压缩方法，通过整秒脉冲传递47bits长度的时间信息，时间信息包括长度为6bits，编码为011111的帧头；长度为2bits的偶校验，长度为39bits的时间信息。编码为1和0构成，当为1时传递整秒脉冲，当为0时不传递整秒脉冲。与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够大幅度压缩时间信息长度，使得通过整秒脉冲传递时间信息的时间大幅度减少，加快主节点与从节点时间同步的速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种编码压缩方法，特别是利用一种整秒脉冲传递经过压缩后的编码实现确精确快速同步对时的方法。
背景技术
在分布式系统下，各节点独立，各自计时，导致节点之间时间相差会越来越大。为了保证各节点的时间一致，需要在特定时间内使得各节点时间同步。现有的分布式系统时间同步方法大致分为两种：一种是主节点基于TCP/IP协议对分节点进行授时；另一种是分节点增加专门的时钟电路维护分节点的内部时钟，如果通过TCP/IP协议授时就需要以太网的支持，如果增加专门的时钟电路就会使得硬件成本增加。本申请人在另一个发明申请中公开了一种利用整秒脉冲同步节点时间的方法，这种方法需要至少70s让主节点向各从节点通过整秒脉冲传递时间信息。通过这种方法的同步对时精确率高，偏差率小，没有因为添加了其他硬件造成的响应时间损耗，但是这个方法仍具有一定缺陷，既需要较长的时间才能完成同步。由于使用整秒脉冲传递，信息内容越小，脉冲编码越短，同步的时间越快，为此本申请人在本专利中申请了一种压缩脉冲编码的方法，能更快的同步时间。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供了一种秒脉冲编码压缩方法，能够大幅度压缩时间信息长度，使得通过整秒脉冲传递时间信息的时间大幅度减少，加快主节点与从节点时间同步的速度。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种秒脉冲编码压缩方法，整秒脉冲以编码的方式传递时间的UTC秒数，按如下编码：
设置编码为1和0构成，当为1时传递整秒脉冲，当为0时不传递整秒脉冲，其中：
帧头长度6bits，编码为011111；
时间信息长度39bits，UTC时间转化为2进制后需要32bits，然后除去首尾每隔4bits插入一个0，然后从低位往高位排序；
偶校验长度2bits，UTC时间32位的偶校验中1用01表示，0用00表示；
编码总长度为47bits。
本方法是本申请人对另一项专利申请“一种秒脉冲编码对时方法”中编码的改进，由原先编码70bits的长度压缩到47bits，使得由原先70秒的同步时间压缩至47秒，大幅度提高了时间同步的速度。先是将时间信息(t0)编码后通过整秒脉冲的方式广播到从节点。时间信息编码采用二进制0、1表示，并且认定当为1时传递所述整秒脉冲，当为0时不传递所述整秒脉冲。得到32bits的UTC时间二进制码后继续编码，除去首尾每隔4bits插入一个0，然后从低位往高位排序扩充为39bits的二进制码，这样设置是因为39bits时间信息中不存在连续的五个11111编码，而帧头6bits编码为011111，这样当从节点连续接收到五个整秒脉冲后就可以得知接收的是帧头，从而开始解码。从节点保存接收到帧头的时间信息的时间t1和接收完偶校验时间信息t2，通过计算t2+(t0-t1)得到最后的同步时间。整个时间信息流有47bits，通过整秒脉冲传递方式需要47s后使得所有从节点与主节点时间同步。通过这种设置，每个从节点都能接收到主节点发射的整秒脉冲，在同一时段内进行时间校准，同一时间点完成时间同步。又因为整秒脉冲精确稳定，通过这种方法的同步的时间偏差率低，准确性高，又不用额外的通讯装置，既降低了硬件成本，也降低了因为通讯延迟造成的时间同步偏差。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够大幅度压缩时间信息长度，使得通过整秒脉冲传递时间信息的时间大幅度减少，加快主节点与从节点时间同步的速度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例：主节点在UTC时间为1399583471时确定发送时间信息广播到所有从节点，则UTC时间1399583471为t0时间，1399583471换算二进制为11110111010011111101011011001010，共32bits。除去首尾每隔4bits插入一个0，然后从低位往高位排序得到11110111010011111101011011001010，共39bits。偶校验为1，转换后为01，共2bits；帧头011111，共6bits。总编码为01111111110011100100011110110100110011000101001，共47bits。其中为1时发送整秒脉冲，为0时不发送，当从节点收到连续五个整秒脉冲后(既帧头011111)开始解码，同时记录第一个整秒脉冲接收时间+1s为t1，既帧头中第一个代码0的发送时间；记录接收到最后偶校验编码时的整秒脉冲时间为t2时间，得到t1、t2、和t0后从节点通过计算t2+(t0-t1)就能得到和主节点同步的时间。
Claims (1)
1.一种秒脉冲编码压缩方法，整秒脉冲以编码的方式传递时间的UTC秒数，其特征在于按如下编码：
设置编码为1和0构成，当为1时传递整秒脉冲，当为0时不传递整秒脉冲，其中：
帧头长度6bits，编码为011111；
时间信息长度39bits，UTC时间转化为2进制后需要32bits，然后除去首尾每隔4bits插入一个0，然后从低位往高位排序；
偶校验长度2bits，UTC时间32位的偶校验中1用01表示，0用00表示；
编码总长度为47bits。
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