CN109510681B - 一种通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信网络技术领域，公开了一种通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法，针对通信网络，首先计算通信网络中两个通信节点的同步级数；之后计算网络中各个节点到网络其它节点的最大同步级数；最后针对网络中的所有节点，选出所需级数最小的节点作为网络的时间同步基准。本发明降低了通信网络时间同步过程中所需级数；通过选取网络的时间同步中心，降低卫星网络中时间同步所需要的级数，从而减少时间同步过程中产生的误差。

Description

一种通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法

技术领域

本发明属于通信网络技术领域，尤其涉及一种通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：通信网络在进行数据传输时，以及实现一些管理功能(比如计费、运营管理、事件记录和故障判别等)时，均需要统一的时间标准。目前，通信网络中绝大部分节点使用的时间都是由系统内部时钟来提供的。由于系统内部时钟的质量差异，工作一段时间后，系统内部各个通信节点的时钟相互之间会产生偏差。这时，通信网络的全网时间同步实现显得尤为重要。当前已经有相当多的技术方案完成两个节点间的时间同步处理，比如双向对比时间同步方法。通过这些方法，达到两个节点之间的时间同步目标。基于此，在网络中通过确定某一节点为时间基准节点，再通过该节点的相邻节点进行两节点间的时间同步处理，并依次迭代完成其它节点与已同步节点的时间同步，最终可以达到全网节点的时间同步。在这样的全网时间同步过程中，时间基准节点的选取将会极大的影响同步处理的性能。若定义每一阶段可以同时进行的相邻节点同步过程为一个同步级，那么上述逐步完成的所有节点和时间基准节点的同步过程可以视为一种依照级数扩散的网络处理方式。在这种实现方式中，全网时间同步处理的整体完成时间性能，或者网络同步达到的最差时间同步误差性能均与完成同步过程的级数有关。为了得到最优的耗时或者误差性能，选取时间基准节点时需要以同步级数最小作为目标。

综上所述，现有技术存在的问题是：在一个网络拓扑已知的通信网络中，随机或者固定时间基准节点的实现方法，可能会使完成全网时间同步所需的级数比较大，导致全网时间同步完成时候所产生的耗时或者误差较大，使得整个网络时间同步性能下降。

为解决上述问题，以整个通信网络时间同步级数最小为目标来选取时间同步基准，可以有效减小通信网络时间同步完成时所需要的级数，从而降低时间同步完成时整个网络的误差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法。

本发明是这样实现的，一种通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法，所述通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法包括：

第一步，计算通信网络中两个通信节点的同步级数；

第二步，计算并记录网络中每个节点到其它节点的最大同步级数；

第三步，针对通信网络中所有的通信节点，选出所需上述最大同步级数最小的节点作为网络的时间同步基准。

进一步，所述通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法具体包括：

步骤一：在已知连通网络拓扑时，以每一阶段可以同时进行的相邻节点同步过程作为级数，并计算通信网络所有节点集合V中任意两个节点的最小同步级数d_ij＝min(path_ij)，其中i、j是通信网络中的节点，且i≠j，path_ij表示由i到j所有可能的同步过程所需要的级数；

步骤二：计算并记录网络中每个节点到网络其它节点的最大同步级数，使用D_i表示：

步骤三：对于通信网络中所有的通信节点，选出最大同步级数最小的节点作为网络的时间同步基准节点v_stand，整体网络完成全网同步所需的同步级数为D为：

网络的时间同步基准节点v_stand应选择为同步级数等于D的网络节点：

v_stand＝(i|D_i＝D)。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法的无线通信控制系统。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法的移动终端。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：首先计算通信网络中任意两个通信节点的最小同步级数，之后计算通信网络所有节点到网络其它节点的最大同步级数，最后针对于通信网络中所有的通信节点，选出所需最大同步级数最小的节点作为网络的时间同步基准。本发明可以有效减少网络完成全网时间同步所需的级数，减少时间同步完成时候所产生的耗时和误差，使得整个网络提供服务的能力得到提升。

附图说明

图1是本发明实施例提供的通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法流程图。

图2是本发明实施例提供的通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法实现流程图。

图3是本发明实施例提供的仿真示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术导致全网时间同步完成时候所产生的耗时或者误差较大，使得整个网络时间同步性能下降的问题。本发明的通信网络进行网络时间同步时选取时间基准节点的方法能够有效的减少时间同步所需要的级数，减少同步完成时网络的时间误差，但是不可避免的，随着网络规模的增大，完成时间同步时的误差会有所增加。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法包括以下步骤：

S101：计算通信网络中两个通信节点的同步级数；

S102：计算并记录网络中每个节点到其它节点的最大同步级数；

S103：针对通信网络中所有的通信节点，选出所需上述最大同步级数最小的节点作为网络的时间同步基准。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。

如图2所示，本发明实施例提供的卫星网络的时间同步方法包括以下步骤：

步骤一：在已知连通网络拓扑时，以每一阶段可以同时进行的相邻节点同步过程作为级数，并计算通信网络所有节点集合V中任意两个节点的最小同步级数d_ij＝min(path_ij)，其中i、j是通信网络中的节点，且i≠j，path_ij表示由i到j所有可能的同步过程所需要的级数；

步骤二：计算并记录网络中每个节点到网络其它节点的最大同步级数，使用D_i表示：

步骤三：对于通信网络中所有的通信节点，选出最大同步级数最小的节点作为网络的时间同步基准节点v_stand，整体网络完成全网同步所需的同步级数为D为：

此时，网络的时间同步基准节点v_stand应选择为同步级数等于D的网络节点，即：

v_stand＝(i|D_i＝D)。

下面结合仿真对本发明的应用效果作详细的描述。

依据以上实施步骤进行仿真：通信网络中通信节点数目，纵坐标表示整个通信网络完成时间同步所需要的级数。

由仿真示意图的图3可以看出，相比于固定中心节点的时间同步算法，在相同的网络规模时，本发明的通信网络进行网络时间同步时选取时间基准节点的方法能够有效的减少时间同步所需要的级数，减少同步完成时网络的时间误差，而随着网络规模的扩大，这种优势也变得明显：网络内节点数小于10时，提高不到一个级数；网络内节点在15左右的时候，提高一个同步级数；在网络规模达到20甚至更多的时候，会提高一个级数到1.5个级数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法，其特征在于，所述通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法包括：

第一步，计算通信网络中两个通信节点的同步级数；

第二步，计算并记录网络中每个节点到其它节点的最大同步级数；

第三步，针对通信网络中所有的通信节点，选出所需上述最大同步级数最小的节点作为网络的时间同步基准；

所述通信网络时间同步级数最小的基准节点选择方法具体包括：

步骤一：在已知连通网络拓扑时，以每一阶段可以同时进行的相邻节点同步过程作为级数，并计算通信网络所有节点集合V中任意两个节点的最小同步级数d_ij＝min(path_ij)，其中i、j是通信网络中的节点，且i≠j，path_ij表示由i到j所有可能的同步过程所需要的级数；

步骤二：计算并记录网络中每个节点到网络其它节点的最大同步级数，使用D_i表示：

步骤三：对于通信网络中所有的通信节点，选出最大同步级数最小的节点作为网络的时间同步基准节点v_stand，整体网络完成全网同步所需的同步级数为D为：

网络的时间同步基准节点v_stand应选择为同步级数等于D的网络节点：

v_stand＝(i|D_i＝D)。

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