CN113259038A - 时间同步方法、节点、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种时间同步方法、节点、装置及存储介质。其中该方法应用于第一节点,包括:确定第一节点和第二节点之间的时延偏差;基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正。通过本申请实施例提供的时间同步方法、节点、装置及存储介质,对端到端的延时进行分解,定期通过增加块突发传输来优化PTP和NTP报文中的时间戳,计算传输延时的非对称比,从而实现网络频率偏差和时钟偏差的补偿,能够极大地提高时间同步精度。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种时间同步方法、节点、装置及存储介质。
背景技术
现有的时间同步技术当中,同步时钟技术是一种理想的实现方案。空间系统由24颗卫星组成,它们分布在地球轨道中运行,用户设备可以接受由这些卫星发出的精准的时间信息和地理信息。但是时钟系统造价较高,不利于降低成本,并且存在一定的安全隐患。
网络时间同步协议(Network Time Protocol,NTP)是应用比较广泛的网络时间同步协议,采用软件的方式来处理时间戳信息,但其精度仅能达到毫秒级,难以满足目前时间同步精度的要求。精确时间同步协议(Precision Time Protocol,PTP)借鉴了NTP的一些方法,借助硬件的时间戳加盖方式降低了协议栈处理时造成的时间抖动,从而大大的提升了时间同步精度,其时间同步精度可以达到微秒级,但是该方法适用于传输链路上下行对称的网络,在非对称网络中将产生较大误差。此外,数据链系统中通常采用往返计时(RoundTrip Timing,RTT)同步的方法实现链路中各个参与单元的同步。首先指定一个终端作为网络时间基准(Net Time Reference,NTR),其他网络用户不断与NTR交换往返计时信息以维持和基准时间的同步,同步过程中,网络用户为询问方,网络时间基准为应答方,往返定时同步的具体过程分为粗同步和精同步。目前有多项研究用于提高数据链时间同步的精度,已经可以达到十纳秒级,但是该方法时间精度严重受延时、抖动、丢包等影响,尤其是在动态变化的异构网络环境。
因此,如何提出一种低成本高精度的时间同步方法,成为亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本申请实施例提供一种时间同步方法、节点、装置及存储介质。
第一方面,本申请实施例提供一种时间同步方法,应用于第一节点,所述方法包括:
确定所述第一节点和第二节点之间的时延偏差;
基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述时延偏差的确定方式如下:
分别获取所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳和所述第二节点接收所述第一时间报文的第二接收时间戳;
分别获取所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳和所述第二节点接收所述第二时间报文的第四接收时间戳;
基于所述第一发送时间戳、所述第一接收时间戳、所述第二发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第三接收时间戳、所述第四发送时间戳和所述第四接收时间戳,确定所述时延偏差;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
可选地,所述基于所述第一发送时间戳、所述第一接收时间戳、所述第二发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第三接收时间戳、所述第四发送时间戳和所述第四接收时间戳,确定所述时延偏差,包括:
分别计算所述第一接收时间戳与所述第一发送时间戳之差ΔT1、所述第二接收时间戳与所述第二发送时间戳之差ΔT2、所述第三接收时间戳与所述第三发送时间戳之差ΔT3以及所述第四接收时间戳与所述第四发送时间戳之差ΔT4;
基于所述ΔT1、所述ΔT2、所述ΔT3、所述ΔT4和所述预设比例,得到所述时延偏差。
可选地,所述预设比例为2。
第二方面,本申请实施例还提供一种时间同步方法,应用于第二节点,所述方法包括:
向第一节点发送所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第一时间报文的第二接收时间戳、所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第二时间报文的第四接收时间戳,以供所述第一节点基于所述第一发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第四接收时间戳,以及所述第一节点记录的所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳、所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳、所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳和所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳,确定所述第一节点和所述第二节点之间的时延偏差,并基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
可选地,所述基于所述第一发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第四接收时间戳,以及所述第一节点记录的所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳、所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳、所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳和所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳,确定所述第一节点和所述第二节点之间的时延偏差,包括:
分别计算所述第一接收时间戳与所述第一发送时间戳之差ΔT1、所述第二接收时间戳与所述第二发送时间戳之差ΔT2、所述第三接收时间戳与所述第三发送时间戳之差ΔT3以及所述第四接收时间戳与所述第四发送时间戳之差ΔT4;
基于所述ΔT1、所述ΔT2、所述ΔT3、所述ΔT4和所述预设比例,得到所述时延偏差。
可选地,所述预设比例为2。
第三方面,本申请实施例还提供一种第一节点,包括存储器,收发机,处理器,其中:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并实现如上所述第一方面所述的时间同步方法的步骤。
第四方面,本申请实施例还提供一种第二节点,包括存储器,收发机,处理器,其中:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并实现如上所述第二方面所述的时间同步方法的步骤。
第五方面,本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行如上所述第一方面所述的时间同步方法的步骤,或执行如上所述第二方面所述的时间同步方法的步骤。
本申请实施例提供的时间同步方法、节点、装置及存储介质,通过对端到端的延时进行分解,定期通过增加块突发传输来优化PTP和NTP报文中的时间戳,计算传输延时的非对称比,从而实现网络频率偏差和时钟偏差的补偿,能够极大地提高时间同步精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的时间同步方法的流程示意图之一;
图2是本申请实施例提供的时间同步方法的实施示意图;
图3是本申请实施例提供的时间同步方法的流程示意图之二;
图4是本申请实施例提供的第一节点的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的第二节点的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的时间同步装置的结构示意图之一;
图7是本申请实施例提供的时间同步装置的结构示意图之二。
具体实施方式
本申请实施例中术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上,其它量词与之类似。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
针对现有时间同步技术成本高或时间同步精度难以满足要求的问题,本申请各实施例提供一种低成本高精度的时间同步解决方案,通过对多信道融合感知技术的研究,考虑信道融合的非对称时间同步改进协议和时间同步过程中上下行的传输延时非对称比问题,通过感知网络多信道质量,弥补网络传输时延抖动和排队时延不固定以及面向时钟同步过程上下行传输链路非对称情况,结合PTP的授时精度高、NTP的授时通用性强等优点,通过参数计算,通过对端到端的延时进行分解,定期通过增加块突发传输来优化PTP和NTP报文中的时间戳,计算传输延时的非对称比,从而实现网络频率偏差和时钟偏差的补偿,能够极大地提高时间同步精度。
图1为本申请实施例提供的时间同步方法的流程示意图,该方法应用于第一节点,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤100、确定第一节点和第二节点之间的时延偏差;
步骤101、基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述时延偏差的确定方式如下:
分别获取第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳,以及,第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳和第二节点接收第一时间报文的第二接收时间戳;
分别获取第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳,以及,第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳和第二节点接收第二时间报文的第四接收时间戳;
基于第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳,确定时延偏差;
其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
具体地,本申请实施例中,第二节点可以是作为网络时间基准的网络节点,也可以称为主时钟节点,第一节点可以是待进行时间同步的网络节点,也可以称为从时钟节点。
第一节点确定需要进行时间同步时,需要先确定第一节点与第二节点之间的时延偏差,才能基于该时延偏差对第一节点的本地时钟进行校正,从而实现与第二节点的时间同步。
本申请实施例中,第一节点确定需要进行时间同步时,可以先向第二节点发送时间同步请求消息,请求第二节点发送时间同步报文,第二节点接收到该请求消息后,可以分别向第一节点发送第一时间报文和第二时间报文,第一节点可以分别在接收到第一时间报文后将第一时间报文转发给第二节点,在接收到第二时间报文后将第二时间报文转发给第二节点,在这四次报文交换过程中,第一节点和第二节点可以分别记录这四次报文发送和接收时发送方和接收方本地记录的时间戳,包括第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第二节点接收第一节点转发的第一时间报文的第二接收时间戳、第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳、第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳和第二节点接收第一节点转发的第二时间报文的第四接收时间戳。其中,第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳以及第四接收时间戳是第二节点本地记录后发送给第一节点的,例如,可以在第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳以及第四接收时间戳全部记录完成后通过时间同步响应消息发送给第一节点。
需要说明的是,上述第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例N(N>0)。可选地,N可以为2,即第二时间报文的净荷长度是第一时间报文的净荷长度的2倍。可选地,第二时间报文和第二时间报文的报文头格式相同。
第一节点获取到第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳后,即可基于这些时间戳,确定时延偏差。
可选地,所述基于第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳,确定时延偏差,包括:
分别计算第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1、第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2、第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3以及第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;
基于ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4和预设比例,得到时延偏差。
具体地,时延偏差可以基于本申请实施例提供的基于延时分解的时间同步改进方法来确定,该方法包括:
利用广域异构网络中的网络授时信道属性(延时性、动态变化等)作为计算参数;结合PTP的授时精度高、NTP的授时通用性强等优点,通过参数计算,定期通过增加块突发传输来优化PTP和NTP报文中的时间戳,分解计算传输延时,来提高对网络节点的授时精度。
非对称时间同步改进授时技术的实现是依据异构网络下的多信道融合感知算法感知授时节点信道的属性,作为计算参数;然后进行同步计算,实现广域异构环境下延时分解的时间同步改进对网络节点的高精度授时。
上述基于多信道融合感知的高精度时间同步方法,能够根据时间同步上下行传输延时的非对称比,动态调整计算过程,提高时间同步精度。
其具体的算法原理和思路如下:
延时指一个数据块(如帧、分组和报文段等)从链路或网络的一端传送到另外一端所需要的时间。网络端延时指从源端节点发送数据开始到接收端节点完全接收完所有的数据所持续的这一段时间,进一步可以把延时分为以下三部分:
(1)发送时间Dtrans:节点发送数据时把整个数据块从节点送入传输媒体所需要的时间,计算公式为:发送时间=数据包长度/物理线路上数据传输速率。当之前到达的数据包传输完毕后,我们就经过了排队延时,接下来就是将全部数据推向链路,这个将全部数据推向链路的过程所需要的时间就是发送时间。发送时间取决于数据包的长度和链路传输速率决定;
(2)传播延时Dpro:承载传输信号的电磁波在一定长度的信道上传播所需要的时间,计算公式为:传播延时=信道长度/电磁波在信道上的传播速率。当所有的数据全部推到链路上后,这时就进入了传播延时,传播延时是数据包在传输线路上传输需要的时间。传播延时取决于信道的长度及电磁波在信道上的传播速率;
(3)转发延时Drepass:数据块在中间节点(如中继器、交换机和路由器等)转发数据时引起的延时。不同的中间节点有不同的转发延时。例如,路由器转发分组时可能产生如下的延时:
处理延时:进行转发处理所花费的时间,如首部处理和差错检验等。当主时钟节点接收到数据包时,会检测数据包的头部,决定将该数据包导向哪一个链路上,这个过程所需的时间叫做节点处理延时;
排队延时:分组在输入和输出缓冲区排队花费的时间,与网络负载状况有关。知道了该数据包该导向哪个链路上后,接下来数据包要经历排队延时,排队延时主要取决于之前到达链路且正在等待向该链路传输数据包的数量。如果队列是空的,并且没有其它分组正在传输,那么排队延时就为零。
因此,数据块经历的总延时为上述三部分延时之和,即:
总延时=发送时间+传播延时+转发延时
延时是计算机网络的一项重要指标,各种延时也影响到网络参数的设计。
图2为本申请实施例提供的时间同步方法的实施示意图,如图2所示,从时钟(即待进行时间同步的第一节点)和主时钟(即作为时间同步基准的第二节点)之间通过四次报文交换,获取到四次报文发送和接收的时间戳,以此确定时延偏差,具体确定过程如下文所述。
假设线路中每次的传播延时Dpro是一样的,可以进一步写出主时钟到从时钟的延时Delay和从时钟到主时钟的延时Delay'的分解式如下:
Delay=Drepass+Dtrans+Dpro;
其中,Drepass和Dtrans分别为主时钟到从时钟的转发延时和发送时间;
Delay'=D'repass+D'trans+Dpro;
其中,D'repass和D'trans分别为从时钟到主时钟的转发延时和发送时间。
假设主时钟发出的时间报文为A(即第一时间报文)时,延时可表示为:
Delay_1=Drepass_1+Dtrans_1+Dpro;
其中,Drepass_1和Dtrans_1分别为主时钟向从时钟发送时间报文A时,主时钟到从时钟的转发延时和发送时间。
当主时钟发出的时间报文B(即第二时间报文)的长度是A长度的N(N为预设比例)倍时,其中报文头的格式是相同的,只是Payload净荷中填充的B的长度是A长度的N倍。延时可表示为:
Delay_2=N*Drepass_1+N*Dtrans_1+Dpro。
情况类似,从时钟发出的时间报文A时,延时可表示为:
Delay_1'=D'repass_1+D'trans_1+Dpro;
其中,D'repass_1和D'trans_1分别为从时钟向主时钟发送时间报文A时,从时钟到主时钟的转发延时和发送时间。
当从时钟发出的时间报文B的长度是A长度的两倍时,其中报文头的格式是相同的,只是Payload净荷中填充的B的长度是A长度的两倍。延时可表示为:
Delay_2'=N*D'repass_1+N*D'trans_1+Dpro。
由此可以得出下式:
N*Delay_1-Delay_2=N*Delay_1'-Delay_2'。
这些延时都可以用下式表达:
Delay=Ts-Tm±offset;
其中,Ts和Tm分别为一次报文交换过程中从时钟的时间戳和主时钟的时间戳,offset为时间偏差值,即时延偏差。
根据以上分解,可得出以下四个式子:
(1)DM2S_EXPLORER_1=Drepass_1+Dtrans_1+Dpro=Ts.3-Tm.3–offset;
其中DM2S_EXPLORER_1为主时钟向从时钟发送时间报文A时,主时钟到从时钟的延时,即Delay_1,Ts.3和Tm.3分别为该次报文交换过程中从时钟的时间戳(即第一接收时间戳)和主时钟的时间戳(即第一发送时间戳),Ts.3-Tm.3即为第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1;
(2)DM2S_EXPLORER_2=N*Drepass_1+N*Dtrans_1+Dpro=Ts.4-Tm.4–offset;
其中DM2S_EXPLORER_2为主时钟向从时钟发送时间报文B时,主时钟到从时钟的延时,即Delay_2,Ts.4和Tm.4分别为该次报文交换过程中从时钟的时间戳(即第三接收时间戳)和主时钟的时间戳(即第三发送时间戳),Ts.4-Tm.4即为第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3;
(3)DS2M_EXPLORER_1=D'repass_1+D'trans_1+Dpro=Tm.5-Ts.5+offset;
其中DS2M_EXPLORER_1为从时钟向主时钟发送时间报文A时,从时钟到主时钟的延时,即Delay_1',Tm.5和Ts.5分别为该次报文交换过程中主时钟的时间戳(即第二接收时间戳)和从时钟的时间戳(即第二发送时间戳),Tm.5-Ts.5即为第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2;
(4)DS2M_EXPLORER_2=N*D'repass_1+N*D'trans_1+Dpro=Tm.6-Ts.6+offset;
其中DS2M_EXPLORER_2为从时钟向主时钟发送时间报文B时,从时钟到主时钟的延时,即Delay_2',Tm.6和Ts.6分别为该次报文交换过程中主时钟的时间戳(即第四接收时间戳)和从时钟的时间戳(即第四发送时间戳),Tm.6-Ts.6即为第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;
从上述四个式子可以得出:
可选地,预设比例N为2时,
由此,从时钟可根据offset来校正本地时钟。
此外,图2中还示出了传统NTP协议时间同步过程,如图2所示,传统NTP协议时间同步过程中,服务器(即主时钟)和客户端(即从时钟)之间通过二次报文交换,且认为上下行传输延时相同,来初步确定主从时间误差。
其时间偏移(即时延偏差)“θ”定义为:
往返延迟“δ”为:δ=(Ts.2-Ts.1)+(Tm.2-Tm.1)
其中,Ts.1是从时钟发送请求数据包的时间戳,Tm.1是主时钟接收请求数据包的时间戳,Ts.2是从时钟接收回复数据包的时间戳,Tm.2是主时钟发送回复数据包的时间戳。
由此可见,传统NTP协议时间同步方法中确定时延偏差的方式要求上下行传输延时相同,而本申请实施例提供的时间同步方法,考虑了时间同步过程中上下行的传输延时非对称比问题,通过感知网络多信道质量,弥补网络传输时延抖动和排队时延不固定以及面向时钟同步过程上下行传输链路非对称情况,结合PTP的授时精度高、NTP的授时通用性强等优点,通过参数计算,通过对端到端的延时进行分解,定期通过增加块突发传输来优化PTP和NTP报文中的时间戳,计算传输延时的非对称比,从而实现网络频率偏差和时钟偏差的补偿,能够极大地提高时间同步精度。
图3为本申请实施例提供的时间同步方法的流程示意图,该方法应用于第二节点,如图3所示,该方法包括如下步骤:
步骤300、开始;
步骤301、向第一节点发送第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、第二节点接收第一节点转发的第一时间报文的第二接收时间戳、第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第二节点接收第一节点转发的第二时间报文的第四接收时间戳,以供第一节点基于第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第四接收时间戳,以及第一节点记录的第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳和第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳,确定第一节点和第二节点之间的时延偏差,并基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;
其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
具体地,本申请实施例中,第二节点可以是作为网络时间基准的网络节点,也可以称为主时钟节点,第一节点可以是待进行时间同步的网络节点,也可以称为从时钟节点。
第一节点确定需要进行时间同步时,需要先确定第一节点与第二节点之间的时延偏差,才能基于该时延偏差对第一节点的本地时钟进行校正,从而实现与第二节点的时间同步。
本申请实施例中,第一节点确定需要进行时间同步时,可以先向第二节点发送时间同步请求消息,请求第二节点发送时间同步报文,第二节点接收到该请求消息后,可以分别向第一节点发送第一时间报文和第二时间报文,第一节点可以分别在接收到第一时间报文后将第一时间报文转发给第二节点,在接收到第二时间报文后将第二时间报文转发给第二节点,在这四次报文交换过程中,第一节点和第二节点可以分别记录这四次报文发送和接收时发送方和接收方本地记录的时间戳,包括第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第二节点接收第一节点转发的第一时间报文的第二接收时间戳、第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳、第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳和第二节点接收第一节点转发的第二时间报文的第四接收时间戳。其中,第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳以及第四接收时间戳是第二节点本地记录后发送给第一节点的,例如,可以在第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳以及第四接收时间戳全部记录完成后通过时间同步响应消息发送给第一节点。
需要说明的是,上述第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例N(N>0)。可选地,N可以为2,即第二时间报文的净荷长度是第一时间报文的净荷长度的2倍。可选地,第二时间报文和第二时间报文的报文头格式相同。
第一节点获取到第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳后,即可基于这些时间戳,确定时延偏差。
可选地,所述基于第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第四接收时间戳,以及第一节点记录的第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳和第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳,确定第一节点和第二节点之间的时延偏差,包括:
分别计算第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1、第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2、第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3以及第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;
基于ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4和预设比例,得到时延偏差。
具体地,时延偏差可以基于本申请实施例提供的基于延时分解的时间同步改进方法来确定。
其具体的算法原理和思路如下:
延时指一个数据块(如帧、分组和报文段等)从链路或网络的一端传送到另外一端所需要的时间。网络端延时指从源端节点发送数据开始到接收端节点完全接收完所有的数据所持续的这一段时间,进一步可以把延时分为以下三部分:
(1)发送时间Dtrans:节点发送数据时把整个数据块从节点送入传输媒体所需要的时间,计算公式为:发送时间=数据包长度/物理线路上数据传输速率。当之前到达的数据包传输完毕后,我们就经过了排队延时,接下来就是将全部数据推向链路,这个将全部数据推向链路的过程所需要的时间就是发送时间。发送时间取决于数据包的长度和链路传输速率决定;
(2)传播延时Dpro:承载传输信号的电磁波在一定长度的信道上传播所需要的时间,计算公式为:传播延时=信道长度/电磁波在信道上的传播速率。当所有的数据全部推到链路上后,这时就进入了传播延时,传播延时是数据包在传输线路上传输需要的时间。传播延时取决于信道的长度及电磁波在信道上的传播速率;
(3)转发延时Drepass:数据块在中间节点(如中继器、交换机和路由器等)转发数据时引起的延时。不同的中间节点有不同的转发延时。例如,路由器转发分组时可能产生如下的延时:
处理延时:进行转发处理所花费的时间,如首部处理和差错检验等。当主时钟节点接收到数据包时,会检测数据包的头部,决定将该数据包导向哪一个链路上,这个过程所需的时间叫做节点处理延时;
排队延时:分组在输入和输出缓冲区排队花费的时间,与网络负载状况有关。知道了该数据包该导向哪个链路上后,接下来数据包要经历排队延时,排队延时主要取决于之前到达链路且正在等待向该链路传输数据包的数量。如果队列是空的,并且没有其它分组正在传输,那么排队延时就为零。
因此,数据块经历的总延时为上述三部分延时之和,即:
总延时=发送时间+传播延时+转发延时
延时是计算机网络的一项重要指标,各种延时也影响到网络参数的设计。
如图2所示,从时钟(即待进行时间同步的第一节点)和主时钟(即作为时间同步基准的第二节点)之间通过四次报文交换,获取到四次报文发送和接收的时间戳,以此确定时延偏差,具体确定过程如下文所述。
假设线路中每次的传播延时Dpro是一样的,可以进一步写出主时钟到从时钟的延时Delay和从时钟到主时钟的延时Delay'的分解式如下:
Delay=Drepass+Dtrans+Dpro;
其中,Drepass和Dtrans分别为主时钟到从时钟的转发延时和发送时间;
Delay'=D'repass+D'trans+Dpro;
其中,D'repass和D'trans分别为从时钟到主时钟的转发延时和发送时间。
假设主时钟发出的时间报文为A(即第一时间报文)时,延时可表示为:
Delay_1=Drepass_1+Dtrans_1+Dpro;
其中,Drepass_1和Dtrans_1分别为主时钟向从时钟发送时间报文A时,主时钟到从时钟的转发延时和发送时间。
当主时钟发出的时间报文B(即第二时间报文)的长度是A长度的N(N为预设比例)倍时,其中报文头的格式是相同的,只是Payload净荷中填充的B的长度是A长度的N倍。延时可表示为:
Delay_2=N*Drepass_1+N*Dtrans_1+Dpro。
情况类似,从时钟发出的时间报文A时,延时可表示为:
Delay_1'=D'repass_1+D'trans_1+Dpro;
其中,D'repass_1和D'trans_1分别为从时钟向主时钟发送时间报文A时,从时钟到主时钟的转发延时和发送时间。
当从时钟发出的时间报文B的长度是A长度的两倍时,其中报文头的格式是相同的,只是Payload净荷中填充的B的长度是A长度的两倍。延时可表示为:
Delay_2'=N*D'repass_1+N*D'trans_1+Dpro。
由此可以得出下式:
N*Delay_1-Delay_2=N*Delay_1'-Delay_2'。
这些延时都可以用下式表达:
Delay=Ts-Tm±offset;
其中,Ts和Tm分别为一次报文交换过程中从时钟的时间戳和主时钟的时间戳,offset为时间偏差值,即时延偏差。
根据以上分解,可得出以下四个式子:
(1)DM2S_EXPLORER_1=Drepass_1+Dtrans_1+Dpro=Ts.3-Tm.3–offset;
其中DM2S_EXPLORER_1为主时钟向从时钟发送时间报文A时,主时钟到从时钟的延时,即Delay_1,Ts.3和Tm.3分别为该次报文交换过程中从时钟的时间戳(即第一接收时间戳)和主时钟的时间戳(即第一发送时间戳),Ts.3-Tm.3即为第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1;
(2)DM2S_EXPLORER_2=N*Drepass_1+N*Dtrans_1+Dpro=Ts.4-Tm.4–offset;
其中DM2S_EXPLORER_2为主时钟向从时钟发送时间报文B时,主时钟到从时钟的延时,即Delay_2,Ts.4和Tm.4分别为该次报文交换过程中从时钟的时间戳(即第三接收时间戳)和主时钟的时间戳(即第三发送时间戳),Ts.4-Tm.4即为第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3;
(3)DS2M_EXPLORER_1=D'repass_1+D'trans_1+Dpro=Tm.5-Ts.5+offset;
其中D S2M_EXPLORER_1为从时钟向主时钟发送时间报文A时,从时钟到主时钟的延时,即Delay_1',Tm.5和Ts.5分别为该次报文交换过程中主时钟的时间戳(即第二接收时间戳)和从时钟的时间戳(即第二发送时间戳),Tm.5-Ts.5即为第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2;
(4)DS2M_EXPLORER_2=N*D'repass_1+N*D'trans_1+Dpro=Tm.6-Ts.6+offset;
其中DS2M_EXPLORER_2为从时钟向主时钟发送时间报文B时,从时钟到主时钟的延时,即Delay_2',Tm.6和Ts.6分别为该次报文交换过程中主时钟的时间戳(即第四接收时间戳)和从时钟的时间戳(即第四发送时间戳),Tm.6-Ts.6即为第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;
从上述四个式子可以得出:
可选地,预设比例N为2时,
由此,从时钟可根据offset来校正本地时钟。
本申请实施例提供的时间同步方法,考虑了时间同步过程中上下行的传输延时非对称比问题,通过感知网络多信道质量,弥补网络传输时延抖动和排队时延不固定以及面向时钟同步过程上下行传输链路非对称情况,结合PTP的授时精度高、NTP的授时通用性强等优点,通过参数计算,通过对端到端的延时进行分解,定期通过增加块突发传输来优化PTP和NTP报文中的时间戳,计算传输延时的非对称比,从而实现网络频率偏差和时钟偏差的补偿,能够极大地提高时间同步精度。
本申请各实施例提供的方法和装置是基于同一申请构思的,由于方法和装置解决问题的原理相似,因此装置和方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。
图4为本申请实施例提供的第一节点的结构示意图,如图4所示,该第一节点包括存储器420,收发机410和处理器400;其中,处理器400与存储器420也可以物理上分开布置。
存储器420,用于存储计算机程序;收发机410,用于在处理器400的控制下收发数据。
具体地,收发机410用于在处理器400的控制下接收和发送数据。
其中,在图4中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器400代表的一个或多个处理器和存储器420代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本申请不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机410可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。
处理器400负责管理总线架构和通常的处理,存储器420可以存储处理器400在执行操作时所使用的数据。
处理器400可以是中央处埋器(Central Processing Unit,CPU)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice,CPLD),处理器也可以采用多核架构。
处理器400通过调用存储器420存储的计算机程序,用于按照获得的可执行指令执行本申请实施例提供的任一所述方法,例如:确定第一节点和第二节点之间的时延偏差;基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;其中,时延偏差的确定方式如下:分别获取第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳,以及,第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳和第二节点接收第一时间报文的第二接收时间戳;分别获取第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳,以及,第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳和第二节点接收第二时间报文的第四接收时间戳;基于第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳,确定时延偏差;其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
可选地,所述基于第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳,确定时延偏差,包括:分别计算第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1、第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2、第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3以及第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;基于ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4和预设比例,得到时延偏差。
可选地,所述预设比例为2。
图5为本申请实施例提供的第二节点的结构示意图,如图5所示,该第二节点包括存储器520,收发机510和处理器500;其中,处理器500与存储器520也可以物理上分开布置。
存储器520,用于存储计算机程序;收发机510,用于在处理器500的控制下收发数据。
具体地,收发机510用于在处理器500的控制下接收和发送数据。
其中,在图5中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器500代表的一个或多个处理器和存储器520代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本申请不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机510可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元,这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。
处理器500负责管理总线架构和通常的处理,存储器520可以存储处理器500在执行操作时所使用的数据。
处理器500可以是CPU、ASIC、FPGA或CPLD,处理器也可以采用多核架构。
处理器500通过调用存储器520存储的计算机程序,用于按照获得的可执行指令执行本申请实施例提供的任一所述方法,例如:向第一节点发送第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、第二节点接收第一节点转发的第一时间报文的第二接收时间戳、第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第二节点接收第一节点转发的第二时间报文的第四接收时间戳,以供第一节点基于第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第四接收时间戳,以及第一节点记录的第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳和第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳,确定第一节点和第二节点之间的时延偏差,并基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
可选地,所述基于第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第四接收时间戳,以及第一节点记录的第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳和第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳,确定第一节点和第二节点之间的时延偏差,包括:分别计算第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1、第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2、第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3以及第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;基于ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4和预设比例,得到时延偏差。
可选地,所述预设比例为2。
在此需要说明的是,本申请实施例提供的上述第一节点和第二节点,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
图6为本申请实施例提供的时间同步装置的结构示意图,该装置应用于第一节点,如图6所示,该装置包括:
确定单元600,用于确定第一节点和第二节点之间的时延偏差;
校正单元610,用于基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述时延偏差的确定方式如下:
分别获取第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳,以及,第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳和第二节点接收第一时间报文的第二接收时间戳;
分别获取第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳,以及,第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳和第二节点接收第二时间报文的第四接收时间戳;
基于第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳,确定时延偏差;
其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
可选地,所述确定单元600,用于:分别计算第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1、第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2、第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3以及第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;基于ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4和预设比例,得到时延偏差。
可选地,所述预设比例为2。
图7为本申请实施例提供的时间同步装置的结构示意图,该装置应用于第二节点,如图7所示,该装置包括:
发送单元700,用于向第一节点发送第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、第二节点接收第一节点转发的第一时间报文的第二接收时间戳、第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第二节点接收第一节点转发的第二时间报文的第四接收时间戳,以供第一节点基于第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第四接收时间戳,以及第一节点记录的第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳和第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳,确定第一节点和第二节点之间的时延偏差,并基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;
其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
可选地,所述基于第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第四接收时间戳,以及第一节点记录的第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳和第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳,确定第一节点和第二节点之间的时延偏差,包括:分别计算第一接收时间戳与第一发送时间戳之差ΔT1、第二接收时间戳与第二发送时间戳之差ΔT2、第三接收时间戳与第三发送时间戳之差ΔT3以及第四接收时间戳与第四发送时间戳之差ΔT4;基于ΔT1、ΔT2、ΔT3、ΔT4和预设比例,得到时延偏差。
可选地,所述预设比例为2。
需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在此需要说明的是,本申请实施例提供的上述装置,能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤,且能够达到相同的技术效果,在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
另一方面,本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行上述各实施例提供的时间同步方法,包括:确定第一节点和第二节点之间的时延偏差;基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;其中,时延偏差的确定方式如下:分别获取第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳,以及,第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳和第二节点接收第一时间报文的第二接收时间戳;分别获取第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳,以及,第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳和第二节点接收第二时间报文的第四接收时间戳;基于第一发送时间戳、第一接收时间戳、第二发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第三接收时间戳、第四发送时间戳和第四接收时间戳,确定时延偏差;其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
另一方面,本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行上述各实施例提供的时间同步方法,包括:向第一节点发送第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、第二节点接收第一节点转发的第一时间报文的第二接收时间戳、第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和第二节点接收第一节点转发的第二时间报文的第四接收时间戳,以供第一节点基于第一发送时间戳、第二接收时间戳、第三发送时间戳、第四接收时间戳,以及第一节点记录的第一节点接收第一时间报文的第一接收时间戳、第一节点转发第一时间报文的第二发送时间戳、第一节点接收第二时间报文的第三接收时间戳和第一节点转发第二时间报文的第四发送时间戳,确定第一节点和第二节点之间的时延偏差,并基于时延偏差,对第一节点的本地时钟进行校正;其中,第二时间报文的净荷长度与第一时间报文的净荷长度成预设比例。
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中,使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种时间同步方法,其特征在于,应用于第一节点,所述方法包括:
确定所述第一节点和第二节点之间的时延偏差;
基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述时延偏差的确定方式如下:
分别获取所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳和所述第二节点接收所述第一时间报文的第二接收时间戳;
分别获取所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳和所述第二节点接收所述第二时间报文的第四接收时间戳;
基于所述第一发送时间戳、所述第一接收时间戳、所述第二发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第三接收时间戳、所述第四发送时间戳和所述第四接收时间戳,确定所述时延偏差;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
2.根据权利要求1所述的时间同步方法,其特征在于,所述基于所述第一发送时间戳、所述第一接收时间戳、所述第二发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第三接收时间戳、所述第四发送时间戳和所述第四接收时间戳,确定所述时延偏差,包括:
分别计算所述第一接收时间戳与所述第一发送时间戳之差ΔT1、所述第二接收时间戳与所述第二发送时间戳之差ΔT2、所述第三接收时间戳与所述第三发送时间戳之差ΔT3以及所述第四接收时间戳与所述第四发送时间戳之差ΔT4;
基于所述ΔT1、所述ΔT2、所述ΔT3、所述ΔT4和所述预设比例,得到所述时延偏差。
3.根据权利要求2所述的时间同步方法,其特征在于,所述预设比例为2。
4.一种时间同步方法,其特征在于,应用于第二节点,所述方法包括:
向第一节点发送所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第一时间报文的第二接收时间戳、所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第二时间报文的第四接收时间戳,以供所述第一节点基于所述第一发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第四接收时间戳,以及所述第一节点记录的所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳、所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳、所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳和所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳,确定所述第一节点和所述第二节点之间的时延偏差,并基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
5.根据权利要求4所述的时间同步方法,其特征在于,所述基于所述第一发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第四接收时间戳,以及所述第一节点记录的所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳、所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳、所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳和所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳,确定所述第一节点和所述第二节点之间的时延偏差,包括:
分别计算所述第一接收时间戳与所述第一发送时间戳之差ΔT1、所述第二接收时间戳与所述第二发送时间戳之差ΔT2、所述第三接收时间戳与所述第三发送时间戳之差ΔT3以及所述第四接收时间戳与所述第四发送时间戳之差ΔT4;
基于所述ΔT1、所述ΔT2、所述ΔT3、所述ΔT4和所述预设比例,得到所述时延偏差。
6.根据权利要求5所述的时间同步方法,其特征在于,所述预设比例为2。
7.一种第一节点,包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
确定所述第一节点和第二节点之间的时延偏差;
基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述时延偏差的确定方式如下:
分别获取所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳和所述第二节点接收所述第一时间报文的第二接收时间戳;
分别获取所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳和所述第二节点接收所述第二时间报文的第四接收时间戳;
基于所述第一发送时间戳、所述第一接收时间戳、所述第二发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第三接收时间戳、所述第四发送时间戳和所述第四接收时间戳,确定所述时延偏差;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
8.一种第二节点,包括存储器,收发机,处理器:
存储器,用于存储计算机程序;收发机,用于在所述处理器的控制下收发数据;处理器,用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作:
向第一节点发送所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第一时间报文的第二接收时间戳、所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第二时间报文的第四接收时间戳,以供所述第一节点基于所述第一发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第四接收时间戳,以及所述第一节点记录的所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳、所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳、所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳和所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳,确定所述第一节点和所述第二节点之间的时延偏差,并基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
9.一种时间同步装置,其特征在于,应用于第一节点,所述装置包括:
确定单元,用于确定所述第一节点和第二节点之间的时延偏差;
校正单元,用于基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述时延偏差的确定方式如下:
分别获取所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳和所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳和所述第二节点接收所述第一时间报文的第二接收时间戳;
分别获取所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳,以及,所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳和所述第二节点接收所述第二时间报文的第四接收时间戳;
基于所述第一发送时间戳、所述第一接收时间戳、所述第二发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第三接收时间戳、所述第四发送时间戳和所述第四接收时间戳,确定所述时延偏差;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
10.一种时间同步装置,其特征在于,应用于第二节点,所述装置包括:
发送单元,用于向第一节点发送所述第二节点发送第一时间报文的第一发送时间戳、所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第一时间报文的第二接收时间戳、所述第二节点发送第二时间报文的第三发送时间戳和所述第二节点接收所述第一节点转发的所述第二时间报文的第四接收时间戳,以供所述第一节点基于所述第一发送时间戳、所述第二接收时间戳、所述第三发送时间戳、所述第四接收时间戳,以及所述第一节点记录的所述第一节点接收所述第一时间报文的第一接收时间戳、所述第一节点转发所述第一时间报文的第二发送时间戳、所述第一节点接收所述第二时间报文的第三接收时间戳和所述第一节点转发所述第二时间报文的第四发送时间戳,确定所述第一节点和所述第二节点之间的时延偏差,并基于所述时延偏差,对所述第一节点的本地时钟进行校正;
其中,所述第二时间报文的净荷长度与所述第一时间报文的净荷长度成预设比例。
11.一种处理器可读存储介质,其特征在于,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至3任一项所述的方法,或执行权利要求4至6任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110473376.4A CN113259038B (zh) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 时间同步方法、节点、装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN202110473376.4A CN113259038B (zh) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 时间同步方法、节点、装置及存储介质 |
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