CN114285542A - 一种网络时间校正方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网络时间校正方法、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文；在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文；由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间；根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。本发明有效地减小了网络传输的时延误差，显著地提高了通信模组的NTP时间精度，极大地增强了产品力。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种网络时间校正方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
现有技术中，通信模组的NTP(网络时间协议)时间，是通过网络应用协议从NTP服务器获取，但由于移动通信不可避免的存在以下网络传输时延：发送时延：节点构建同步报文并将报文递交到MAC层所用的时间；信道访问时延：同步报文从检测信道是否空闲到物理层开始发送报文所用的时间，信道访问延时随机性较大，受当前信道空闲度和网络负载状况的影响较大；传输时延：发送节点通过天线向外传输同步报文所用的时间；传播时延：节点在媒介中从发送节点传播至接收节点所用的时间；接收时延：接收节点的物理层通过天线接收同步报文所用的时间；处理时延：接收节点对报文进行处理的时间。
综上所述，考虑到现有通信模组的传输时延的精度只有几十毫秒到一秒，无法满足高精度时间同步需求的应用，因此，亟需一种能够校正通信模组的传输时延，提升传输精度的技术方案。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本发明提出了一种网络时间校正方法，该方法包括：
将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文。
在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文。
由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间。
根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。
可选地，所述将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文，包括：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的本地时间。
将所述本地时间作为所述主时钟。
可选地，所述将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文，还包括：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的网络时间。
将所述网络时间作为从时钟。
可选地，所述根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿，包括：
将所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间分别记为Tstart、Tend、Treq以及Tresp。
根据
计算得到所述传输时延Tdelay。
可选地，所述根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿，包括：
将所述第一时间、所述第二时间以及所述传输时延分别记为Tstart、Tend以及Tdelay。
根据Toffset＝Tend-Tstart-Tdelay计算得到时间偏差Toffset。
本发明还提出了一种网络时间校正设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文。
在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文。
由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间。
根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。
可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的本地时间。
将所述本地时间作为所述主时钟。
可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的网络时间。
将所述网络时间作为从时钟。
可选地，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
将所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间分别记为Tstart、Tend、Treq以及Tresp。
根据Tdelay＝[(Tend-Tstart)-(Tresp-Treq)]/2计算得到所述传输时延Tdelay。
根据Toffset＝Tend-Tstart-Tdelay计算得到时间偏差Toffset。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有网络时间校正程序，网络时间校正程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的网络时间校正方法的步骤。
实施本发明的网络时间校正方法、设备及计算机可读存储介质，通过将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文；在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文；由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间；根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。实现了一种高效的网络时间校正方案，有效地减小了网络传输的时延误差，显著地提高了通信模组的NTP时间精度，极大地增强了产品力。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明网络时间校正方法第一实施例的流程图；
图2是本发明网络时间校正方法第二实施例的流程图；
图3是本发明网络时间校正方法第三实施例的流程图；
图4是本发明网络时间校正方法第四实施例的流程图；
图5是本发明网络时间校正方法第五实施例的流程图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
实施例一
图1是本发明网络时间校正方法第一实施例的流程图。一种网络时间校正方法，该方法包括：
S1、将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文。
S2、在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文。
S3、由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间。
S4、根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。
在本实施例中，将同一台无线通信模组中的本地时钟作为主时钟，与获取的NTP时间进行校正。
可选地，在本实施例中，将通信模组的硬件时钟作为主时钟。其中，将通信模组每次从开机开始的本地时间，该时间通过操作系统接口可获取；以此作为主时钟。可以看出，本实施例的本地时间的获取途径便捷、且不受外接网络环境的影响。
可选地，在本实施例中，在T1时刻通过网络应用协议向NTP服务器发送带有时间戳T1的SYN报文。其中，通过TCP/UDP等网络传输协议，发送时间戳，组成的报文包含包头、负载、校验位等信息，可以保证传输的可靠性与有效性。
可选地，在本实施例中，NTP服务器在T2时刻收到SYN报文，并在T3时刻向通信模组发送带有时间戳T3的DELAYREQ报文。其中，传输及实现方式同以上T1的步骤。可选地，在本实施例中，通过计算消息处理时间差(T3-T2)来降低误差。
可选地，在本实施例中，通信模组在收到DELAYREQ报文，记录接收时间T4，然后发送时延回应报文DELAYRESP。
可选地，在本实施例中，根据上述时间戳T1、时间戳T2、时间戳T3以及时间戳T4计算得到传输时延。
可选地，在本实施例中，对从网络获取的NTP时间报文增加时间戳；将NTP时间报文的时间戳根据本地硬件时钟源进行校正补偿。
可选地，在本实施例中，采用IEEE1588协议(精确同步时钟协议)，该协议具备分布式的网络结构，协议运行的逻辑范围称为一个域。其中，PTP系统由一个或者多个PTP子域组成，在一个PTP系统中，时钟源(Grandmaster clock)提供整个系统的时间源。在本实施例中，在原有的网络上添加时间同步报文，其中，该同步报文仅占用少量的网络资源。
可以看出，在本实施例中，通过上述校正补偿，可有效减小无线网络传输时延误差，进一步提高无线通信模组获取的的NTP时间精度，可应用于对时间精度要求较高的物联网场景和产品中。
本实施例的有益效果在于，通过将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文；在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文；由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间；根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。实现了一种高效的网络时间校正方案，有效地减小了网络传输的时延误差，显著地提高了通信模组的NTP时间精度，极大地增强了产品力。
实施例二
图2是本发明网络时间校正方法第二实施例的流程图，基于上述实施例，所述将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文，包括：
S11、在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的本地时间。
S12、将所述本地时间作为所述主时钟。
实施例三
图3是本发明网络时间校正方法第三实施例的流程图，基于上述实施例，所述将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文，还包括：
S13、在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的网络时间。
S14、将所述网络时间作为从时钟。
实施例四
图4是本发明网络时间校正方法第四实施例的流程图，基于上述实施例，所述根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿，包括：
S41、将所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间分别记为Tstart、Tend、Treq以及Tresp。
S42、根据
计算得到所述传输时延Tdelay。
实施例五
图5是本发明网络时间校正方法第五实施例的流程图，基于上述实施例，所述根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿，包括：
S43、将所述第一时间、所述第二时间以及所述传输时延分别记为Tstart、Tend以及Tdelay。
S44、根据Toffset＝Tend-Tstart-Tdelay计算得到时间偏差Toffset。
实施例六
本发明还提出了一种网络时间校正设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文。
在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文。
由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间。
根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。
在本实施例中，将同一台无线通信模组中的本地时钟作为主时钟，与获取的NTP时间进行校正。
可选地，在本实施例中，将通信模组的硬件时钟作为主时钟。其中，将通信模组每次从开机开始的本地时间，该时间通过操作系统接口可获取；以此作为主时钟。可以看出，本实施例的本地时间的获取途径便捷、且不受外接网络环境的影响。
可选地，在本实施例中，在T1时刻通过网络应用协议向NTP服务器发送带有时间戳T1的SYN报文。其中，通过TCP/UDP等网络传输协议，发送时间戳，组成的报文包含包头、负载、校验位等信息，可以保证传输的可靠性与有效性。
可选地，在本实施例中，NTP服务器在T2时刻收到SYN报文，并在T3时刻向通信模组发送带有时间戳T3的DELAYREQ报文。其中，传输及实现方式同以上T1的步骤。可选地，在本实施例中，通过计算消息处理时间差(T3-T2)来降低误差。
可选地，在本实施例中，通信模组在收到DELAYREQ报文，记录接收时间T4，然后发送时延回应报文DELAYRESP。
可选地，在本实施例中，根据上述时间戳T1、时间戳T2、时间戳T3以及时间戳T4计算得到传输时延。
可选地，在本实施例中，对从网络获取的NTP时间报文增加时间戳；将NTP时间报文的时间戳根据本地硬件时钟源进行校正补偿。
可选地，在本实施例中，采用IEEE1588协议(精确同步时钟协议)，该协议具备分布式的网络结构，协议运行的逻辑范围称为一个域。其中，PTP系统由一个或者多个PTP子域组成，在一个PTP系统中，时钟源(Grandmaster clock)提供整个系统的时间源。在本实施例中，在原有的网络上添加时间同步报文，其中，该同步报文仅占用少量的网络资源。
可以看出，在本实施例中，通过上述校正补偿，可有效减小无线网络传输时延误差，进一步提高无线通信模组获取的的NTP时间精度，可应用于对时间精度要求较高的物联网场景和产品中。
本实施例的有益效果在于，通过将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文；在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文；由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间；根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。实现了一种高效的网络时间校正方案，有效地减小了网络传输的时延误差，显著地提高了通信模组的NTP时间精度，极大地增强了产品力。
实施例七
基于上述实施例，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的本地时间。
将所述本地时间作为所述主时钟。
实施例八
基于上述实施例，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的网络时间。
将所述网络时间作为从时钟。
实施例九
基于上述实施例，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
将所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间分别记为Tstart、Tend、Treq以及Tresp。
根据Tdelay＝[(Tend-Tstart)-(Tresp-Treq)]/2计算得到所述传输时延Tdelay。
根据Toffset＝Tend-Tstart-Tdelay计算得到时间偏差Toffset。
实施例十
基于上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有网络时间校正程序，网络时间校正程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的网络时间校正方法的步骤。
需要说明的是，上述介质实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种网络时间校正方法，其特征在于，所述方法包括：
将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文；
在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文；
由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间；
根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。
2.根据权利要求1所述的网络时间校正方法，其特征在于，所述将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文，包括：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的本地时间；
将所述本地时间作为所述主时钟。
3.根据权利要求1所述的网络时间校正方法，其特征在于，所述将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文，还包括：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的网络时间；
将所述网络时间作为从时钟。
4.根据权利要求1所述的网络时间校正方法，其特征在于，所述根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿，包括：
将所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间分别记为Tstart、Tend、Treq以及Tresp；
根据Tdelay＝[(Tend-Tstart)-(Tresp-Treq)]/2计算得到所述传输时延Tdelay。
5.根据权利要求1所述的网络时间校正方法，其特征在于，所述根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿，包括：
将所述第一时间、所述第二时间以及所述传输时延分别记为Tstart、Tend以及Tdelay；
根据Toffset＝Tend-Tstart-Tdelay计算得到时间偏差Toffset。
6.一种网络时间校正设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
将通信模组的硬件时钟作为主时钟，在第一时间通过网络时间协议向所述网络时间协议对应的服务器发送携带与所述第一时间对应的第一时间戳的同步报文；
在当所述服务器在第二时间接收到所述同步报文，并在第三时间向所述通信模组发送携带与所述第三时间对应的第三时间戳的时延请求报文；
由所述通信模组记录接收到所述时延请求报文的第四时间；
根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间计算当前的传输时延，并根据所述传输时延对所述通信模组获取的网络时间进行矫正补偿。
7.根据权利要求6所述的网络时间校正方法，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的本地时间；
将所述本地时间作为所述主时钟。
8.根据权利要求6所述的网络时间校正方法，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
在所述通信模组开机时，通过所述通信模组的操作系统的预设接口获取所述通信模组的网络时间；
将所述网络时间作为从时钟。
9.根据权利要求6所述的网络时间校正方法，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
将所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间以及所述第四时间分别记为Tstart、Tend、Treq以及Tresp；
根据Tdelay＝[(Tend-Tstart)-(Tresp-Treq)]/2计算得到所述传输时延Tdelay；
根据Toffset＝Tend-Tstart-Tdelay计算得到时间偏差Toffset。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有网络时间校正程序，所述网络时间校正程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的网络时间校正方法的步骤。
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