CN114793143A - 网络校时方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

网络校时方法、装置、电子设备及可读存储介质 Download PDF

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CN114793143A CN202210733949.7A CN202210733949A CN114793143A CN 114793143 A CN114793143 A CN 114793143A CN 202210733949 A CN202210733949 A CN 202210733949A CN 114793143 A CN114793143 A CN 114793143A
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Abstract

本公开涉及通信技术领域，具体涉及一种网络校时方法、装置、电子设备及可读存储介质，所述网络校时方法包括：目标节点接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；所述目标节点发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括各节点的校时命令请求帧和响应帧接收时间与发送时间；所述目标节点接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。采用本公开实施例的技术方案，能够解决目前在电力本地通信网络中，传统的对时方法精度不高或成本较高的技术问题。

Description

网络校时方法、装置、电子设备及可读存储介质
技术领域
本公开涉及通信技术领域，具体涉及一种网络校时方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
电力本地通信网络技术是电力系统安全稳定运行的重要基础，时间同步技术使得全网所有终端能够维持在同一个逻辑时钟下，保证了网络中所有终端的信息以及与时间相关的行为能有一个全局一致的解释。时钟同步技术广泛应用于电力本地通信网络中物联网设备的控制管理，如电力线抄表、智能路灯等领域，为了开展电力系统电能质量分析、防窃电、物理拓扑识别等高级应用，需要本地通信网络进行高精度对时。
目前在电力本地通信网络对时主要采用四种同步方式：1）利用GPS卫星和北斗卫星系统实现时间同步，接收卫星时间信号对各个时钟设备进行同步；2）编码同步，通过将时钟源的时间信息编码，利用传输通道和媒体将时间信息码传送至各个接收端设备，实现时间同步；3）网络时间协议，将时钟源的时间信息以以太网包的形式通过网络传送至各个子系统，经过一级简单的时钟对时协议对子系统时间进行校准；4）通过在以太网协议的物理层打时间戳，消除设备相应同步报文的不确定时延。
由于电力本地通信线路环境复杂、网络结构多变和负载特性各异，使得信道环境具有高噪声、高衰减和阻抗不匹配等特性，利用卫星系统实现时间同步受环境天气影响较大，很难时刻保持较高的同步精度；利用时间码实现同步要占用专门的传输通道，同步精度受传输距离影响；由于网络传输中时延的不确定性，同步精度难以满足电力系统所有业务需求。
随着智能电网建设的不断开展，电能质量分析、防窃电、物理拓扑识别等高级应用对时间同步精度的要求越来越高。因此，如何实现电力本地通信网络的精准对时是亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种网络校时方法、装置、电子设备及可读存储介质。
第一方面，本公开实施例中提供了一种网络校时方法，包括：
目标节点接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；
所述目标节点发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2、所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
所述目标节点接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。
根据本公开的实施例，其中，所述目标节点接收所述校时命令请求帧的路径与所述目标节点发送所述校时命令响应帧的路径相同。
根据本公开的实施例，其中，所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
根据本公开的实施例，所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，包括：
根据公式
Figure 234860DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值；
根据所述目标节点的时间校正值完成所述目标节点的校时。
根据本公开的实施例，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 683159DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
根据本公开的实施例，在所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点后，再次接收中心节点发送的校时命令请求帧，再次发送校时命令响应帧至所述中心节点，并接收所述中心节点发送的时间校正帧，以根据所述再次接收的时间校正帧完成校时；
其中，所述再次接收的校时命令请求帧是在中心节点确定，所述校时命令响应帧未包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间时，由所述中心节点发送的。
第二方面，本公开实施例中提供了一种网络校时方法，包括：中心节点向目标节点发送校时命令请求帧；
所述中心节点接收所述目标节点发送的、基于所述校时命令请求帧生成的校时命令响应帧，所述校时命令响应帧包括所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02、所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
所述中心节点向所述目标节点发送时间校正帧，以使所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧是所述中心节点根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定的。
根据本公开的实施例，其中，所述中心节点发送所述校时命令请求帧的路径与所述中心节点接收所述校时命令响应帧的路径相同。
根据本公开的实施例，其中，所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
根据本公开的实施例，所述目标节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 197316DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，n为中继节点与目标节点个数之和，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值。
根据本公开的实施例，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 264630DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
根据本公开的实施例，所述中心节点在接收到所述目标节点发送的校时命令响应帧后，确定所述校时命令响应帧中是否包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间；
若否，则所述中心节点再次发送校时命令请求帧至所述目标节点，再次接收所述目标节点发送的校时命令响应帧，直至接收到的所述校时命令响应帧中包含了目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间，所述中心节点根据所述校时命令响应帧确定所述目标节点的时间校正帧。
第三方面，本公开实施例中提供了一种网络校时装置，位于网络中的目标节点，包括：
第一接收模块，被配置为接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；
第一发送模块，被配置为发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、发送所述响应帧的发送时间Ts(n+1)2、所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
校时模块，被配置为接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。
根据本公开的实施例，其中，所述目标节点接收所述校时命令请求帧的路径与所述目标节点发送所述校时命令响应帧的路径相同。
根据本公开的实施例，其中，所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
根据本公开的实施例，所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，包括：
根据公式
Figure 610160DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值；
根据所述目标节点的时间校正值完成所述目标节点的校时。
根据本公开的实施例，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 167044DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
根据本公开的实施例，在所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点后，再次接收中心节点发送的校时命令请求帧，再次发送校时命令响应帧至所述中心节点，并接收所述中心节点发送的时间校正帧，以根据所述再次接收的时间校正帧完成校时；
其中，所述再次接收的校时命令请求帧是在中心节点确定，所述校时命令响应帧未包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间时，由所述中心节点发送的。
第四方面，本公开实施例中提供了一种网络校时装置，位于网络中的中心节点，包括：
第二发送模块，被配置为向目标节点发送校时命令请求帧；
第二接收模块，被配置为接收所述目标节点发送的、基于所述校时命令请求帧生成的校时命令响应帧，所述校时命令响应帧包括所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02、所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、校时命令接收所述响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为大于等于0的整数；
第三发送模块，被配置为向所述目标节点发送时间校正帧，以使所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧是所述中心节点根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定的。
根据本公开的实施例，其中，所述中心节点发送所述校时命令请求帧的路径与所述中心节点接收所述校时命令响应帧的路径相同。
根据本公开的实施例，其中，所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
根据本公开的实施例，所述目标节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 89869DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值。
根据本公开的实施例，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 85507DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
根据本公开的实施例，所述中心节点在接收到所述目标节点发送的校时命令响应帧后，确定所述校时命令响应帧中是否包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间；
若否，则所述中心节点再次发送校时命令请求帧至所述目标节点，再次接收所述目标节点发送的校时命令响应帧，直至接收到的所述校时命令响应帧中包含了目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间，所述中心节点根据所述校时命令响应帧确定所述目标节点的时间校正帧。
第五方面，本公开实施例提供了一种芯片，所述芯片包括第三方面和第四方面中任一项所述的装置。
第六方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如第一方面和第二方面中任一项所述的方法。
第七方面，本公开实施例中提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如第一方面和第二方面中所述的方法。
根据本公开实施例提供的技术方案，目标节点接收中心节点发送的校时命令请求帧，将接收时间写入所述请求帧；所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述接收时间，以及发送所述响应帧的发送时间；所述目标节点接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，所述时间校正帧根据所述响应帧确定，无需占用专门的传输通道即可实现目标节点与中心节点的精准对时。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中。
图1示出根据本公开的实施例的网络校时方法的流程图。
图2A示出根据本公开实施例的校时命令请求帧的帧格式示意图。
图2B示出根据本公开实施例的校时命令响应帧的帧格式示意图。
图3示出在校时命令请求帧和响应帧中各节点之间的时钟关系图。
图4示出根据本公开的实施例的另一网络校时方法的流程图。
图5示出根据本公开的实施例的网络校时装置的结构框图。
图6示出根据本公开的实施例的另一网络校时装置的结构框图。
图7示出根据本公开的实施例的电子设备的结构框图。
图8示出适于用来实现根据本公开实施例的方法的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
在本公开中，如涉及对用户信息或用户数据的获取操作或向他人展示用户信息或用户数据的操作，则所述操作均为经用户授权、确认，或由用户主动选择的操作。
上文提及，由于电力本地通信线路环境复杂、网络结构多变和负载特性各异，使得信道环境具有高噪声、高衰减和阻抗不匹配等特性，利用卫星系统实现时间同步受环境天气影响较大，很难时刻保持较高的同步精度；利用时间码实现同步要占用专门的传输通道，同步精度受传输距离影响；由于网络传输中时延的不确定性，同步精度难以满足电力系统所有业务需求。随着智能电网建设的不断开展，电能质量分析、防窃电、物理拓扑识别等高级应用对时间同步精度的要求越来越高。因此，如何实现电力本地通信网络的精准对时是亟待解决的技术问题。
鉴于此，本公开实施例提出一种网络校时方法，包括：目标节点接收中心节点发送的校时命令请求帧，将接收时间写入所述请求帧；所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述接收时间，以及发送所述响应帧的发送时间；所述目标节点接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，所述时间校正帧根据所述响应帧确定。采用本公开实施例的技术方案，能够实现目标节点与中心节点的精准对时。
图1示出根据本公开的实施例的网络校时方法的流程图。如图1所示，所述网络校时方法包括以下步骤S101 - S103：
在步骤S101中，目标节点接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；
在步骤S102中，所述目标节点发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2、所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
在步骤S103中，所述目标节点接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。
在本公开实施例中，网络校时方法可应用于具有一个或多个中心节点以及多个其他节点的网络，例如电力本地通信网络。在电力本地通信网络中，各节点使用的时间都是由各自系统内部时钟提供的，由于各自系统内部时钟之间存在差异，因此各节点的上电时间、系统接收数据时间、处理数据时间等均存在不同，长时间运行后各节点之间会出现较大的时间偏差，给电力系统的安全运行带来巨大的隐患。因此，可采用本公开实施例的网络校时方法对电力本地通信网络进行精准对时。
在本公开实施例中，所述中心节点发送的校时命令请求帧是指，由中心节点发送的包含标准时钟信息的校时命令请求帧，所述校时命令请求帧经中继节点到达目标节点，所述中心节点、中继节点和目标节点组成完整的通信链路，其中，所述中继节点可以为n个，n为大于等于0的整数，当n=0时，所述通信链路仅包含中心节点与目标节点。各中继节点在接收到所述校时命令请求帧时，首先解析处理所述校时命令请求帧，然后记录接收到所述校时命令请求帧的接收时间Tri1和处理后转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1，并将该接收时间Tri1和发送时间Tsi1写入所述校时命令请求帧，最后将该请求帧转发至下一节点，其中，i为当前中继节点的编号，i≤n。
图2A示出根据本公开实施例的校时命令请求帧的帧格式示意图，如图2A所示，所述校时命令请求帧包括路由地址列表和数据域，所述路由地址列表包括源地址即中心节点的地址以及目的地址，进一步地，所述路由地址列表还可以包括中继地址列表，所述中继地址列表中记录各中继节点的地址。所述数据域包括各节点发送和/或接收所述校时命令请求帧的发送时间和/或接收时间，例如当所述校时命令请求帧由所述中心节点发出时，所述数据域中可包括中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01；当所述校时命令请求帧到达第1个中继节点并由该第1个中继节点发出时，所述数据域中可包括所述Ts01，以及所述第1个中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr11和发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts11；当所述校时命令请求帧到达n个中继节点并由该第n个中继节点发出时，所述数据域中可包括所述Ts01、Tr11、Ts11直至所述第n个中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Trn1和发送所述校时命令请求帧的发送时间Tsn1。
在本公开实施例中，所述目标节点在接收到所述中继节点转发的校时命令请求帧后，记录该目标节点接收到所述校时命令请求帧接收时间Tr(n+1)1，然后基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧，并沿所述通信链路原路发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，同时记录发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，并将所述接收时间Tr(n+1)1和发送时间Ts(n+1)2写入所述校时命令响应帧。各中继节点在接收到所述校时命令响应帧时，首先解析处理所述校时命令响应帧，然后记录接收到所述校时命令响应帧接收时间Tri2和处理后转发所述校时命令响应帧发送时间Tsi2，并将该接收时间Tri2和发送时间Tsi2写入所述校时命令响应帧，最后将该响应帧转发至下一节点。
图2B示出根据本公开实施例的校时命令响应帧的帧格式示意图，如图2B所示，所述校时命令响应帧包括路由地址列表和数据域，所述路由地址列表与所述校时命令请求帧的路由地址列表相同。所述数据域包括各节点发送和/或接收所述校时命令请求帧的发送时间和/或接收时间，以及各节点发送和/或接收所述校时命令响应帧的发送时间和/或接收时间，例如当所述校时命令响应帧由所述目标节点发出时，所述数据域中可包括各节点发送和/或接收所述校时命令请求帧的发送时间和/或接收时间，以及目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2；当所述校时命令响应帧到达第n个中继节点并由该第n个中继节点发出时，所述数据域中可包括各节点发送和/或接收所述校时命令请求帧的发送时间和/或接收时间，所述Ts(n+1)2，以及所述第n个中继节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Trn2和发送所述校时命令响应帧的发送时间Tsn2；当所述校时命令响应帧到达1个中继节点并由该第1个中继节点发出时，所述数据域中可包括各节点发送和/或接收所述校时命令请求帧的发送时间和/或接收时间，以及所述Ts(n+1)2、Trn2、Tsn2直至所述第1个中继节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr12和发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts12。进一步地，当所述校时命令响应帧到达所述中心节点时，中心节点还可在所述数据域中添加记录该中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02。
在本公开实施例中，所述中心节点发送的时间校正帧是指，所述中心节点在接收到所述校时命令响应帧后，根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定通信链路上各节点，包括所述目标节点和各中继节点的时钟偏差，根据所述时钟偏差确定各节点的时间校正值，进而生成所述时间校正帧，并将该时间校正帧经各中继节点其发送至所述目标节点。
图3示出在校时命令请求帧和响应帧中各节点之间的时钟关系图。如图3所示，假设通信链路包括中心节点O、中继节点A和目标节点B，中继节点A接收中心节点校时命令请求帧的接收时间为Tr11，对所述请求帧进行解析处理后再发送的时间为Ts11，将Tr11和Ts11写入所述请求帧并中继转发；目标节点B的接收所述请求帧的时间为Tr21。目标节点B在接收到所述校时命令请求帧后，按照原路将校时命令响应帧经中继节点A发送至中心节点O，并在发送时将发送所述响应帧的时间Ts22写入所述响应帧。此时所述中继节点A的校时命令响应帧接收和发送时间分别为Tr12和Ts12，所述中心节点O的校时命令响应帧接收时间为Tr02。设Δβ为当前节点写入发送时间与下一个节点校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值，即数据从当前节点发送到下一个节点接收完成所需的时间，因为采用同样的通信方式，帧格式、帧长、波特率等均相同，故Δβ也相同；ΔTi为当前节点与中心节点O的时钟偏差，其中ΔT0=0。
对于中心节点O与中继节点A，当发送校时命令请求帧时
Ts01+ΔT0+Δβ= Tr11+ΔT1 （1）
同理，由中继节点A转发所述请求帧到目标节点B时
Ts11+ΔT1+Δβ= Tr21+ΔT2 （2）
所述目标节点B发送校时命令响应帧时，对于目标节点B和中继节点A
Ts22+ΔT2+Δβ= Tr12+ΔT1 （3）
同理，由中继节点A转发所述响应帧至中心节点O时，
Ts12+ΔT1+Δβ= Tr02+ΔT0 （4）
将式（1）~（4）两边相加，可以得到：
Figure 160910DEST_PATH_IMAGE003
（5）
ΔT1= Ts01- Tr11+Δβ+ΔT0 （6）
ΔT2=（Ts01+ Ts11）-（Tr11+ Tr21）+2Δβ+ΔT0 （7）
以此类推，当中继节点与目标节点之和为n+1个时，
Figure 685433DEST_PATH_IMAGE004
（8）
由式（5）和式（8）可以得出：
Figure 174183DEST_PATH_IMAGE002
（9）
其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值。自此，获得了通信链路上，包括目标节点和各中继节点在内的各节点与中心节点的时钟偏差，根据所述时钟偏差确定各节点的时间校正值，进而确定了由中心节点发送至目标节点的时间校正帧。
在本公开实施例中，所述目标节点在接收到所述中心节点发送的所述时间校正帧后，解析出其中的时间校正值，基于所述时间校正值对各自的时钟偏差进行修正，从而实现网络的精准对时。
根据本公开实施例的技术方案，通过中心节点发送校时命令请求帧，通信链路中各节点分别写入接收时间及发送时间，目标节点发起校时命令响应帧，由中心节点进行统一时钟偏差计算，无需占用专门的传输通道即可确保全网的整体通信链路时间同步的精度和一致性。同时，通过各节点分别记录接收时间和写入时间，避免了各节点数据处理时间对算法的影响，通过对数据接收和发送分别加盖时间戳，规避了不同节点业务处理时间不同对时钟同步的影响，进一步提高了校时精度。
在本公开实施例中，所述网络校时方法还可以包括，在所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点后，再次接收中心节点发送的校时命令请求帧，再次发送校时命令响应帧至所述中心节点，并接收所述中心节点发送的时间校正帧，以根据所述再次接收的时间校正帧完成校时；其中，所述再次接收的校时命令请求帧是在中心节点确定，所述校时命令响应帧未包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间时，由所述中心节点发送的。
根据本公开实施例的技术方案，通过在数据传输失败时进行数据重发，并在数据重发时重新加盖发送时间戳，进一步提高了校时精度。
图4示出根据本公开的实施例的另一网络校时方法的流程图。如图4所示，所述网络校时方法包括以下步骤S401 – S403：
在步骤S401中，中心节点向目标节点发送校时命令请求帧；
在步骤S402中，所述中心节点接收所述目标节点发送的、基于所述校时命令请求帧生成的校时命令响应帧，所述校时命令响应帧包括所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02、所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
在步骤S403中，所述中心节点向所述目标节点发送时间校正帧，以使所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧是所述中心节点根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定的。
在本公开实施例中，所述中心节点发送的校时命令请求帧是指，由中心节点发送的包含标准时钟信息的校时命令请求帧，所述校时命令请求帧经中继节点到达目标节点，所述中心节点、中继节点和目标节点组成完整的通信链路，其中，所述中继节点可以为n个，n为大于等于0的整数，当n=0时，所述通信链路仅包含中心节点与目标节点。各中继节点在接收到所述校时命令请求帧时，首先解析处理所述校时命令请求帧，然后记录接收到所述校时命令请求帧的接收时间Tri1和处理后转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1，并将该接收时间Tri1和发送时间Tsi1写入所述校时命令请求帧，最后将该请求帧转发至下一节点，其中，i为当前中继节点的编号，i≤n。
在本公开实施例中，所述目标节点在接收到所述中继节点转发的校时命令请求帧后，记录该目标节点接收到所述校时命令请求帧接收时间Tr(n+1)1，然后基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧，并沿所述通信链路原路发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，同时记录发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，并将所述接收时间Tr(n+1)1和发送时间Ts(n+1)2写入所述校时命令响应帧。各中继节点在接收到所述校时命令响应帧时，首先解析处理所述校时命令响应帧，然后记录接收到所述校时命令响应帧接收时间Tri2和处理后转发所述校时命令响应帧发送时间Tsi2，并将该接收时间Tri2和发送时间Tsi2写入所述校时命令响应帧，最后将该响应帧转发至下一节点。
在本公开实施例中，所述中心节点发送的时间校正帧是指，所述中心节点在接收到所述校时命令响应帧后，根据所述校时命令响应帧确定通信链路上各节点，包括所述目标节点和各中继节点的时钟偏差，根据所述时钟偏差确定各节点的时间校正值，进而生成所述时间校正帧，并将该时间校正帧经各中继节点其发送至所述目标节点。
在本公开实施例中，所述目标节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 68452DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，n为中继节点与目标节点个数之和，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值。所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 795099DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i。
根据本公开实施例的技术方案，通过中心节点发送校时命令请求帧，通信链路中各节点分别写入接收时间及发送时间，目标节点发起校时命令响应帧，由中心节点进行统一时钟偏差计算，无需占用专门的传输通道即可确保全网的整体通信链路时间同步的精度和一致性。同时，通过各节点分别记录接收时间和写入时间，避免了各节点数据处理时间对算法的影响，通过对数据接收和发送分别加盖时间戳，规避了不同节点业务处理时间不同对时钟同步的影响，进一步提高了校时精度。
在本公开实施例中，所述网络校时方法还可以包括，所述中心节点在接收到所述目标节点发送的校时命令响应帧后，确定所述校时命令响应帧中是否包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间；若否，则所述中心节点再次发送校时命令请求帧至所述目标节点，再次接收所述目标节点发送的校时命令响应帧，直至接收到的所述校时命令响应帧中包含了目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间，所述中心节点根据所述校时命令响应帧确定所述目标节点的时间校正帧。
根据本公开实施例的技术方案，通过在数据传输失败时进行数据重发，并在数据重发时重新加盖发送时间戳，进一步提高了校时精度。
图5示出根据本公开的实施例的网络校时装置的结构框图。其中，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。
如图5所示，所述网络校时装置500位于网络中的目标节点，包括第一接收模块510、第一发送模块520和校时模块530。具体地，
所述第一接收模块510，被配置为接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；
所述第一发送模块520，被配置为接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定；
所述校时模块530，被配置为接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。
在本公开实施例中，所述目标节点接收所述校时命令请求帧的路径与所述目标节点发送所述校时命令响应帧的路径相同。所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。其中，所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，包括：
根据公式
Figure 756102DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值；根据所述目标节点的时间校正值完成所述目标节点的校时。所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 387940DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
根据本公开实施例的技术方案，通过中心节点发送校时命令请求帧，通信链路中各节点分别写入接收时间及发送时间，目标节点发起校时命令响应帧，由中心节点进行统一时钟偏差计算，无需占用专门的传输通道即可确保全网的整体通信链路时间同步的精度和一致性。同时，通过各节点分别记录接收时间和写入时间，避免了各节点数据处理时间对算法的影响，通过对数据接收和发送分别加盖时间戳，规避了不同节点业务处理时间不同对时钟同步的影响，进一步提高了校时精度。
在本公开实施例中，还包括：在所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点后，再次接收中心节点发送的校时命令请求帧，再次发送校时命令响应帧至所述中心节点，并接收所述中心节点发送的时间校正帧，以根据所述再次接收的时间校正帧完成校时；其中，所述再次接收的校时命令请求帧是在中心节点确定，所述校时命令响应帧未包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间时，由所述中心节点发送的。
根据本公开实施例的技术方案，通过在数据传输失败时进行数据重发，并在数据重发时重新加盖发送时间戳，进一步提高了校时精度。
图6示出根据本公开的实施例的另一网络校时装置的结构框图。其中，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。
如图6所示，所述网络校时装置600位于网络中的目标节点，包括第二发送模块610、第二接收模块620和第三发送模块630。具体地，
所述第二发送模块610，被配置为向目标节点发送校时命令请求帧；
所述第二接收模块620，被配置为接收所述目标节点发送的、基于所述校时命令请求帧生成的校时命令响应帧，所述校时命令响应帧包括所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02、所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、校时命令接收所述响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为大于等于0的整数；
所述第三发送模块630，被配置为向所述目标节点发送时间校正帧，以使所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧是所述中心节点根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定的。
在本公开实施例中，所述中心节点发送所述校时命令请求帧的路径与所述中心节点接收所述校时命令响应帧的路径相同。所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。其中，所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，包括：根据公式计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；根据所述目标节点的时间校正值完成所述目标节点的校时。所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 551812DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
根据本公开实施例的技术方案，通过中心节点发送校时命令请求帧，通信链路中各节点分别写入接收时间及发送时间，目标节点发起校时命令响应帧，由中心节点进行统一时钟偏差计算，无需占用专门的传输通道即可确保全网的整体通信链路时间同步的精度和一致性。同时，通过各节点分别记录接收时间和写入时间，避免了各节点数据处理时间对算法的影响，通过对数据接收和发送分别加盖时间戳，规避了不同节点业务处理时间不同对时钟同步的影响，进一步提高了校时精度。
在本公开实施例中，还包括：在所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点后，再次接收中心节点发送的校时命令请求帧，再次发送校时命令响应帧至所述中心节点，并接收所述中心节点发送的时间校正帧，以根据所述再次接收的时间校正帧完成校时；其中，所述再次接收的请求帧是在中心节点确定，所述校时命令响应帧未包含目标节点和各中继节点的所有请求帧接收时间、请求帧发送时间、响应帧接收时间和响应帧发送时间时，由所述中心节点发送的。
根据本公开实施例的技术方案，通过在数据传输失败时进行数据重发，并在数据重发时重新加盖发送时间戳，进一步提高了校时精度。
本公开还公开了一种电子设备，图7示出根据本公开的实施例的电子设备的结构框图。
如图7所示，所述电子设备包括存储器和处理器，其中，存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现根据本公开的实施例的方法。
在本公开实施例中，目标节点接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；所述目标节点发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2、所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；所述目标节点接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。
在本公开实施例中，中心节点向目标节点发送校时命令请求帧；所述中心节点接收所述目标节点发送的、基于所述校时命令请求帧生成的校时命令响应帧，所述校时命令响应帧包括所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02、所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；所述中心节点向所述目标节点发送时间校正帧，以使所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧是所述中心节点根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定的。
根据本公开实施例的技术方案，通过中心节点发送校时命令请求帧，通信链路中各节点分别写入接收时间及发送时间，目标节点发起校时命令响应帧，由中心节点进行统一时钟偏差计算，无需占用专门的传输通道即可确保全网的整体通信链路时间同步的精度和一致性。同时，通过各节点分别记录接收时间和写入时间，避免了各节点数据处理时间对算法的影响，通过对数据接收和发送分别加盖时间戳，规避了不同节点业务处理时间不同对时钟同步的影响，进一步提高了校时精度。
图8示出适于用来实现根据本公开实施例的方法的计算机系统的结构示意图。
如图8所示，计算机系统包括处理单元，其可以根据存储在只读存储器（ROM）中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器（RAM）中的程序而执行上述实施例中的各种方法。在RAM中，还存储有计算机系统操作所需的各种程序和数据。处理单元、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出（I/O）接口也连接至总线。
以下部件连接至I/O接口：包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信过程。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。其中，所述处理单元可实现为CPU、GPU、TPU、FPGA、NPU等处理单元。
特别地，根据本公开的实施例，上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过可编程硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中电子设备或计算机系统中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (27)

1.一种网络校时方法，其特征在于，包括：
目标节点接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；
所述目标节点发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2、所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
所述目标节点接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标节点接收所述校时命令请求帧的路径与所述目标节点发送所述校时命令响应帧的路径相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，包括：
根据公式
Figure 921276DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值；
根据所述目标节点的时间校正值完成所述目标节点的校时。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 103996DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点后，再次接收中心节点发送的校时命令请求帧，再次发送校时命令响应帧至所述中心节点，并接收所述中心节点发送的时间校正帧，以根据所述再次接收的时间校正帧完成校时；
其中，所述再次接收的校时命令请求帧是在中心节点确定，所述校时命令响应帧未包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间时，由所述中心节点发送的。
7.一种网络校时方法，其特征在于，包括：
中心节点向目标节点发送校时命令请求帧；
所述中心节点接收所述目标节点发送的、基于所述校时命令请求帧生成的校时命令响应帧，所述校时命令响应帧包括所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02、所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
所述中心节点向所述目标节点发送时间校正帧，以使所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧是所述中心节点根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定的。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述中心节点发送所述校时命令请求帧的路径与所述中心节点接收所述校时命令响应帧的路径相同。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 86995DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，n为中继节点与目标节点个数之和，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 747784DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
所述中心节点在接收到所述目标节点发送的校时命令响应帧后，确定所述校时命令响应帧中是否包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间；
若否，则所述中心节点再次发送校时命令请求帧至所述目标节点，再次接收所述目标节点发送的校时命令响应帧，直至接收到的所述校时命令响应帧中包含了目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间，所述中心节点根据所述校时命令响应帧确定所述目标节点的时间校正帧。
13.一种网络校时装置，位于网络中的目标节点，其特征在于，包括：
第一接收模块，被配置为接收中心节点发送的校时命令请求帧，基于所述校时命令请求帧生成校时命令响应帧；
第一发送模块，被配置为发送所述校时命令响应帧至所述中心节点，所述校时命令响应帧包括所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、发送所述响应帧的发送时间Ts(n+1)2、所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、接收所述校时命令响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为自然数；
校时模块，被配置为接收所述中心节点发送的时间校正帧，根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述目标节点接收所述校时命令请求帧的路径与所述目标节点发送所述校时命令响应帧的路径相同。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，包括：
根据公式
Figure 14686DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值；
根据所述目标节点的时间校正值完成所述目标节点的校时。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 102728DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
18.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：
在所述目标节点发送校时命令响应帧至所述中心节点后，再次接收中心节点发送的校时命令请求帧，再次发送校时命令响应帧至所述中心节点，并接收所述中心节点发送的时间校正帧，以根据所述再次接收的时间校正帧完成校时；
其中，所述再次接收的校时命令请求帧是在中心节点确定，所述校时命令响应帧未包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间时，由所述中心节点发送的。
19.一种网络校时装置，位于网络中的中心节点，其特征在于，包括：
第二发送模块，被配置为向目标节点发送校时命令请求帧；
第二接收模块，被配置为接收所述目标节点发送的、基于所述校时命令请求帧生成的校时命令响应帧，所述校时命令响应帧包括所述中心节点发送所述校时命令请求帧的发送时间Ts01、所述中心节点接收所述校时命令响应帧的接收时间Tr02、所述目标节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tr(n+1)1、所述目标节点发送所述校时命令响应帧的发送时间Ts(n+1)2，以及各中继节点接收所述校时命令请求帧的接收时间Tri1、转发所述校时命令请求帧的发送时间Tsi1、校时命令接收所述响应帧的接收时间Tri2和转发所述校时命令响应帧的发送时间Tsi2，其中，所述中继节点包括从所述中心节点至所述目标节点的通信链路上的所有节点，i≤n，n是中继节点的个数，n为大于等于0的整数；
第三发送模块，被配置为向所述目标节点发送时间校正帧，以使所述目标节点根据所述时间校正帧完成校时，其中，所述时间校正帧是所述中心节点根据所述校时命令响应帧中包含的各接收时间和发送时间确定的。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，
所述中心节点发送所述校时命令请求帧的路径与所述中心节点接收所述校时命令响应帧的路径相同。
21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，
所述时间校正帧包括所述目标节点的时间校正值，以及所述各中继节点的时间校正值；
所述目标节点根据所述目标节点的时间校正值完成目标节点的校时，所述各中继节点根据所述各中继节点的时间校正值完成各中继节点的校时。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述目标节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 573023DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTn+1为所述目标节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsi1为第i个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(i+1)1为第i+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Δβ为当前节点写入校时命令请求帧或响应帧的发送时间与下一个节点写入相应的校时命令请求帧或响应帧的接收时间的差值；
根据所述时钟偏差确定所述目标节点的时间校正值。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述各中继节点的时间校正值采用以下方式确定：
根据公式
Figure 37503DEST_PATH_IMAGE002
计算各中继节点与所述中心节点的时钟偏差，其中，ΔTi为第i个节点与所述中心节点的时钟偏差，ΔT0为所述中心节点与自身的时钟偏差，Tsj1为第j个节点转发校时命令请求帧的发送时间，Tr(j+1)1为第j+1个节点接收校时命令请求帧的接收时间，Ts(j+1)2为第j+1个节点转发校时命令响应帧的发送时间，Trj2为第j个节点接收校时命令响应帧的接收时间，j<i；
根据各中继节点所述时钟偏差确定所述各中继节点的时间校正值。
24.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括：
所述中心节点在接收到所述目标节点发送的校时命令响应帧后，确定所述校时命令响应帧中是否包含目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间；
若否，则所述中心节点再次发送校时命令请求帧至所述目标节点，再次接收所述目标节点发送的校时命令响应帧，直至接收到的所述校时命令响应帧中包含了目标节点和各中继节点的所有校时命令请求帧接收时间、校时命令请求帧发送时间、校时命令响应帧接收时间和校时命令响应帧发送时间，所述中心节点根据所述校时命令响应帧确定所述目标节点的时间校正帧。
25.一种芯片，其特征在于，
所述芯片包括如权利要求13-24任一项所述的网络校时装置。
26.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求1-12任一项所述的方法步骤。
27.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-12任一项所述的方法步骤。
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