CN115913437A - 一种时间同步方法、系统、故障注入设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

一种时间同步方法、系统、故障注入设备和存储介质，其中，所述方法应用于与主控设备通过以太网相连、需实现时间同步的设备，所述方法包括：与主控设备进行N次消息交互，每次消息交互获取的信息包括：从所述主控设备向本设备发送消息到接收到本设备反馈消息的时间间隔ΔT，以及本设备向所述主控设备发送消息到接收到所述主控设备的反馈消息的时间间隔ΔC；N为预设值，N≥1；根据每次消息交互获得的所述ΔT判断对应的ΔC是否满足精度要求；根据所有满足精度要求的ΔC确定消息从所述主控设备传输到本设备的时间T；当从主控设备获取到同步源时钟Ts后，根据所述Ts和所述T对本设备时钟进行更新，以实现与所述主控设备的时间同步。

Description

一种时间同步方法、系统、故障注入设备和存储介质

技术领域

本文涉及时间同步技术，尤指一种时间同步方法、系统、故障注入设备和存储介质。

背景技术

对着技术进步和需求增加，设备功能变得日益复杂，因此需要依靠可测试性技术确保设备能够准确、有效的发挥其性能。在可测试性技术中，故障注入设备在主控设备的控制下向待测试设备中注入故障，由于注入的故障需要按照严格的时序进行，因此故障注入设备与主控设备之间需要保持时间同步。

发明内容

本申请提供了一种时间同步方法、系统、故障注入设备和存储介质，能够实现被控设备和主控设备之间的时间同步。

本申请提供的时间同步方法，应用于与主控设备通过以太网相连、需实现时间同步的设备，所述方法包括：

与主控设备进行N次消息交互，每次消息交互获取的信息包括：从所述主控设备向本设备发送消息到接收到本设备反馈消息的时间间隔ΔT，以及本设备向所述主控设备发送消息到接收到所述主控设备的反馈消息的时间间隔ΔC；N为预设值，N≥1；

根据每次消息交互获得的所述ΔT判断对应的ΔC是否满足精度要求；

根据所有满足精度要求的ΔC确定消息从所述主控设备传输到本设备的时间T；

当从主控设备获取到同步源时钟Ts后，根据所述Ts和所述T对本设备时钟进行更新，以实现与所述主控设备的时间同步。

在一示例性实施例中，所述ΔT的获取方式，包括：

接收所述主控设备发送的第一消息，所述第一消息中携带该消息的发送时间；

将所述第一消息的发送时间通过第二消息发送给所述主控设备；

从所述主控设备接收所述第二消息的反馈消息，所述第二消息的反馈消息携带所述主控设备根据接收到第二消息的时间和所述第一消息的发送时间之差确定的ΔT。

在一示例性实施例中，所述ΔC的获取方式，包括：

向所述主控设备发送第三消息，并记录发送时间信息Cs；

从所述主控设备接收所述第三消息的反馈消息，并记录接收时间信息Cr；

将Cr-Cs作为所述ΔC；

所述第二消息和所述第三消息为相同消息或不同消息。

在一示例性实施例中，所述发送时间信息Cs和所述接收时间信息Cr是本设备时钟计数器的计数值，所述本设备时钟计数器的精度高于所述主控设备的计时精度。

在一示例性实施例中，所述与主控设备通过以太网相连、需实现时间同步的设备为故障注入设备。

在一示例性实施例中，根据每次消息交互获得的所述ΔT判断对应的ΔC是否满足精度要求，包括：

判断所述ΔT和所述ΔC之间的偏差是否小于或等于预设阈值Tc，如果是，则所述ΔC满足精度要求。

在一示例性实施例中，根据所有符合精度要求的ΔC确定消息从所述主控设备传输到本设备的时间T，包括：

对所述符合精度要求的ΔC取均值；

将所述均值的一半作为消息从所述主控设备传输到本设备的时间T。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一项实施例所述的时间同步方法。

本申请实施例还提供了一种故障注入设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前任一项实施例所述的时间同步方法。

本申请实施例还提供了一种时间同步系统，所述系统包括：

如前实施例所述的故障注入设备；

以及，与所述故障注入设备交互的主控设备，设置为与所述故障注入设备进行N次消息交互，每次消息交互包括：对来自所述故障注入设备的消息进行反馈，以及向所述故障注入设备发送本设备向所述故障注入设备发送消息到接收到所述故障注入设备反馈消息的时间间隔ΔT。

与相关技术相比，本申请实施例记载的技术方案，实现了被控设备和主控设备的时间同步；此外，还对用于确定同步时间的参数ΔC进行了筛选，筛选出了满足精度要求的ΔC，可进一步提高时间同步精度。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的时间同步方法流程图；

图2为本申请实施例提供的ΔT获取方式流程图；

图3为本申请实施例提供的ΔC获取方式流程图；

图4为本申请实施例提供的故障注入设备组成模块图；

图5为本申请实施例提供的时间同步系统组成框图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

本申请实施例提供了一种时间同步方法，应用于与主控设备通过以太网相连、需实现时间同步的设备，如图1所示，所述方法包括：

步骤S101与主控设备进行N次消息交互，每次消息交互获取的信息包括：从所述主控设备向本设备发送消息到接收到本设备反馈消息的第一时间间隔ΔT，以及从本设备向所述主控设备发送消息到接收到所述主控设备反馈消息的第二时间间隔ΔC；N为预设值，N≥1；

步骤S102根据每次消息交互获得的所述第一时间间隔ΔT判断对应的ΔC是否满足精度要求；

对于满足精度要求的ΔT，可保存，对于不满足精度要求的ΔT，可删除；

步骤S103根据所有满足精度要求的第二时间间隔ΔC确定消息从所述主控设备传输到本设备的时间T；

步骤S104当从主控设备获取到同步源时钟Ts后，根据所述Ts和所述T对本设备时钟进行更新，以实现与所述主控设备的时间同步。

本申请实施例记载的技术方案，实现了被控设备和主控设备的时间同步；此外，还对用于确定同步时间的参数ΔC进行了筛选，筛选出了满足精度要求的ΔC，可进一步提高时间同步精度。

在一示例性实施例中，所述ΔT的获取方式，如图2所示，包括：

步骤S201接收所述主控设备发送的第一消息，所述第一消息中携带该消息的发送时间；

所述第一消息的发送时间可以根据所述主控设备的时钟确定，如，可以直接将所述主控设备的时钟作为所述第一消息的发送时间；

步骤S202将所述第一消息的发送时间通过第二消息发送给所述主控设备；

步骤S203从所述主控设备接收所述第二消息的反馈消息，所述第二消息的反馈消息携带所述主控设备根据接收到第二消息的时间和所述第一消息的发送时间之差确定的第一时间间隔ΔT；

所述ΔT等于所述主控设备接收到第二消息的时间减去所述第一消息的发送时间。

在一示例性实施例中，所述ΔC的获取方式，如图3所示，包括：

步骤S301向所述主控设备发送第三消息，并记录发送时间信息Cs；

步骤S302从所述主控设备接收所述第三消息的反馈消息，并记录接收时间信息Cr；

步骤S303将Cr-Cs作为所述ΔC。

在一示例性实施例中，所述发送时间信息Cs和所述接收时间信息Cr是本设备时钟计数器的计数值，所述本设备时钟计数器的精度高于所述主控设备的计时精度。如，主控设备的时间信息是一个以ms为单位的32位数，按24小时制，本设备时钟计数器可以是一个64位的时钟计数器，精度为1us。

在一示例性实施例中，所述第二消息和所述第三消息可以为同一消息，可减少被控设备和主控设备进行消息交互的次数；所述第二消息和所述第三消息也可以为不同消息。

在一示例性实施例中，根据每次消息交互获得的所述ΔT判断对应的ΔC是否满足精度要求，包括：

判断所述ΔT和所述ΔC之间的偏差ΔP是否小于或等于预设阈值Tc，如果是，则所述ΔC满足精度要求。

所述偏差ΔP的计算方式可以为：ΔP＝|ΔT-ΔC|；

理论上ΔT和ΔC被换算成相同时间量级的数值后相等，但由于主控设备和被控设备之间传输网络的不确定性、以及主控设备和被控设备的计算精度存在差异，可能会造成ΔT和ΔC换算成相同时间量级的数值后不相等，即存在偏差。

在一示例性实施例中，根据所有符合精度要求的ΔC确定消息从所述主控设备传输到本设备的时间T，包括：

对所述符合精度要求的ΔC取均值；

将所述均值的一半作为消息从所述主控设备传输到本设备的时间T。

在一示例性实施例中，当从主控设备获取到同步源时钟Ts后，根据所述Ts和所述T对本设备时钟进行更新，包括：

将本设备时钟更新为Ts+T。

在一示例性实施例中，所述与主控设备通过以太网相连、需实现时间同步的设备为故障注入设备。

下面以一个具体的应用示例对上述实施例进行说明。

故障注入设备通过以太网与主控设备相连，主控设备，通过广播的方式将自身时钟发送给每一台故障注入设备，主控设备的时间精度以ms为单位，以32位数值表示；每台故障注入设备的时间精度以us为单位，通过一个64位的时钟计数器对时间计数，上电后从0开始计数。

主控设备和故障注入设备执行一次消息交互过程，主控设备将时钟13时52分18秒100毫秒换算成32位的数值49938100，广播给故障注入设备；

故障注入设备收到主控设备的时钟后，将所述时钟49938100和故障注入设备本地时钟600000058一起返回给主控设备；

主控设备根据接收时钟数据的时间以及所述时钟49938100计算出△T为9ms，然后将△T和所述故障注入设备本地时钟600000058一起发送给故障注入设备；

故障注入设备根据接收时钟数据的时间以及所述故障注入设备本地时钟600000058计算出ΔC为9606us，以及△P＝ΔC-ΔT＝606us，将ΔC和△P记为一组数(ΔC,△P)；

主控设备和故障注入设备再执行九次消息交互过程，一共得到十组(ΔC,△P)，分别为(9606,606),(12712,3809),(8948,609)，(9112,598),(9456,600),(9205,600),(9181,589),(9096,596),(8999,599),(10891,1638)；

故障注入设备设置Tc为1000,将满足△P≥Tc的数据舍弃，即(12712,3809)和(10891,1638)两组数据被舍弃；

故障注入设备根据其他8组数据的ΔC计算平均值ΔCt为9200，将ΔCt/2作为消息从所述主控设备传输到故障注入设备的时间T；

如果主控设备发送的同步源时钟为2022年8月18日13时52分200秒100毫秒，则故障注入设备将本设备时间更新为2022年8月18日13时52分200秒104毫秒600微秒。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一实施例所述的时间同步方法。

本申请实施例还提供了一种故障注入设备，如图4所示，所述设备包括存储器401和处理器402，所述存储器401存储有程序，所述程序在被所述处理器402读取执行时，实现如前任一实施例所述的触控方法。

本申请实施例还提供了一种时间同步系统，如图5所示，所述系统包括：

如前实施例所述的故障注入设备501；

以及，与所述故障注入设备501交互的主控设备502，设置为与所述故障注入设备进行N次消息交互，每次消息交互包括：对来自所述故障注入设备的消息进行反馈，以及向所述故障注入设备发送本设备向所述故障注入设备发送消息到接收到所述故障注入设备反馈消息的时间间隔ΔT。

本申请实施例记载的技术方案，实现了被控设备和主控设备的时间同步；此外，还对用于确定同步时间的参数ΔC进行了筛选，筛选出了满足精度要求的ΔC，可进一步提高时间同步精度。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种时间同步方法，应用于与主控设备通过以太网相连、需实现时间同步的设备，所述方法包括：

与主控设备进行N次消息交互，每次消息交互获取的信息包括：从所述主控设备向本设备发送消息到接收到本设备反馈消息的时间间隔ΔT，以及本设备向所述主控设备发送消息到接收到所述主控设备的反馈消息的时间间隔ΔC；N为预设值，N≥1；

根据每次消息交互获得的所述ΔT判断对应的ΔC是否满足精度要求；

根据所有满足精度要求的ΔC确定消息从所述主控设备传输到本设备的时间T；

当从主控设备获取到同步源时钟Ts后，根据所述Ts和所述T对本设备时钟进行更新，以实现与所述主控设备的时间同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述ΔT的获取方式，包括：

接收所述主控设备发送的第一消息，所述第一消息中携带该消息的发送时间；

将所述第一消息的发送时间通过第二消息发送给所述主控设备；

从所述主控设备接收所述第二消息的反馈消息，所述第二消息的反馈消息携带所述主控设备根据接收到第二消息的时间和所述第一消息的发送时间之差确定的ΔT。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述ΔC的获取方式，包括：

向所述主控设备发送第三消息，并记录发送时间信息Cs；

从所述主控设备接收所述第三消息的反馈消息，并记录接收时间信息Cr；

将Cr-Cs作为所述ΔC；

所述第二消息和所述第三消息为相同消息或不同消息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述发送时间信息Cs和所述接收时间信息Cr是本设备时钟计数器的计数值，所述本设备时钟计数器的精度高于所述主控设备的计时精度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述与主控设备通过以太网相连、需实现时间同步的设备为故障注入设备。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，

根据每次消息交互获得的所述ΔT判断对应的ΔC是否满足精度要求，包括：

判断所述ΔT和所述ΔC之间的偏差是否小于或等于预设阈值Tc，如果是，则所述ΔC满足精度要求。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

根据所有符合精度要求的ΔC确定消息从所述主控设备传输到本设备的时间T，包括：

对所述符合精度要求的ΔC取均值；

将所述均值的一半作为消息从所述主控设备传输到本设备的时间T。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至7中任一项所述的时间同步方法。

9.一种故障注入设备，其特征在于，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的时间同步方法。

10.一种时间同步系统，其特征在于，所述系统包括：

如权利要求9所述的故障注入设备；

以及，与所述故障注入设备交互的主控设备，设置为与所述故障注入设备进行N次消息交互，每次消息交互包括：对来自所述故障注入设备的消息进行反馈，以及向所述故障注入设备发送本设备向所述故障注入设备发送消息到接收到所述故障注入设备反馈消息的时间间隔ΔT。

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