CN116017670A - 无线网络节点同步方法、系统、设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无线网络节点同步方法、系统、设备及可读存储介质,本申请中从节点会基于本地定时向主节点发送第一信号,主节点将第一信号与自身本地信号发送节拍得到偏差时长并发送给从节点,从节点在接收到偏差时长得到从节点与主节点之间的传输时延,从而基于传输时延实现两节点之间时间上的同步。相比于现有基于时间戳的同步机制,本申请中用于实现同步的信号中无需包含时间戳,且仅需接收一次主节点发送的定时信号,大大减小同步所需的网络开销,满足了工业网络吞吐率相对较低的应用场景,此外,在对实际应用导致产生的定时偏差,本申请也可实现快速感知并纠偏。
Description
技术领域
本申请涉及通讯技术领域,尤其涉及一种无线网络节点同步方法、系统、设备及可读存储介质。
背景技术
在工业控制领域,多节点(如控制节点、驱动节点或者传感节点)间协作要求各个节点同步或有序地执行动作,故各节点间保持时间同步对应工业控制十分重要。
在现有的同步方案中,主要是采用基于时间戳的同步机制,如通过双方节点各自收发一次数据,发送端在数据包中携带精准时间戳,接收端记录接收的准确本地时间,从而计算出链路的传输时延,这种方式在有线网络中应用较为成熟。而在无线网络由于节点的移动性,节点之间的传输时延变化较快。若频繁进行同步,由于每次同步都需要携带时间戳,需要完成两次收发流程,导致开销较大,这在吞吐率相对较低的工业网络开销比例显得尤其突出。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种无线网络节点同步方法,旨在解决当前基于时间戳的同步机存在开销大的技术问题。
为实现上述目的,本申请提供一种无线网络节点同步方法,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步方法应用于所述从节点,所述方法包括以下步骤:
将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;
基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
进一步的,所述基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号的步骤包括:
确定所述第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点;
相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
进一步的,所述基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延的步骤包括:
将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长,相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点提前所述预设时长向所述主节点发送所述第一信号;
若在预设时长内未再次接收到所述偏差时长,则将所述预设时长和所述偏差时长的一半作为所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
若在所述预设时长内再次接收到所述偏差时长,则基于携带所述偏差时长的所述第二信号的第二编号生成新的所述第一本地信号发送节拍,执行所述将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长的步骤。
进一步的,在所述相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号的步骤之前,所述方法还包括:
接收所述主节点发送的预设先验信息;
根据所述预设先验信息的传输损耗计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输距离;
根据所述传输距离计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输时长;
将所述传输时长的两倍作为初始的所述预设时长。
为实现上述目的,本申请还提供一种无线网络节点同步方法,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步方法应用于所述主节点,所述方法包括以下步骤:
基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
进一步的,所述接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号的步骤包括:
所述接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号的步骤包括:
接收所述从节点相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点提前预设时长发送的所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
进一步的,所述向所述从节点发送所述偏差时长的步骤包括:
判断所述偏差时长的长度是否处于预设允许误差范围内;
若所述偏差时长的长度处于预设允许误差范围内,则判定所述主节点与所述从节点同步;
若所述偏差时长的长度不处于预设允许误差范围内,则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长。
为实现上述目的,本申请还提供一种无线网络节点同步系统,所述无线网络节点同步系统包括:
从节点,用于将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
基于所述传输时延与所述主节点进行同步;
主节点,用于基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号;
接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
向所述从节点发送所述偏差时长。
为实现上述目的,本申请还提供一种无线网络节点同步装置,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步装置应用于所述从节点,所述无线网络节点同步装置包括:
第一生成模块,用于将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
第一发送模块,用于基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
第二生成模块,用于接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;
同步模块,用于基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
为实现上述目的,本申请还提供一种无线网络节点同步装置,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步装置应用于所述主节点,所述无线网络节点同步装置包括:
第二发送模块,用于基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
第一接收模块,用于接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
比较模块,用于将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
第三发送模块,向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
为实现上述目的,本申请还提供一种无线网络节点同步设备,所述无线网络节点同步设备包括: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无线网络节点同步程序,所述无线网络节点同步程序被所述处理器执行时实现如上述的无线网络节点同步方法的步骤。
为实现上述目的,本申请还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有无线网络节点同步程序,所述无线网络节点同步程序被处理器执行时实现如上述的无线网络节点同步方法的步骤。
本申请实施例提出的一种无线网络节点同步方法、系统、设备及可读存储介质,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步方法应用于所述从节点,所述方法包括以下步骤:
将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
所述无线网络节点同步方法应用于所述主节点,所述方法包括以下步骤:基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
即本申请中,从节点将基于主节点发送的第二信号构建自身第一本地信号发送节拍,从而明确两节点的信号发送节拍为一个传输时延,从节点再基于第一本第信号发送节拍向主节点发送第一信号,主节点将第一信号与自身第二本地信号发送节拍得到偏差时长并发送给从节点,从节点即可基于接收到偏差时长得到从节点与主节点之间的传输时延,从而基于传输时延实现两节点之间时间上的同步。相比于现有基于时间戳的同步机制,本申请中用于实现同步的信号中无需包含时间戳,且仅需接收一次主节点发送的定时信号,大大减小同步所需的网络开销,满足了工业网络吞吐率相对较低的应用场景。此外,主节点对于从节点发送的第一信号,均会将第一信号在本地定时信号中对应的第二时刻与其实际接收时刻进行比较得到偏差时长,从而实现主节点与从节点是否同步的快速判断与感知,对应的偏差时长后又将偏差时长发送至从节点,从而实现两节点间的偏差快速纠正实现同步。
附图说明
图1是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图;
图2为本申请无线网络节点同步方法中第一实施例的流程示意图;
图3为本申请无线网络节点同步方法中第二实施例的流程示意图;
图4为本申请无线网络节点同步方法中第三实施例的流程示意图;
图5为本申请无线网络节点同步方法中第四实施例的流程示意图;
图6为本申请无线网络节点同步方法中第五实施例的流程示意图;
图7为本申请无线网络节点同步方法中的第一信号提前发送的场景示意图;
图8为本申请无线网络节点同步方法中的第一信号发收场景示意图;
图9为本申请无线网络节点同步方法中的第一信号的接收景示意图;
图10为本申请无线网络节点同步方法中的一无线网络节点同步装置的结构示意图;
图11为本申请无线网络节点同步方法中的另一无线网络节点同步装置的结构示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1所示,图1是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
本申请实施例设备可以是伺服结构,也可以是PC、智能手机、平板电脑、便携计算机等具有网络通讯功能的电子终端设备。
如图1所示,该设备可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地,设备还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency,射频)电路,传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中,传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度,接近传感器可在移动终端移动到耳边时,关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种,重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;当然,移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的设备结构并不构成对设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及无线网络节点同步程序。
在图1所示的设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的无线网络节点同步程序,并执行以下操作:
应用于从节点,包括:
将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;
基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线网络节点同步程序,还执行以下操作:
所述基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号的步骤包括:
确定所述第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点;
相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线网络节点同步程序,还执行以下操作:
所述基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延的步骤包括:
将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长,相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点提前所述预设时长向所述主节点发送所述第一信号;
若在预设时长内未再次接收到所述偏差时长,则将所述预设时长和所述偏差时长的一半作为所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
若在所述预设时长内再次接收到所述偏差时长,则基于携带所述偏差时长的所述第二信号的第二编号生成新的所述第一本地信号发送节拍,执行所述将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长的步骤。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线网络节点同步程序,还执行以下操作:
在所述相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号的步骤之前,所述方法还包括:
接收所述主节点发送的预设先验信息;
根据所述预设先验信息的传输损耗计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输距离;
根据所述传输距离计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输时长;
将所述传输时长的两倍作为初始的所述预设时长。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线网络节点同步程序,还执行以下操作:
应用于主节点,包括:
基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线网络节点同步程序,还执行以下操作:
所述接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号的步骤包括:
接收所述从节点相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点提前预设时长发送的所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线网络节点同步程序,还执行以下操作:
所述向所述从节点发送所述偏差时长的步骤包括:
判断所述偏差时长的长度是否处于预设允许误差范围内;
若所述偏差时长的长度处于预设允许误差范围内,则判定所述主节点与所述从节点同步;
若所述偏差时长的长度不处于预设允许误差范围内,则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长。
参照图2,本申请无线网络节点同步方法的第一实施例,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步方法应用于所述从节点,所述方法包括:
步骤S10,将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍。
需要说明的是,目前无线网络根据其拓扑类型,可以分为星型网和网状网两大类,而在星型网或者网状网的无线网络中,各个节点之间的同步可通过相邻节点间两两同步后完成,而两两同步可以是判断两节点间一个无线帧传输所需要的时间,可以理解的是当确定任意两节点间信号的传输时间后各节点即可确定统一的时间基准。在本实施例中以两个相邻通信节点之间的同步为例进行说明,即无线网络中将包括主节点和从节点,从节点基于主节点进行同步,可以理解的是,本实施例中一个无线网络中的主节点和从节点并不是固定的,即一个从节点完成与主节点的同步之后可以充当另一个相邻节点的主节点,如B节点分别与A节点和C节点相邻,初始时A节点作为主节点,B节点为从节点,B节点基于A节点进行同步之后,B节点又将作为主节点,对应的C节点为从节点,C节点又将基于B节点进行同步。
具体的,在本实施例中,本申请无线网络节点同步方法的实施主体为从节点。主节点向从节点发送的第二信号,以及从节点向主节点发送的第二信号,可以为主节点与从节点之间正常通信的信号,也可以是专门用于同步的同步信号。上述第一本地信号发送节拍为从节点的本地信号发送节拍。而本地信号发送节拍为带有固定时间间隔节拍的本地时间,而每个节拍的节拍点在本地时间中对应有一个时刻。
主节点向从节点发送的第二信号为无线帧,通常情况下一个无线帧的长度为10ms,对应的本地信号发送节拍的节拍间隔可以为10ms,如FDD(Frequency DivisionDuplexing,频分双工)帧,一个FDD帧可分成20个子帧,如#0子帧、#1子帧、#2子帧、......、#19子帧。其中,在#0子帧中会包含有一个特定的信号,即该无线帧的编号,通常情况下无线帧的编号是节点基于本地定信号生成,如节点在发送无线帧可选择在本地信号发送节拍的节拍点发送,而该节拍点的编号即为对应在该节拍点发送的无线帧的编号。而主节点向从节点发送的第二信号即为主节点在第二本地信号发送节拍中各节拍点发送的。从节点将接收到第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将该第二信号中的第二编号作为基准节拍点的编号,基于基准节拍点依次间隔预设节拍间隔得到第一本地信号发送节拍中的各节拍点,且各所述节拍点的编号依次递增。其中,预设节拍间隔与主节点的第二本地信号发送节拍中的节拍间隔相同。此时从节点的第一本地信号发送节拍与主节点的第二本地信号发送节拍并非是一致的且第一本地信号落后于第二本地信号发送节拍。可以理解的是,上述第一本地信号的生成过程可认为是基于第二信号中的第二编号对齐生成,但是在实际应用中第一本地信号发送节拍并非必须基于参考编号对齐生成,也可对接收参考信号的实际接收时刻进行自适应调整后得到基准节拍点,但增加传输时延的计算量,故在本实施例中,从节点将采用对齐的方式生成第一本地定时信号。
步骤S20,基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
具体的,在本实施例中,从节点向主节点发送第一信号时,可基于第一信号的第一编号(在第一本地信号发送节拍中与第一编号对应的第一节拍点的位置向主节点发送,例如,发送第一编号为3的第一信号,则对应的在第一本地信号发送节拍中编号为3的节拍点发送即可。
步骤S30,接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;
具体的,从节点将接收主节点基于从节点的第一信号生成的偏差时长,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成。如设节拍间隔为o,准确的传输时延也为o,则第一本地信号发送节拍将落后与第二本地信号发送节拍o的时长,即第二本地信号发送节拍中节拍点3在时间上与第一本地信号的节拍点2对应,在第一本地信号发送节拍的节拍点2发送帧编码为2的第一信号,而主节点接收到第一信号的实际时刻应该为第二本地信号发送节拍中节拍点4(传输信号时花费了一个o的时长)。主节点将节拍点4对应的时刻与节拍点2对应的第二时刻作差得到偏差时长(两个节拍间隔),将所述偏差时长的一半作为所述传输时延。
步骤S40,基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
具体的,若确定从节点与主节点之间的传输时延,则从节点和主节点即可实现时间上的同步,如从节点可在接收到主节点发送的信号的实际接收时刻上推迟一个传输时延即可确定该信号的实际发送时刻。此外,其他进行同步的方式此处将不再赘述。
在本实施例中,将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;基于所述传输时延与所述主节点进行同步。即本申请中,从节点将基于主节点发送的第二信号构建自身第一本地信号发送节拍,从而明确两节点的信号发送节拍为一个传输时延,从节点再基于第一本第信号发送节拍向主节点发送第一信号,主节点将第一信号与自身第二本地信号发送节拍得到偏差时长并发送给从节点,从节点即可基于接收到偏差时长得到从节点与主节点之间的传输时延,从而基于传输时延实现两节点之间时间上的同步。相比于现有基于时间戳的同步机制,本申请中用于实现同步的信号中无需包含时间戳,且仅需接收一次主节点发送的定时信号,大大减小同步所需的网络开销,满足了工业网络吞吐率相对较低的应用场景。此外,主节点对于从节点发送的第一信号,均会将第一信号在本地定时信号中对应的第二时刻与其实际接收时刻进行比较得到偏差时长,从而实现主节点与从节点是否同步的快速判断与感知,对应的偏差时长后又将偏差时长发送至从节点,从而实现两节点间的偏差快速纠正实现同步。
进一步的,参照图3,基于本申请无线网络节点同步方法的第一实施例提出本申请无线网络节点同步方法的第二实时例,在本实施例中与上述实施例相同或者相似内容可参考上文介绍,后续不再赘述,所述无线网络节点同步方法的步骤包括:
步骤S100,将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
步骤S200,确定所述第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点;相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
步骤S300,接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长,相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点提前所述预设时长向所述主节点发送所述第一信号;
步骤S310,若在预设时长内未再次接收到所述偏差时长,则将所述预设时长和所述偏差时长的一半作为所述从节点与所述主节点之间的传输时延;基于所述传输时延与所述主节点进行同步;
步骤S320,若在所述预设时长内再次接收到所述偏差时长,则基于携带所述偏差时长的所述第二信号的第二编号生成新的所述第一本地信号发送节拍,执行所述将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长的步骤。
在本实施例中,从节点向主节点发送第一信号时,除在与第一信号对应的第一节拍点的位置发送第一信号外,也可以相对于第一信号提前发送。具体的从节点向主节点发送第一信号时,首先会确定第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点,再相对于第一节拍点提前预设时长发送第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差,该预设时长初始值可以是技术人员设置的一个默认值,可估计两节点间的传输时延,并将传输时延的两倍作为预设时长,例如在[0,c]区间内选取的任意值作为估计的传输时延,其中,c为节点所发送的信号在设计时预留的保护时间间隔由信号自身特点决定,此处不再赘述。如参照图7,为本申请无线网络节点同步方法中第一信号提前发送的场景示意图,图中包括第一信号和第一本地信号发送节拍,其中,第一信号的编号为3(即第一编号为3),第一本地信号发送节拍每个节拍点对应有一个编号,在不提前发送的情况下,该第一信号会在第一本地信号发送节拍3节拍点在本地时间的对应时刻(即上述第一时刻)发送,但是在本实施例中,从节点向主节点发送信号时将提前发送,如图7中,编号为3的第一信号将会提前第一本地信号发送节拍中3节拍点d时长(即上述预设时长)发送给主节点。可以理解的是,若实际第一本地信号发送节拍落后于第二本地信号发送节拍一个传输时间,且提前的预设时长为准确的两个传输时延,则主节点接收第一信号的实际接收时刻与第一信号的第一编号在主节点的第二本地信号发送节拍中对应的第二时刻相同。此时,即可判定第一本地信号发送节拍的确落后于第二本地信号发送节拍一个传输时间,一个传输时间的时段长为预设时长的一半,且从节点与主节点同步完成。如参照图8,为本申请无线网络节点同步方法中第一信号发收场景示意图,为清楚的说明该场景,作出如下设定,从节点的第一本地信号发送节拍落后于主节点的第二本地信号发送节拍c(设置c相当于无线帧中一个子帧的长度),对应的设定从节点发送一个无线帧至主节点所需要的传输时延同样为c。图8中,从节点在提前预设时长(为两倍的传输时延,即两倍的c,如图中编号为3的第一信号在节拍点1的位置被发送)将编号为3的第一信号向主节点发送,经过传输时延c,主节点在接收到第一信号时的实际接收时刻即为第二本地信号发送节拍节拍点3对应的时刻,即实际接收时刻与第二时刻相同。反之,若主节点接收第一信号的实际接收时刻与第一信号的第一编号在主节点的第二本地信号发送节拍中对应的第二时刻不相同,则主节点将向从节点发送这两个时刻的偏差。
而主节点接收到从节点发送的第一信号后,将会基于第一信号生成偏差时长,即主节点接收从节点发送的第一信号;将所述第一信号的第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较,得到所述第二时刻与所述实际接收时刻的偏差时长;向所述从节点发送所述偏差时长,以使所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延。具体的,当从节点接收到主节点发送的偏差时长时,将基于所述预设时长和所述偏差时长生成与所述主节点之间的传输时延。如在第一本地信号发送节拍落后于第二本地信号发送节拍的一个传输时延的情况下,从节点将所述预设时长与所述偏差时长相加的和的一半作为与主节点之间的传输时延(如,传输时延=(d+d1)/2,其中,d为预设时长,d1为偏差时长)。
此外,需要说明的是,理论上从节点在计算传输时延时,只需接收到一次主节点发送的偏差时长,将该偏差时长与所述预设时长相加的和的一半作为传输时延即可。但在实际应用过程中,可能会因为硬件或者传输等客观因素导致此时计算出的传输时延并不准确。对此,为进一步保证计算得到传输延时的准确性,从节点在接收到主节点发送的偏差时长之后,并不会直接计算传输时延,而是将预设时长与接收到的偏差时长的和作为新的预设时长,并执行相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点提前所述预设时长向所述主节点发送所述第一信号的步骤,具体过程,此处不再赘述。可以理解的是,若新得到预设时长实际为传输时延的两倍,则主节点接收到该第一信号后得到偏差时长为零,为减小两节点间的通信开销,主节点可停止发送偏差时长。反之,若新得到预设时长实际不为传输时延的两倍,则主节点接收到该第一信号后得到的偏差时长不为零,主节点可继续发送偏差时长,以确保计算得到的传输时延的准确性。
进一步的,如果从节点在预设时长内没有接收到偏差时长,则表示主节点计算得到的偏差时长为零或者较小,从节点再将此时的预设时长的一半作为与主节点之间的传输时延。其中,预设时长内可由技术人员根据实际情况进行设置,此处不做具体的限制。在实际应用过程中,尤其是在无线网络的场景下,各个网络节点的位置可能存在有移动的情况,如从节点或者主节点的位置发生移动之后,两节点间的传输时延将发生变化,对应的也会使得主节点发出偏差时长。具体的,若从节点在预设时长内接收到偏差时长后,除执行所述将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长的步骤外,为进一步保证计算得到的传输时延的准确性,从节点会重新初始化所述第一本地信号发送节拍,即基于携带所述偏差时长的第二信号的第二编号对齐生成新的所述第一本地信号发送节拍,对齐生成过程可参考上文内容,此处不再赘述。
可以理解的是,在本实施例中,从节点发送第一信号时,会提前预设时长发送,可使得主节点可在不得知传输时延的情况下判断是否与从节点保持同步。如在同步且从节点提前发送第一信号的情况下,主节点计算得到偏差时长将保持为零或者接近于零。但是在同步且从节点不提前发送第一信号的情况下,主节点计算得到的偏差时长不为零且与传输时存在有对应关系,所述在从节点不提前发送第一信号的情况下,主节点无法将计算得到的偏差时长与零做比较从而简单的判断出从节点是否与主节点同步。
进一步的,参照图4,基于本申请无线网络节点同步方法的第二实施例提出本申请无线网络节点同步方法的第三实时例。
在所述相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号的步骤之前,所述方法还包括:
步骤S11,接收所述主节点发送的预设先验信息;
步骤S12,根据所述预设先验信息的传输损耗计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输距离;
步骤S13,根据所述传输距离计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输时长;
步骤S14,将所述传输时长的两倍作为初始的所述预设时长。
在本实施例中,主要提供一种用于估计初始的预设时长的方法。从节点估算传输时延时可以根据主节点发送的预设先验信息确定,例如从节点有主节点发送功率的预设先验信息Ps(先验信息可以主节点通过广播的形式是使得从节点获取,也可以通过一对一,还可以通过协议规定等),从节点基于实际接收到的预设先验信息的接收功率Pr可以估算出主节点和从节点之间的路径传播损耗PL=Ps-Pr,根据路损PL可以估计出传播距离(不同场景有对应的路损模型,路损值与传播距离具有函数关系。以自由空间路损模型为例:PL=20lg(F)+20lg(D)+32.4,其中F为频率,收发双方都是已知的,D即为传播距离,单位为km,因此在知道PL的情况下就可以反推得到D),进而根据传播距离D与光速计算出传输时延,此外,传输时延也可以通过过往经验数据,建立Ps-Pr与传播时延的数据库,通过查表的方式获取传输时延。可以理解的是,在本实施中,将通过生成准确的预设时长减少主节点发送偏差时长的次数,从而减少同步所需的网络开销。
进一步的,参照图5,本申请无线网络节点同步方法的第四实施例,所述无线网络包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步方法应用于所述主节点,在本实施例中与上述实施例相同或者相似内容可参考上文介绍,后续不再赘述,所述方法包括:
步骤B10,基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
在本实施例中,主节点向从节点发送第二信号时,将在第二信号的第二编号在第二本地信号发送节拍中对应的节拍点发送所述第二信号。从节点将接收到第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍。从而使得生成的第一本地信号发送节拍落后于所述第二本地定时信号一个传输时延。
步骤B20,接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
具体的,主节点接收从节点基于第一信号的第一编号在第一本地信号发送节拍中与第一编号对应的第一节拍点的位置发送的第一信号,例如,发送第一编号为3的第一信号,则对应的在第一本地信号发送节拍中编号为3的节拍点发送。
步骤B30,将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
具体的,主节点将接收到所述第一信号的实际接收时刻与第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻作差得到偏差时长。
步骤B40,向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
具体的,主节点将计算得到偏差时长发送给从节点,使得从节点可基于偏差时长生成传输时延,如在第一本地信号发送节拍落后于所述第二本地定时信号一个传输时延的情况下,从节点可将偏差时长的一半作为传输时延。
在本是实施例中,主节点将基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。即本申请中,从节点会基于本地定时向主节点发送第一信号,主节点将第一信号与自身本地信号发送节拍得到偏差时长并发送给从节点,从节点在接收到偏差时长得到从节点与主节点之间的传输时延,从而基于传输时延实现两节点之间时间上的同步。相比于现有基于时间戳的同步机制,本申请中用于实现同步的信号中无需包含时间戳,且仅需接收一次主节点发送的定时信号,大大减小同步所需的网络开销,满足了工业网络吞吐率相对较低的应用场景。此外,主节点对于从节点发送的第一信号,均会将第一信号在本地定时信号中对应的第二时刻与其实际接收时刻进行比较得到偏差时长,从而实现主节点与从节点是否同步的快速判断与感知,对应的偏差时长后又将偏差时长发送至从节点,从而实现两节点间的偏差快速纠正实现同步。
进一步的,参照图6,基于本申请无线网络节点同步方法的第四实施例提出本申请无线网络节点同步方法的第五实施例,在本实施例中与上述实施例相同或者相似内容可参考上文介绍,后续不再赘述,所述方法包括:
步骤B100,基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
步骤B200,接收所述从节点相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点提前预设时长发送的所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差;
步骤B300,将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
步骤B400,判断所述偏差时长的长度是否处于预设允许误差范围内;
步骤B410,若所述偏差时长的长度处于预设允许误差范围内,则判定所述主节点与所述从节点同步;
步骤B420,若所述偏差时长的长度不处于预设允许误差范围内,则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
具体的,主节点接收到从节点提前发送的第一信号时,主节点将确定接收第一信号的实际接收时刻。再从第一信号中获取到与第一信号对应的第一编号,确定第二定时定时信号中的与第一帧编码对应节拍点的时刻(即第二时刻),将实际接收时刻与第二时刻作差,从而比较得到所述第二时刻与所述实际接收时刻的偏差时长。如参照图9,本申请无线网络节点同步方法中第一信号的接收场景示意图,图中为从节点基于第一本地信号发送节拍提前发送预设时长d发送编号为3的第一信号至主节点,主节点将接收到的编号为3的第一信号的实际接收时刻与第二本地信号发送节拍中编号3的节拍点对应的第二时刻进行比较得到偏差时长d1。
进一步的,为平衡计算传输时延的精确度和同步所需的开销,主节点将偏差时长发送至从节点之前,可对偏差时长的大小进行判断,如判断偏差时长是否属于预设允许误差范围[-n,n]内,若处于预设允许误差范围内,主节点则判定与所述从节点同步,停止向所述从节点发送所述偏差时长。反之若所述偏差时长的长度不处于预设允许误差范围内,主节点则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长。若为保证计算得到的传输时延的准确性,也可以将偏差时长的判断条件设置为,判断所述偏差时长是否为零,若为零则判定与所述从节点同步,停止向所述从节点发送所述偏差时长;若不为零,则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长。以使从节点可以基于偏差时长计算传输时延,完成两节点之间时间上的同步。此外,需要说明的是,偏差时长通常会加入到主节点向从节点发送的第二信号中一同发送,若此时的第二信号不存在有足够的时隙存放偏差时长后,也可选择不发送偏差时延,等待计算出下一个偏差时长且第二信号中存在有足够的时隙后再发送。可以理解的是,主节点对于从节点发送的第一信号均会计算偏差时长,从而实现对于主从节点不同步的快算感知,而当感知到出现不同的情况后,又将偏差时长发送至从节点,实现对两节点出现偏差情况进行快速纠正实现同步。
此外,本申请实施例还提出一种无线网络节点同步系统,所述无线网络节点同步系统包括:
从节点,用于将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
基于所述传输时延与所述主节点进行同步;
主节点,用于基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号;
接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
向所述从节点发送所述偏差时长。
可选地,所述从节点还用于:
确定所述第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点;
相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
可选地,所述从节点还用于:
将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长,相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点提前所述预设时长向所述主节点发送所述第一信号;
若在预设时长内未再次接收到所述偏差时长,则将所述预设时长和所述偏差时长的一半作为所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
若在所述预设时长内再次接收到所述偏差时长,则基于携带所述偏差时长的所述第二信号的第二编号生成新的所述第一本地信号发送节拍,执行所述将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长的步骤。
可选地,所述从节点还用于:
接收所述主节点发送的预设先验信息;
根据所述预设先验信息的传输损耗计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输距离;
根据所述传输距离计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输时长;
将所述传输时长的两倍作为初始的所述预设时长。
可选地,所述主节点还用于:
接收所述从节点相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点提前预设时长发送的所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
可选地,所述主节点还用于:
判断所述偏差时长的长度是否处于预设允许误差范围内;
若所述偏差时长的长度处于预设允许误差范围内,则判定所述主节点与所述从节点同步;
若所述偏差时长的长度不处于预设允许误差范围内,则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长。
本申请提供的无线网络节点同步系统,采用上述实施例中的无线网络节点同步系统方法,解决了当前基于时间戳的同步机存在开销大的技术问题。与现有技术相比,本申请实施例提供的电子设备的有益效果与上述实施例一提供的无线网络节点同步方法的有益效果相同,且该无线网络节点同步系统中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同,在此不做赘述。
此外,参照图10,本申请实施例还提出一种无线网络节点同步装置100A,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步装置100A应用于所述从节点,所述无线网络节点同步装置100A包括:
第一生成模块10A,用于将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
第一发送模块20A,用于基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
第二生成模块30A,用于接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;
同步模块40A,用于基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
可选地,所述第一发送模块10A还用于:
确定所述第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点;
相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
可选地,所述第二生成模块30A还用于:
将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长,相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点提前所述预设时长向所述主节点发送所述第一信号;
若在预设时长内未再次接收到所述偏差时长,则将所述预设时长和所述偏差时长的一半作为所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
若在所述预设时长内再次接收到所述偏差时长,则基于携带所述偏差时长的所述第二信号的第二编号生成新的所述第一本地信号发送节拍,执行所述将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长的步骤。
可选地,所述无线网络节点同步装置100A还包括先验模块50A,所述先验模块50A用于:
接收所述主节点发送的预设先验信息;
根据所述预设先验信息的传输损耗计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输距离;
根据所述传输距离计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输时长;
将所述传输时长的两倍作为初始的所述预设时长。
此外,参照图11,本申请实施例还提出另一种无线网络节点同步装置100B,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步装置100B应用于所述主节点,所述无线网络节点同步装置100B包括:
第二发送模块10B,用于基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
第一接收模块20B,用于接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
比较模块30B,用于将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
第三发送模块40B,向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
可选的,所述第一接收模块20B还用于:
接收所述从节点相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点提前预设时长发送的所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
可选的,所述的第三发送模块40B还用于:
判断所述偏差时长的长度是否处于预设允许误差范围内;
若所述偏差时长的长度处于预设允许误差范围内,则判定所述主节点与所述从节点同步;
若所述偏差时长的长度不处于预设允许误差范围内,则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长。
本申请提供的无线网络节点同步装置,采用上述实施例中的无线网络节点同步方法,解决当前基于时间戳的同步机存在开销大的技术问题。与现有技术相比,本申请实施例提供的无线网络节点同步装置的有益效果与上述实施例提供的无线网络节点同步方法的有益效果相同,且该无线网络节点同步装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同,在此不做赘述。
此外,本申请实施例还提出一种无线网络节点同步设备,所述无线网络节点同步设备包括: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无线网络节点同步程序,所述无线网络节点同步程序被所述处理器执行时实现如上述的无线网络节点同步方法的步骤。
本申请无线网络节点同步设备的具体实施方式与上述无线网络节点同步方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
此外,本申请实施例还提出一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有无线网络节点同步程序,所述无线网络节点同步程序被处理器执行时实现如上述的无线网络节点同步方法的步骤。
本申请介质具体实施方式与上述无线网络节点同步方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。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、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种无线网络节点同步方法,其特征在于,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步方法应用于所述从节点,所述方法包括以下步骤:
将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;
基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
2.如权利要求1所述的无线网络节点同步方法,其特征在于,所述基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号的步骤包括:
确定所述第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点;
相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
3.如权利要求2所述的无线网络节点同步方法,其特征在于,所述基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延的步骤包括:
将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长,相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的所述第一节拍点提前所述预设时长向所述主节点发送所述第一信号;
若在预设时长内未再次接收到所述偏差时长,则将所述预设时长和所述偏差时长的一半作为所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
若在所述预设时长内再次接收到所述偏差时长,则基于携带所述偏差时长的所述第二信号的第二编号生成新的所述第一本地信号发送节拍,执行所述将所述预设时长与所述偏差时长相加的和作为新的所述预设时长的步骤。
4.如权利要求2所述的无线网络节点同步方法,其特征在于,在所述相对于所述第一节拍点提前预设时长向所述主节点发送所述第一信号的步骤之前,所述方法还包括:
接收所述主节点发送的预设先验信息;
根据所述预设先验信息的传输损耗计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输距离;
根据所述传输距离计算所述从节点与所述主节点之间信号的传输时长;
将所述传输时长的两倍作为初始的所述预设时长。
5.一种无线网络节点同步方法,其特征在于,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步方法应用于所述主节点,所述方法包括以下步骤:
基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
6.如权利要求5所述的无线网络节点同步方法,其特征在于,所述接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号的步骤包括:
接收所述从节点相对于所述第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点提前预设时长发送的所述第一信号,其中,所述预设时长为所述第一节拍点对应的第一时刻与所述第一信号的实际发送时刻之间的差。
7.如权利要求5所述的无线网络节点同步方法,其特征在于,所述向所述从节点发送所述偏差时长的步骤包括:
判断所述偏差时长的长度是否处于预设允许误差范围内;
若所述偏差时长的长度处于预设允许误差范围内,则判定所述主节点与所述从节点同步;
若所述偏差时长的长度不处于预设允许误差范围内,则判定与所述从节点不同步,向所述从节点发送所述偏差时长。
8.一种无线网络节点同步系统,其特征在于,所述无线网络节点同步系统包括:
从节点,用于将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延;
基于所述传输时延与所述主节点进行同步;
主节点,用于基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号;
接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
向所述从节点发送所述偏差时长。
9.一种无线网络节点同步装置,其特征在于,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步装置应用于所述从节点,所述无线网络节点同步装置包括:
第一生成模块,用于将接收到主节点发送的第二信号的时刻作为一个基准节拍点,将所述第二信号的第二编号作为所述基准节拍点的编号,基于所述基准节拍点间隔预设节拍间隔生成第一本地信号发送节拍;
第一发送模块,用于基于第一信号的第一编号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点向所述主节点发送所述第一信号;
第二生成模块,用于接收所述主节点基于所述第一信号生成的偏差时长,基于所述偏差时长生成所述从节点与所述主节点之间的传输时延,其中,所述偏差时长为所述主节点将所述第一编号在第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与所述主节点接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较生成;
同步模块,用于基于所述传输时延与所述主节点进行同步。
10.一种无线网络节点同步装置,其特征在于,所述无线网络节点包括主节点和从节点,所述无线网络节点同步装置应用于所述主节点,所述无线网络节点同步装置包括:
第二发送模块,用于基于第二本地信号发送节拍向所述从节点发送第二信号,其中,所述第二信号用于所述从节点生成第一本地信号发送节拍;
第一接收模块,用于接收从节点基于第一信号在所述第一本地信号发送节拍中对应的第一节拍点发送的所述第一信号;
比较模块,用于将所述第一信号的第一编号在所述第二本地信号发送节拍中对应的第二节拍点的第二时刻与接收到所述第一信号的实际接收时刻进行比较得到偏差时长;
第三发送模块,向所述从节点发送所述偏差时长,以供所述从节点基于所述偏差时长生成传输时延并与所述主节点进行同步。
11.一种无线网络节点同步设备,其特征在于,所述无线网络节点同步设备包括: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无线网络节点同步程序,所述无线网络节点同步程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的无线网络节点同步方法的步骤。
12.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有无线网络节点同步程序,所述无线网络节点同步程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的无线网络节点同步方法的步骤。
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