CN118101109A - 一种时间同步方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种时间同步方法、装置及设备，涉及授时的时间同步技术领域，该方法包括：根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，其中，所述第一时间段与闰秒发生时刻相关。本申请的方案提供了一种应对闰秒事件的解决方案，避免由于闰秒事件出现的设备时间与UTC时间不同步导致设备宕机的情况。

Description

一种时间同步方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及授时的时间同步技术领域，尤其是涉及一种时间同步方法、装置及设备。

背景技术

闰秒，是指为保持协调世界时(Universal Coordinated Time，UTC)接近于世界时(Universal Time，UT)时刻，由国际计量局统一规定在年底或年中或季末对UTC增加或减少1秒的调整。由于地球自转的不均匀性和长期变慢性，会使UT和原子时(InternationalAtomic Time，IAT)之间相差超过到±0.9秒时，此时，可以把UTC向前拨1秒(负闰秒，最后一分钟为59秒)或向后拨1秒(正闰秒，最后一分钟为61秒)。

相关标准中规定车联网(Vehicle to Everything，V2X)设备时间采用UTC计时，符合该标准的V2X设备并没有考虑如何解决闰秒问题，一旦发生闰秒事件，V2X设备无法对闰秒采取措施，V2X设备时间与UTC使劲无法时间同步，导致V2X设备宕机。

发明内容

本申请的目的在于提供一种时间同步方法、装置及设备，从而解决现有的V2X设备没有应对闰秒事件的措施的问题。

第一方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种时间同步方法，包括：

根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，其中，所述第一时间段与闰秒发生时刻相关。

可选地，所述第一时间段内的至少一个小时位于所述闰秒发生时刻之前。

可选地，所述第一时间段包括的小时数与所述时间间隔呈反比。

可选地，所述根据闰秒值和设备的时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，包括：

根据所述闰秒值，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加或减少所述时间间隔。

可选地，所述根据所述闰秒值，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加或减少所述时间间隔，包括：

在所述闰秒值为正闰秒的情况下，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加所述时间间隔；或者，

在所述闰秒值为负闰秒的情况下，将所述第一时间段内的各小时的时间范围减少所述时间间隔。

可选地，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加所述时间间隔，包括：

在所述第一时间段的各小时内，通过在最后一个有效计时字段之后增加预留的计时字段，增加所述时间间隔。

可选地，将所述第一时间段内的各小时的时间范围减少所述时间间隔，包括：

在所述第一时间段的各小时内，通过跳过最后一个有效计时字段，减少所述时间间隔。

第二方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种时间同步装置，包括：

调整模块，用于根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，其中，所述第一时间段与闰秒发生时刻相关。

第三方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种时间同步设备，包括收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的时间同步方法。

第四方面，为了达到上述目的，本申请实施例提供一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的时间同步方法。

本申请的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本申请实施例的时间同步方法中，根据闰秒值和时间间隔，调整与闰秒发生时刻相关的第一时间段内的各小时的时间范围，实现了将将闰秒插入到与闰秒发生时刻相邻的多个小时内，从而提供了一种应对闰秒事件的解决方案，避免由于闰秒事件出现的设备时间与UTC时间不同步导致设备宕机的情况。

附图说明

图1为本申请实施例的时间同步方法的流程示意图；

图2为本申请实施例的时间同步装置的结构示意图；

图3为本申请实施例的时间同步设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本申请的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

下面，结合具体实施例对本申请实施例的时间同步方法、装置及设备进行说明：

如图1所示，本申请实施例提供一种时间同步方法，包括：

步骤101，根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，其中，第一时间段与闰秒发生时刻相关。

这里，需要说明的是，在闰秒事件发生前，国家会发布闰秒公告，闰秒公告至少包括闰秒值(正闰秒或负闰秒)和闰秒发生时刻等信息，技术人员可以基于该闰秒公告向设备输入闰秒值和闰秒发生时刻等信息；或者，由云中心接收国家发布的闰秒公告，并将与闰秒公告相关的闰秒指令发送给设备(需要时间同步的设备)，该闰秒指令包括闰秒值和闰秒发生时刻等信息；当然，该设备还可以采用其他方式获得闰秒值和闰秒发生时刻，或者，时间同步设备自身可以感知到闰秒值和闰秒发生时刻信息等；本申请实施例对设备获知闰秒值和闰秒发生时刻的方式不做限定。

这里，还需要说明的是，目前，相关标准中定义时间标记(TimeMark)为“以0.1秒为单位，定义一小时中的时间。可以表示当前小时中的时刻，也可以表示长度不超过1小时的时间段。分辨率为0.1秒。因此，本步骤中的时间间隔还可以称为计时时间间隔、时间精度、时间步长、时间分辨率等，优选地，本步骤中的时间间隔与设备的时间精度(计时时间间隔)对应的数值相同(如：时间间隔为0.1秒)；

这里，还需要说明的是，本步骤中的设备具体可以包括车联网(Vehicle toEverything，V2X)设备或移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)设备等，但不以此为限，具体的，V2X设备可以包括：车载终端(On Board Unit，OBU)、路侧设备(Road SideUnit，RSU)等，但不以此为限。也就是说，本申请实施例的时间同步方法的执行主体可以为上述任一设备，但不以此为限。

另外，本步骤中的第一时间段与闰秒发生时刻相关可以是指，第一时间段包括该闰秒发生时刻，或者，闰秒发生时刻为该第一时间段的端点时刻等；该第一时间段的时间长度可以基于时间间隔确定。

本申请实施例的时间同步方法中，时间同步设备根据闰秒值和时间间隔，调整与闰秒发生时刻相关的第一时间段内的各小时的时间范围，以将闰秒插入闰秒发生时刻附近的多个小时内，从而提供了一种应对闰秒事件的解决方案，避免由于闰秒事件出现的设备时间与UTC时间不同步导致设备宕机的情况。

作为一个可选的实现方式，该第一时间段内的至少一个小时位于该闰秒发生时刻之前。

例如，该第一时间段包括N个小时，该N个小时中，至少第一个小时位于该闰秒发生时刻之前，即：该闰秒发生时刻至少位于N个小时中的第一个小时的末端，优选地，该N个小时均位于该闰秒发生时刻之前，即：闰秒发生时刻为该第一时间段的末端点，如此，能够在闰秒发生时刻时，设备的时间与UTC时间保持同步。

作为一个可选的实现方式，该第一时间段包括的小时数与时间间隔呈反比。

本可选实现方式中，基于时间间隔确定第一时间段包括的小时数，实现了各个小时的时间范围的调整的变化量为该时间间隔，例如，时间间隔为0.1s时，该第一时间段包括的小时数为10，则每个小时的时间范围调整的变化量为0.1s，如此，一方面，能够始终保持原有设备的时间步长，避免与设备的原有时间之间存在误差，即：避免设备显示时间与设备的原有时间(包括UTC时间)不同，且时间步长不同的情况；另一方面，本可选实现方式不需要额外增加一个可调节时间步长的计时器，降低了设备成本。

本可选实现方式中，第一时间段包括的小时数与时间间隔呈反比，而不是其他关系，例如，时间间隔为0.1s，则第一时间段包括的小时数为10，而不是11、12等的目的是：维持设备的时间精度是0.1s，如果将1秒分布在20个小时，那么会在每个小时后加入0.05秒，然而，设备是以0.1秒的时间间隔计时，到此时的时间间隔发生畸变，导致后边整体时间产生偏差，造成设备误差增大，而本可选实现方式将闰秒平均插入到10个小时内，不会改变设备的计时时间间隔，后续整体时间也不会产生偏差，从而降低了设备的误差。

作为一个可选的实现方式，步骤101，根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，包括：

根据闰秒值，将第一时间段内的各小时的时间范围增加或减少该时间间隔。

也就是说，对第一时间段内的各小时的时间范围进行调整不仅局限于增大时间范围，还可以是缩小时间范围，具体可以根据国家公告的闰秒值确定是增大时间范围还是减小时间范围。

作为一个具体的实现方式，根据闰秒值，将第一时间段内的各小时的时间范围增加或减少该时间间隔，包括：

在闰秒值为正闰秒的情况下，将第一时间段内的各小时的时间范围增加该时间间隔；例如：在闰秒值为正闰秒且时间间隔为0.1s时，第一时间段内的各小时的时间范围增加0.1s；

或者，

在闰秒值为负闰秒的情况下，将第一时间段内的各小时的时间范围减少该时间间隔；例如：在闰秒值为负闰秒且时间间隔为0.1s时，第一时间段内的各小时的时间范围减少0.1s。

作为一个更具体的实现方式，将第一时间段内的各小时的时间范围增加该时间间隔，包括：

在第一时间段的各小时内，通过在最后一个有效计时字段之后增加预留的计时字段，以增加该第一时长。

还以时间间隔(时间步长/时间精度)为0.1s为例，一小时的有效范围(有效计时字段)是0～35999。数值36000表示大于1小时的时间长度(即：36000为设备的预留计时字段)。数值36001表示无效数值，则在时间范围增加该时间间隔时，可以用数值36000表示该增加的时间间隔。

这里，需要说明的是，UTC加入1s时，时钟显示的变化过程如下所示：23:59:59--＞23:59:60--＞00:00:00，如果没有闰秒的话，所在时刻末尾的59秒直接变为00，但是在闰秒的那一时刻，由相关部门负责运行的时间基准系统将通过专用“闰秒”软件自动完成闰秒调整。因此，全国所有接收该相关部门发播的标准时间信号、标准时码信息的精密时间用户，都自动完成调整。此时，变化过程是59秒先变为60，再由60变为00，由此实现插入1s。

同样的，作为一个具体的示例，设备收到闰秒公告(闰秒值为正闰秒)后，在UTC加入闰秒时刻的前10个小时，使得设备开始变化时间范围，即时间范围从0到35999，变化到0到36000，亦即在每个小时末加入0.1秒。但是此时设备时间仍然是UTC时间，但是设备内部的计时范围已经发生变化。在最后一次加入0.1秒之前，已经累次加入了9次，此时对应UTC的时间点是23:59:59.900，设备最后一次调整时间范围，在时刻末加入“36000”(插入的0.1s)。具体的，将1秒分布在10小时，在10个时间点分别插入一次0.1s，当在最后一个时间点到来时，设备时间执行35999-->36000-->0这个变化过程。最后在目标时刻点00:00:00(闰秒发生时刻)，实现UTC与设备时间的同步。

本具体实现方式中，利用现有字段的未定义字段来冲抵掉闰秒。即将1秒分布在10小时，利用“36000”字段，提前10个小时，插入在相应的小时内。利用现有字段的未定义字段，使得设备时间每次比UTC时间慢0.1秒，设备10次后累计的时间间隔和UTC加入闰秒相抵消，加入闰秒后，设备时间和UTC时间保持同步。

作为另一个更具体的实现方式，将第一时间段内的各小时的时间范围减少该时间间隔，包括：

在第一时间段的各小时内，通过跳过最后一个有效计时字段，减少该时间间隔。

作为一个具体的示例，设备收到闰秒公告(闰秒值为负闰秒)后，在UTC加入闰秒时刻的前10个小时，使得设备开始变化时间范围，即时间范围从0到35999，变化到0到35998，亦即在每个小时末减少0.1秒。但是此时设备时间仍然是UTC时间，但是设备内部的计时范围已经发生变化。在最后一次加入0.1秒之前，已经累次减少了9次，此时对应UTC的时间点是23:59:58.100，设备最后一次调整时间范围，在时刻末减少“35999”(减少0.1s)。具体的，将1秒分布在10小时，在10个时间点分别减少一次0.1s，当在最后一个时间点到来时，设备时间执行35998-->0这个变化过程。最后在目标时刻点00:00:00(闰秒发生时刻)，实现UTC与设备时间的同步。

下面，结合实例，对本申请实施例的时间同步方法进行说明：

迄今为止，两次闰秒之间的时间间隔并不固定，最短的一次只隔了6个月，最长的一次隔了7年。2016年7月6日，巴黎国际地球自转服务组织IERS在第52期C公报向全球负责标准时间测量和发播的机构发布闰秒公告：国际标准时间UTC将在2017年1月1日实施一个正闰秒，即增加1秒。

下面，以2016年的闰秒为例，介绍本申请实施例：

表1

本申请实施例的时间同步方法，通过将1秒分成10份，并分别插入10个小时的方法实现闰秒平滑过渡，相对于现有的在闰秒发生时刻增加1s或减小1s解决闰秒问题的方式，本申请实施例降低了设备误差；在闰秒值为正闰秒时，利用已有的字段“36000”在每小时插入0.1秒，无需重新设置新字段，且维持了设备现有的计时时间间隔，无需单独设置时钟源，降低了设备成本。

如图2所示，本申请实施例还提供一种时间同步装置，包括：

调整模块201，用于根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，其中，第一时间段与闰秒发生时刻相关。

可选地，该第一时间段内的至少一个小时位于所述闰秒发生时刻之前。

可选地，所述第一时间段包括的小时数与所述时间间隔呈反比。

可选地，所述调整模块201包括：

调整子模块，用于根据所述闰秒值，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加或减少所述时间间隔。

可选地，所述调整子模块具体用于：

在所述闰秒值为正闰秒的情况下，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加所述时间间隔；或者，

在所述闰秒值为负闰秒的情况下，将所述第一时间段内的各小时的时间范围减少所述时间间隔。

可选地，所述调整子模块在用于将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加所述时间间隔时，具体用于：

在所述第一时间段的各小时内，通过在所述设备的最后一个有效计时字段之后增加预留的计时字段，增加所述时间间隔。

可选地，所述调整子模块在用于将所述第一时间段内的各小时的时间范围减少所述时间间隔时，具体用于：

在所述第一时间段的各小时内，通过跳过所述设备的最后一个有效计时字段，减少所述时间间隔。

在此需要说明的是，本申请实施例提供的上述时间同步装置，能够实现上述时间同步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。

如图3所示，本申请实施例还提供一种用户设备，包括收发机310、存储器320、处理器300及存储在所述存储器320上并在所述处理器300上运行的计算机程序，所述处理器300执行所述计算机程序时实现如上所述的时间同步方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为了避免重复，这里不再赘述。

所述收发机310，用于在处理器300的控制下接收和发送数据。

其中，在图3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300代表的一个或多个处理器和存储器320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，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机310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。针对不同的车联网设备，用户接口330还可以是能够外接内接需要设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。

处理器300负责管理总线架构和通常的处理，存储器320可以存储处理器300在执行操作时所使用的数据。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成，所述计算机程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令；且该计算机程序可以存储于一可读存储介质中，存储介质可以是任何形式的存储介质。

另外，本申请实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的时间同步方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，该计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

此外，需要指出的是，在本申请的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序或按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本申请的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本申请的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。

因此，本申请的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本申请的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本申请，并且存储有这样的程序产品的存储介质也能构成本申请。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种时间同步方法，其特征在于，包括：

根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，其中，所述第一时间段与闰秒发生时刻相关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时间段内的至少一个小时位于所述闰秒发生时刻之前。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一时间段包括的小时数与所述时间间隔呈反比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，包括：

根据所述闰秒值，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加或减少所述时间间隔。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述闰秒值，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加或减少所述时间间隔，包括：

在所述闰秒值为正闰秒的情况下，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加所述时间间隔；或者，

在所述闰秒值为负闰秒的情况下，将所述第一时间段内的各小时的时间范围减少所述时间间隔。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一时间段内的各小时的时间范围增加所述时间间隔，包括：

在所述第一时间段的各小时内，通过在最后一个有效计时字段之后增加预留的计时字段，增加所述时间间隔。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一时间段内的各小时的时间范围减少所述时间间隔，包括：

在所述第一时间段的各小时内，通过跳过最后一个有效计时字段，减少所述时间间隔。

8.一种时间同步装置，其特征在于，包括：

调整模块，用于根据闰秒值和时间间隔，调整第一时间段内的各小时的时间范围，其中，所述第一时间段与闰秒发生时刻相关。

9.一种时间同步设备，包括收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的时间同步方法。

10.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器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。