[發明專利]用于分布式系統的高精度授時方法

有效

• 申請號: 201110389428.6
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102368703A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 王樂;孫靖國;吳超;韓強
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司第六三一研究所
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 徐平

技術領域

本發明涉及一種高精度授時方法，具體涉及一種用于分布式系統的高精度授時方法。

背景技術

當前，分布式系統的授時主要通過系統網絡完成。通常的需要授時的分布式系統由授時的源節點、授時的目的節點和系統網絡組成；盡管有各種算法提高授時精度，但由于網絡本身存在延遲、抖動和不確定性，其精度一直不高。

發明內容

本發明提供一種用于分布式系統的高精度授時方法，主要解決了現有基于網絡的用于分布式系統的授時方法精度低的問題。

本發明的具體技術解決方案如下：

該用于分布式系統的高精度授時方法，包括以下步驟：

1]建立系統

該系統包括授時的源節點、授時的目的節點、系統網絡和同步脈沖信號電路；所述同步脈沖信號電路由源節點產生，目的節點并行接收；

2]授時

2.1]當分布式系統在時間T時刻需要授時時，源節點啟動一個σ計時，計算T+σ值，并將T+σ值通過網絡發送到目的節點；

所述σ≥T1+T2+T3，其中T1≥τ1、T2≥τ2、T3≥τ3，其中τ1為分布式系統網絡的最大延遲時間(含抖動時間)，τ2為源節點應用程序將一個時間值發送到網絡上的最大延遲時間，τ3為目的節點從網絡上接收時間值存入計時器的延遲時間；

2.2]目的節點從網絡上接收到時間數據T+σ后，將該數據存入計時器；

2.3]當源節點σ計時計時終了(即到達時間T+σ時)，發送同步脈沖信號；

2.4]目地節點檢測到同步脈沖信號的跳變時，啟動目的節點計時器開始計時，整個授時過程結束。

上述步驟2.1中，只需T1≥τ1、T2≥τ2、T3≥τ3即可滿足本方法基本要求，但如果滿足2τ1≥T1≥τ1、2τ2≥T2≥τ2、2τ3≥T3≥τ3，可達到較理想的精度。

上述步驟2.2中，利用v＝ω1+ω2+ω3+ω4+ω5可進一步提高時間同步精度，其中ω1為同步脈沖信號電路跳變過程中邏輯值未變的時間、ω2為同步脈沖信號電路邏輯值處于未知狀態的時間，ω3為同步脈沖信號電路邏輯值已經改變的時間，ω4為源節點發送同步脈沖信號的延遲時間，ω5為目的節點接收同步信號后啟動計時器開始計時的延遲時間，其步驟是：在接收到時間數據T+σ后，將T+σ+v存儲在計時器中。

本發明的優點在于：

該方法在對分布式系統網絡和計時器硬件要求不高的情況下，實現了分布式系統的高精度授時，授時精度最高可達到ns級別。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明處理流程圖。

具體實施方式

本發明主要是針對基于網絡的分布式系統授時方法精度不高的缺點，提出了一種基于網絡，并利用同步脈沖信號電路實現的分布式系統授時方法，該方法大大提高了系統的授時精度。

方案面向的系統是需要高精度授時的分布式系統，它在以往通過網絡進行授時的方法的基礎上，利用同步脈沖信號電路作為授時時間啟動的信號，大大提高了系統授時的精度。

以下結合附圖對該用于分布式系統的高精度授時方法進行詳細說明，如圖1、圖2所示，該方法包括以下步驟：

1]建立系統

通常的需要授時的分布式系統由授時的源節點、授時的目的節點和系統網絡組成，本方案在此基礎上，需要增加同步脈沖信號電路(根據不同的條件可選擇相應的物理實現)，該電路由源節點產生，目的節點并行接收，如圖1所示；

2]授時

2.1]當分布式系統在時間T時刻需要授時時，源節點啟動一個σ計時，計算T+σ值，并將T+σ值通過網絡發送到目的節點；

設定σ≥T1+T2+T3，在該范圍內選定一個σ值，其中T1≥τ1、T2≥τ2、T3≥τ3，為了提高授時精度，一般對T1、T2、T3設定上限，以2τ1≥T1≥τ1、2τ2≥T2≥τ2、2τ3≥T3≥τ3為佳，其中τ1為分布式系統網絡的最大延遲時間(含抖動時間)，τ2為源節點應用程序將一個時間值發送到網絡上的最大延遲時間，τ3為目的節點從網絡上接收時間值存入計時器的延遲時間。