[發(fā)明專利]一種分布式時(shí)鐘同步方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810935265.9
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN109150358B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉;康立毅;郭志川
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所;北京中科智網(wǎng)科技有限公司
• 主分類號(hào): H04J3/06
• 分類號(hào): H04J3/06
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;王宇楊

1.一種分布式時(shí)鐘同步方法，所述方法包括：

步驟1)在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘的同一時(shí)刻，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和與它相鄰的若干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)逐一比較時(shí)鐘性能，根據(jù)比較結(jié)果將相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘性能設(shè)置為“優(yōu)”或“劣”，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)時(shí)鐘性能優(yōu)劣表；

步驟2)每個(gè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身的時(shí)鐘性能優(yōu)劣表計(jì)算與若干個(gè)時(shí)鐘性能為“優(yōu)”的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的第一平均時(shí)鐘偏差值，

如果第一平均時(shí)鐘值偏差小于穩(wěn)定閾值，從若干個(gè)時(shí)鐘性能為“優(yōu)”的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選取出性能優(yōu)且穩(wěn)定的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所述性能優(yōu)且穩(wěn)定的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為時(shí)鐘性能為“優(yōu)”且第一平均時(shí)鐘值偏差小于穩(wěn)定閾值的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與性能優(yōu)且穩(wěn)定的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第二平均時(shí)鐘偏差值，并使用第二平均時(shí)鐘偏差值調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘；

如果第一平均時(shí)鐘偏差值大于抖動(dòng)閾值，計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所有相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三平均時(shí)鐘偏差值，并使用第三平均時(shí)鐘偏差值調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘；

如果第一平均時(shí)鐘偏差值大于穩(wěn)定閾值且小于抖動(dòng)閾值，使用第一平均時(shí)鐘偏差調(diào)值整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式時(shí)鐘同步方法，其特征在于，所述步驟1)包括：

步驟1-1)取任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A，它的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)形成集合為H，共有K個(gè)相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；

步驟1-2)從集合H中選取一個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)B；

步驟1-3)計(jì)算所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘之間的時(shí)鐘偏差值1，以及相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘之間的時(shí)鐘偏差值2，比較時(shí)鐘偏差值1與時(shí)鐘偏差值2，如果時(shí)鐘偏差值1大于時(shí)鐘偏差值2，將相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘性能設(shè)置為“優(yōu)”；如果時(shí)鐘偏差值1小于時(shí)鐘偏差值2，將相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘性能設(shè)置為“劣”；執(zhí)行步驟1-6)；如果時(shí)鐘偏差值1等于時(shí)鐘偏差值2，執(zhí)行步驟1-4)；

步驟1-4)計(jì)算所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘之間的時(shí)鐘方差值1，以及相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘之間的時(shí)鐘方差值2，比較時(shí)鐘方差值1與時(shí)鐘方差值2，如果時(shí)鐘方差值1大于時(shí)鐘方差值2，將相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘性能設(shè)置為“優(yōu)”；如果時(shí)鐘方差值1小于時(shí)鐘方差值2，將相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘性能設(shè)置為“劣”；執(zhí)行步驟1-6)；如時(shí)鐘方差值1等于時(shí)鐘方差值2，執(zhí)行步驟1-5)；

步驟1-5)比較所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A和與相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘標(biāo)識(shí)符值，如果相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘標(biāo)識(shí)符值小于所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘標(biāo)識(shí)符值，將相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘性能設(shè)置為“優(yōu)”；如果相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘標(biāo)識(shí)符值大于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘標(biāo)識(shí)符值，將相鄰節(jié)點(diǎn)B的時(shí)鐘性能設(shè)置為“劣”；執(zhí)行步驟1-6)；

步驟1-6)將含有時(shí)鐘性能的相鄰節(jié)點(diǎn)B添加到時(shí)鐘性能優(yōu)劣表；將相鄰節(jié)點(diǎn)B從集合H中刪除，轉(zhuǎn)入步驟1-2)，直至集合H為空。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式時(shí)鐘同步方法，其特征在于，所述步驟2)包括：

步驟2-1)取任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘性能優(yōu)劣表，通過PTP協(xié)議延遲請求應(yīng)答機(jī)制計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A與其每個(gè)時(shí)鐘性能為“優(yōu)”的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘偏差值，然后求出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的第一平均時(shí)鐘偏差值；

步驟2-2)若當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的第一平均時(shí)鐘偏差值小于穩(wěn)定閾值，則當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A是穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟2-3)；否則，若當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的第一平均時(shí)鐘偏差值大于抖動(dòng)閾值，執(zhí)行步驟2-5)，否則，執(zhí)行步驟2-6)；

步驟2-3)從當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘性能為“優(yōu)”的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，選出狀態(tài)為穩(wěn)定的節(jié)點(diǎn)為比網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A性能優(yōu)且穩(wěn)定的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；

步驟2-4)通過PTP協(xié)議延遲請求應(yīng)答機(jī)制計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A與比網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A性能優(yōu)且穩(wěn)定的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘偏差，再求出第二平均時(shí)鐘偏差值，根據(jù)所述的第二平均時(shí)鐘偏差值調(diào)整網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘，使當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A與比其性能優(yōu)且穩(wěn)定的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)保持時(shí)鐘同步；

步驟2-5)分別計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A與它所有相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘偏差，再求出第三平均時(shí)鐘偏差值，根據(jù)所述的第三平均時(shí)鐘偏差值調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘，使當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A與它所有相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)保持時(shí)鐘同步；

步驟2-6)根據(jù)第一平均時(shí)鐘偏差值調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A的時(shí)鐘，使當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A與若干個(gè)時(shí)鐘性能為“優(yōu)”的相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間保持時(shí)鐘同步。