[發明專利]一種用于以太網分布式節點的平滑同步方法

有效

• 申請號: 201910229485.4
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN111740799B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 劉正
• 申請（專利權）人: 無錫思朗電子科技有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 上海浙晟知識產權代理事務所(普通合伙) 31345
• 代理人: 楊小雙

本發明涉及到用于以太網分布式節點的平滑同步方法，系統為主從式架構，包括分布式主節點和分布式從節點，分布式主節點在使能狀態下發送特定網絡包，分布式從節點根據配置信息確定接收分布式主節點發送的特定網絡包并以特定網絡包的時間，產生網絡定時信號；分布式從節點基于自身從節點系統時鐘產生本地定時信號；分布式從節點根據相位差比較算法獲取網絡定時信號與本地定時信號之間的相位差；根據頻率差比較算法獲取網絡定時信號與本地定時信號之間頻率差再以頻率調整算法，通過頻率調整信號調整自身從節點系統時鐘頻率，改變本地定時信號的周期直至相位差為零或保持預設常數值；本方案可實現以太網中所有節點能夠平滑地實現同步。

技術領域

本發明涉及以太網通信領域，具體涉及一種用于以太網分布式節點的平滑同步方法。

背景技術

在分布式系統中，各分布式節點往往需要同步，影響各分布式節點不同步的原因主要有以下幾點：

1)分布式設備上電不同時，造成分布式設備之間有相位差；

2)分布式設備晶振相互獨立，晶振受溫度及使用周期的影響，任意兩個晶振都會有獨立的頻率和相位，經過長時間的積累，分布式節點之間會形成明顯的不同步現象；

3)網絡中斷造成的不同步；

4)網絡路徑延時造成的不同步，路徑延時來自交換機和網線。

目前分布式網絡系統中常用的節點同步方法是根據IEEE1588協議實現高精度同步，其實現方式采用一個獨立的芯片對特定網絡數據包加入時間戳，這個時間戳記錄了數據包發出或者到達設備的精確時間，其優點是同步精度高，但增加了系統實施復雜度。對于某些系統，直接修改時間進行同步矯正易造成系統或者節點功能失常。以分布式顯示節點系統為例，顯示設備對視頻時序敏感度非常高，直接修改時序進行同步矯正易造成屏幕中斷工作的現象，因此需要更加平滑的同步方式來實現同步。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種用于以太網分布式節點的平滑同步方法，目的在于根據配置信息，使得以太網中所有節點能夠平滑地實現同步。

一種用于以太網分布式節點的平滑同步方法，基于該方法搭建的系統為主從式架構，存在正整數個分布式主節點和正整數個分布式從節點；分布式主節點在使能狀態下，將周期性的發送特定網絡包到以太網中；分布式從節點根據配置信息確定接收對應的分布式主節點發送的特定網絡包，并基于收到的特定網絡包的時間，產生周期性的網絡定時信號；分布式從節點基于自身的從節點系統時鐘產生周期性的本地定時信號；分布式從節點根據相位差比較算法獲取網絡定時信號與本地定時信號之間的相位差；分布式從節點根據頻率差比較算法獲取網絡定時信號與本地定時信號之間的頻率差；分布式從節點根據頻率調整算法，通過頻率調整信號調整自身從節點系統時鐘頻率，進而改變本地定時信號的周期，直至相位差比較算法所獲取的相位差為零或者保持預設的常數值。

作為優選方案，上述用于以太網分布式節點的平滑同步方法，其中，分布式主節點具有至少一個以太網網口，可以發送特定網絡包；分布式主節點具有使能和非使能兩種狀態；在使能狀態下，主節點周期性的發送特定網絡包，發送的周期可以動態配置；在非使能狀態下，主節點不發送特定網絡包。

作為優選方案，上述用于以太網分布式節點的平滑同步方法，其中，分布式從節點具有至少一個以太網網口，可以接收以太網網絡包；分布式從節點至少具有一個時鐘源，其中一個為從節點系統時鐘；分布式從節點可產生頻率調整信號，頻率調整信號為模擬信號或者數字信號；分布式從節點具有相位差標記信號；分布式從節點具有第一計數器，第二計數器和第三計數器。

作為優選方案，上述用于以太網分布式節點的平滑同步方法，其中，從節點系統時鐘的頻率受頻率調整信號控制，可提高或降低；從節點系統時鐘的頻率大于或者等于以太網數據傳輸的工作頻率。