[發明專利]一種混合優化時間同步方法

有效

• 申請號: 202211234713.5
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN115642976B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 歐陽建生;胡銳
• 申請（專利權）人: 廣東越新微系統研究院
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04W56/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 龐許倩

本發明涉及一種混合優化時間同步方法，屬于無線通信技術領域，解決了現有技術中存在的無法兼容低網絡時間協議復雜度、高時間同步精度和高通信穩定性的問題。通過使無線網絡中的各節點分別與定位系統建立正常通信；正常通信的節點均啟動主用時間戳，同時關閉改進的PTP網絡時間同步協議，與其它正常通信節點實現時間同步；每個節點均實時監測其自身與定位系統的通信是否正常；若監測到某個節點與定位系統通信故障，則該節點啟動備用時間戳，同時開啟改進的PTP網絡時間同步協議得到該節點與其他正常通信節點的時間偏差，與其它正常通信節點實現時間同步。該方法在滿足低網絡時間協議復雜度的同時，實現了高時間同步精度和高通信穩定性。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種混合優化時間同步方法。

背景技術

在有線網絡或無線網絡通信中，時間同步技術決定了網絡節點之間的通信是否有效，因此對于有線網絡或無線網絡，時間同步技術十分重要。

常見的時間同步方法有兩種，網絡時間協議和GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)，網絡時間協議以NTP(Network?Time?Protocol，網絡時間協議)和PTP(Precision?Time?Protocol，精確時間協議)為代表；其中，NTP不需要硬件的配合，其同步精度為毫秒級，適用于同步精度要求不高的場景；PTP則需要專用的PTP設備，同步精度可達亞微秒級，可用于同步精度要求較高場景；全球定位系統GPS需要設備與衛星通信才能同步，同步精度取決于GPS接收器在給定時間可以與多少衛星通信，最高同步精度可達納秒級，適用于高精度同步要求的場景。

無線網絡受限于網絡節點的功率、復雜性、通信穩定性和同步精度，即，無線網絡的網絡節點功率不宜過大，且復雜度不宜過高，并且要求通信穩定性高、同步精度高。然而，網絡時間協議和全球定位系統GPS都不是針對這些限制而設計的，原因在于，網絡時間協議復雜度太高，時間同步收斂速度慢，而且同步精度不高；全球定位系統GPS同步精度很高，但是無線網絡節點的時間同步過度依賴于衛星通信，無線網絡節點的衛星通信故障會導致時間同步失敗，通信穩定性差。

綜上，目前的無線網絡節點的時間同步方法，存在無法兼容低網絡時間協議復雜度、高時間同步精度和高通信穩定性的問題。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種混合優化時間同步方法，用以解決現有無線網絡節點的時間同步方法所存在的無法兼顧低網絡時間協議復雜度、高時間同步精度和高通信穩定性的問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明實施例提供了一種混合優化時間同步方法，包括如下步驟：

無線網絡中的各節點分別與定位系統建立正常通信；

每個與定位系統正常通信的節點，均啟動主用時間戳，同時關閉改進的PTP網絡時間同步協議，基于所述主用時間戳與其它正常通信節點實現時間同步；

每個節點均實時監測其自身與定位系統的通信是否正常；

若監測到，第i個無線網絡節點與定位系統通信故障，則該節點啟動備用時間戳，同時開啟改進的PTP網絡時間同步協議得到該節點與其他正常通信節點的時間偏差，基于所述備用時間戳和時間偏差與其它正常通信節點實現時間同步；

其中，i屬于1，2，…，N，N為無線網絡中的節點數量，正常通信節點指與定位系統正常通信的節點。

基于上述方法的進一步改進，所述主用時間戳基于標準時鐘和秒脈沖產生；所述備用時間戳基于參考時鐘頻率產生；所述改進的PTP網絡時間同步協議，用于以通信故障節點的備用時間戳標記其從時鐘的收發報文時刻，以正常通信節點的主用時間戳標記其主時鐘的收發報文時刻，基于從時鐘的收發報文時刻和主時鐘的收發報文時刻計算得到時間偏差。