用于分布式设备的时间同步方法及装置与流程

本申请涉及时间同步，尤其涉及一种用于分布式设备的时间同步方法及装置。

背景技术：

1、目前，分布式设备协同工作需统一时间基准，但各分布式设备本地时钟存在频偏和漂移。现有基于网络时间协议或软件时间戳的同步方法精度低、抖动大，受操作系统调度和网络状况影响，难以满足亚毫秒级高确定性同步需求。此外，采用外部高精度时钟源或专用时钟分发网络虽精度高，但成本高、体积大、部署复杂，且室内或屏蔽环境不可用，而传统总线同步则传输距离短、扩展性差。

2、因此，如何实现分布式设备高精度、高确定性的时间同步，亟待解决。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种用于分布式设备的时间同步方法及装置，通过同步通信链路广播授时数据包，从机硬件校验并提取主机时间戳，以增量因子单调平滑校准本地计数器，实现了分布式设备高精度、高确定性的时间同步。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种用于分布式设备的时间同步方法，应用于时间同步系统的第一同步从机，所述时间同步系统包括同步主机、a个同步从机、a个同步通信链路；a为正整数；所述第一同步从机为所述a个同步从机中任意一个，所述方法包括：

3、接收来自所述同步主机的第一差分信号；所述第一差分信号为所述同步主机通过第一同步通信链路，向所述第一同步从机发送的多个授时数据包中的第一授时数据包对应的差分信号；所述第一同步通信链路为所述a个同步通信链路中所述第一同步从机对应的同步通信链路；

4、对所述第一差分信号进行还原处理，得到所述第一授时数据包，并记录所述第一同步从机对应的标准时间戳计数器输出第一标准时间戳；所述标准时间戳计数器以本地时钟周期持续递增且不受增量因子影响；

5、对所述第一授时数据包进行校验处理，得到第一校验结果；

6、当所述第一校验结果为校验成功时，从所述第一授时数据包中解析提取出第一主机时间戳；所述第一主机时间戳由所述同步主机对应的主机时间戳计数器输出得到；

7、根据所述第一主机时间戳和所述第一标准时间戳确定第一增量因子；所述第一增量因子包括以下任意一种：第一数值、第二数值、第三数值；

8、根据所述第一增量因子对所述第一同步从机对应的从机时间戳计数器的输出值进行更新，得到同步时间基准；所述同步时间基准为由所述从机时间戳计数器维护、与所述同步主机的时间体系对齐的本地时间戳序列。

9、第二方面，本申请实施例提供了一种用于分布式设备的时间同步装置，应用于时间同步系统的第一同步从机，所述时间同步系统包括同步主机、a个同步从机、a个同步通信链路；a为正整数；所述第一同步从机为所述a个同步从机中任意一个，所述装置包括：

10、接收模块，用于接收来自所述同步主机的第一差分信号；所述第一差分信号为所述同步主机通过第一同步通信链路，向所述第一同步从机发送的多个授时数据包中的第一授时数据包对应的差分信号；所述第一同步通信链路为所述a个同步通信链路中所述第一同步从机对应的同步通信链路；

11、还原模块，用于对所述第一差分信号进行还原处理，得到所述第一授时数据包，并记录所述第一同步从机对应的标准时间戳计数器输出第一标准时间戳；

12、校验模块，用于对所述第一授时数据包进行校验处理，得到第一校验结果；

13、提取模块，用于当所述第一校验结果为校验成功时，从所述第一授时数据包中解析提取出第一主机时间戳；所述第一主机时间戳由所述同步主机对应的主机时间戳计数器输出得到；

14、确定模块，用于根据所述第一主机时间戳和所述第一标准时间戳确定第一增量因子；所述第一增量因子包括以下任意一种：第一数值、第二数值、第三数值；

15、更新模块，用于根据所述第一增量因子对所述第一同步从机对应的从机时间戳计数器的输出值进行更新，得到同步时间基准；所述同步时间基准为由所述从机时间戳计数器维护、与所述同步主机的时间体系对齐的本地时间戳序列。

16、第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置由上述处理器执行，上述程序包括用于执行本申请实施例第一方面任一方法中的步骤的指令。

17、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中，上述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，上述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。

18、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

19、可见，通过同步主机经同步通信链路向各同步从机广播携带主机时间戳的授时数据包，同步从机对差分信号进行硬件还原、校验并提取主机时间戳，结合不受增量因子影响的标准时间戳计数器确定增量因子，并利用该增量因子对从机时间戳计数器进行更新，得到与同步主机时间体系对齐的同步时间基准，从而实现了分布式设备高精度、高确定性的时间同步。

1.一种用于分布式设备的时间同步方法，其特征在于，应用于时间同步系统的第一同步从机，所述时间同步系统包括同步主机、a个同步从机、a个同步通信链路；a为正整数；所述第一同步从机为所述a个同步从机中任意一个，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一差分信号进行还原处理，得到所述第一授时数据包，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一授时数据包进行校验处理，得到第一校验结果，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一主机时间戳和所述第一标准时间戳确定第一增量因子，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一偏差确定所述第一增量因子，包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一增量因子对所述第一同步从机对应的从机时间戳计数器的输出值进行更新，得到同步时间基准，包括：

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，在所述接收来自所述同步主机的第一差分信号之前，所述方法还包括：

8.一种用于分布式设备的时间同步装置，其特征在于，应用于时间同步系统的第一同步从机，所述时间同步系统包括同步主机、a个同步从机、a个同步通信链路；a为正整数；所述第一同步从机为所述a个同步从机中任意一个，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、通信接口以及一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法中的步骤的指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的方法。