[发明专利]用于分布式系统的高精度授时方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度授时方法，具体涉及一种用于分布式系统的高精度授时方法。

背景技术

当前，分布式系统的授时主要通过系统网络完成。通常的需要授时的分布式系统由授时的源节点、授时的目的节点和系统网络组成；尽管有各种算法提高授时精度，但由于网络本身存在延迟、抖动和不确定性，其精度一直不高。

发明内容

本发明提供一种用于分布式系统的高精度授时方法，主要解决了现有基于网络的用于分布式系统的授时方法精度低的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该用于分布式系统的高精度授时方法，包括以下步骤：

1]建立系统

该系统包括授时的源节点、授时的目的节点、系统网络和同步脉冲信号电路；所述同步脉冲信号电路由源节点产生，目的节点并行接收；

2]授时

2.1]当分布式系统在时间T时刻需要授时时，源节点启动一个σ计时，计算T+σ值，并将T+σ值通过网络发送到目的节点；

所述σ≥T1+T2+T3，其中T1≥τ1、T2≥τ2、T3≥τ3，其中τ1为分布式系统网络的最大延迟时间(含抖动时间)，τ2为源节点应用程序将一个时间值发送到网络上的最大延迟时间，τ3为目的节点从网络上接收时间值存入计时器的延迟时间；

2.2]目的节点从网络上接收到时间数据T+σ后，将该数据存入计时器；

2.3]当源节点σ计时计时终了(即到达时间T+σ时)，发送同步脉冲信号；

2.4]目地节点检测到同步脉冲信号的跳变时，启动目的节点计时器开始计时，整个授时过程结束。

上述步骤2.1中，只需T1≥τ1、T2≥τ2、T3≥τ3即可满足本方法基本要求，但如果满足2τ1≥T1≥τ1、2τ2≥T2≥τ2、2τ3≥T3≥τ3，可达到较理想的精度。

上述步骤2.2中，利用v＝ω1+ω2+ω3+ω4+ω5可进一步提高时间同步精度，其中ω1为同步脉冲信号电路跳变过程中逻辑值未变的时间、ω2为同步脉冲信号电路逻辑值处于未知状态的时间，ω3为同步脉冲信号电路逻辑值已经改变的时间，ω4为源节点发送同步脉冲信号的延迟时间，ω5为目的节点接收同步信号后启动计时器开始计时的延迟时间，其步骤是：在接收到时间数据T+σ后，将T+σ+v存储在计时器中。

本发明的优点在于：

该方法在对分布式系统网络和计时器硬件要求不高的情况下，实现了分布式系统的高精度授时，授时精度最高可达到ns级别。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明处理流程图。

具体实施方式

本发明主要是针对基于网络的分布式系统授时方法精度不高的缺点，提出了一种基于网络，并利用同步脉冲信号电路实现的分布式系统授时方法，该方法大大提高了系统的授时精度。

方案面向的系统是需要高精度授时的分布式系统，它在以往通过网络进行授时的方法的基础上，利用同步脉冲信号电路作为授时时间启动的信号，大大提高了系统授时的精度。

以下结合附图对该用于分布式系统的高精度授时方法进行详细说明，如图1、图2所示，该方法包括以下步骤：

1]建立系统

通常的需要授时的分布式系统由授时的源节点、授时的目的节点和系统网络组成，本方案在此基础上，需要增加同步脉冲信号电路(根据不同的条件可选择相应的物理实现)，该电路由源节点产生，目的节点并行接收，如图1所示；

2]授时

2.1]当分布式系统在时间T时刻需要授时时，源节点启动一个σ计时，计算T+σ值，并将T+σ值通过网络发送到目的节点；

设定σ≥T1+T2+T3，在该范围内选定一个σ值，其中T1≥τ1、T2≥τ2、T3≥τ3，为了提高授时精度，一般对T1、T2、T3设定上限，以2τ1≥T1≥τ1、2τ2≥T2≥τ2、2τ3≥T3≥τ3为佳，其中τ1为分布式系统网络的最大延迟时间(含抖动时间)，τ2为源节点应用程序将一个时间值发送到网络上的最大延迟时间，τ3为目的节点从网络上接收时间值存入计时器的延迟时间。