[发明专利]一种时钟同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种时钟同步方法。

背景技术

传统的多跳网络为规避精确时间同步问题，一般采用基于竞争MAC方案，如SMC，T-MAC等，采用逐跳周期同步方案，因而，同步开销大，网络信道利用率低、网络延迟大。而80年代以来，第三代军用战术分组网络（3GALE，现称数据链）为提高信道利用率、降低网络延迟以及精确定位，已广泛采用混合MAC方案，因而要求精确时间同步。由于军用网络设备可以配置GPS等精确时钟源或获得基地台精确授时（如我国陕西天文台军用时间授时，美国南卡罗莱纳军用时间授时台等），同步问题并不突出，但都以昂贵的成本达到。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时钟同步方法，包括以下步骤：

一种时钟同步方法，其包括以下步骤：

定义一第一时钟，该第一时钟包括运行速率以及本地偏移；

设置若干测量节点，这些测量节点依次相邻排列，任意一个测量节点至少发送其自身的的时钟估计消息给其相邻的邻居节点；

定义一本地时钟斜率并对其进行相对斜率估计，该斜率用于决定时钟的运行速度；

定义一相对于所述第一时钟的第二时钟，并将所述第二时钟设置为一随机数，所述若干测量节点以及第一时钟的斜率通过该第二时钟参考得到；

对该第二时钟进行斜率补偿。

在本发明的一个优选实施例中，时钟同步方法还包括一平均时间同步协议，所述平均时间同步协议包括：相对斜率估计、斜率补偿以及偏移补偿。

特别需要说明的是，相对斜率估计采用MAC层时戳技术。

特别需要说明的是，斜率补偿基于本地信息交换，测量节点保持自己对全局变量的估计，然后通过对各自的邻居节点的相对估计的平均进行更新。

特别需要说明的是，偏移补偿中的第二时钟斜率相同并以相同速率运行。

在本发明的一个优选实施例中，第一时钟的运行速率以及本地偏移的更新速率低于其他参数的变化时间。

在本发明的一个优选实施例中，第一时钟的运行速率以及本地偏移由初始条件和通信拓扑决定。

本发明的有益效果在于：

一条邻居节点通过本发明的方法共同认同某个虚拟时间为一致时间，即可达到同步。由于网络拓朴分布式特点，若2—跳邻域的时间达到一致性，必然使得全网络时间一致，有效节约成本。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明所述的时钟同步方法，包括以下步骤：

定义一第一时钟，该第一时钟包括运行速率以及本地偏移；

设置若干测量节点，任意节点至少发送其自身的的时钟估计消息给邻居节点；其中：

τ_i(t)＝α_it+β_i

其中τ_i是本地时钟读数，α_i是本地时钟斜率，决定时钟运行速度；β_i是本地时钟偏移，由于节点不可能获得绝对参考时间，因而无法计算参数α_i和β_i。然而，通过测量节点i相对另一个节点j的本地时钟，可以得到间接信息。事实上，上述方程代入节点j的方程得到：