[发明专利]一种网络仪器用时间同步系统及方法

说明书

本发明公开了一种网络仪器用时间同步系统及方法，该系统包括树型仪器网关、与树型仪器网关根节点连接的控制中心、以及与树型仪器网关叶子节点连接的网络仪器，树型仪器网关由位于树型仪器网关根节点位置处的主仪器网关和与主仪器网关连接的树杈仪器网关组成，控制中心通过以太网通信模块与主仪器网关进行通信，主仪器网关上连接有用于同步本地时钟的GPS时间源；该方法包括步骤：一、主仪器网关的时间同步；二、第i层仪器网关的时间同步；三、N次重复步骤二，直至完成第N层仪器网关的时间同步过程；四、网络仪器的时间同步。本发明设计新颖，减少网络仪器之间的数据传输干扰，提高了网络传输的效率和时间同步精度。

技术领域

本发明属于时间同步技术领域，具体涉及一种网络仪器用时间同步系统及方法。

背景技术

计算机技术、微电子技术和网络技术的迅速发展，不断推动着测量仪器朝着数字化和智能化方向变革，测量仪器的工作模式也由早期的单台独立工作发展成为多台智能仪器的协同工作。如今，在一些关键领域，如航海、航天、国防等，使用的大型自动测试系统可能含有成百上千台智能仪器，为了确保整个测试系统高效稳定工作，这些仪器之间的连接总线尤为重要。现有的通过以太网作为连接总线的网络仪器系统一般采用平面结构，将控制中心和所有的网络仪器均挂接在通信总线上，参阅图1，图1为现有技术采用的时间同步系统的结构连接示意图，这种结构存在以下不足：第一，每台网络仪器只需要将测量数据传输到控制中心，不需要传输给其他仪器，因此每台仪器向控制中心上传测量数据时应该尽量不影响其他仪器与控制中心的通信，然而以太网总线采用带冲突检测的载波监听多路访问协议，如果网络中有一台仪器正在发送数据，其他仪器即使有数据需要立即发送，也必须等待，当网络中连接大量网络仪器时，网络传输效率将会严重下降，此时，无论是一般的测量数据，还是针对系统更为重要的时间同步信息，网络都无法保证及时准确地传输；第二，网络中连接的每台仪器必须采用相同的时间同步协议，否则无法完成全网统一的时间同步。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种网络仪器用时间同步系统，其设计新颖合理，通过树型仪器网关结构，采用分层次的方式对整个网络仪器系统进行时间同步，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种网络仪器用时间同步系统，其特征在于：包括树型仪器网关、与所述树型仪器网关根节点连接的控制中心、以及与所述树型仪器网关叶子节点连接的网络仪器，所述树型仪器网关由位于所述树型仪器网关根节点位置处的主仪器网关和与主仪器网关连接的树杈仪器网关组成，所述树杈仪器网关由N层仪器网关组成，其中，N取正整数且N≥1，N层仪器网关中的第i层仪器网关包括至少两个第i级仪器网关，第i级仪器网关由与该第i级仪器网关连接的前1级仪器网关控制同步，i为正整数且i＝1，2，3，…，N；第N级仪器网关与网络仪器进行通信，控制中心通过以太网通信模块与主仪器网关进行通信，主仪器网关上连接有用于同步本地时钟的GPS时间源。

上述的一种网络仪器用时间同步系统，其特征在于：所述N＝1，所述树杈仪器网关由1层仪器网关组成，1层仪器网关包括至少两个第1级仪器网关，主仪器网关为第1级仪器网关的前1级仪器网关，第1级仪器网关通过以太网通信模块与主仪器网关和网络仪器均进行通信。

上述的一种网络仪器用时间同步系统，其特征在于：所述N＝2，所述树杈仪器网关由2层仪器网关组成，所述2层仪器网关中的第1层仪器网关包括至少两个第1级仪器网关，所述2层仪器网关中的第2层仪器网关包括至少两个第2级仪器网关，第1级仪器网关为第2级仪器网关的前1级仪器网关，第1级仪器网关通过以太网通信模块与主仪器网关进行通信，第2级仪器网关由与该第2级仪器网关连接的前1级仪器网关控制同步，第2级仪器网关通过以太网通信模块与网络仪器进行通信。