[发明专利]一种用于以太网分布式节点的平滑同步方法

说明书

本发明涉及到用于以太网分布式节点的平滑同步方法，系统为主从式架构，包括分布式主节点和分布式从节点，分布式主节点在使能状态下发送特定网络包，分布式从节点根据配置信息确定接收分布式主节点发送的特定网络包并以特定网络包的时间，产生网络定时信号；分布式从节点基于自身从节点系统时钟产生本地定时信号；分布式从节点根据相位差比较算法获取网络定时信号与本地定时信号之间的相位差；根据频率差比较算法获取网络定时信号与本地定时信号之间频率差再以频率调整算法，通过频率调整信号调整自身从节点系统时钟频率，改变本地定时信号的周期直至相位差为零或保持预设常数值；本方案可实现以太网中所有节点能够平滑地实现同步。

技术领域

本发明涉及以太网通信领域，具体涉及一种用于以太网分布式节点的平滑同步方法。

背景技术

在分布式系统中，各分布式节点往往需要同步，影响各分布式节点不同步的原因主要有以下几点：

1)分布式设备上电不同时，造成分布式设备之间有相位差；

2)分布式设备晶振相互独立，晶振受温度及使用周期的影响，任意两个晶振都会有独立的频率和相位，经过长时间的积累，分布式节点之间会形成明显的不同步现象；

3)网络中断造成的不同步；

4)网络路径延时造成的不同步，路径延时来自交换机和网线。

目前分布式网络系统中常用的节点同步方法是根据IEEE1588协议实现高精度同步，其实现方式采用一个独立的芯片对特定网络数据包加入时间戳，这个时间戳记录了数据包发出或者到达设备的精确时间，其优点是同步精度高，但增加了系统实施复杂度。对于某些系统，直接修改时间进行同步矫正易造成系统或者节点功能失常。以分布式显示节点系统为例，显示设备对视频时序敏感度非常高，直接修改时序进行同步矫正易造成屏幕中断工作的现象，因此需要更加平滑的同步方式来实现同步。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种用于以太网分布式节点的平滑同步方法，目的在于根据配置信息，使得以太网中所有节点能够平滑地实现同步。

一种用于以太网分布式节点的平滑同步方法，基于该方法搭建的系统为主从式架构，存在正整数个分布式主节点和正整数个分布式从节点；分布式主节点在使能状态下，将周期性的发送特定网络包到以太网中；分布式从节点根据配置信息确定接收对应的分布式主节点发送的特定网络包，并基于收到的特定网络包的时间，产生周期性的网络定时信号；分布式从节点基于自身的从节点系统时钟产生周期性的本地定时信号；分布式从节点根据相位差比较算法获取网络定时信号与本地定时信号之间的相位差；分布式从节点根据频率差比较算法获取网络定时信号与本地定时信号之间的频率差；分布式从节点根据频率调整算法，通过频率调整信号调整自身从节点系统时钟频率，进而改变本地定时信号的周期，直至相位差比较算法所获取的相位差为零或者保持预设的常数值。

作为优选方案，上述用于以太网分布式节点的平滑同步方法，其中，分布式主节点具有至少一个以太网网口，可以发送特定网络包；分布式主节点具有使能和非使能两种状态；在使能状态下，主节点周期性的发送特定网络包，发送的周期可以动态配置；在非使能状态下，主节点不发送特定网络包。

作为优选方案，上述用于以太网分布式节点的平滑同步方法，其中，分布式从节点具有至少一个以太网网口，可以接收以太网网络包；分布式从节点至少具有一个时钟源，其中一个为从节点系统时钟；分布式从节点可产生频率调整信号，频率调整信号为模拟信号或者数字信号；分布式从节点具有相位差标记信号；分布式从节点具有第一计数器，第二计数器和第三计数器。

作为优选方案，上述用于以太网分布式节点的平滑同步方法，其中，从节点系统时钟的频率受频率调整信号控制，可提高或降低；从节点系统时钟的频率大于或者等于以太网数据传输的工作频率。