一种网络节点的时钟频率同步方法技术

本发明专利技术提供一种网络节点的时钟频率同步方法，所述方法包括：S1，基于上一次对时过程，获取本次对时过程的起始时间点；S2，根据上一次对时过程的频率偏差，在本次对时过程的起始时间点处，调整从节点相对于主节点的频率偏差，并根据调整后的频率偏差，确定本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。本发明专利技术提供的方法，通过调整从节点相对于主节点的频率偏差，从而使得从节点的本地时钟频率与主节点的参考时钟频率同步。由于频率偏差是各从节点相对于主节点的，而并不依赖于各级中间节点，所以不会产生误差的累积，提高了网络的稳定性和各网络节点间的频率同步的精确性。

A clock frequency synchronization method for network nodes

The invention provides a clock frequency synchronization method for network node, the method comprises the following steps: S1, a process based on the starting time of time, get this time process; S2, according to the frequency deviation on a synchronization process, in the starting time of the synchronization process, adjustment from the node relative to frequency deviation of the master node, and according to the frequency deviation is adjusted, to determine the time of termination time point to the termination point of this process as a starting point in time when the time of the next. The method provided by the invention adjusts the frequency deviation between the slave node and the main node, so that the local clock frequency from the node is synchronized with the reference clock frequency of the main node. Because the frequency deviation is from the slave node to the master node, and does not rely on all levels of intermediate nodes, it will not generate the accumulation of errors, which improves the stability of the network and the accuracy of the frequency synchronization among the network nodes.

【技术实现步骤摘要】
一种网络节点的时钟频率同步方法
本专利技术涉及通信
，更具体地，涉及一种网络节点的时钟频率同步方法。
技术介绍
“手拉手”结构的串联网络因其结构简单和布线方便等优点，被广泛地应用在工业总线和现场会议总线等系统中。数据通过各网络节点的转发，在链路中进行传播。工业总线和现场会议总线等应用对网络节点之间的同步性要求较高，因此必须将各网络节点的本地时钟的频率偏差控制在一个较小的范围内。要将各网络节点的本地时钟的频率偏差控制在一个较小的范围内，就必定要实现各网络节点的本地时钟之间的频率同步。为了实现各网络节点的本地时钟之间的频率同步，各网络节点之间必须交换本地时钟信息，这种本地时钟信息可以是本地时钟信号本身，也可以是包含了本地时钟信息的数据信号。接收本地时钟信息的一方，利用锁相环，将自己的本地时钟同步到发送本地时钟信息的一方。在“手拉手”结构的串联网络中，一般采用的是逐级同步的方式。图1为现有技术中“手拉手”结构的串联网络中的节点时钟频率逐级同步的示意图，如图1所示，Slave#1号从节点向主节点MASTER同步，Slave#2号从节点向Slave#1号从节点同步。依次类推，各从节点逐级同步，最终实现所有节点与主节点时钟的同步。其中Slave#1号节点直接与主节点同步，其它节点则是间接与主节点同步。在逐级同步方式中，下级节点对上级节点有依赖关系。如果某节点的锁相环失效，则它下游的所有节点都将丢失与主节点时钟的同步，从而降低了整个网络的稳定性。另外，同步过程都存在偏差，逐级同步使这种偏差累积，使越处于后级的节点的同步精度越差，从而限制了整个网络的同步精度。专利技术内容本专利技术提供一种克服现有的逐级同步方式中的下级节点对上级节点依赖性高，一旦某级节点出现问题，该节点的后级节点不再与主节点同步；并且，逐级同步方式使得同步精度越来越差的问题的一种网络节点的时钟频率同步方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种网络节点的时钟频率同步方法，所述方法包括：S1，基于上一次对时过程，获取本次对时过程的起始时间点；S2，根据上一次对时过程的频率偏差，在本次对时过程的起始时间点处，调整从节点相对于主节点的频率偏差，并根据调整后的频率偏差，确定本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。优选地，步骤S2包括：S21，获取上一次对时过程的频率偏差；S22，若上一次对时过程的频率偏差大于调整阈值的两倍，则将上一次对时过程的频率偏差的一半作为调整后的频率偏差；若上一次对时过程的频率偏差小于或等于调整阈值的两倍，则将调整阈值作为调整后的频率偏差；S23，根据所述调整后的频率偏差，确定本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。优选地，所述调整阈值为所述节点的时钟频率的最小分辨率。优选地，步骤S21包括：S211，获取上一次对时过程的对时偏差的累积量；S212，根据上一次对时过程的对时偏差的累积量，获取所述上一次对时过程的频率偏差。优选地，步骤S211包括：S2111，获取上一次对时过程的起始时间点处，所述从节点相对于所述主节点的起始对时偏差；并获取上一次对时过程的终止时间点处，所述从节点相对于所述主节点的终止对时偏差；S2112，根据所述起始对时偏差和所述终止对时偏差，获取所述上一次对时过程的对时偏差的累积量。优选地，步骤S212包括：S2121，获取上一次对时过程的时间长度；S2122，根据上一次对时过程的时间长度和上一次对时过程的对时偏差的累积量，获取所述上一次对时过程的频率偏差。优选地，步骤S23包括：对于本次对时过程，每隔一定的时间间隔，获取所述调整后的频率偏差随时间的累积量；将所述调整后的频率偏差随时间的累积量等于或大于预设阈值时的时间点作为本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。优选地，步骤S1之前，还包括：S0，在初始对时过程的起始时间点处，将所述从节点相对于所述主节点的对时偏差调整为0。根据本专利技术的另一个方面，提供一种网络节点的时钟频率同步设备，所述设备包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的同步方法。根据本专利技术的再一个方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述的同步方法。本专利技术提供的一种网络节点的时钟频率同步方法，通过利用协议数据，而不是信号波形来传递时钟信息，以完全数字化的方式获取从节点相对于主节点的对时偏差，并通过对时偏差获取频率偏差，进而通过调整从节点相对于主节点的频率偏差，从而使得从节点的本地时钟频率与主节点的参考时钟频率同步。由于频率偏差是各从节点相对于主节点的，而并不依赖于各级中间节点，所以不会产生误差的累积，提高了网络的稳定性和各网络节点间的频率同步的精确性。附图说明图1为现有技术中“手拉手”结构的串联网络中的节点时钟频率逐级同步的示意图；图2为根据本专利技术实施例提供的一种网络节点的时钟频率同步方法的流程图；图3为根据本专利技术实施例提供的一种通过IEEE1588协议获取主节点的计时信息的时序图；图4为根据本专利技术实施例提供的计算初始对时过程的频率偏差的示意图；图5为根据本专利技术实施例提供的一种调整本地时钟频率的过程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在逐级同步方式中，下级节点对上级节点有依赖关系。如果某节点的锁相环失效，则它下级的所有节点都将不再与主节点同步，从而降低了整个网络的稳定性。另外，同步过程都存在偏差，逐级同步使这种偏差累积，使越处于下级的节点的同步精度越差，从而限制了整个网络的同步精度。为了克服现有的逐级同步方式所带来的缺陷，本专利技术提供一种网络节点的时钟频率同步方法。图2为根据本专利技术实施例提供的一种网络节点的时钟频率同步方法的流程图，如图2所示，所述方法包括：S1，基于上一次对时过程，获取本次对时过程的起始时间点。S2，根据上一次对时过程的频率偏差，在本次对时过程的起始时间点处，调整从节点相对于主节点的频率偏差，并根据调整后的频率偏差，确定本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。具体地，主节点和从节点均为网络节点。“主”和“从”仅用于在功能上区分不同的网络节点，其中，主节点与从节点的功能的不同之处在于：主节点的参考时钟具有一个参考时钟频率，多个从节点需要调整自身的本地时钟，以使得自身的本地时钟频率与主节点的时钟频率一致。在本实施例中，将从节点调整自身的本地时钟，以使得自身的本地时钟频率与主节点的时钟频率一致的这个过程称为“对时过程”。其中，对时过程是一个持续的过程，并且，每一次对时过程都是基于上一次对时过程来进行操作的。本实施例仅对一次对时过程进行说明：如步骤S1所述，基于上一次对时过程，获取本次对时过程的起始时间点。其中，本次对时过程的起始时间点为上一次对时过程的终止时间点。如步骤S2所述，根据上一次对时过程的频率偏差，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络节点的时钟频率同步方法，其特征在于，包括：S1，基于上一次对时过程，获取本次对时过程的起始时间点；S2，根据上一次对时过程的频率偏差，在本次对时过程的起始时间点处，调整从节点相对于主节点的频率偏差，并根据调整后的频率偏差，确定本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。

【技术特征摘要】
1.一种网络节点的时钟频率同步方法，其特征在于，包括：S1，基于上一次对时过程，获取本次对时过程的起始时间点；S2，根据上一次对时过程的频率偏差，在本次对时过程的起始时间点处，调整从节点相对于主节点的频率偏差，并根据调整后的频率偏差，确定本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。2.根据权利要求1所述的同步方法，其特征在于，步骤S2包括：S21，获取上一次对时过程的频率偏差；S22，若上一次对时过程的频率偏差大于调整阈值的两倍，则将上一次对时过程的频率偏差的一半作为调整后的频率偏差；若上一次对时过程的频率偏差小于或等于调整阈值的两倍，则将调整阈值作为调整后的频率偏差；S23，根据所述调整后的频率偏差，确定本次对时过程的终止时间点，以将所述本次对时过程的终止时间点作为下一次对时过程的起始时间点。3.根据权利要求2所述的同步方法，其特征在于，所述调整阈值为所述节点的时钟频率的最小分辨率。4.根据权利要求2所述的同步方法，其特征在于，步骤S21包括：S211，获取上一次对时过程的对时偏差的累积量；S212，根据上一次对时过程的对时偏差的累积量，获取所述上一次对时过程的频率偏差。5.根据权利要求4所述的同步方法，其特征在于，步骤S211包括：S2111，获取上一次对时过程的起始时间点处，所述从节点相对于所述主节点的起始对时偏差；并获取上一次对时过程的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振华，陈洪顺，曹忻军，唐劼，
申请(专利权)人：北京飞利信电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11