一种权重柔性递减调整的时间同步方法技术

本发明专利技术提供了一种权重柔性递减调整的时间同步方法，涉及网络通信技术领域，解决了目前采用绝对差值调整网络同步时差而导致的网络运行稳定性差的技术问题。包括异层调整系数、同层调整系数、比较误差及实际误差，引入所述层调整系数、同层调整系数的构建规则，以及实际误差与所述异层调整系数、同层调整系数、比较误差之间的数学关系。本发明专利技术充分兼顾了快速时间同步和平滑稳定同步运行，有效提升了网络中每一个节点的稳定同步性能，保证了整个网络的稳定同步运行。络的稳定同步运行。络的稳定同步运行。

【技术实现步骤摘要】
一种权重柔性递减调整的时间同步方法


[0001]本专利技术涉及网络通信
，尤其涉及一种权重柔性递减调整的时间同步方法。

技术介绍

[0002]在MESH通信系统中，往往由一个中心节点和若干个子节点组成，采用无线和载波两种传输介质。根据到中心节点的传输关系，子节点分布在中心节点周边的若干层次中。
[0003]在这个典型的MESH通信系统中。中心节点发送周期性的中心信标，第 1层子节点根据接收到的中心信标实现时间同步并适时转发信标，其它各层节点根据接收到的中心信标或转发信标实现时间同步并继续转发信标，直至网络最外一层实现时间同步。在一个较长的同步周期内，节点只同步一次，其运行稳定性是较难保证的，事实上，对于基于时间同步的MESH通信系统，网内任何节点，在一个同步周期内，可以收到不同层次的多个节点的转发信标帧，也可能收到同一层次的多个节点的转发信标帧。参考这些信标帧，节点可以在同步周期的不同时刻，多次调整本地同步计时器，改善节点自身的同步性能。
[0004]但是，因为元器件离散性、电源供电差异性等影响，每个节点的时间计数器在运行中相对中心节点会存在不同程度的时间误差，各子节点转发的信标比较中心信标也就会存在不同的时间误差，时间有前有后，差值有大有小。节点接收到这些不同的信标，普遍采用的是每一次都是按照绝对差值计算调整。
[0005]然而，采用通用的绝对差值调整方法会导致时间计数器对比中心节点会在时间上忽前忽后、偏移量忽大忽小，产生很大的时间抖动。因此，这种简单的即时绝对误差调整方法，通信网络的时间抖动就会比较大，无助于有效改善通信网络的稳定运行。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了充分利用一个同步周期内的不同信标作为时间参考，兼顾节点快速同步和稳定运行两个方面的实际需求，有效提高MESH网络的稳定同步和可靠运行工作性能，提供了一种权重柔性递减调整的时间同步方法。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种权重柔性递减调整的时间同步方法，包括异层调整系数、同层调整系数、比较误差及实际误差。时间同步方法包括如下步骤：
[0008]S100、构建所述异层调整系数A；
[0009]S200、构建所述同层调整系数B；
[0010]S300、通过所述网络各节点的计数器本地时间T1、信标接收时隙T2计算所述比较误差C；
[0011]S400、获取所述第一节点的即时同步时间，并确定所述异层调整系数A、同层调整系数B、比较误差记C的值，与所述即时同步时间一起存入记录器，并计算所述第一节点的实际误差D；
[0012]S500、根据所述实际误差D调整所述第一节点的即时同步时间，进行实时间同步。
[0013]进一步地，步骤S100具体为：将网络的第一层各节点的所述异层调整系数均设置为1，网络层级每增加一层该层各节点的所述异层调整系数均减去 0.2；当所述异层调整系数减少至0时，保持0值不变；所述第一层的网络层级编号为1，并由与中心节点直接通信连接的节点构成。
[0014]进一步地，步骤S200具体为：当第k层网络中的第一节点收到第m层发送或转发的第一个信标时，将所述同层调整系数设置为1，此后，每收到一个所述第m层发送或转发的信标其所述同层调整系数均减去0.2；当所述同层调整系数减少至0时，保持0值不变；所述第k层、第m层的网络层级编号分别为k、m，且k、m均不小于1；
[0015]进一步地，若步骤S100、S200中的所述第一节点为父节点，所述异层调整系数、同层调整系数均增加0.2，且增加后的所述异层调整系数、同层调整系数均不大于1。
[0016]进一步地，所述比较误差记C的计算公式为：
[0017]C＝T1
‑
T2
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(1)；
[0018]所述第一节点的实际误差为：
[0019]D＝A*B*C
ꢀꢀ
(2)。
[0020]进一步地，步骤S500中，所述第一节点的即时同步时间确定方法如下：
[0021]S510、所述第一节点等待接受信标；
[0022]S520、所述信标若为中心信标，根据所述中心信标时隙确定所述第一节点的即时同步时间T3；
[0023]S530、所述信标若为转发信标，根据所述转发信标时隙确定所述第一节点的即时同步时间T3。
[0024]进一步地，所述第一节点的即时同步时间为所述信标开始时刻、信标帧时间以及所述第一节点对所述信标帧的处理时间之和；
[0025]若所述信标为所述中心信标，所述信标开始时刻为所述0时隙号；
[0026]若所述信标为所述转发信标，所述信标开始时刻为转发所述信标的时隙号。
[0027]进一步地，所述转发信标包括所述第一节点的网络层次编号及转发时隙号。
[0028]进一步地，所述异层调整系数A、同层调整系数B具体公式为：
[0029]根据所述第一节点的网络层级，计算所述异层调整系数A：
[0030][0031]其中，i为网络层次编号；
[0032]按时间先后排列所述第一节点的收到所述第m层的发送或转发的所有信标，计算所述同层调整系数B：
[0033][0034]其中，j为顺序编号；
[0035]若所述第一节点为所述父节点，则
[0036][0037][0038]i为网络层次编号，j为顺序编号。
[0039]进一步地，调整后的所述第一节点的即时同步时间T4为：
[0040]T4＝T3+D
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(7)。
[0041]实施本专利技术上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
[0042]本专利技术通过设置异层调整系数、同层调整系数，以此为权重周期性调整网络同步时间，充分兼顾了快速时间同步和平滑稳定同步运行，有效提升了网络中每一个节点的稳定同步性能，保证了整个网络的稳定同步运行，避免了通信网络的时间抖动。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：
[0044]图1是本专利技术实施例的异层调整系数、同层调整系数规则流程图；
[0045]图2是本专利技术实施例的时间同步方法流程图。
具体实施方式
[0046]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本专利技术可能采用的各种示例性实施例，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，还可使用其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种权重柔性递减调整的时间同步方法，其特征在于，包括异层调整系数、同层调整系数、比较误差及实际误差；时间同步方法包括如下步骤：S100、构建所述异层调整系数A；S200、构建所述同层调整系数B；S300、通过网络各节点的计数器本地时间T1、信标接收时隙T2计算所述比较误差C；S400、获取第一节点的即时同步时间，并确定所述异层调整系数A、同层调整系数B、比较误差记C的值，与所述即时同步时间一起存入记录器，并计算所述第一节点的实际误差D；S500、根据所述实际误差D调整所述第一节点的即时同步时间，进行实时间同步。2.根据权利要求1所述的权重柔性递减调整的时间同步方法，其特征在于，步骤S100具体如下：将网络的第一层各节点的所述异层调整系数均设置为1，网络层级每增加一层该层各节点的所述异层调整系数均减去0.2；当所述异层调整系数减少至0时，保持0值不变；所述第一层的网络层级编号为1，并由与中心节点直接通信连接的节点构成；若所述第一节点为父节点，所述异层调整系数增加0.2，且增加后的所述异层调整系数不大于1。3.根据权利要求2所述的权重柔性递减调整的时间同步方法，其特征在于，步骤S200具体如下：当第k层网络中的第一节点收到第m层发送或转发的第一个信标时，将所述同层调整系数设置为1，此后，每收到一个所述第m层发送或转发的信标其所述同层调整系数均减去0.2；当所述同层调整系数减少至0时，保持0值不变；所述第k层、第m层的网络层级编号分别为k、m，且k、m均不小于1；若所述第一节点为父节点，所述同层调整系数增加0.2，且增加后的所述同层调整系数不大于1。4.根据权利要求3所述的权重柔性递减调整的时间同步方法，其特征在于，所述比较误差记C的计算公式为：C＝T1
‑
T2
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【专利技术属性】
技术研发人员：董银锋，吴金明，刘文兵，李登峰，
申请(专利权)人：深圳友讯达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：