【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信，尤其涉及基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法及系统。
技术介绍
1、现有的精确时钟协议(precision time protocols,ptp)主要应用于有线以太网，即ieee 802.3标准。然而，在现有的无线通信领域(如wifi、蓝牙、lora等)，尚未有报道涉及具备高度精确性的时钟同步方法。
2、至于非高精度的时钟同步方法，ieee 802.11标准定义了时间同步函数(tsf)，该函数将客户端时钟同步到已连接的接入点(ap)，随后将客户端时钟重置为ap广播的时间标记。然而，tsf的适用范围仅限于单个ap内，而移动客户端可能会跨越更大的地理区域。
3、此外，在无线通信设备中采用软件实现的ptp也是一种可行方案。这种方法会在主机软件和ptp之间对数据包进行时间戳，从而受到数据包引发的各种不确定性(如丢失、信道竞争和主机调度等)的影响。现有研究中提出了消除不确定性的方法，例如：在中断服务例程(isr)中获取时间戳。然而，与硬件实现方法相比，软件方法在精度方面存在较大差距。
4、精准时钟同步协议已经在以太网ieee 802.11中实现，即ieee 1588标准。此外，它还被广泛应用于电力系统通信网络，作为ieee 61850-9-3标准的核心内容。然而，在无线通信网络领域，精准对时方法尚未得到广泛应用。基于软件的对时方法由于精度问题受限，而基于(fine timing measurement,ftm)协议则主要用于距离测试，并且部分实现未开源，无法将硬件时间戳功
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法及系统，适用于搭载ftm功能的物联网微控制器，如esp32-c3、esp32-s3。通过所提出的映射方法，可以将ftm功能映射为ieee 1588的ptp协议的实现，从而实现主时钟、从时钟和透明时钟的功能。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法，包括：
3、将ftm应答站点映射为主时钟，ftm发起站点映射为从时钟；
4、通过所述主时钟与所述从时钟之间进行报文信息交换，获取所述从时钟与所述主时钟之间的时钟偏差和链路延时；
5、将所述时钟偏差和链路延时添加到所述从时钟，完成所述从时钟与所述主时钟之间的时间同步。
6、可选地，所述主时钟与所述从时钟之间进行报文信息交换包括：
7、由从时钟发送ftm request报文给主时钟，主时钟在接收到ftm request报文后，发送ack报文给从时钟确认；
8、由主时钟发送ftm报文给从时钟，映射为sync报文，并产生时间戳t1；
9、从时钟接收到ftm报文的时间为t2，并发送ack 1报文给主时钟，映射为delay_req报文，其发送时间为t3，
10、主时钟接收ack 1报文后，确认时间为t4；
11、最后，主时钟发送burst的下一帧ftm报文，映射为follow_up和delay_resp报文，并将t1和t4发送给从时钟。
12、可选地，所述时钟偏差和链路延时为：
13、
14、其中，toffset为时钟偏差；t1、t2、t3、t4为时间戳；tdelay为链路延时。
15、为实现上述目的，本专利技术还提供了基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现系统，包括：映射模块、信息交换模块和同步模块；
16、所述映射模块，用于将ftm应答站点映射为主时钟，ftm发起站点映射为从时钟；
17、所述信息交换模块，用于通过所述主时钟与所述从时钟之间进行报文信息交换，获取所述从时钟与所述主时钟之间的时钟偏差和链路延时；
18、所述同步模块，用于将所述时钟偏差和链路延时添加到所述从时钟，完成所述从时钟与所述主时钟之间的时间同步。
19、可选地，所述信息交换模块中；
20、由从时钟发送ftm request报文给主时钟，主时钟在接收到ftm request报文后，发送ack报文给从时钟确认；
21、由主时钟发送ftm报文给从时钟，映射为sync报文，并产生时间戳t1；
22、从时钟接收到ftm报文的时间为t2，并发送ack 1报文给主时钟，映射为delay_req报文，其发送时间为t3，
23、主时钟接收ack 1报文后，确认时间为t4；
24、最后，主时钟发送burst的下一帧ftm报文，映射为follow_up和delay_resp报文，并将t1和t4发送给从时钟。
25、可选地，所述时钟偏差和链路延时为：
26、
27、其中，toffset为时钟偏差；t1、t2、t3、t4为时间戳；tdelay为链路延时。
28、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
29、在现有wifi应用中，由于受到软件ptp的限制，时间同步的准确性常常受到较大的影响。本专利技术的技术方案利用ftm自身的测距功能和时间戳获取功能，实现了更为精确的时间同步。在同步过程中，不仅强调主从时钟的准确对比和调谐,还通过引入时差修正和延迟测量机制，确保了时间戳的准确性和一致性。从而在无线网络wifi领域实现了与以太网硬件ieee 1588相当的高精度时间同步，同步时间精度可达1微秒级，解决了软件ptp引发的时间不同步问题。
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1.基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法，其特征在于，所述主时钟与所述从时钟之间进行报文信息交换包括：
3.根据权利要求1所述的基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法，其特征在于，所述时钟偏差和链路延时为：
4.基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现系统，应用如权利要求1-3任一所述的实现方法，其特征在于，包括：映射模块、信息交换模块和同步模块；
5.根据权利要求4所述的基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现系统，其特征在于，所述信息交换模块中；
6.根据权利要求4所述的基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现系统，其特征在于，所述时钟偏差和链路延时为：
【技术特征摘要】
1.基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法，其特征在于，所述主时钟与所述从时钟之间进行报文信息交换包括：
3.根据权利要求1所述的基于精确距离测量映射的精准对时协议的实现方法，其特征在于，所述时钟偏差和链路延时为：
4.基于精确距离...
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