[发明专利]一种基于机器自学习的高精度网络对时同步方法

说明书

本发明属于网络时钟同步技术领域，特别涉及一种基于机器自学习的高精度网络对时同步方法。本发明涉及到网络对时中延时与偏差的分析，特别对于网口延时与网口负载率的关系的分析，加上主端与从端的报文的传输延时和偏差的计算，可以提高网络对时的精确度。本发明在考虑到网络对时同步延时产生的原因，将其分类为网口延时与网络传输延时，针对网口延时，本发明分析了其与网络负载率的关系，对于主端与从端不同负载率的条件下，本发明给出了基于机器自学习的研究方法，使得网口延时的计算更加智能化。本发明在此基础之上给出了主从端时间同步的模型及方法。通过的本发明的实施可以能够实现在不同网络负载率的情况下，主从端时钟的高精度同步。

所属技术领域

本发明属于网络时钟同步技术领域，发明涉及到网络对时中延时与偏差的分析，特别对于网口延时与网口负载率的关系的分析，加上主端与从端的报文的传输延时和偏差的计算，可以提高网络对时的精确度。特别涉及一种基于机器自学习的高精度网络对时同步方法。

背景技术

随着电网数字程度的不断提高，网络对时方式作为一种顺应时代发展的技术正在得到越来越多的应用。传统的网络对时有NTP、SNTP，最新的有PTP精确时间对时。NTP对时技术的时间戳的获取点在应用层，存在着较大的测量误差，其精度一般在毫秒级，再加上报文上下行传输延时的不问稳定性，在对时间精度要求较高的设备来说，很难满足其要求。SNTP作为NTP的简化版对时精度不如NTP，但是在时间要求不高的系统中有着很好的应用。PTP协议又称精确时间同步协议，其不同之处在增加了硬件设备，时间戳的获取在物理层上，可以减小对时的误差，但是因为网络负载率的影响，其测量的结果精确度虽然有了很大提升，可以达到微秒级，但是没有考虑到在不同负载率的情况，主从端计算能力的差别而产生的延时。

目前电网时钟同步是电网安全运行的首要条件，系统的时间不同步很容易产生各种事故，时钟同步为电网监控系统，测量系统的提供一个精确的时间点。在电网发生事故时，对于事故的发生的地点的准确测量，以及事故发生的准确时间和发生事故的原因有很大的帮助。

发明内容

本研究方法通过主端与从端互发带有时间戳的报文计算出主从端的时间偏差与延时，在此基础之上，考虑到不同的网络负载率对于主从端网口延时的影响，大大增加了网络对时的精度，为电网在对时方面的智能化建设提供了一种方法。

本发明的研究目标为：本发明在考虑到网络对时同步延时产生的原因，将其分类为网口延时与网络传输延时，针对网口延时，本发明分析了其与网络负载率的关系，对于主端与从端不同负载率的条件下，本发明给出了基于机器自学习的研究方法，使得网口延时的计算更加智能化。本发明在此基础之上给出了主从端时间同步的模型及方法。通过的本发明的实施可以能够实现在不同网络负载率的情况下，主从端时钟的高精度同步。

本发明的技术方案是：

一种基于机器自学习的高精度网络对时同步算法，包括如下步骤：

步骤1：本发明提出网络延时误差包括三个部分，即报文在线路中的传输延时Δt，主从端网口在不同负载率条件下的主端网口延时Δt₁和从端网口延时Δt₂。本发明提出主从端的时间偏差θ为在同一时刻从端的时间t_从减去主端的时间t_主。假设报文在线路中传输上下行延时相等，并认为报文在线路中的传输延保持不变。本发明的时间戳获取均在主从端的网络协议的物理层上，以获得更高的对时精度。

步骤2：本发明给出高精度网络对时同步的报文应答模型，首先主端记录向从端发送报文的时间戳t₁，从端记录接受到报文的时间戳t₂，接着主端向从端发送含有t₁的跟随报文，然后从端记录向主端发送延时请求报文的时间戳t₃，主端记录接收到延时请求报文的时间戳t₄，随后向从端发送包含t₄的延时应答报文，此过程多次进行，以消除报文在传输过程中各种随机因素对传输稳定性的影响。