[发明专利]一种非同步通信网络中的时间同步方法

说明书

本发明公开了一种非同步通信网络中的时间同步方法，包括以下步骤：S1，设置NTP报文的优先级；S2，筛选出时间戳样本值；S3，计算出时延和时差；S4，进行时钟同步。本发明对传统的NTP协议进行了改进，针对非同步通信网络具有长时延、时延抖动及信号不对称等特点，提出了设置优先级和采用线性拟合算法相结合的方法，对NTP同步算法进行了改进。本发明可以降低正反向传输时延的不对称而导致的主从时钟的产生误差，降低信道中信道不对成性对NTP协议的影响。本发明提高了网络中时钟同步的精度和稳定性，因此能够很好地适用于非同步通信网络的结构特点。

技术领域

本发明涉及一种非同步通信网络中的时间同步方法，属于数字通信技术领域。

背景技术

时间同步是通过对本地时钟的某些操作，达到为分布式系统提供一个统一时间标度的技术。随着通信技术的快速发展和信息化水平的日益提高，许多行业对时间同步的要求越来越高，高精度、稳定性及可靠性的时钟同步机制已经成为诸多领域安全可靠发展的必要技术，便于系统的统一管理和控制。以太网的快速发展使其成为当今局域网采用的最普遍的通信协议，应用在人们生活的各个方面，分布式系统的网络具有规模较大，结构复杂等特点，对时间同步的要求也比较高，加强相关方面的研究对分布式网络的统一管理、稳定性有着重要的作用。

NTP(Network Time Protocol，网络时间协议)的时钟结构是服务器/客户端模式，主要是客户端通过周期性的向一个时间服务器发送附带时间戳信息的请求报文，服务器收到请求报文后回复带有时间戳的响应报文，客户端通过报文交换的过程获取时间戳信息，从而达到确定网络的时间偏差和延迟的目的。NTP协议时间戳在应用层实现，具有移植简单特点，还可以使LAN内的设备时间同步，精度达到毫秒级，在网络中有着广泛的应用。相对于传统网络，非同步网络中容易出现单向数据报文多，流量阻塞及时延突变等情况，严重影响着时间同步的计算结果，因此，加强非同步网络中时间同步机制的研究，提高同步精度，显得尤为重要。

现有的NTP时钟同步机制的精度和服务器与用户间的网络状况，主要取决于NTP包往返路径的延时对称程度，非同步网络中客户端和服务器之间的同步时差是影响时钟同步的主要因素，因此对现有的NTP时钟同步机制进行改进，提出一种适用于非同步网络中的时间同步机制有着重要的研究价值。

发明内容

针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种非同步通信网络中的时间同步方法，其不仅能够适合通信网络正反向传输时延不对等的特点，而且能够降低信道不对称对NTP协议的影响，提高时间同步的精确度。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种非同步通信网络中的时间同步方法，包括以下步骤：

S1，设置NTP报文的优先级；

S2，筛选出时间戳样本值；

S3，计算出时延和时差；

S4，进行时钟同步。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S1中，通过交换机的QoS功能将NTP报文的队列优先级设置为0。

结合作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S2的具体过程包括以下步骤：

S21，客户端Client通过NTP协议与服务器Server进行时间戳交互，获取n组时间戳数据{T₁,T₂,T₃,T₄}_n；

S22，设置阈值，筛选出m组时间戳数据样本集{T₁,T₂,T₃,T₄}_m。