[发明专利]一种动态网络高精度传输同步与延迟补偿方法

摘要

本发明公开了一种动态网络高精度传输同步与补偿方法。该方法可以作为在网络中信息发送者向网络内多个指定终端设备发送信息或指令时，信息送达同步问题的一种解决方案和机制。本发明通过指定的硬件授时时钟机制，为终端设备提供高精度的时钟同步信息，包括如下具体内容：所发明精准时间信息获取机制，用于为各终端中的应用层程序提供精准时间信息获取接口；信息传输同步方法包括网络延迟触探和估计方法，用于对全网内各终端设备的信息传输延迟进行估计，并得到各终端的网络延迟量；动态网络发送队列机制，用于实际抵消信息在发送至各终端时的延迟，获得同步。本发明可用于在工业应用系统中的控制信息发送模块中，为其信息同步送达提供技术支撑。

主权项

1.一种动态网络高精度传输同步与补偿方法，其特征在于，包括全网内高精度的时间信息获取机制以及信息传输同步方法：(1)、所述高精度时间信息获取机制，用于为各终端中的应用层程序提供精准时间信息获取的编程实现接口；(2)、所述信息传输同步方法用于实现网络信息传输时同步达到各终端节点，包括网络触探机制和延迟量估计方法和发送队列机制；所述网络延迟触探和估计方法，用于对全网内各终端设备的信息传输延迟进行估计，并得到各终端的网络延迟量；2.1)、网络触探机制网络触探机制用于获取各个信息发送环节的精确时间信息，进一步推断整个网络中各节点的网络延迟状况，包括信号发送模块、信号送达记录模块、信号反馈记录模块和触探信号记录模块；信号发送模块用于记录信息发送时间点；信号送达记录模块用于记录各终端接收信息时间点；所述信号反馈记录模块用于记录发送反馈信号时间点；触探信号记录模块用于记录接收反馈信息时间点；2.2)、延迟量估计方法延迟量估计方法包含对于各终端设备的网络传输消耗的计算、各终端设备网络传输消耗偏差值和延迟量的估计算法；2.3)、发送队列调整机制发送队列调整机制用于对信息在信息发送服务器中根据延迟量对各个终端设备动态的发送指定信息，包括发送队列、高效线程池、动态信息发送线程和动态定时器；发送队列用于维护各终端设备的发送信息，包含发送地址、发送信息、发送延迟量，所述高效线程池用于保证各发送线程的操作同步性；动态信息发送线程用于以单播的形式向指定终端设备发送信息；动态定时器用于动态的维护发送线程的运行时间，按照定时器的指定数值触发发送线程进行发送操作；3)动态网络状态调整机制和迭代修正误差机制，动态网络状态调整机制用于动态的监测各终端在网络内的信息传输延迟，动态更新各发送队列的延迟时间，包含动态网络延迟信息获取和延迟量估计方法；动态网络延迟信息用于周期性的获取各设备当前的网络传输延迟量，所述延迟量估计方法用于避免临时延时突刺引起的数据误差，使用低通滤波处理方法对获取的网络传输延迟数据进行处理和计算，估计新的网络延迟量；迭代修正误差机制用于进一步减少单次延迟量估计与实际延迟的误差，避免由于个别终端波动大而造成的整体授时失败；迭代修正误差过程在每次消息送达之后，搜集送达时间，并在中转服务器上计算接收端的延迟误差，如误差仍然大于预定阈值时，中转服务器启动迭代过程，以当前误差为输入重复执行，直至接收端误差收敛到稳定区间为止。