[发明专利]面向实时Wi‑Fi网络的时间同步方法

摘要

本发明公开了一种面向实时Wi‑Fi网络的时间同步方法，属于工业无线控制网络时钟同步技术领域，包括以下步骤设计无线网卡驱动模块；建立相对时钟模型；第一阶段同步，即样本数据采集，在此过程，根据样本数据计算时钟偏移量，进行从时钟补偿；第二阶段同步，利用最小二乘法拟合计算相对时钟模型的相对时钟漂移和相对时钟偏移量，然后进行同步补偿，同时，样本数据随同步过程的进行而动态变化，始终保持最新的样本数据进行拟合计算；该面向实时Wi‑Fi网络的时间同步方法，可实现实时Wi‑Fi网络的主从时钟同步，同时减小了同步误差。

主权项

一种面向实时Wi‑Fi网络的时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：设计无线网卡驱动模块，该驱动模块包含以下子模块：信道接入控制模块、链路调度模块、定时器和消息队列；其中，信道接入控制模块用于管理接入的站；链路调度模块用于对接入的站安排调度顺序；定时器用于触发链路调度；消息队列与链路调度模块进行交互，进行消息处理与发送；第二步：建立相对时钟模型；首先，分别建立主时钟模型和从时钟模型，主时钟模型为：Cmain(t)＝amain×t+bmain从时钟模型为：Cslave(t)＝aslave×t+bslave其中，amain表示主时钟时钟偏斜，bmain表示主时钟时钟偏移量，aslave表示从时钟时钟偏斜，bslave表示从时钟时钟偏移量，t表示当前时刻，Cmain(t)表示主时钟TSF时间戳值，Cslave(t)表示从时钟TSF时间戳值；然后，由主、从时钟模型，推导出相对时钟模型：Cslave(t)=aslaveamain×Cmain(t)+(bslave-aslaveamain×bmain)]]>上式可简化为：Cslave(t)＝as2mCmain(t)+bs2m其中，as2m表示从时钟相对于主时钟的时钟漂移(Relative Clock Drift)，bs2m表示从时钟相对于主时钟的时钟偏移量(Relative Clock Offset)；第三步：开始第一阶段同步，即进行样本数据采集。每次采集可以获得一对主从时间戳的值，以表示，其中i代表同步次数；通过主从时间戳计算得到的时钟偏移量offseti来调节从时钟；第四步：开始第二阶段同步。首先使用最小二乘法拟合计算第二步所建立的相对时钟模型的as2m和bs2m，进行拟合计算时，去除样本数据中最大和最小的一对时间戳值；然后，利用as2m和bs2m对从时钟TSF时间值Cslave(t)进行修正；最后，动态更新样本数据，保持样本大小不变，在同步过程中，使样本数据不断向前滑动选取，去除样本数据中存在时间最长的一对主从时间戳值，增加最近一次同步的一对主从时间戳值。