[发明专利]一种权重柔性递减调整的时间同步方法

说明书

本发明提供了一种权重柔性递减调整的时间同步方法，涉及网络通信技术领域，解决了目前采用绝对差值调整网络同步时差而导致的网络运行稳定性差的技术问题。包括异层调整系数、同层调整系数、比较误差及实际误差，引入所述层调整系数、同层调整系数的构建规则，以及实际误差与所述异层调整系数、同层调整系数、比较误差之间的数学关系。本发明充分兼顾了快速时间同步和平滑稳定同步运行，有效提升了网络中每一个节点的稳定同步性能，保证了整个网络的稳定同步运行。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种权重柔性递减调整的时间同步方法。

背景技术

在MESH通信系统中，往往由一个中心节点和若干个子节点组成，采用无线和载波两种传输介质。根据到中心节点的传输关系，子节点分布在中心节点周边的若干层次中。

在这个典型的MESH通信系统中。中心节点发送周期性的中心信标，第 1层子节点根据接收到的中心信标实现时间同步并适时转发信标，其它各层节点根据接收到的中心信标或转发信标实现时间同步并继续转发信标，直至网络最外一层实现时间同步。在一个较长的同步周期内，节点只同步一次，其运行稳定性是较难保证的，事实上，对于基于时间同步的MESH通信系统，网内任何节点，在一个同步周期内，可以收到不同层次的多个节点的转发信标帧，也可能收到同一层次的多个节点的转发信标帧。参考这些信标帧，节点可以在同步周期的不同时刻，多次调整本地同步计时器，改善节点自身的同步性能。

但是，因为元器件离散性、电源供电差异性等影响，每个节点的时间计数器在运行中相对中心节点会存在不同程度的时间误差，各子节点转发的信标比较中心信标也就会存在不同的时间误差，时间有前有后，差值有大有小。节点接收到这些不同的信标，普遍采用的是每一次都是按照绝对差值计算调整。

然而，采用通用的绝对差值调整方法会导致时间计数器对比中心节点会在时间上忽前忽后、偏移量忽大忽小，产生很大的时间抖动。因此，这种简单的即时绝对误差调整方法，通信网络的时间抖动就会比较大，无助于有效改善通信网络的稳定运行。

发明内容

本发明为了充分利用一个同步周期内的不同信标作为时间参考，兼顾节点快速同步和稳定运行两个方面的实际需求，有效提高MESH网络的稳定同步和可靠运行工作性能，提供了一种权重柔性递减调整的时间同步方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种权重柔性递减调整的时间同步方法，包括异层调整系数、同层调整系数、比较误差及实际误差。时间同步方法包括如下步骤：

S100、构建所述异层调整系数A，其构建规则为：第一层各节点的所述异层调整系数均设置为1，网络层级每增加一层其各节点的所述异层调整系数均减去0.2；当所述异层调整系数减少至0时，保持0值不变；

S200、构建所述同层调整系数B，其构建规则为：第k层网络中的第一节点收到第m层发送或转发的第一个信标时，所述同层调整系数设置为1，此后，每收到一个第m层发送或转发的信标，所述同层调整系数减去0.2；当所述同层调整系数减少至0时，保持0值不变；

S300、通过所述网络各节点的计数器本地时间T1、信标接收时隙T2计算所述比较误差C；

S400、获取所述第一节点的即时同步时间，并确定所述异层调整系数A、同层调整系数B、比较误差记C的值，与所述即时同步时间一起存入记录器，并计算所述第一节点的实际误差D；

S500、根据所述实际误差D调整所述第一节点的即时同步时间，进行实时间同步。

进一步地，步骤S100具体为：将网络的第一层各节点的所述异层调整系数均设置为1，网络层级每增加一层该层各节点的所述异层调整系数均减去 0.2；当所述异层调整系数减少至0时，保持0值不变；所述第一层的网络层级编号为1，并由与中心节点直接通信连接的节点构成。