一种4G/5G传输网络的同步方法与流程

本发明涉及数据传输领域，具体是一种4g/5g传输网络的同步方法。

背景技术：

在远程控制领域或者云控制技术中，由于一些场景下组网的复杂性和局域网的局限性，经常需要通过移动网络(目前是4g或者5g网络)与有线或者无线的局域网进行融合控制，例如自动化工厂中的agv小车、机器手臂等，不仅需要通过移动网络远程传输控制指令，还需要通过移动网络远程传输图像信息，远程操作者往往需要通过获取移动网络中的图像视频信息，然后通过局域网发送控制信息，但是移动网络和局域网之间由于其链路完全不同，因此很难做到指令同步，这就为复杂网络环境下的远程控制提出了难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种4g/5g传输网络的同步方法，能够在复杂网络环境下，对局域网和移动网络进行同步，保证远程控制的信息一致性。

本发明的一种4g/5g传输网络的同步方法，包括步骤：

(1)局域网通过路由器网关接入移动网络，路由器网关接入至同步主机，并在同步主机内设置中继时钟，局域网内的本地设备和移动网络中的远程设备通过路由器网关和同步主机进行时钟信息交互；

(2)局域网中的本地设备的第一时钟开始累加计时，局域网内的本地设备向路由器网关发送数据的同时将第一时钟的计时信息随数据一并发送；

(3)移动网络中的远程设备中的第二时钟开始累加计时，移动网络内的远程设备向路由器网关发送数据的同时将第二时钟的计时信息随数据一并发送；

(4)同步主机不停地分别对本地设备和远程设备进行时延检测，同步主机通过路由器网关截取数据中的第一时钟和第二时钟的计时信息，并对本地设备和远程设备的时延进行补偿后转发数据；

(5)移动网络和局域网的时延相同或者相近时，同步主机利用中继时钟将补偿后的第一时钟和第二时钟进行同步锁定和数据转发。

进一步，所述步骤(4)中同步主机的时延检测步骤包括：

(4-1)同步主机在同一时间通过局域网和移动网络向本地设备和远程设备发送相同的数据包，中继时钟记录下发送时间t0；

(4-2)本地设备和远程设备分别在t1和t2时刻接收到数据包，并分别在t3和t4时刻发送返回数据包；

(4-3)同步主机分别在t5和t6时刻分别接收到来自本地设备和远程设备的返回数据包，即可获得局域网和移动网络的时延分别为和

进一步，所述步骤(4)中时钟补偿的步骤包括：

(4-4)同步主机对局域网和移动网络的时延进行比较：

(4-4-1)当局域网时延大于移动网络时延时，路由器网关直接对局域网内的数据直接进行转发，路由器网关将需要发送至移动网络或者从移动网络中接收的数据延时△t后才进行转发，

(4-4-2)当局域网时延小于移动网络时延时，路由器网关直接对需要发送至移动网络或者从移动网络中接收的数据直接进行转发，路由器网关将局域网内的数据延时△t后才进行转发，

进一步，所述步骤(4)中的时延检测的频率为50hz。

进一步，所述步骤(5)中局域网和移动网络的延时相差不超过20ms时，采用同步锁定。

本发明的有益效果是：本发明的一种4g/5g传输网络的同步方法，通过路由器网关和同步主机对局域网和移动网络进行动态延时检测，并利用同步主机内的中继时钟对局域网中的本地设备和移动网络中的远程设备进行时钟补偿同步，当局域网和移动网络之间的时延相差大不时，直接利用中继时钟对本地设备的第一时钟和远程设备的第二设备进行同步锁定即可，如果时延相差较大时则通过同步主机将时延较小的网络中的待转发数据进行延时发送，从而保持两个网络的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图：

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的具体实施的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示：本实施例的一种4g/5g传输网络的同步方法，包括步骤：

(1)局域网通过路由器网关接入移动网络，局域网中的多个本地设备均通过接入路由器网关实现相互之间的连接和与移动网络中的多个远程设备的连接；路由器网关同时接入至同步主机，并在同步主机内设置中继时钟，局域网内的本地设备和移动网络中的远程设备通过路由器网关和同步主机进行时钟信息交互；

(2)局域网中的本地设备的第一时钟开始累加计时，局域网内的本地设备向路由器网关发送数据的同时将第一时钟的计时信息随数据一并发送，同步主机通过网关可以截取第一时钟的计时信息；

(3)移动网络中的远程设备中的第二时钟开始累加计时，移动网络内的远程设备向路由器网关发送数据的同时将第二时钟的计时信息随数据一并发送，同步主机通过网关可以截取第二时钟的计时信息；

(4)同步主机不停地分别对本地设备和远程设备进行时延检测，具体包括：

(4-1)同步主机每隔20ms且在同一时间通过局域网和移动网络向本地设备和远程设备发送相同的数据包，中继时钟记录下发送时间t0，数据包内包含唯一的身份信息，从而区别不同的数据包；

(4-2)本地设备和远程设备分别在t1和t2时刻接收到数据包，并分别在t3和t4时刻发送返回数据包，返回数据包内包含对应的身份信息，同步主机接收到返回数据包后根据身份信息与同步主机发送的数据包进行对应；

(4-3)同步主机分别在t5和t6时刻分别接收到来自本地设备和远程设备的返回数据包，即可获得局域网和移动网络的时延分别为和

同步主机通过路由器网关截取数据中的第一时钟和第二时钟的计时信息，并对本地设备和远程设备的时延进行补偿后转发数据，具体包括：

(4-4)同步主机对局域网和移动网络的时延进行比较：

(4-4-1)当局域网时延大于移动网络时延时，路由器网关直接对局域网内的数据直接进行转发，路由器网关将需要发送至移动网络或者从移动网络中接收的数据延时△t后才进行转发，

(4-4-2)当局域网时延小于移动网络时延时，路由器网关直接对需要发送至移动网络或者从移动网络中接收的数据直接进行转发，路由器网关将局域网内的数据延时△t后才进行转发，

(5)移动网络和局域网的时延相同或者相近时，具体为局域网和移动网络的延时相差不超过20ms时，同步主机利用中继时钟将补偿后的第一时钟和第二时钟进行同步锁定和数据转发。

具体实施过程如下：

如图2所示，局域网内设有本地设备1、本地设备2和本地设备3，本地设备1为局域网内的摄像头，本地设备2为局域网内的执行具体功能的执行装置，本地设备3为局域网内的本地控制端，摄像头用于获取执行装置的工作状态，摄像头和执行装置均接入至路由器网关组成局域网；移动网络内设有远程设备，远程设备用于与本地控制端通过移动网络连接并远程发送控制指令；

先通过同步主机对局域网和移动网络进行时延检测，测得局域网内的时延为2ms，移动网络的时延为60ms，也就是说如果操作者利用摄像头获取图像，然后利用远程设备控制执行装置，执行指令会比图像慢58ms；

因此通过同步主机将局域网内的摄像头发送的图像信息延迟58ms后发送，从而实现同步，同时同步主机内的中继时钟将图像信息中的计时信息延时58ms后与指令中的计时信息进行关联和同步，后续如果延时波动不大，便可以一致通过计时信息进行关联和发送；

如果局域网内的时延和移动网络的时延本身就相差不超过20ms，则通过同步主机的中继时钟直接将摄像头和远程设备的时钟进行关联即可。

本发明的一种4g/5g传输网络的同步方法，通过路由器网关和同步主机对局域网和移动网络进行动态延时检测，并利用同步主机内的中继时钟对局域网中的本地设备和移动网络中的远程设备进行时钟补偿同步，当局域网和移动网络之间的时延相差大不时，直接利用中继时钟对本地设备的第一时钟和远程设备的第二设备进行同步锁定即可，如果时延相差较大时则通过同步主机将时延较小的网络中的待转发数据进行延时发送，从而保持两个网络的一致性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。