选择单 元；
[0047] 所述NTP时间戳查询信息包生成单元用于在K个时间服务器中，针对其中一个时 间服务器，生成NTP时间戳查询信息包并发送给所述时间服务器，其中K > 1 ;
[0048] 所述NTP时间戳应答信息包接收单元用于接收所述时间服务器根据所述NTP时间 戳查询信息包生成的NTP时间戳应答信息包；
[0049] 所述第一重复判断单元用于判断所述NTP时间戳查询信息包生成单元和所述NTP 时间戳应答信息包接收单元的重复执行次数是否达到M，其中5 < M < 10,重复间隔时间为 p，IOs < p < 30s ;
[0050] 所述往返时延计算单元用于计算每一次重复时客户端与时间服务器之间的往返 时延；
[0051] 假设M次重复中，第j次重复时，所述NTP时间戳查询信息包生成单元发送所述 NTP时间戳查询信息包的时刻值为Tlj;时间服务器接收到所述NTP时间戳查询信息包的时 亥IJ值为T 2j;时间服务器发送所述NTP时间戳应答信息包的时刻值为T 3j;所述NTP时间戳应 答信息包接收单元接收到所述NTP时间戳应答信息包的时刻值为T4j;其中，j = 1，2, 3,…， M ;计算Rj= (T M-Tlj)-(T3j-T2j);其中Rj表示第j次重复时客户端与时间服务器之间的往 返时延；
[0052] 所述第一往返时延粗大误差剔除单元用于利用Dixon准则剔除往返时延Rj中的 粗大误差；
[0053] 所述往返时延算数平均值计算单元用于对剔除粗大误差后的剩余往返时延计算 往返时延算数平均值；
[0054] 所述第二重复判断单元用于判断是否计算出K个时间服务器中每一个时间服务 器的往返时延算数平均值；
[0055] 所述最优时间服务器选择单元用于选择往返时延算数平均值最小的时间服务器 为最优时间服务器。
[0056] 进一步，所述信息包过滤算法模块包括时差值和往返时延计算单元、第二往返时 延粗大误差剔除单元、时差值粗大误差剔除单元和时差数据均值计算单元；
[0057] 所述时差值和往返时延计算单元用于计算N次重复中，每一次重复时客户端与最 优时间服务器的时差值以及客户端与最优时间服务器之间用于网络传输的往返时延；
[0058] 假设N次重复中，第i次重复时，所述NTP时间戳查询信息包生成模块发送所述 NTP时间戳查询信息包的时刻值为T11;最优时间服务器接收到所述NTP时间戳查询信息包 的时刻值为T 21;最优时间服务器发送所述NTP时间戳应答信息包的时刻值为T 31;所述NTP 时间戳应答信息包接收模块接收到所述NTP时间戳应答信息包的时刻值为T41;其中i = 1，2, 3,…，N ;在所述NTP时间戳查询信息包在网络传播所消耗的时间与所述NTP时间戳应 答信息包在网络传播所消耗的时间相同的情况下，则
[0060] 其中D1表示第i次重复时客户端与最优时间服务器的时差值，R1表示第i次重复 时客户端与最优时间服务器之间用于网络传输的往返时延；
[0061] 所述第二往返时延粗大误差剔除单元用于利用Dixon准则剔除往返时延R1中的 粗大误差；
[0062] 所述时差值粗大误差剔除单元用于利用Dixon准则剔除剩余往返时延R1对应的 时差值D 1中的粗大误差；
[0063] 所述时差数据均值计算单元用于计算剩余的时差值的算术平均值，假设粗大误差 剔除后，剩余的时差值样本容量为m，对时差值D1计算算数平均值，
[0065] 其中，万表示时差数据均值，0<m彡N，i = 1，2,……，m。
[0066] 进一步，所述NTP时间戳查询信息包符合NTP协议要求的数据格式。
[0067] 进一步，当最优时间服务器失效时，客户端将选择按照往返时延平均值的大小进 行顺序排列的时间服务器列表中次于最优时间服务器的时间服务器进行校时。
[0068] 本发明的有益效果是：本发明具有校时精度高、系统小型化、方案易于实现和硬件 成本较低等技术优点。相对于PC机和智能终端来说，其硬件打时间戳的时间戳生成方式能 有效提高校时精度，在广域网非拥堵条件下，可以到达几十毫秒校时精度，在局域网内可以 达到几毫秒以内的校时精度；其小型化特点可以轻松嵌入至绝大多数具有时间显示功能的 设备中；其时间信息包传输路径基于有线或无线网络，在网络遍布的今天，无论室内还是室 外都能较容易实现校时操作，相对于需要电缆传输的时间编码技术和长波授时方式来说， 极大改善了人们使用标准时间的便捷性；相对于接收长波信号实现校时的设备来说，本发 明较低的硬件成本能有效提高具有一定精度的校时设备的性价比，从而将有助于推动大众 使用标准时间的普及化。
【附图说明】
[0069] 图1为网络授时系统原理框图；
[0070] 图2为本发明所述网络时间同步嵌入的方法流程图；
[0071] 图3为本发明所述最优时间服务器算法的方法流程图；
[0072] 图4为客户端与时间服务器间的传输结构图；
[0073] 图5为本发明所述信息包过滤算法的方法流程图；
[0074] 图6为NTP数据格式图表；
[0075] 图7为本发明所述网络时间同步嵌入的系统结构图；
[0076] 图8为本发明所述最优时间服务器选择模块的具体结构图；
[0077] 图9为本发明所述信息包过滤算法模块的具体结构图。
【具体实施方式】
[0078] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0079] 网络时间同步协议（Network Time Protocol)简称NTP协议，是将计算机的本地 时间通过网络同步到某一标准时间的计算机网络通讯协议。最早于上个世纪八十年的末由 美国特拉华大学的David L. Mills教授提出，至今其协议内容一直在更新完善。NTP协议被 广泛应用于有时间同步需求的生产和生活中，如国家电网系统、移动通信系统、金融电子商 务系统等领域应用较多。NTP时间同步精度在广域网环境下可以优于百毫秒量级。
[0080] 基于NTP协议实现时间同步过程的系统通常称为网络授时系统，主要包括两部 分：时间服务器和客户端，其实现形式如图1所示。时间服务器是可以发送和接收NTP格式 时间数据的专用服务器，并通过外接标准时间频率信号来保持时间服务器内的标准时间稳 定运行。如我国的国家计量院和国家授时中心等单位都有时间服务器面向Internet免费 提供授时服务。客户端就是有时间同步需求的终端设备，通过网络环境，向时间服务器发送 NTP格式时间数据来获得标准时间，并校准本地时间。
[0081] 目前，基于NTP原理实现时间同步的客户端设备绝大多数以PC机为主，其次，基于 智能操作系统的手机和平板等终端设备也可以实现NTP时间同步。如果将NTP校时技术引 入简单或小型的时间显示设备中，相对于已有的技术将具有明显的优势。首先，NTP协议只 需单片机就可以实现，带网络接口的单片机开发板成本很低，且可以实现微型化；其次，技 术原理简单，且实现方便，在现有时间显示设备基础上较容易实现改造；第三，信号接收能 够以有线或无线方式实现。在楼宇内有无线网络的环境中，可以采用无线接收信号的方式 校时，以减少布线施工。在楼宇外没有无线网络的环境中可以采用有线的方式实现校时。因 此本发明根据上述理论，提供一种网络时间同步嵌入的方法和系统。
[0082] 图2为本发明所述网络时间同步嵌入的方法流程图。
[0083] 如图2所示，一种网络时间同步嵌入的方法，包括以下步骤：
[0084] 步骤Sl，客户端生成NTP时间戳查询信息包，并发送给最优时间服务器；所述最优 时间服务器为客户端根据最优时间服务器算法选择的时间服务器；所述NTP时间戳查询信 息包可以通过有线或无线的方式发送给最优时间服务器；
[0085] 最优时间服务器算法是针对不同时间服务器的过滤选择算法。在网络内分布的诸 多同级别的时间服务器中，由于往返时延越短意味着时间戳信息包传输路径越简单，因此， 通常认为客户端从往返时延短的时间服务器上能够获得较优的校时精度。客户端内置多个 已知可用的时间服务器IP地址或域名，从每个时间服务器获得多次校时数据，并解算出路 径延时，轮询所有时间服务器之后，将最小往返时延的时间服务器选为最优时间服务器。
[0086] 图3为本发明所述最优时间服务器算法的方法流程图。
[0087] 如图3所示，所述最优时间服务器算法包括以下步骤：
[0088] 步骤S101，选择K个时间服务器，针对其中一个时间服务器，客户端生成NTP时间 戳查询信息包并发送给时间服务器，其中K> I ;κ值由已知且可用的时间服务器数量决定， 当Κ>2时，最优时间服务器算法提高时间同步精度的效果会较为明显。
[0089] 步骤S