一种时间同步方法和同步系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及民用计时控制技术领域，尤其涉及一种对一定范围内的多个终端时钟进行时间同步的时间同步方法和同步系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和城市建设的日新月异，越来越多的机场、车站、大型楼宇投入使用，对局域多终端时钟系统的需求也快速增长。在现有的局域时间同中，将标准的时间信号通过有线的方式传给系统内的各个终端时钟，各终端时钟接收到校时信号后对本机时间进行校准，从而实现系统内各个终端时钟的指示时间的同步。对于机场、车站、大型综合体建筑来说，由于在局域时间同步系统的终端中的时钟数量众多、分布分散，由此会导致布线施工难度增大和布线成本的攀升，尤其对于一些已经投入使用的公共建筑来说，追加布线施工困难重重，从而限制了局域时间同步系统的使用和推广。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种局域无线时间同步方法和时间同步系统，以有效弥补现有局域时间同步系统通过有线方式传输授时信号、必须布置电缆的缺陷。
[0004]本发明为了解决上述技术问题，采用的技术方案是:一种时间同步方法，涉及发送时间同步信号的父节点和接收时间同步信号的子节点，父节点与子节点之间通过无线网络通信，包括:
[0005]父节点根据子节点地址表向所属子节点逐个发送时间同步信号，时间同步信号包括父节点地址、子节点地址、同步时间tl和时间偏移量At ;
[0006]所属子节点判断父节点地址是否包括在存储器中，如果是，根据同步时间tl和时间偏移量A t更新所属子节点的本地时间，同时向父节点发送反馈数据；以及
[0007]父节点根据反馈数据，更新所属子节点的时间偏移量Δ to
[0008]优选地，所属子节点判断父节点地址是否包括在存储器中，如果是，根据同步时间tl和时间偏移量At更新所属子节点的本地时间，同时向父节点发送反馈数据的步骤包括:
[0009]所属子节点记录时间同步信号的接收时间t2，启动计数间隔为a的计时器，判断父节点地址是否包括在存储器中；
[0010]如果父节点地址包括在存储器中，则在计时器计时结束后第二次启动计时器，将所属子节点的本地时间更新为(tl+At+a);以及
[0011]在计时器第二次计时结束后，记录完成时间t3，同时向父节点发送包括子节点地址、完成时间t3和计数间隔a的反馈数据。
[0012]优选地，父节点根据反馈数据，更新所属子节点的时间偏移量At的步骤包括:
[0013]父节点记录反馈数据的接收时间t4，判断子节点地址是否包含在存储器中，如果是，则父节点将对应的时间偏移量At更新为((t4-tl_2a)/2)。
[0014]优选地，父节点为主控系统时，父节点根据子节点地址表向所属子节点逐个发送时间同步信号，时间同步信号包括父节点地址、子节点地址、同步时间tl和时间偏移量At的步骤之前还包括:
[0015]主控系统根据来自授时源的标准时间更新主控系统守时模块；以及
[0016]主控系统周期性开启时间同步。
[0017]优选地，述父节点为中继器时，父节点根据子节点地址表向所属子节点逐个发送时间同步信号，时间同步信号包括父节点地址、子节点地址、同步时间tl和时间偏移量At的步骤之前还包括:
[0018]中继器判断是否需要开启时间同步，如果在上一次时间同步后未经过中继器的所属父节点的时间同步，则不开启时间同步，反之，则开始执行时间同步。
[0019]优选地，所属子节点为中继器或终端时钟。
[0020]相应地，本发明还提供一种时间同步系统，其特征在于，包括主控系统、多个中继器、多个终端时钟，主控系统和发送时间同步信号的中继器为父节点，接收时间同步信号的中继器和多个终端时钟为子节点，父节点和子节点之间通过无线网络通信，其中，
[0021]父节点用于根据子节点地址表向子节点逐个发送时间同步信号，时间同步信号包括父节点地址、子节点地址、同步时间tl和时间偏移量At ;
[0022]子节点用于判断父节点地址是否包括在子节点的存储器中，如果是，根据同步时间tl和时间偏移量△ t更新子节点的本地时间，同时向父节点发送反馈数据；以及
[0023]父节点还用于根据反馈数据，更新子节点的时间偏移量Δ to
[0024]优选地，主控系统包括接口电路、第一主控单元、主控守时时钟模块、第一存储模块、第一无线收发模块，第一主控单元电连接于接口电路、主控守时时钟模块、第一存储模块和第一无线收发模块，其中，
[0025]接口电路，用于连接主控系统和授时源；
[0026]主控守时时钟模块，用于维持主控系统的本地守时时间；
[0027]第一存储模块，用于存储主控系统的所属子节点的子节点地址列表和对应的时间偏移量△ t ;以及
[0028]第一无线收发模块，用于主控系统与所属子节点之间的通信；
[0029]第一主控单元，用于根据来自授时源的标准时间校准主控守时时钟模块，根据子节点地址列表向所属子节点发送时间同步信号，还用于接收来自所所属子节点的反馈数据，根据反馈数据更新时间偏移量At。
[0030]优选地，中继器包括第二主控单元、中继守时时钟模块、第二存储模块、第二无线收发模块，第二主控单元电连接于中继守时时钟模块、第二存储模块和第二无线收发模块，其中，
[0031]中继守时时钟模块，用于维持中继器的本地守时时间；
[0032]第二存储模块，用于存储中继器的所属子节点的子节点地址列表和对应的时间偏移量At，还用于存储中继器的所属父节点的父节点地址列表；
[0033]第二无线收发模块，用于中继器与所属子节点、中继器和所属父节点之间的通信；以及
[0034]第二主控单元，用于根据来自所属父节点的时间同步信号校准中继守时时钟模块，向所属父节点发送反馈数据，还用于根据向所属子节点发送时间同步信号，根据来自所所属子节点的反馈数据更新时间偏移量At。
[0035]优选地，终端时钟为数显钟表或指针钟表，终端时钟包括第三主控单元、终端守时时钟模块、第三存储模块、第三无线收发模块，第三主控单元电连接于终端守时时钟模块、第三存储模块和第三无线收发模块，其中，
[0036]终端守时时钟模块，用于维持终端时钟的本地守时时间；
[0037]第三存储模块，用于存储终端时钟的所属父节点的父节点地址列表；以及
[0038]第三无线收发模块，用于终端时钟和所属父节点之间的通信；以及
[0039]第三主控单元，用于根据来自所属父节点的时间同步信号校准终端守时时钟模块，向所属父节点发送反馈数据。
[0040]实施本发明实施例，具有如下有益效果:本发明的时间同步方法和时间同步系统采用无线的簇状网络传输时间同步信号，信号传输距离远，覆盖范围广，且免去了繁琐的电缆布置工程，为同步系统的使用和推广带来了便利。此外，本发明通过同步算法补偿了时间同步信号在传输和处理中的延迟，通过该时间同步算法，节点与节点之间时间误差可控制在us级范围内，即使对于节点数量众多的同步系统，其总体时间误差也在10us级范围内，是高精度民用时间同步系统。
【附图说明】
[0041]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。
[0042]图1为本发明一实施例提供的时间同步系统的结构框图；
[0043]图2为本发明第一实施例提供的时间同步方法的流程图；
[0044]图3为本发明第二实施例提供的时间同步方法的流程图；
[0045]图4为本发明一实施例提供的主控系统的结构框图；
[0046]图5为本发明一实施