终端设备的时间同步方法和系统技术方案

本申请涉及一种终端设备的时间同步方法和系统；所述方法包括：在一个同步周期内，重复向授时服务器请求服务器时间，获得多对时间数据；每一对所述时间数据包括：网络延时和时间差值；根据所述网络延时计算多对时间数据之间的采样偏差；基于所述采样偏差确定每一对时间数据的时间散度值；基于多对时间数据的时间散度值，计算时间差值的加权平均值，将其确定为最终时间差值。本申请的方案能够有效解决大规模用户场景下的延时抖动，实现大规模移动终端设备的网络时间同步，为后续的各种演出、体育赛事等的设备接入时间同步问题提供技术保障；本申请的方案仅使用软件即可实现，不需要升级硬件，减少了硬件消耗，易于工程实现且节约成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
终端设备的时间同步方法和系统


[0001]本申请涉及无线通信
，具体涉及一种终端设备的时间同步方法和系统。

技术介绍

[0002]时间同步是指网络各个节点时钟以及通过网络连接的各个应用界面的时钟的时刻和时间间隔与协调世界时(UTC)同步。网络时间协议(NTP，Network Time Protocol)是互联网时间同步的标准之一，通过报文的交换将本地时间朔源到UTC时间。由于时钟源的精度和网络路径的抖动，在广域网Internet上NTP提供了1
‑
50毫秒同步精度，在局域网中NTP同步精度可以达到毫秒级别。NTP采用为无连接的UDP传输协议，默认使用的端口号为123。NTP提供准确时间，首先要有准确的时间来源，这一时间应该是国际标准时间UTC。NTP获得UTC的时间来源可以是原子钟、天文台、卫星，也可以从Internet上获取。时间按NTP服务器的等级传播。计算机主机一般同多个时间服务器连接，利用统计学的算法过滤来自不同服务器的时间，以选择最佳的路径和来源来校正主机时间。即使主机在长时间无法与某一时间服务器相联系的情况下，NTP服务依然有效运转。NTP时间同步报文中包含的时间是格林威治时间，是从1900年开始计算的秒数。
[0003]NTP协议目前已经广泛应用于电力系统、监控摄像系统、铁路交通系统、海上船用时统设备等，在各个领域的各种不同系统中发挥着十分重要的作用。NTP协议本身是一个比较成熟的技术，关于其本身的优化与改进研究没有实质性的突破。在不同领域的应用中都对其应用领域的特点增加算法进行优化以达到同步需求。
[0004]相关技术中，面向大规模用户(如体育场馆等场景)同步控制的需求，分级网络延时差大和抖动频率高的特点，NTP协议本身难以满足时间同步的需求，需要对NTP协议增加合适的优化算法来解决延时抖动的问题。

技术实现思路

[0005]为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种终端设备的时间同步方法和系统。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供一种终端设备的时间同步方法，包括：
[0007]在一个同步周期内，重复向授时服务器请求服务器时间，获得多对时间数据；每一对所述时间数据包括：网络延时和时间差值；
[0008]根据所述网络延时计算多对时间数据之间的采样偏差；
[0009]基于所述采样偏差确定每一对时间数据的时间散度值；
[0010]基于多对时间数据的时间散度值，计算时间差值的加权平均值，将其确定为最终时间差值。
[0011]进一步地，所述向授时服务器请求服务器时间，包括：
[0012]通过均衡负载服务器向授时服务器请求服务器时间；
[0013]其中，请求服务器时间的具体步骤包括：
[0014]终端设备向授时服务器发送请求报文，并记录此时的时间戳T1，时间戳T1随请求报文一起发送给授时服务器；
[0015]授时服务器记录请求报文到达的时间，记录此时的时间戳T2；
[0016]授时服务器发送应答报文，记录此时的时间戳T3，将T1、T2、T3与应答报文一起发送回终端设备；
[0017]终端设备记录应答报文到达的时间，记录此时的时间戳T4。
[0018]进一步地，每一对所述时间数据的网络延时为：δ＝(T4
‑
T1)
‑
(T3
‑
T2)；
[0019]每一对所述时间数据的时间差值为：θ＝[(T2
‑
T1)+(T3
‑
T4)]/2。
[0020]进一步地，在一个同步周期内获取到的多对时间数据，作为该同步周期对应的一组数据；
[0021]该方法还包括：
[0022]在每一个同步周期，将新获取到的一组数据与已有的一组数据进行比较；
[0023]根据预设的筛选规则保留一组数据，删除另一组数据。
[0024]进一步地，所述预设的筛选规则包括：
[0025]分别计算两组数据的相关系数，保留相关系数较小的一组数据；和/或，
[0026]分别计算两组数据的方差，保留方差较小的一组数据。
[0027]进一步地，相关系数的计算方法为：
[0028][0029]其中，为网络延时的均值，为时间差值的均值，n为一组数据中时间数据的总对数。
[0030]进一步地，方差的计算方法为：
[0031][0032]进一步地，根据所述网络延时计算多对时间数据之间的采样偏差，包括：
[0033]第i对时间数据和第j对时间数据之间的采样偏差为ε
ij
＝|θ
i
‑
θ
j
|。
[0034]进一步地，基于所述采样偏差确定每一对时间数据的时间散度值，包括：
[0035]第i对时间数据的时间散度值为其中，n为一组数据中时间数据的总对数。
[0036]根据本申请实施例的第二方面，提供一种终端设备的时间同步系统，包括：授时服务器、均衡负载服务器和终端设备；所述授时服务器用于接收从定位系统获取的时间信息；所述均衡负载服务器用于对接入的终端设备进行资源分配；所述终端设备用于执行如上任意一种实施例所述的时间同步方法。
[0037]本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：
[0038]本申请的方案通过多次获取与服务器之间的时间差值，再对多组数据进行统计处理，加权平均后确定最终的时间差值；能够有效解决大规模用户场景下的延时抖动，实现大规模移动终端设备的网络时间同步，为后续的各种演出、体育赛事等的设备接入时间同步
问题提供技术保障；本申请的方案仅使用软件即可实现，不需要升级硬件，减少了硬件消耗，易于工程实现且节约成本。
[0039]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0040]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0041]图1是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的时间同步方法的流程图。
[0042]图2为云资源时间同步网络架构示意图。
[0043]图3为本专利技术采用的算法流程图。
[0044]图4为本专利技术采用的数据获取部分技术原理图。
[0045]图5为本专利技术测试的终端同步响应延时结果图。
具体实施方式
[0046]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法和系统的例子。
[0047]由于接入设备的数量比较多，故可以根据统计学的规律，采用多次采样，然后取中值或者平均值的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种终端设备的时间同步方法，其特征在于，包括：在一个同步周期内，重复向授时服务器请求服务器时间，获得多对时间数据；每一对所述时间数据包括：网络延时和时间差值；根据所述网络延时计算多对时间数据之间的采样偏差；基于所述采样偏差确定每一对时间数据的时间散度值；基于多对时间数据的时间散度值，计算时间差值的加权平均值，将其确定为最终时间差值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向授时服务器请求服务器时间，包括：通过均衡负载服务器向授时服务器请求服务器时间；其中，请求服务器时间的具体步骤包括：终端设备向授时服务器发送请求报文，并记录此时的时间戳T1，时间戳T1随请求报文一起发送给授时服务器；授时服务器记录请求报文到达的时间，记录此时的时间戳T2；授时服务器发送应答报文，记录此时的时间戳T3，将T1、T2、T3与应答报文一起发送回终端设备；终端设备记录应答报文到达的时间，记录此时的时间戳T4。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：每一对所述时间数据的网络延时为：δ＝(T4
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T1)
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(T3
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T2)；每一对所述时间数据的时间差值为：θ＝[(T2
‑
T1)+(T3
‑
T4)]/2。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在一个同步周期内获取到的多对时间数据，作为该同步周期对应的一组数据；该方法还包括：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，施昊博，杨占昕，王海强，温镇伟，赵启祥，
申请(专利权)人：广州慧联网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：