CN118573313A

CN118573313A - 时钟同步方法及装置

Info

Publication number: CN118573313A
Application number: CN202310217122.5A
Authority: CN
Inventors: 庄冠华; 厉益舟; 袁元; 李江
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2024-08-30
Also published as: WO2024179231A1

Abstract

本申请实施例提供一种时钟同步方法及装置，该时钟同步方法应用于从节点，时钟同步方法包括：接收主节点发送的同步报文，同步报文携带主节点的主时钟时间戳；依据主时钟时间戳和所述从节点接收所述同步报文的从节点的参考时标对应的时间戳建立主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系；获取从节点的参考时标对应的时间戳和从节点的从属时钟时间的时间组合，从节点的参考时标和该参考时标对应的从属时钟时间的采集时刻相同；依据映射关系及时间组合确定补偿参数，以依据补偿参数进行从节点与主节点的时钟同步，本申请通过补偿参数对从节点的从属时钟时间进行补偿，以保证主节点和从节点之间的时间偏差有界。

Description

时钟同步方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种时钟同步方法及装置。

背景技术

在通信系统中，一些电子设备有时钟同步的需求，可通过不同的同步技术实现网络定时。在网络中可通过时间、频率和相位实现时钟同步。频率是指每秒能量以波的形式完整振荡的次数，或周期性事件发生的速率，频率同步是在网络周围分配精确频率的能力。相位是指在特定参考时间已完成的周期量的周期的分数，以角度表示。在相位同步中，不同频率的多个时钟是相位同步的。时间是指一天中的时间，时间同步是指跨网络时钟的时间分布，时间同步是实现相位同步的一种方式。

由于使用诸如全球定位系统(GPS)之类的全球导航卫星系统(GNSS)接收器来实现时间/相位同步的成本很高，因此定义了两种通过以太网接口提供频率同步的协议，可以通过以下任一方式实现：同步以太网(SyncE)是一种物理层技术，支持从一跳到另一跳的频率传输，可以追溯到外部源，例如网络时钟。它在物理层上分配同步。由于SyncE在物理层运行，所以同步路径上的所有以太网设备都必须支持SyncE，另外虽然SyncE可以提供稳定的频率同步，但它不能提供时间或相位同步，交付时间或相位同步需要单独的协议。基于分组的频率同步方法依赖专用“事件数据包”的传输。这些“事件数据包”形成分组时间信号的大量瞬间。这些大量瞬间的时间在分组主时钟以时间标记形式得到编码，并经过分组网络传送至分组从属时钟。由于时间是频率的积分，因此，可利用时间标记恢复出频率。

ITU-T G.8263描述的基于分组网络的频率同步方法本质是一种频率锁定方法，目的是维持分组从属时钟与分组主时钟频率偏差在一定范围之内，然而该同步方法不能保证分组从属时钟与分组主时钟之间的时间偏差有界。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种时钟同步方法及装置，通过主节点的主时钟与从节点的参考时标之间的映射关系及从节点的同一时刻的参考时标对应的时间戳和从属时钟时间的时间组合确定补偿参数，并依据补偿参数实现对从节点和主节点之间的时钟同步，以保证主节点和从节点之间的时间偏差有界。

第一方面，本申请实施例提供了一种时钟同步方法，该时钟同步方法应用于从节点，时钟同步方法包括；接收主节点发送的同步报文，同步报文携带主节点的主时钟时间戳；依据主时钟时间戳和从节点接收同步报文时从节点的参考时标对应的时间戳建立主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系；获取从节点的参考时标对应的时间戳和从节点的从属时钟时间的时间组合，从节点的参考时标和其对应的从属时钟时间的采集时刻相同；依据映射关系及时间组合确定补偿参数，以依据补偿参数进行从节点与主节点的时钟同步。

采用上述技术方案，通过主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系及从节点的参考时标对应的时间戳和从节点的从属时钟时间的时间组合确定补偿参数，并依据补偿参数补偿从节点的参考从属时钟，以实现从节点与主节点的时钟同步。

进一步地，上述补偿参数及映射关系可由从节点中计算能力更强的部件执行，例如CPU。有利于在CPU或者网络设备NP(Network Processor)或者FPGA等网络可编程部件中实现软时钟时间偏差补偿的计算，而不依赖从节点的时钟硬件电路。

其中，主节点和从节点之间发送的同步报文时周期性连续发送的，从节点可以就接收的多个同步报文中的时间戳和从节点接收同步报文时所对应的时间戳进行统计计算(例如，利用预设的统计算法进行统计计算)，以确定主时钟和从节点的参考时标时间的映射关系。

其中，从节点的参考时标对应时间戳是从节点的时钟时间，从节点的从属时钟时间是从节点和主节点进行时钟同步之后输出的应用时间。应用时间是由从节点基于参考时间修正后的确定的输出时间，也即从节点的应用时间。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，补偿参数包括时间补偿参数，依据映射关系及时间组合确定补偿参数包括：依据映射关系及特定时刻对应的时间组合确定特定时刻对应的主节点和从节点之间的初始时间偏移；依据映射关系、时间组合及初始时间偏移确定时间补偿参数。

采用上述技术方案，通过确定初始时间偏移并依据初始时间偏移之后确定主节点和从节点之间的时间偏移，即时间补偿参数，以保证从节点和主节点进行时钟同步时的时间偏差有界。

进一步地，在确定时间补偿参数的过程中，锁定主节点和从节点之间的初始频率偏移，以提升时钟同步的准确性。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，补偿参数还包括频偏补偿参数，时钟同步方法还包括：依据映射关系及时间组合确定预设频率补偿周期间隔内的主节点与从节点之间的频率补偿参数。

采用上述技术方案，在对从节点进行时间补偿之后，周期性对从节点进行频率补偿，以实现从节点和主节点之间的时钟同步，提升从节点和主节点时钟同步的精确性。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系为：T1(t)＝a+b*T2(t)，其中，T1(t)为同步报文携带主节点的t时刻的时间戳，T2(t)为从节点在t时刻的参考时标对应的时间戳，a为时间偏差参数，b为频率偏移参数；依据映射关系及特定时刻对应的时间组合确定特定时刻对应的主节点和从节点之间的初始时间偏移为：initialOffset＝a(0)+b(0)*T2n(0)–Tb(0)；

其中，initialOffset为初始时刻的主节点与从节点之间的初始时间偏移，T2n(0)为初始时刻从节点的参考时标对应的时间戳，Tb(0)为初始时刻从节点的从属时钟时间，a(0)为初始时刻的时间偏差参数，b(0)为初始时刻的频率偏移参数；

依据映射关系、时间组合及初始时间偏移确定时间补偿参数为：Offset＝T1(t)–Tb(t)–initialOffset；T1(t)＝a+*T2n(t)；

其中，Offset为时间补偿参数，Tb(t)为从节点在t时刻的从属时钟时间，T2n(t)为从节点在t时刻的参考时标对应的时间戳。

采用上述技术方案，主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系为一次回归函数，依据该映射关系计算时间补偿参数，可很大提升从节点和主节点之间的时钟同步性能。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，依据映射关系及时间组合确定补偿周期间隔对应的主节点与从节点之间的频率补偿参数为：freqComp＝(b-1)*C；其中，freqComp为频率补偿参数，C为补偿周期间隔。

采用上述技术方案，依据上述映射关系确定补偿周期间隔内的频率补偿参数，依据时间补偿参数和频率补偿参数对从节点的参考时间进行补偿，以保证从节点的时钟同步的性能。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，建立主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标之间的映射关系包括：依据多个主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳构建原始点集合；确定原始点集合中最小点；依据最小点确定选中点集合中的选中点；依据选中点集合确定主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系。

采用上述技术方案，通过最小点算法确定选中点，并依据选中点确定映射关系，其中最小点可为存在报文时延偏差(PDV，Packet Delay Variation)时报文时延最小的点。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，时钟同步方法还包括：依据最小点确定异常点集合，异常点集合中主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标之间抖动超出预设抖动范围；依据异常点集合确定主节点和从节点之间路径发生路由切换，依据异常点集合更新选中点集合。

采用上述技术方案，在确定异常点是由于路由切换引起的，可将该异常点集合中的异常点作为新的选中点，以提升选中点的数量，提升映射关系保持的准确性和及时性。如此，在同步报文的传输时延中的固有时延变化时，可以识别并加以补偿，有效减少从节点的从时钟输出时间的抖动。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，依据异常点集合确定主节点和从节点之间路径发生路由切换包括：若异常点集合中的最小点满足以下路由切换条件，则确定主节点和从节点之间的路径发生路由切换：路由切换条件一：异常点集合中的最小点的数量大于预设数量阈值；路由切换条件二：异常点集合中的最小点之间的抖动在预设抖动范围内。

采用上述技术方案，通过上述判断条件以确定异常点集合中的最小点是否满足切换条件，若满足切换条件，则将该异常点集合中的最小点作为新的选中点，通过增加选中点的数量，以提升映射关系保持的准确性和及时性。无需外部通知，根据主节点的同步报文中携带的时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳，从节点就可以检测出路由切换等场景导致的分组报文在分组交换网络中固有时延的变化。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，路由切换条件还包括：路由切换条件三：选中点集合中的选中点与异常点集合中的异常点之间固有时延的差值大于预设距离范围。

通过路由切换条件三，以避免由于环境温度变化等引起的非路由切换异常点误判为路由切换异常点。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，确定固有时延的差值的方法：确定选中点集合中所有选中点的平均值，得到第一平均点；确定异常点集合中所有异常点的平均值，得到第二平均点；依据确定选中点集合中选中点和异常点集合中异常点确定频偏计算参数；依据如下公式确定固有时延的差值：

deltaOffsetCausedByRouteChange＝–(T1outlier-T1selected)+(T2outlier-T2selected)*b_routechange；其中，deltaOffsetCausedByRouteChange为固有时延的差值，T1outlier为第一平均点的纵坐标，T2outlier为第一平均点的横坐标，b_routechange为频偏计算参数，T1selected为第二平均点的纵坐标，T2selected为第二平均点的横坐标。

采用上述技术方案，以实现在确定同步报文的传输过程中发生路由切换，然后确定路由切换引起的延迟补偿，通过固有时延的差值以补偿因路由切换引起的传输时延的增加，以保证从节点和主节点之间时钟同步的有界性。现有技术在同步报文发生固有时延变化时，大多无法感知，造成从节点的从属时钟频率和时间的产生巨大抖动，并且通常存在很长的重新收敛时间，本申请通过保存了路由切换发生后历史最小点序列在异常点集合中，通过倒换这些历史最小点序列到选中点集合中，可以做到无缝切换，有效减少了从节点的分组从属时钟的频率和时间抖动，避免了从节点的分组从属时钟算法震荡和重新收敛的处理过程。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，依据确定选中点集合中选中点和异常点集合中异常点确定频偏计算参数包括：获取选中点集合中所有选中点对应第一映射关系和异常点集合中所有异常点对应的第二映射关系；依据所第一映射关系和第二映射关系确定频偏计算参数。

采用上述技术方案，通过选取抖动较小的集合对应的映射关系确定频率偏移参数，以提升固有时延的差值计算的准确性。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，依据确定选中点集合中选中点和异常点集合中异常点确定频率偏移参数包括：获取选中点集合中选中点的第一抖动范围和异常点集合中异常点的第二抖动范围；确定第一抖动范围和第二抖动范围中抖动小的对应的集合的映射关系确定频偏计算参数。采用上述技术方案，通过选取量集合对应的映射关系的平均值确定频偏计算参数，以提升固有时延的差值计算的准确性。

基于第一方面，一种可能的实现方式中，通过分组交换网络接收主节点发送的同步报文。

第二方面，提供一种从节点，从节点包括参考时标模块、分组报文时戳模块、统计模块、分组从属时钟修正模块及补偿计算模块；分组报文时戳模块用于接收主节点发送的同步报文，同步报文携带主节点的主时钟时间戳；还用于接收参考时标模块发送的从节点接收同步报文时从节点的参考时标对应的时间戳，并将主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳向统计模块发送；统计模块用于接收主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳并建立主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系，然后向补偿计算模块发送映射关系；补偿计算模块用于接收映射关系，还用于接收分组从属时钟修正模块发送的通知消息，通知消息携带从节点的参考时标对应的时间戳和从节点的从属时钟时间的时间组合，从节点的参考时标对应的时间戳和其对应的从属时钟时间的采集时刻相同；补偿计算模块还用于依据映射关系及时间组合确定补偿参数，并将补偿参数向分组从属时钟修正模块发送，以使分组从属时钟修正模块依据补偿参数进行从节点的时钟同步。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，补偿参数包括时间补偿参数，补偿计算模块进一步用于：依据映射关系及特定时刻对应的时间组合确定特定时刻对应的主节点和从节点之间的初始时间偏移；依据映射关系、时间组合及初始时间偏移确定时间补偿参数。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，补偿参数还包括频偏补偿参数，补偿计算模块还用于：依据映射关系及时间组合确定预设频率补偿周期间隔内的主节点与从节点之间的频率补偿参数。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，映射关系为：T1(t)＝a+b*T2(t)，其中，T1(t)为同步报文携带主节点的t时刻的时间戳，T2(t)为从节点在t时刻的参考时标对应的时间戳，a为时间偏差参数，b为频率偏移参数；补偿计算模块进一步用于：依据映射关系及特定时刻对应的时间组合确定特定时刻对应的主节点和从节点之间的初始时间偏移为：initialOffset＝a(0)+b(0)*T2n(0)–Tb(0)；其中，initialOffset为初始时刻的主节点与从节点之间的初始时间偏移，T2n(0)为初始时刻从节点的参考时标对应的时间戳，Tb(0)为初始时刻从节点的从属时钟时间，a(0)为初始时刻的时间偏差参数，b(0)为初始时刻的频率偏移参数；

依据映射关系、时间组合及初始时间偏移确定时间补偿参数为：

Offset＝T1(t)–Tb(t)–initialOffset；

T1(t)＝a+b*T2n(t)；

其中，Offset为时间补偿参数，Tb(t)为节点在t时刻的从属时钟时间，T2n(t)为从节点在t时刻的参考时标。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，补偿计算模块进一步用于：依据映射关系及时间组合确定补偿周期间隔对应的主节点与从节点之间的频率补偿参数为：freqComp＝(b-1)*C；其中，freqComp为频率补偿参数，C为补偿周期间隔。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，统计模块进一步地用于：依据多个主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳构建原始点集合；确定原始点集合中最小点；依据最小点确定选中点集合中的选中点；依据选中点集合确定主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，统计模块还用于：依据最小点确定异常点集合，异常点集合中主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳之间抖动超出预设抖动范围；依据异常点集合确定主节点和从节点之间路径发生路由切换，依据异常点集合更新选中点集合。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，统计模块还用于：若异常点集合中的最小点满足以下路由切换条件，则确定主节点和从节点之间的路径发生路由切换：路由切换条件一：异常点集合中的最小点的数量大于预设数量阈值；路由切换条件二：异常点集合中的最小点之间的抖动在预设抖动范围内。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，路由切换条件还包括：路由切换条件三：选中点集合中的选中点与异常点集合中的异常点之间固有时延的差值大于预设时延范围。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，统计模块还用于：确定选中点集合中所有选中点的平均值，得到第一平均点；确定异常点集合中所有异常点的平均值，得到第二平均点；依据确定选中点集合中选中点和异常点集合中异常点确定频偏计算参数；依据如下公式确定固有时延的差值：deltaOffsetCausedByRouteChange＝–(T1outlier-T1selected)+b_routechange*(T2outlier-T2selected)；其中，deltaOffsetCausedByRouteChange为固有时延的差值，T1outlier为第一平均点的纵坐标，T2outlier为第一平均点的横坐标，b_routechange为频偏计算参数，T1selected为第二平均点的纵坐标，T2selected为第二平均点的横坐标。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，依据确定选中点集合中选中点和异常点集合中异常点确定频率偏移参数包括：获取选中点集合中所有选中点对应第一映射关系和异常点集合中所有异常点对应的第二映射关系；依据所第一映射关系和第二映射关系确定频偏计算参数。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，依据确定选中点集合中选中点和异常点集合中异常点确定频偏计算参数包括：获取选中点集合中选中点的第一抖动范围和异常点集合中异常点的第二抖动范围；确定第一抖动范围和第二抖动范围中抖动小的对应的集合的映射关系确定频偏计算参数。

基于第二方面，一种可能的实现方式中，分组报文时戳模块用于通过分组交换网络接收主节点发送的同步报文。

第三方面，提供一种从节点，所述从节点包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面任一项所述的时钟同步方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时，实现如第一方面中任一项所述的时钟同步方法。

应当理解地，第二方面至第四方面中任一种设计所带来的技术效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种时钟同步架构的示意图。

图2为本申请实施例提供的一种计算补偿参数的架构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种确定映射关系的架构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种同步报文的传输时延的示意图。

图5为本申请实施例提供的一种同步报文的发生路由切换的场景示意图。

图6为本申请实施例提供的一种同步报文的发生拥塞的场景示意图。

图7为本申请实施例提供的一种说好做那个同步方法的流程示意图。

图8为本申请实施例提供的从节点的结构示意图。

具体实施方式

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请实施例的描述中，“示例性的”或者“例如”等词用于标识作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请中的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。应理解，本申请中除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个，“和/或”包括关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。

为了便于理解，下面结合附图对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1本申请实施例提供的一种时钟同步架构的示意图。如图1所示，时钟同步架构包括主节点和从节点。主节点通过分组交换网向从节点发送携带分组主时钟时间戳T1(t)的同步报文。其中，t标识该主节点的分组主时钟时间戳或参考时标对应的时间戳是在t时刻的采样值，或由t时刻的采样值计算而来。如此，在从节点与主节点同步过程中，主节点周期性地向从节点单向发送同步报文，且从节点无需向主节点返回同步报文的响应报文，即从节点与主节点之间时钟同步是依据主节点向从节点单向发送的同步报文实现的。其中，分组主时钟时间戳T1(t)又称为主节点的分组主时钟的时间戳或主分组设备时间。

可以理解，主节点中具有主时钟，从节点中具有从时钟，通常情况下，主时钟和从时钟具有频率或时间上的偏移，可采用时钟同步技术以实现主节点和从节点之间时钟同步。然而现有的时钟同步技术，例如采用ITU-T G.8263中定义的频率同步方法，无法保证同步后主节点和从节点之间的时间偏差有界。

为了解决现有的时钟同步方法无法保证主节点和从节点之间的时间偏差有界的技术问题，本申请实施例提供的时钟同步架构通过主节点的主时钟时间戳与从节点的参考时标对应的时间戳之间的映射关系及从节点的同一时刻的参考时标对应的时间戳和该时间戳所对应的从属时钟时间的时间组合确定补偿参数，并依据补偿参数实现对从节点和主节点之间的时钟同步，以保证主节点和从节点之间的时间偏差有界。

下面结合图1中主节点和从节点的多个模块进行说明，如图1所示，从节点包括分组报文时戳模块、参考时标、统计模块、补偿计算模块、分组从属时钟修正模块；可以理解，从节点的上述多个模块可以部分或全部合并，各模块也可依据各自的功能进行拆分。

在一些实施例中，图1中的从节点可为分组网络设备，例如网关、交换机、路由器、PC机、服务器、含分组网络模块的端侧模组、含分组网络模块的执行器、控制器、传感器、网络模块等。

其中，主节点向从节点发送的同步报文可为1588Sync报文、NTP报文，可以理解，在其他实施例中，主节点和从节点之间的同步报文还可为其他类型，本申请对此并不限制。

图1中的同步报文由主节点通过分组交换网(Packet Switched Network)向从节点发送同步报文过程中会引入一定的分组时延偏差(Packet Delay Variation，PDV)，又称为时延抖动。

可以理解，本申请实施例以主节点通过分组交换网络向从节点发送同步报文为例进行说明，在其他实施例中，主节点可通过其他通信网络向从节点发送同步报文，由于同步报文在通信网络中传输会引入时延抖动，不同通信网络的时延抖动不同。

在一些实施例中，主节点和从节点之间可包括一个或多个中继节点，主节点通过中继节点向从节点发送同步报文。

参考时标用于提供从节点的参考时标(Reference Timescale)，然后向分组报文时戳模块和分组从属时钟修正模块提供参考时标对应的时间戳。

例如，向分组时戳模块提供的参考时标对应的时间戳为T2(t)，向分组从属时钟修正模块提供参考时标对应的时间戳为T2’(t)。

其中，参考时标对应的时间戳可由从节点的本地时钟提供，例如网络适配器时钟、CPU时钟。

分组报文时戳模块用于接收主节点发送的同步报文，还用于接收参考时标发送的从节点的参考时标对应的时间戳，然后将主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标向统计模块发送。从节点的参考时标对应的时间戳是从节点接收主节点发送的同步报文时的从节点的参考时标对应的时间。

可以理解，分组报文时戳模块可形成主节点的主时钟时间戳和主节点的主时钟时间戳对应的从节点的参考时标对应的时间戳的二元组，并将该二元组向统计模块发送；当然，在其他实施例中，分组报文时戳模块可确定主节点的主时钟时间戳和主节点的主时钟时间戳对应的从节点的参考时标对应的时间戳的差值，并将该差值向统计模块发送。

其中，这里的主节点的主时钟时间戳对应的从节点的参考时标对应的时间戳是指两者被采集的时刻相同。这里的采集时刻可为从节点接收主节点发送的同步报文的时刻。

统计模块用于接收分组报文时戳模块发送的主节点的主时钟时间戳及对应的从节点的参考时标对应的时间戳，并确定主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳之间的映射关系，然后将映射关系向补偿计算模块发送。

在一些实施例中，统计模块接收分组报文时戳模块发送的多个主节点的主时钟时间戳及对应的从节点的参考时标对应的时间戳，统计模块依据多个主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳执行预设的统计算法，以建立主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系。

在一些实施例中，主节点的主时钟和从节点的参考时标之间建立线性回归的映射关系：T1(t)＝a+b*T2(t)，其中，T1(t)为主节点的主时钟时间戳，T2(t)为从节点的参考时标对应的时间戳，a为主节点和从节点之间的时间偏差参数，b为主节点和从节点之间的频率偏移参数。可以理解，在其他实施例中，主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系可为二次线性回归或其他次的线性回归，而不限于本申请实施例所述的一次线性回归。

其中，映射关系又称为映射参数，用于描述T1(t)和T2(t)之间的关系。

其中，统计算法可采用线性回归算法，例如最小二乘法，迭代求解算法等。

补偿计算模块用于接收统计模块发送的映射关系，还用于接收分组从属时钟修正模块发送的通知消息，通知消息携带时间组合，时间组合包括从节点的参考时标对应的时间戳和参考时标对应的从节点的从属时钟时间。其中，参考时标对应的时间戳和其对应的从节点的从属时钟时间的采集时刻相同，即同一时刻的参考时标对应的时间戳和从节点的从属时钟时间。

补偿计算模块还用于依据通知消息和映射关系确定补偿参数，并将补偿参数向分组从属时钟修正模块发送，以便分组从属时钟修正模块可对从节点的分组从属时钟时间进行修正，以实现从节点与主节点之间的时钟同步。

在一些实施例中，补偿计算模块用于依据映射关系及特定时刻对应的时间组合确定特定时刻对应的主节点和从节点之间的初始时间偏移；然后依据映射关系、时间组合及初始时间偏移确定时间补偿参数，即补偿计算模块通过确定主节点和从节点之间的初始时间偏移并依据初始时间偏移确定时间补偿偏移量，依据主节点和从节点之间的时间偏移量对从节点的参考时钟进行补偿，以实现主节点和从节点之间的时钟同步。

进一步地，在确定初始时间偏移之后，还用于确定主节点和从节点之间初始频率偏移，以便在确定时间补偿参数过程中，锁定主节点和从节点之间的频率偏移量，以提升主节点和从节点的时钟同步的准确性。

其中，这里的参考时钟可为从节点内作为从属时钟时间的专属时钟，可为参考时标对应的参考时钟，也可为分组从属修正模块对应的参考时钟。

在一些实施例中，首先，补偿计算模块从分组从属时钟修正模块周期性接收上报的通知消息，通知消息携带分组从属时钟修正模块输出的从节点的从属时钟时间Tb(t)以及t时刻的参考时标输出的参考时标对应的时间戳T2n(t)；

其次，补偿计算模块维护两个映射关系寄存器a和b，并根据统计模块输入的映射关系a(t)和b(t)更新映射关系寄存器，以保证映射关系寄存器a、b与最新的映射关系中的时间偏差参数a、频率偏差参数b相对应；

然后，补偿计算模块维护初始相位差寄存器initialOffset，以锁定主节点的分组主时钟和从节点的分组从属时钟的初始时间偏移。

示例性地，当分组从属时钟开始处于锁定状态时，补偿计算模块确定该时刻为t＝0时刻，初始化initialOffset＝a(0)+b(0)*T2n(0)–Tb(0)；

最后，补偿计算模块收到分组从属时钟修正模块发送的通知消息，通知消息携带分组从属时钟修正模块发送的分组从属时钟时间Tb(t)以及t时刻的参考时标输出的时间T2n(t)，计算时间偏差补偿参数Offset，并将时间偏差补偿参数向分组从属时钟修正模块发送，其中，a(0)为初始时刻的时间偏差参数，b(0)为初始时刻的频率偏移参数。

其中，补偿计算模块通过以下公式计算时间偏差补偿参数Offset：

Offset＝T1(t)–Tb(t)–initialOffset，其中T1(t)＝a+b*T2n(t)。

若Offset为正值，则从节点的分组从属时钟时间Tb(t)比主时钟T1(t)慢，需要把Offset与分组从属时钟时间Tb相加，以实现主节点和从节点的时钟同步；若Offset为负值，则从节点的分组从属时钟时间Tb(t)比主时钟T1(t)快，需要把Offset与分组从属时钟时间Tb相减，以实现主节点和从节点的时钟同步。

在一些实施例中，若主节点和从节点之间的同步报文传输过程中，确定发生路由路径切换，导致同步报文在主节点和从节点之间的传输时间发生变化，可依据路由切换后的同步报文携带的主节点的主时钟时间戳与从节点的参考时标对应的时间层的抖动发生变化，确定对应的频率偏移增量(又称为固有时延的差值)deltaOffsetCasuedByRouteChange，即由于路由切换导致的频率偏移量，然后依据频率偏移增量更新initialOffset。

具体地，initialOffset＝initialOffset+deltaOffsetCasuedByRouteChange。

可以理解，在一些实施例中，主节点和从节点在传输多个同步报文的过程中，可能会发生多次切换，例如，在第5分钟时从A路径切换至B路径，在第10分钟时，再由B路径切换回A路径。如此，在第5分钟之前，锁定的频率偏移量为initialOffset，当发生路由切换，更新后的频率偏移量为initialOffset_orig；当第10分钟再次发生路由切换后，切换后的路径与第5分钟之前的时间偏差小于预设阈值，则确定主节点和从节点的路径切换至原来的路径，则更新频率偏移量为initialOffset。通过将频率偏移量重置为initialOffset，以显著减小多次路由切换导致的initialOffset计算的累积偏差。

在一些实施例中，补偿计算模块还用于依据映射关系及时间组合确定预设补偿周期间隔内主节点和从节点之间的频率补偿参数。即通过频率补偿参数对从节点的参考时钟进行频率补偿，以得到从节点的从属时钟时间，从而实现从节点与主节点之间的时钟同步。

进一步地，补偿计算模块可依据上述方法确定时间补偿参数和频率补偿参数，然后依据时间补偿参数对从节点的参考时钟进行时间补偿，依据频率补偿参数和补偿周期间隔对从节点的参考时钟进行频率补偿，以实现从节点和主节点之间的时钟同步。

在一些实施例中，补偿计算模块和分组从属时钟修正模块确定补偿周期间隔，并依据通知消息和映射关系确定补偿周期间隔内主节点和从节点之间的频率偏移，并依据确定的频率偏移对从节点的参考时钟进行周期性频偏补偿，以得到参考时钟时间，从而实现从节点与主节点之间的时钟同步。

在一些实施例中，若补偿周期间隔为C，映射关系为T1(t)＝a+b*T2(t)，则主节点和从节点之间的频偏freqComp＝(b-1)*C，若b＝1，freqComp＝0，则无需进行频率偏移补偿，若b不为1，freqComp不为0，则分组从属时钟修正模块依据补偿计算模块输入的freqComp参数对从节点的从属时钟时间进行周期为C的频率偏移补偿。

请参见图2，图2中的分组从属时钟修正模块包括分组从属时钟时间计算模块和分组从属时钟时间反馈模块。

图2中的参考时标包括第一参考时标和第二参考时标，第一参考时标和第二参考时标可为同一个参考时标，第一参考时标和第二参考时标也可为两个不同的参考时标。

其中，分组从属时钟时间计算模块具有以下功能：

1、对修正前的原始时钟对应的时间戳T2m(t)进行频率补偿。

其中，修正前的原始时钟可为从节点的第一参考时标，也可为分组从属时钟修正模块自身专用的第二参考时标(如图2中的第二参考时标)，本申请对此并不限定。

具体地，确定补偿周期间隔C，接收补偿计算模块发送的频率偏移补偿值freqComp，然后从属时钟时间计算模块每C周期时长对修正前的原始时钟对应的时间戳T2m(t)进行补偿补偿。

△T2m＝T2m(t)–T2m(t-1)，其中△T2m为从节点原始时钟频率补偿前两个原始时钟时刻T2m(t)和T2m(t-1)之间的时间长度。

△Tb＝△T2m+△T2m/C*freqComp，其中，△Tb为从节点的频率补偿后两个原始时钟时刻T2m(t)和T2m(t-1)之间的时间长度。

则从节点分组从属时钟T2m(t)时刻频率补偿后的时间戳为T2m(t)＝T2m(t-1)+△Tb。

2、对修正前的原始时间Tb进行时间偏差补偿。

具体地，接收补偿计算模块发送的时间偏差补偿参数Offset，则依据时间偏差补偿参数对Tb进行时间补偿。

示例性地，Tb＝Tb+Offset；

分组从属时钟时间反馈模块用于周期性将分组从属时钟时间计算模块输入的Tb(t)，以及t时刻的参考时标输出的时间T2n(t)组成一个二元组，通过通知消息将Tb(t)和T2n(t)向补偿计算模块发送，以便补偿计算模块进行时间偏差补偿计算。

请参见图3，为本申请实施例提供的一种统计模块确定映射关系的方法示意图。

图3中包括原始点、最小点、选中点及异常点，原始点为所有分组报文时戳模块上报的T1(t),T2(t)二元组；最小点是若干原始点经过最小点选择处理的输出结果；当最小点满足加入到选中点对应的集合的条件时，该最小点划分为选中点。当最小点不满足加入到选中点对应的集合的条件时，该最小点被划分为异常点。

具体地，统计模块将主节点发送的同步消息中携带的T1(t)、从节点的参考时标T2(t)组成的二元组称为“点”，分组报文时戳模块向同级模块发送的所有的二元组的称为“原始点”，然后将原始点加入到原始点FIFO集合中。

其中，原始点FIFO集合的大小是有限的，该大小可预设配置为固定大小，也可依据TDEV、MTIE等时钟指标度量，以确定原始点FIFO集合中的数据抖动，然后依据数据抖动动态调整原始点FIFO集合的大小。

例如，原始点FIFO集合内数据抖动比较大时，可以增加原始点FIFO集合大小，以收集更多的数据，以减小统计算法的误差；当抖动比较小时，可以减小原始点FIFO集合大小，以提高统计算法输出的频次。

原始点FIFO集合为先进先出集合，先进入的原始点FIFO集合，当原始点FIFO集合的大小超过预设大小时，原始点FIFO集合删除最先进入集合的点，以保证原始点FIFO集合的大小是符合设定值。

当原始点FIFO集合中的原始点的数量达到预设大小阈值，统计模块依据选中点选择算法确定FIFO集合中的选中点。

示例性地，从所有原始点FIFO集合中选取一个分组时延(PacketDelay)最小的点作为最小点，然后将最小点加入至选中点FIFO集合，然后后续依据分组时延最小确定的最小点与选中点FIFO集合进行比较，判断该最小点与选中点集合的偏差是否在预设抖动范围内，若该偏差在预设抖动范围内，则将该最小点加入至选中点FIFO集合，若该偏差超出预设抖动范围，则将该最小点加入至异常点FIFO集合中。

其中，PacketDelay＝t2(t)-t1(t)，t1(t)为主节点的主时钟时间戳，t2(t)为从节点的参考时标。

进一步地，在比较两个点的PacketDelay时，还可以进一步尽量排除频偏影响。

示例性地，假设上一次T1(t)与T2(t)的映射关系根据统计算法输出为：T1(t)＝a+b*T2(t)，T1(t)为主节点的主时钟时间戳，T2(t)为从节点的参考时标，a为主节点和从节点之间的时间偏差参数，b为主节点和从节点之间的频率偏移参数；

从tx时刻到ty时刻，频偏对于时间偏差影响为(T2(ty)-T2(tx))*(b-1)，在b＝1时，频偏对于时间偏差无影响。

若不考虑频偏，PacketDelay(ty)–PacketDelay(tx)＝(T2(ty)-T1(ty))–

(T2(tx)–T1(tx))＝(T2(ty)–T2(tx))–(T1(ty)–T1(tx))，即△

PacketDelay＝△T2-△T1；

若考虑消除频偏影响，PacketDelay(ty)–PacketDelay(tx)＝(T2(ty)–T2(tx))–(T1(ty)–T1(tx))-(T2(ty)-T2(tx))*(b-1)＝(T2(ty)–T2(tx))*b-

(T1(ty)–T1(tx))，即△PacketDelay＝△T2*b-△T1。

通过比较两个原始点之间的△PacketDelay，统计模块对原始点FIFO集合中的所有点进行排序，选取PacketDelay最小的点作为最小点选择算法的输出，当然，也可以选择PacketDelay最低的一定预设数量或预设比例作为最小点选择算法的输出，当然，也可将预设数量或预设比例的PacketDelay最低的点进行平均，将平均值作为最小点选择算法的输出。

在一些实施例中，原始点FIFO集合输出的最小点与选中点FIFO集合中的数据集进行比较，判断原始点FIFO集合输出的最小点是否在偏差范围之内，判断方法包括如下：

首先，依据选中点FIFO集合中的数据集确定T1(t)与T2(t)的映射关系：T1(t)＝a+b*T2(t)，原始点FIFO集合输出的最小点为(T1m(t),T2m(t))；

然后，确定偏差Diff＝a+b*T2m(t)-–T1m(t)，如果偏差值超出预设偏差范围，则确定原始点FIFO集合输出的最小点为异常点，并将异常点加入到异常点FIFO集合中；如果偏差值在预设偏差范围内，则确定原始点FIFO集合输出的最小点为选中点，则最小点加入到选中点FIFO集合中，依据统计算法和更新后的选中点FIFO集合更新T1(t)与T2(t)的映射关系。

易理解，在主节点向从节点发送的同步报文在传输过程中，传输路径中发生网络拥塞或发生路由切换均会引入传输时延的波动，导致原始点FIFO集合输出的最小点的波动超出预设抖动范围，现有确定选中点FIFO集合时，若原始点FIFO集合输出的最小点的波动超出预设抖动范围，通常将该异常点进行丢弃，导致该最小点无法被有效利用。

本申请实施例中，统计模块在确定选中点FIFO集合的过程中，若原始点FIFO集合输出的最小点为异常点，判断该异常点是否由于同步报文的传输路径发生切换导致的；若为是，则依据异常点FIFO集合更新选中点FIFO集合；如果是其他情况导致的，则丢弃该异常点FIFO集合。如此，可将由于路由切换导致的异常点作为新的选中点，提升了选中点FIFO集合中的选中点的数量，提升了基于选中点FIFO集合确定映射关系的准确性。

请参见图4，图4为同步报文的传输时延示意图。传输时延包括固有时延和PDV，固有时延是同步报文由主节点向从节点传输过程中的最小时延，例如可由内部处理的固有时延、传播时延等组成，PDV是指同步报文传输时延的可变部分，例如由网络节点存储转发导致的可变的排队时延。主节点和从节点之间的同步报文的传输时间可为ta和tb之间，其中ta为固定时延，tb与ta的差值为同步报文传输过程中可能产生的PDV。

其中，可通过上述最小点选择方法、最小点抖动判断方法、选中点FIFO集合映射关系回归方法等手段进行过滤去噪以确定PDV。若在同步报文传输过程中发生了路由切换，可能会导致主节点的主时钟和从节点的分组从属时钟的固有时延发生变化，将会对从节点的分组从属时钟的精度产生非常大的不利影响。

在依据上述方法确定原始点FIFO集合中的最小点，并确定最小点的抖动超出预设抖动范围时，将该最小点加入异常点FIFO集合，然后依据以下方式判断该异常点FIFO集合中的异常点是否由于路由切换导致的，即是否由于主节点和从节点之间的路径发生路由切换导致最小点的抖动超出预设抖动范围。

具体地，若异常点FIFO集合中的异常点满足以下路由切换条件，则确定主节点和从节点之间的路径发生路由切换：

路由切换条件一：异常点FIFO集合中的异常点的数量大于预设数量阈值；

路由切换条件二：异常点FIFO集合中的异常点之间的抖动在预设抖动范围内。

图5为本申请实施例提供的一种路由切换场景的示意图，如图5所示，图5中横坐标为从节点的时钟时间t2，纵坐标为PacketDelay，即PacketDelay＝t2-t1，其中，t1为主节点的时钟时间，t2为从节点的时钟时间，由图5可知，在第900微秒左右，主节点和从节点之间的同步报文的传输路径发生路由切换，在第900微秒至1700微秒范围内，同步报文的PDV变大，且处于该范围的所有的点在预设范围内抖动，即抖动较小，且处于第900微秒至1700微秒范围内的最小点较多，则可确定在第900微秒至1700微秒范围内，同步报文的传输发生了路由切换。

图6为本申请实施例提供的一种网络拥塞场景的示意图，图6中第900微秒和第1900微秒由于分组网络中缓存临时拥塞，导致同步报文的PDV变大，由于网络拥塞大多时间很短，则由于网络拥塞影响的异常点的数量较小且相邻异常点的抖动较大，则可确定具有该特征的异常点并非由于路由切换引起的。

在一些实施例中，可依据MTIE、TDEV等指标对异常点FIFO集合中的异常点进行抖动度量，统计模块依据异常点FIFO集合和回归算法确定第一映射关系：T1(t)＝a+b*T2(t)，该映射关系与基于选中点FIFO集合和回归算法得出的第二映射关系存在强相关性，可依据第一映射关系中的b1与第一映射关系中的b的偏差小于预设阈值的连续异常点数量是否大于预设数量阈值进行判断。

在一些实施例中，路由切换条件还包括：

路由切换条件三：依据异常点FIFO集合确定的时间偏差的参数a与依据选中点FIFO集合确定的时间偏差的参数a之间的固有时间的差值大于预设时延范围。可以理解，若同步报文的传输过程中发生了路由切换，由于切换前后的路径不同，导致同步报文传输的固定时延发生变化且大多切换场景中，切换前后的传输同步报文的传输时延变化较大，通过引入路由切换条件三，以避免由于其他场景导致传输时延抖动被误当成路由切换。

可以理解，在确定同步报文的传输路径发生了路由切换，统计模块执行对应的路由切换处理。即统计模块需要计算因路由切换导致的相位偏差参数(固有时延的差值)deltaOffsetCausedByRouteChange。

统计模块计算相位偏差参数具体包括如下步骤：

确定选中点FIFO集合中所有最选中的平均值，得到第一平均点；

确定异常点FIFO集合中所有最异常的平均值，得到第二平均点；

依据确定选中点FIFO集合中选中点和异常点FIFO集合中异常点确定频偏计算参数；

依据如下公式确定固有时延的差值：

deltaOffsetCausedByRouteChange＝–(T1outlier-T1selected)+b_routechange*(T2outlier-T2selected)；

其中，deltaOffsetCausedByRouteChange为固有时延的差值，所述T1outlier为第一平均点的纵坐标，T2outlier为第一平均点的横坐标，b_routechange为频偏计算参数，T1selected为第二平均点的纵坐标，T2selected为第二平均点的横坐标。

示例性地，统计模块依据如下步骤确定固有时延的差值：

步骤A：确定选中点FIFO集合中所有点取平均值，得到点A(T1outlier，T2outlier)；

步骤B：确定异常点FIFO集合中所有点取平均值，得到点B(T1selected，T2selected)；

步骤C：确定频偏计算参数b_routechange。

其中，确定频偏计算参数b_routechange包括如下两种方法：

方法一：确定选中点FIFO集合中选中点和异常点FIFO集合中异常点的抖动，确定抖动较小的集合的b值作为频偏计算参数b_routechange；

方法二：确定选中点FIFO集合的b值和异常点FIFO集合的b值的平均值，将该平均值作为频偏计算参数b_routechange；

可以理解，在其他实施例中，可依据选中点FIFO集合的大小和异常点FIFO集合的大小分配对应的权值，依据权值和对应的平均值确定频偏计算参数b_routechange。

示例性地，选中点FIFO集合的大小为100，平均值为10，异常点FIFO集合的大小为50，平均值为6，则选中点FIFO集合对应的权值为2，异常点FIFO集合对应的权值为1，异常点FIFO集合3。则平均值为(2*6+1*3)/2＝7.5。即b_routechange为7.5。

步骤D：依据如下方式计算固有时延的差值：

deltaOffsetCausedByRouteChange＝–(T1outlier-T1selected)+b_routechange(T2outlier-T2selected)。

其中，当deltaOffsetCausedByRouteChange为正值时，表明异常点FIFO集合的时延比选中点FIFO集合的时延大。

进一步地，统计模块可依据异常点FIFO集合更新选中点FIFO集合，然后依据更新后的FIFO集合确定新的映射关系。然后将更新后的映射关系和deltaOffsetCausedByRouteChange向补偿计算模块发送，并清空异常点FIFO集合。

可以理解，上述实施例中的集合均为FIFO集合，可以理解，在其他实施例中，也可为其他类型的集合，只要可实现将集合内被存储时间最长或PacketDelay最大的点等满足要求的点选出来即可。

请参见图7，图7为本申请实施例提供的一种时钟同步方法的流程示意图。该时钟同步方法应用于图1所示的从节点。

S701、接收主节点发送的同步报文，同步报文携带主节点的主时钟时间戳；

S702、依据主时钟时间戳和从节点接收同步报文时从节点的参考时标对应的时间戳建立主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标之间的映射关系；

S703、获取从节点的参考时标对应的时间戳和从节点的从属时钟时间的时间组合，从节点的参考时标和其对应的从属时钟时间的采集时刻相同；

S704、依据映射关系及时间组合确定补偿参数，以依据补偿参数进行从节点与主节点的时钟同步。

通过从节点的参考时标实现主节点的主时钟与从节点的从属时钟时间的关联，通过主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系及从节点的参考时标对应的时间戳和从节点的从属时钟时间的时间组合确定补偿参数，并依据补偿参数补偿从节点的参考从属时钟，以实现从节点与主节点的时钟同步。

在一些实施例中，补偿参数包括时间补偿参数，依据映射关系及时间组合确定补偿参数包括：依据映射关系及特定时刻对应的时间组合确定特定时刻对应的主节点和从节点之间的初始时间偏移；依据映射关系、时间组合及初始时间偏移确定时间补偿参数。

在一些实施例中，通过确定初始时间偏移以锁定主节点和从节点之间的初始时间偏移，在锁定初始时间偏移之后确定主节点和从节点之间的时间偏移，即时间补偿参数，以保证从节点和主节点进行时钟同步时的时间偏差有界。

在一些实施例中，补偿参数还包括频偏补偿参数，时钟同步方法还包括：依据映射关系及时间组合确定预设频率补偿周期间隔内的主节点与从节点之间的频率补偿参数。

在对从节点进行时间补偿之后，周期性对从节点进行频率补偿，以实现从节点和主节点之间的时钟同步。

在一些实施例中，映射关系为：T1(t)＝a+b*T2(t)，其中，T1(t)为同步报文携带主节点的t时刻的时间戳，T2(t)为从节点在t时刻的参考时标对应的时间戳，a为时间偏差参数，b为频率偏移参数；依据映射关系及特定时刻对应的时间组合确定特定时刻对应的主节点和从节点之间的初始时间偏移为：initialOffset＝a(0)+b(0)*T2n(0)–Tb(0)；

其中，initialOffset为初始时刻的主节点与从节点之间的初始时间偏移，T2n(0)为初始时刻从节点的参考时标对应的时间戳，Tb(0)为初始时刻从节点的从属时钟时间；初始时刻为从节点锁定主节点和从节点之间的频率偏移的时刻。

主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系为一次回归函数，依据该映射关系计算时间补偿参数，可使从节点和主节点之间的时钟同步性能较好。

在一些实施例中，依据映射关系及时间组合确定补偿周期间隔对应的主节点与从节点之间的频率补偿参数为：freqComp＝(b-1)*C；其中，freqComp为频率补偿参数，C为补偿周期间隔。依据上述映射关系确定补偿周期间隔内的频率补偿。

可以理解，以下实施例中的集合均为FIFO集合，可以理解，在其他实施例中，也可为其他类型的集合，只要可实现将集合内被存储时间最长或PacketDelay时间最大的点等满足要求的点选出来即可。

在一些实施例中，建立主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系包括：依据多个主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标构建原始点FIFO集合；确定原始点FIFO集合中最小点；依据最小点确定选中点FIFO集合中的选中点；依据选中点FIFO集合确定主节点的主时钟和从节点的参考时标之间的映射关系。通过最小点算法确定选中点，并依据选中点确定映射关系，其中最小点可为PacketDelay最小的点。

在一些实施例中，时钟同步方法还包括：依据最小点确定异常点FIFO集合，异常点FIFO集合中主节点的主时钟时间戳和从节点的参考时标对应的时间戳之间抖动超出预设抖动范围；依据异常点FIFO集合确定主节点和从节点之间路径发生路由切换，依据异常点FIFO集合更新选中点FIFO集合。在确定异常点由于路由切换引起的，可将该异常点作为新的选中点，以提升选中点的数量，提升映射关系的准确性。

在一些实施例中，依据异常点FIFO集合确定主节点和从节点之间路径发生路由切换包括：若异常点FIFO集合中的最小点满足以下路由切换条件，则确定主节点和从节点之间的路径发生路由切换：路由切换条件一：异常点FIFO集合中的最小点的数量大于预设数量阈值；路由切换条件二：异常点FIFO集合中的最小点之间的抖动在预设抖动范围内。

通过上述判断条件以确定异常点FIFO集合中的最小点是否满足切换条件，若满足切换条件，则将该异常点FIFO集合中的最小点作为新的选中点，通过增加选中点的数量，以提升映射关系的准确性。

在一些实施例中，路由切换条件还包括：路由切换条件三：选中点FIFO集合中的选中点与异常点FIFO集合中的异常点之间固有时延的差值大于预设距离范围。通过路由切换条件三，以避免由于网络拥塞等引起的异常点误选为选中点。

在一些实施例中，确定固有时延的差值的方法：确定选中点FIFO集合中所有选中点的平均值，得到第一平均点；确定异常点FIFO集合中所有异常点的平均值，得到第二平均点；依据确定选中点FIFO集合中选中点和异常点FIFO集合中异常点确定频偏计算参数；依据如下公式确定固有时延的差值：deltaOffsetCausedByRouteChange＝–(T1outlier-T1selected)+b_routechange*(T2outlier-T2selected)；

其中，deltaOffsetCausedByRouteChange为固有时延的差值，T1outlier为第一平均点的纵坐标，T2outlier为第一平均点的横坐标，b_routechange为频偏计算参数，T1selected为第二平均点的纵坐标，T2selected为第二平均点的横坐标。实现在确定同步报文的传输过程中发生路由切换，然后确定路由切换引起的延迟补偿，通过固有时延的差值以补偿因路由切换引起的传输时延的增加，以保证从节点和主节点之间时钟同步的有界性。

在一些实施例中，依据确定选中点FIFO集合中选中点和异常点FIFO集合中异常点确定频率偏移参数包括：获取选中点FIFO集合中所有选中点对应第一映射关系和异常点FIFO集合中所有异常点对应的第二映射关系；依据所第一映射关系和第二映射关系确定频偏计算参数。

通过选取抖动较小的FIFO集合对应的映射关系确定频偏计算参数，以提升固有时延的差值计算的准确性。

在一些实施例中，依据确定选中点FIFO集合中选中点和异常点FIFO集合中异常点确定频偏计算参数包括：获取选中点FIFO集合中选中点的第一抖动范围和异常点FIFO集合中异常点的第二抖动范围；确定第一抖动范围和第二抖动范围中抖动较小对应的FIFO集合的映射关系确定频偏计算参数。采用上述技术方案，通过选取量FIFO集合对应的映射关系的平均值确定频偏计算参数，以提升固有时延的差值计算的准确性。

在一些实施例中，通过分组交换网络接收主节点发送的同步报文。

请参考图8，其示出了本申请一个示例性实施例提供的从节点的结构示意图。该从节点可以实现为上述图1至图6中从节点的功能。

从节点120包括：处理器121、总线122、存储器123。

处理器121可以包括一个或者一个以上中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，例如CPU0、CPU1。处理器121通过运行软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及业务处理。

存储器123分别通过总线122与处理器121相连。

存储器123可用于存储软件程序以及模块，该软件程序以及模块由处理器121执行。此外，该存储器123中还可以存储各类业务数据。在本申请实施例中，存储器123中存储的软件程序以及模块中可以包括由处理器121执行的至少一个功能所需的应用程序模块126。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。这些计算机程序代码可以存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中。

本实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在入口设备上运行时，使得入口设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的时钟同步方法。

本实施例还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在入口设备上运行时，使得入口设备执行上述相关步骤，以实现上述实施例中的时钟同步方法。

另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使芯片执行上述各方法实施例中的时钟同步方法。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该模块或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是一个物理模块或多个物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

该集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种时钟同步方法，其特征在于，应用于从节点，所述时钟同步方法包括；

接收主节点发送的同步报文，所述同步报文携带所述主节点的主时钟时间戳；

依据所述主时钟时间戳和所述从节点接收所述同步报文时所述从节点的参考时标对应的时间戳建立所述主节点的主时钟和所述从节点的参考时标之间的映射关系；

获取所述从节点的参考时标对应的时间戳和所述从节点的从属时钟时间的时间组合，所述从节点的参考时标对应的时间戳和所述参考时标对应的所述从属时钟时间的采集时刻相同；

依据所述映射关系及所述时间组合确定补偿参数，以依据所述补偿参数进行所述从节点与所述主节点的时钟同步。

2.如权利要求1所述的时钟同步方法，其特征在于，所述补偿参数包括时间补偿参数，所述依据所述映射关系及所述时间组合确定所述补偿参数包括：

依据所述映射关系及特定时刻对应的时间组合确定所述特定时刻对应的所述主节点和所述从节点之间的初始时间偏移；

依据所述映射关系、所述时间组合及所述初始时间偏移确定所述时间补偿参数。

3.如权利要求2所述的时钟同步方法，其特征在于，所述补偿参数还包括频偏补偿参数，所述时钟同步方法还包括：

依据所述映射关系及所述时间组合确定预设频率补偿周期间隔内的所述主节点与所述从节点之间的频率补偿参数。

4.如权利要求3所述的时钟同步方法，其特征在于，所述主节点的主时钟和所述从节点的参考时标之间的映射关系为：

T1(t)＝a+b*T2(t)，其中，T1(t)为所述同步报文携带所述主节点的t时刻的时间戳，T2(t)为所述从节点在t时刻的参考时标对应的时间戳，a为时间偏差参数，b为频率偏移参数；

所述依据所述映射关系及特定时刻对应的时间组合确定所述特定时刻对应的所述主节点和所述从节点之间的初始时间偏移为：

initialOffset＝a(0)+b(0)*T2n(0)–Tb(0)；

其中，initialOffset为初始时刻的主节点与从节点之间的初始时间偏移，T2n(0)为初始时刻所述从节点的参考时标对应的时间戳，Tb(0)为初始时刻所述从节点的从属时钟时间，a(0)为初始时刻的时间偏差参数，b(0)为初始时刻的频率偏移参数；

所述依据所述映射关系、所述时间组合及所述初始时间偏移确定所述时间补偿参数为：

Offset＝T1(t)–Tb(t)–initialOffset；

T1(t)＝a+b*T2n(t)；

其中，Offset为所述时间补偿参数，Tb(t)为所述从节点在t时刻的从属时钟时间，T2n(t)为所述从节点在t时刻的参考时标对应的时间戳。

5.如权利要求4所述的时钟同步方法，其特征在于，所述依据所述映射关系及所述时间组合确定所述补偿周期间隔对应的所述主节点与所述从节点之间的频率补偿参数为：

freqComp＝(b-1)*C；

其中，freqComp为所述频率补偿参数，C为补偿周期间隔。

6.如权利要求1至5任一项所述的时钟同步方法，其特征在于，所述依据所述主时钟时间戳和所述从节点接收所述同步报文时所述从节点的参考时标对应的时间戳建立所述主节点的主时钟和所述从节点的参考时标之间的映射关系包括：

依据多个所述主节点的主时钟时间戳和所述从节点的参考时标对应的时间戳构建原始点集合；

确定所述原始点集合中的最小点；

依据所述最小点确定选中点集合中的选中点；

依据所述选中点集合确定所述主节点的主时钟和所述从节点的参考时标之间的映射关系。

7.如权利要求6所述的时钟同步方法，其特征在于，所述时钟同步方法还包括：

依据所述最小点确定异常点集合，所述异常点集合中所述主节点的主时钟时间戳和所述从节点的参考时标对应的时间戳之间抖动超出预设抖动范围；

依据所述异常点集合确定所述主节点和所述从节点之间路径发生路由切换；

基于所述主节点和所述从节点之间路径发生路由切换，依据所述异常点集合更新所述选中点集合。

8.如权利要求7所述的时钟同步方法，其特征在于，所述依据所述异常点集合确定所述主节点和所述从节点之间路径发生路由切换包括：

若所述异常点集合中的最小点满足路由切换条件，则确定所述主节点和所述从节点之间的路径发生路由切换，所述路由切换条件包括：

路由切换条件一：所述异常点集合中的异常点的数量大于预设数量阈值；

路由切换条件二：所述异常点集合中的异常点之间的抖动在预设抖动范围内。

9.如权利要求8所述的时钟同步方法，其特征在于，所述路由切换条件还包括：

路由切换条件三：所述选中点集合中的选中点与所述异常点集合中对应的异常点之间固有时延的差值大于预设时延范围。

10.如权利要求9所述的时钟同步方法，其特征在于，确定所述固有时延的差值的方法：

确定所述选中点集合中所有选中点的平均值，得到第一平均点；

确定所述异常点集合中所有异常点的平均值，得到第二平均点；

依据所述选中点集合中选中点和所述异常点集合中异常点确定频偏计算参数；

依据如下公式确定固有时延的差值：

deltaOffsetCausedByRouteChange＝–(T1outlier-T1selected)+b_routechange*

(T2outlier-T2selected)；

11.如权利要求10所述的时钟同步方法，其特征在于，所述依据所述选中点集合中选中点和所述异常点集合中异常点确定频偏计算关系包括：

获取所述选中点集合中所有选中点对应第一映射关系和所述异常点集合中所有异常点对应的第二映射关系；

依据所第一映射关系和所述第二映射关系确定所述频偏计算参数。

12.如权利要求10所述的时钟同步方法，其特征在于，所述依据所述选中点集合中选中点和所述异常点集合中异常点确定频偏计算参数包括：

获取所述选中点集合中选中点的第一抖动范围和所述异常点集合中异常点的第二抖动范围；

确定所述第一抖动范围和所述第二抖动范围中抖动小的对应的集合的映射关系确定频偏计算参数。

13.如权利要求1至12任一项所述的时钟同步方法，其特征在于，

通过分组交换网络接收所述主节点发送的同步报文。

14.一种从节点，其特征在于，所述从节点包括参考时标模块、分组报文时戳模块、统计模块、分组从属时钟修正模块及补偿计算模块；

所述分组报文时戳模块用于接收主节点发送的同步报文，所述同步报文携带所述主节点的主时钟时间戳；还用于接收所述参考时标模块发送的所述从节点接收所述同步报文时所述从节点的参考时标对应的时间戳，并将所述主节点的主时钟时间戳和所述从节点的参考时标对应的时间戳向所述统计模块发送；

所述统计模块用于接收所述主节点的主时钟时间戳和所述从节点的参考时标对应的时间戳并建立所述主节点的主时钟和所述从节点的参考时标之间的映射关系，然后向所述补偿计算模块发送所述映射关系；

所述补偿计算模块用于接收所述映射关系，还用于接收所述分组从属时钟修正模块发送的通知消息，所述通知消息携带所述从节点的参考时标对应的时间戳和所述从节点的从属时钟时间的时间组合，所述从节点的参考时标对应的时间戳和所对应的所述从属时钟时间的采集时刻相同；

所述补偿计算模块还用于依据所述映射关系及所述时间组合确定补偿参数，并将所述补偿参数向所述分组从属时钟修正模块发送，以使所述分组从属时钟修正模块依据所述补偿参数进行所述从节点的时钟同步。

15.如权利要求14所述的从节点，其特征在于，所述补偿参数包括时间补偿参数，所述补偿计算模块进一步用于：

16.如权利要求15所述的从节点，其特征在于，所述补偿参数还包括频偏补偿参数，所述补偿计算模块还用于：

17.如权利要求16所述的从节点，其特征在于，所述主节点的主时钟时间戳和所述从节点的参考时标之间的映射关系为：

所述补偿计算模块进一步用于：

依据所述映射关系及特定时刻对应的时间组合确定所述特定时刻对应的所述主节点和所述从节点之间的初始时间偏移为：

initialOffset＝a(0)+b(0)*T2n(0)–Tb(0)；

其中，initialOffset为初始时刻主节点与从节点之间的初始时间偏移，T2n(0)为初始时刻所述从节点的参考时标，Tb(0)为初始时刻所述从节点的从属时钟时间，a(0)为初始时刻的时间偏差参数，b(0)为初始时刻的频率偏移参数；

依据所述映射关系、所述时间组合及所述初始时间偏移确定所述时间补偿参数为：

Offset＝T1(t)–Tb(t)–initialOffset；

T1(t)＝a+b*T2n(t)；

18.如权利要求17所述的从节点，其特征在于，所述补偿计算模块进一步用于：

依据所述映射关系及所述时间组合确定所述补偿周期间隔对应的所述主节点与所述从节点之间的频率补偿参数为：

freqComp＝(b-1)*C；

其中，freqComp为所述频率补偿参数，C为补偿周期间隔。

19.如权利要求14至18任一项所述的从节点，其特征在于，所述统计模块进一步地用于：

确定所述原始点集合中的最小点；

依据所述最小点确定选中点集合中的选中点；

依据所述选中点集合确定所述主节点的主时钟时间戳和所述从节点的参考时标之间的映射关系。

20.如权利要求19所述的从节点，其特征在于，所述统计模块还用于：

依据所述异常点集合确定所述主节点和所述从节点之间路径发生路由切换，依据所述异常点集合更新所述选中点集合。

21.如权利要求20所述的从节点，其特征在于，所述统计模块还用于：

22.如权利要求21所述的从节点，其特征在于，所述路由切换条件还包括：

路由切换条件三：所述选中点集合中的选中点与所述异常点集合中的异常点之间固有时延的差值大于预设时延范围。

23.如权利要求22所述的从节点，其特征在于，所述统计模块还用于：

依据确定所述选中点集合中选中点和所述异常点集合中异常点确定频偏计算参数；

依据如下公式确定固有时延的差值：

deltaOffsetCausedByRouteChange＝–(T1outlier-T1selected)+b_routechange*

(T2outlier-T2selected)；

24.如权利要求23所述的从节点，其特征在于，所述依据确定所述选中点集合中选中点和所述异常点集合中异常点确定频偏计算参数包括：

25.如权利要求23所述的从节点，其特征在于，所述依据确定所述选中点集合中选中点和所述异常点集合中异常点确定频偏计算参数包括：

26.如权利要求14至25任一项所述的从节点，其特征在于，

所述分组报文时戳模块用于通过分组交换网络接收所述主节点发送的同步报文。

27.一种从节点，其特征在于，所述从节点包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至13中任一项所述的时钟同步方法。

28.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至13中任一项所述的时钟同步方法。