專利名稱：使通信網(wǎng)的系統(tǒng)時間和參考時鐘同步的方法和裝置的制作方法
背景技術：
發(fā)明領域本發(fā)明涉及網(wǎng)絡定時同步。更具體地說，本發(fā)明涉及用于以預定精度內范圍內的精確方式控制參考時鐘和通信網(wǎng)系統(tǒng)時間之間的關系的方法和裝置。
相關技術描述通信網(wǎng)及其節(jié)點經(jīng)常需要同步，以便以有序的方式調度并執(zhí)行處理任務，以避免在通信和/或任務執(zhí)行中發(fā)生沖突。過去已提出了各種時間同步技術。這些系統(tǒng)和方法中的一些或者重置網(wǎng)絡系統(tǒng)時間以便與節(jié)點參考定時信號提供的時間匹配，或者反之亦然。但是，重置網(wǎng)絡和其上節(jié)點之間的時間可能導致網(wǎng)絡和/或節(jié)點參考時間中的非線性調整。在嘗試同步網(wǎng)絡時間和節(jié)點參考時間時，上述系統(tǒng)和方法中的一些導致不均勻的間隙和時間內容的反轉。
同時，存在時間可能需要調整以補償時間上從當前時間到要求時間的相當大或者突然的變化的情況。例如，為補償夏令時，可能要求調整一個小時。在這些情況下，迄今用于網(wǎng)絡時間同步的系統(tǒng)和方法中的一些必須進行人工調整。這種任務可能在(人工)重置網(wǎng)絡時間期間，在系統(tǒng)可用性、可靠性和精度方面對通信網(wǎng)造成相當大的代價。
還有一些通信網(wǎng)環(huán)境，其中網(wǎng)絡被分段成多個集群。在這樣的網(wǎng)絡配置中，需要使網(wǎng)絡時間與分布在通信網(wǎng)的各個分段中的節(jié)點的參考時間同步。
因此，存在提供以平滑和精確的方式控制通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時間和參考時鐘之間的關系的同步方法和裝置的需要。因此，讓同步通信網(wǎng)時間和節(jié)點參考時間的時間的系統(tǒng)和方法自動調整通信網(wǎng)時間和節(jié)點參考時間的關系將是有利的。還需要可以針對特殊時間變化如夏令時，進行自動補償和調整的時間關系調整。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種方法，用于控制通信網(wǎng)時間和一個模塊之間的時間同步關系，所述模塊位于連接到通信網(wǎng)的節(jié)點處，用于提供模塊參考時間，該方法包括確定啟用了時間同步功能，確定通信網(wǎng)時間和模塊提供的模塊參考時間之間的時間差，確定所確定的時間差大于第一限制值并小于或等于第二限制值；以及自動漸進地調整網(wǎng)絡通信網(wǎng)時間，以便在預定同步間隔上與模塊參考時間同步。
本發(fā)明的系統(tǒng)提供一種模塊，周于控制通信網(wǎng)時間和連接到通信網(wǎng)的節(jié)點的模塊參考時間之間的時間同步關系，該模塊包括處理器；網(wǎng)絡接口，用于提供到通信網(wǎng)的通信接口；總線接口，用于提供到主處理器的通信接口；以及系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)，用于提供模塊參考時間并用于控制時間同步功能，以便減少通信網(wǎng)時間和模塊參考時間之間的時間差。
通過參閱如下詳細說明及附圖可理解本發(fā)明的上述及其它優(yōu)點和好處。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的例示性通信網(wǎng)環(huán)境的示意方框圖；圖2是顯示通信網(wǎng)的例示性模塊的多個部分的方框圖；圖3是適合于本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的例示性通信網(wǎng)。
圖4是顯示部分本發(fā)明方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的例示性配置菜單屏；圖6顯示了包含以秒為單位的當前時間的例示性累積秒寄存器；
圖7顯示了用于包含當前秒的小數(shù)部分的例示性內插寄存器；圖8顯示了例示性狀態(tài)寄存器；圖9顯示了例示性命令寄存器；以及圖10顯示了用于圖9的命令寄存器的命令操作碼的對應列表。
本發(fā)明的詳細說明參考附圖，具體參考圖1，其中提供了例示性的網(wǎng)絡環(huán)境100，它適用于實現(xiàn)本發(fā)明的用于同步通信網(wǎng)絡系統(tǒng)時間和參考時鐘的方法和系統(tǒng)。模決110-00、110-01到110-n(其中n是整數(shù))，這些模塊互相連接，以便通過網(wǎng)絡控制總線105相互通信。通信網(wǎng)100的每個模塊110-00到110-n最好彼此相當，即能夠執(zhí)行同樣的功能。每一模塊110-00到110-n最好通過總線105接收發(fā)自其它模塊110-00到110-n中的任一個的所有信號。在本發(fā)明的一個方面，通過總線105傳送的信號向全部模塊110-00到110-n廣播。
每個模塊110，例如圖2所示的模塊110-01，包括微處理器125，用于執(zhí)行由來自本地存儲器的指令和/或來自其它模塊或其它的聯(lián)網(wǎng)和接口組件的指令所確定的模塊處理功能。模塊110最好實現(xiàn)為與PC(個人計算機)接口的處理器板。因此，模塊110-01具有總線接口130，用于連接到PC的通信接口插槽，如行業(yè)標準的PCI插槽。所述模塊包括網(wǎng)絡接口135，用于與通信網(wǎng)100接口并與其連接。收發(fā)器150提供到通信網(wǎng)的連接，以便接收和發(fā)送信號。模塊110-01包括系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)140，用于產(chǎn)生并控制模塊的定時方面。最好包括時間鏈路連接器145，用于將多個模塊連接在一起，使得定時信號可以在各個模塊110-00到110-n之間傳遞。時間鏈路145可用于選擇性地提供與GPS(全球定位衛(wèi)星)參考定時信號的接口能力。
在本發(fā)明的一個方面，模塊110同時連接到雙冗余總線LAN A320和LAN B 325，如圖3的例示性通信網(wǎng)(例如工廠局域控制網(wǎng)300)所示。局域控制網(wǎng)300最好分段成局域控制網(wǎng)集群305、310和315。各模塊110均實現(xiàn)為處理器板，并插入基于PC的橋的PCI槽中，作為PCI目標設備工作?；赑C的橋互相聯(lián)網(wǎng)，用于經(jīng)雙冗余的LANA 320和LAN B 325彼此通信。這樣，盡管網(wǎng)絡300是分段的，但網(wǎng)絡300的各個集群互相連接以便通信。網(wǎng)絡接口135最好還提供連接，以便接收和發(fā)送時間同步數(shù)據(jù)。
時間鏈路345將局域控制網(wǎng)300的模塊110連接在一起，以便在各模塊110之間對定時信息進行路由并加以共享。例如，時間鏈路145可用于限制模塊110之間的漂移或偏斜，以及用于接收GPS參考定時信號。
在本發(fā)明的一個方面，時間同步作為局域控制網(wǎng)100、300的一個功能提供。通信網(wǎng)100、300定期同步到網(wǎng)絡模塊110的時間。因此，模塊110的時間被定期推送到通信網(wǎng)100、300上。為便于時間同步，將模塊之一指定為主模塊，將模塊之一指定為從模塊，并且將其它聯(lián)網(wǎng)模塊指定為收聽模塊。在主模塊失效或者無法執(zhí)行主系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)功能的情況下，從模塊為主模塊提供功能性冗余?？扇〉氖?，從主模塊到從模塊的切換在網(wǎng)絡時間和本地時間的時間同步方面是透明的。
關于系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)140，該系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)用于將模塊110(如110-01)的本地時間同步到網(wǎng)絡100、300，以便例如維護對任務的準確調度，包括對出錯歷史的監(jiān)視和歸檔。在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面中，系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)140以秒/100微秒的格式維護當前時間，此當前時間被分配給其它模塊110，以維持局域控制網(wǎng)連接節(jié)點(例如模塊110)之間的同步。系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)140維護通信網(wǎng)(如工廠控制網(wǎng)300)的準確定時信號，將該定時信號分配給通信網(wǎng)100和300，解釋經(jīng)網(wǎng)絡接收的信號，以及將時間參考提供給模塊處理器和橋接用核心級驅動器。
與微處理器125的通信最好可以精確地按50毫秒和1秒間隔的中斷來完成。還提供作為系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)組成部分的時間內插寄存器，用于監(jiān)視自上次秒翻轉(second rollover)以來的100微秒間隔數(shù)量。
在本發(fā)明的一個方面，提供命令接口和可編程時鐘驅動器鏈的硬件/固件元件，以便允許用戶″微調″所包括的實時時鐘微控制器的計時器中斷的頻率。可以通過參考有關本發(fā)明的實時時鐘子系統(tǒng)硬件寄存器定義的例示圖6-10來更好地理解如何實現(xiàn)對本發(fā)明各個功能和方面的逐步調整。
圖6顯示了一個例示性的累積秒寄存器，它包含以秒為單位的當前時間(即以秒為單位的日歷時間)。如圖所示，當前時間可用以秒為單位的當前時間的32位二進制表示法來表示。
圖7顯示了包含當前秒的小數(shù)部分的例示性內插寄存器。如圖所示，為從上一次的秒翻轉開始的100微秒間隔提供了寄存器位置。
圖8顯示例示性的狀態(tài)寄存器，用于包含與當前同步狀態(tài)、工作模式(如主、從或者收聽模塊)、錯誤碼和指示新的時間值是否已寫入到本發(fā)明的實時時鐘子系統(tǒng)中的狀態(tài)位等有關的數(shù)據(jù)。
圖9顯示了例示性命令寄存器；而圖10顯示了用于圖9的命令寄存器的命令操作碼的對應列表。圖1包括擴展命令集、$F、漸進調整控制的定義。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)提供用于提供局域控制網(wǎng)段305、310和315之上的系統(tǒng)時間同步的方法。當前系統(tǒng)時間(即，日歷時間)源于指定為主時鐘源的模塊110。每個其它模塊110維持當前時間的本地復制，最好在100微秒的分辨率內。每個從模塊最好與主模塊的時鐘(即主時鐘)同步。在本發(fā)明的一個實施例中，本地時基維持在±32ppm±2.76秒/天的非同步漂移率上，直到重新建立同步為止。系統(tǒng)同步最好由軟件自動維持，而無需用戶干預或啟用。
局域網(wǎng)段之間所允許的時間偏斜量可以根據(jù)特定的實現(xiàn)方式和當前應用的應用場景來限制。例如，如果應用要求網(wǎng)段之間的時間偏斜量低(例如＜16ms)，則時間鏈路電纜345可用于將模塊110的時間鏈路連接器以菊花鏈方式鏈接在一起。對于模塊之間的偏斜量不那么嚴格的應用，則可以避免使用時間鏈路電纜345。
對于增加的穩(wěn)定度，GPS接口155可連接到GPS天線350，以接收從GPS衛(wèi)星355獲得的GPS參考信號，從而接收穩(wěn)定可靠的定時信號。
在模塊110之間要求低偏斜(如±300微秒)的情況下，時間鏈路連接器145可連接到時間鏈路電纜345，并且GPS接口350可連接到GPS天線350。
在本說明書的一個實施例中，系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)利用5MBPS時間同步幀來維持網(wǎng)絡時間同步。5MBPS時間同步幀由主時鐘指定模塊按1秒間隔產(chǎn)生。主模塊作為系統(tǒng)范圍實時時鐘數(shù)據(jù)的發(fā)送器，而從模塊和收聽模塊充當時間同步幀傳輸?shù)慕邮掌鳌?br> 通過個性軟件控制將發(fā)送5MBPS時間同步幀的模塊110指定為主時鐘。當系統(tǒng)核心固件發(fā)生時間裝定(time set)時，指令作為主時鐘工作的時鐘每隔1秒產(chǎn)生一次中斷。核心固件響應此1秒的周期性中斷而發(fā)起5MBPS時間同步幀。指定的從時鐘作為主時鐘的后備。軟件最好控制主時鐘和從時鐘的選擇，并通過控制主/從關系，包括初始啟用選擇和所有故障情況來處理發(fā)送功能的切換。
在時鐘源丟失的情況下，在未同步期間內，根據(jù)失效切換之前收到的上次有效時間數(shù)據(jù)來局部地更新時間信息，以便以不中斷方式繼續(xù)。
在建立模塊/節(jié)點負荷時，第一模塊110最好通過設法檢測LAN A和LAN B上的時鐘來將其本身確立為主時鐘參考源。由于該模塊將是第一時鐘源，因此它不會檢測到時鐘源，并因此承擔主模塊的角色。在將其本身確立為主模塊之后，該模塊不收聽，而是定期廣播其時間同步消息(即參考時間)，最好是每秒廣播一次。
加載到網(wǎng)絡上的第二個模塊將檢測LAN A和LAN B二者上的時鐘，并因此會變成從模塊。此從模塊監(jiān)聽主模塊并接收時間同步信息，以使其時鐘與主時鐘同步。從模塊正常情況下不發(fā)送其時鐘時間到網(wǎng)絡上，除非主模塊失效。從主時鐘參考到從時鐘參考的轉換應該是平滑且?guī)缀跬该鞯?，因為從時鐘一直在跟蹤主模塊時鐘源。
當主時鐘被指令接受新的秒時間數(shù)據(jù)時，這次傳輸?shù)乃惺章牴?jié)點(包括從時鐘源)使用新傳送的時鐘數(shù)據(jù)來更新它們的內部時間寄存器。時間只可以重置到一秒的精度并且在一秒邊界上。接收其中秒數(shù)據(jù)的值與預期不同的時間幀的收聽模塊110將以新的秒數(shù)據(jù)來更新。
圖4顯示了說明本發(fā)明所用例示性過程的流程圖，該過程用于自動使通信網(wǎng)100、300的時間與模塊110的參考時間同步。
在本發(fā)明的一個方面，指定為主模塊的模塊110提供的參考時間可以由系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)140從本地晶體振蕩器、從與主模塊110接口的PC的操作系統(tǒng)的時間同步功能、或者從諸如GPS信號的獨立源產(chǎn)生或獲得。定期讀取通信網(wǎng)時間和模塊110的時間，以確定兩個時間信號之間的同步。在本發(fā)明的一個實施例中，這個周期是每一(1)秒一次。如果確定存在的時間差大于預定限制值，則調用圖4所示的時間同步過程。
參考圖4，本發(fā)明的時間同步功能最好根據(jù)用戶的偏好啟用或禁用。用戶可以是通信網(wǎng)100、300的網(wǎng)絡管理員。應該注意的是，作為缺省，可以啟用或禁用時間同步。因此，在步驟410，判斷本方法和系統(tǒng)的時間同步功能是否被啟用。如果沒有啟用，則過程400繼續(xù)到步驟450并在該處結束。在啟用時間同步功能的情況下，過程400繼續(xù)到步驟415。
在步驟415，判斷是否要求系統(tǒng)或預定時間變更。也就是說，判斷模塊110是否成為主模塊，預定的下一同步間隔是否出現(xiàn)，網(wǎng)絡配置變化是否出現(xiàn)，是否進行了按需時間同步請求，是否提出了將網(wǎng)絡控制時間設為模塊/節(jié)點時間請求，或者是否發(fā)生了夏令時變化。如果滿足了這些條件中的任何一個，則過程400繼續(xù)到步驟440，在步驟440，調用時間同步功能調整。如果在步驟415確定不要求系統(tǒng)或預定時間變化，則過程400繼續(xù)到步驟420。
在步驟420，判斷通信網(wǎng)絡時間和模塊110時間(即參考時間)之間的時間差是否處于死區(qū)范圍(dead band range)。時間差大于零和小于死區(qū)限制值都不要求時間同步功能采取任何動作。死區(qū)限制值最好設置為一個閾值或低于該閾值，超過該閾值，通信網(wǎng)絡的操作將受到不利影響。因此，就網(wǎng)絡通信、調度和操作而言，死區(qū)限制值應該表示一個相對不顯著的時間差。也就是說，死區(qū)限制值的設定要考慮到網(wǎng)絡時間和模塊110時間中可容忍的差異。
值得注意的是，在時間差等于或小于死區(qū)限制值(即時間差在零時間差和死區(qū)限制值之間)的時候，實行的任何漸進調整將保持有效，直到時間差太小，以致于在下次時間同步間隔內無法進行漸進調整校正為止。
在步驟420，如果通信網(wǎng)時間和模塊110的時間之間的時間差處于死區(qū)范圍中，則過程400繼續(xù)到步驟450。但是，如果在步驟420中確定的通信網(wǎng)時間和模塊110的時間之間的時間差不在死區(qū)范圍中時，則過程400繼續(xù)到步驟425。
在步驟425，判斷通信網(wǎng)時間和模塊110的時間之間的時間差是否超出死區(qū)范圍但小于漸進調整限制值或截止同步限制值中較小的那個。確定為大于死區(qū)限制值并小于漸進調整限制值或截止同步限制值中較小者的時間差在漸進調整范圍內。漸進調整范圍內的時間差在步驟440漸進地由時間同步功能進行校正。漸進調整網(wǎng)絡時間以匹配模塊110的時間可防止網(wǎng)絡歷史數(shù)據(jù)的突然損失，并且使可能因時間即時變化引起的對事件記錄順序的影響最小化。
在步驟440，時間同步功能確定適用于網(wǎng)絡時間的時間的漸進調整率?？扇〉氖?，在一段時間如一天內，以1秒/天到8秒/天的速率平滑地應用時間調整。通過漸進地調整網(wǎng)絡時間，使得對事件記錄的順序的影響最小化，且避免了網(wǎng)絡歷史數(shù)據(jù)的突然損失。在本發(fā)明的一個方面，在步驟440，時間同步功能根據(jù)時間差和同步間隔，利用漸進調整算法自動計算漸進調整的變化值速率。計算校正率，以完成配置的同步間隔上的時間校正。最大校正率可限制在例如8秒/天。
例如，如果同步間隔配置為12小時，并且檢測到2秒的時間差，則在步驟440，時間同步功能進行操作以在下一12小時周期上校正這2秒的時間差。
計算的變化率將繼續(xù)有效到下一預定的同步間隔，除非時間同步功能檢測到時間同步配置變化、夏令時變化、按需時間同步請求變化或者將網(wǎng)絡控制時間設為模塊/節(jié)點時間請求變化。如果這些事件中的任一個發(fā)生，則在步驟440由時間同步功能調整重新計算變化率并重新應用新計算的變化率。
如果在步驟425確定時間差不在漸進調整范圍中，則過程400繼續(xù)到步驟430。在步驟430，判斷時間差是否處于即時調整范圍。在時間差處于即時調整范圍中，過程400繼續(xù)到步驟440，以立即改變通信網(wǎng)時間，使其與該模塊110的時間匹配。此即時時間校正與在步驟425確定的時間差處于漸進調整范圍時所調用的通信網(wǎng)時間漸進調整相反。在即時調整范圍中，應用漸進調整需要費時太久。因此，立即進行網(wǎng)絡時間的調整。
即時調整范圍定義為時間差大于漸進調整限制值，并且低于或等于截止同步限制值。截止同步限制值是網(wǎng)絡時間的即時調整被認為不可接受的情況下的時間差。
在時間差沒有處于即時調整范圍內，而又超過了截止同步限制值的情況下，過程400繼續(xù)到步驟435，并被視為處于用戶干預范圍內。截止同步限制值最好是用戶可配置的。如果時間差超過截止同步限制值，則通過用戶界面提供一種用戶發(fā)起機制，以便用戶能夠發(fā)起網(wǎng)絡時間同步。
用戶可以通過選擇調用將網(wǎng)絡控制時間設為模塊/節(jié)點時間的操作來發(fā)起即時通信網(wǎng)時間調整。最好只在指定為主模塊的模塊110允許由授權用戶選擇將網(wǎng)絡時間設為模塊/節(jié)點時間的操作。由于網(wǎng)絡時間的即時改變可引起對歷史記錄和錯誤記錄的破環(huán)，因此可通過用戶界面向用戶顯示警告消息，以警告用戶這種即時網(wǎng)絡時間改變可導致歷史數(shù)據(jù)的突然損失。
在本發(fā)明的一個方面，由與主模塊接口的PC記錄警告水平事件，以指示發(fā)生了網(wǎng)絡時間的即時變化。這在網(wǎng)絡時間即時改變導致歷史數(shù)據(jù)損失的情況下提供了某種解釋度量。
在本發(fā)明的再一方面，用戶可手動地將時間差調整到等于或小于截止同步限制值。通過這樣做，過程400將繼續(xù)如上所述對時間差進行處理。最好，用戶還可以在主模塊調用按需時間同步操作，以避免等待下一預定時間同步間隔。按需時間同步操作完全與預定時間同步操作一樣，它將重置間隔調度。
通過將通信網(wǎng)100、300上的至少兩個模塊/節(jié)點配置為時鐘源，從而提供本發(fā)明時間同步功能的冗余。如上所述，將一個模塊110指定為主模塊，將至少一個模塊110指定為從模塊，并將另一模塊110配置為收聽模塊。從模塊(一個或多個)在主模塊失效的情況下為主模塊提供后備。時間同步功能只主動校正主模塊上的時間。其它模塊通過從主模塊接收的定時信號予以更新?？扇〉氖?，時間同步功能執(zhí)行對模塊110的某種程度的監(jiān)視活動，以便使非主模塊準備好承擔主模塊的角色。
在本發(fā)明的另一方面，主模塊和從模塊的配置相同，以便失效切換到從模塊時不改變通信網(wǎng)100、300的時間同步配置參數(shù)。如果從模塊和主模塊設置不完全一樣，則將使用(新)指定的模塊上的時間同步參數(shù)。在本發(fā)明的一個實施例中，時間同步參數(shù)可以在模塊之間共享。
在本發(fā)明的一個方面，提供用戶界面以實現(xiàn)對時間同步功能的配置和監(jiān)視。由于模塊110最好實現(xiàn)為與PC接口的處理器板，因此用戶界面可以是作為圖形用戶界面一部分的圖形菜單(即窗口)。圖5顯示了一個例示性的圖形菜單500，該菜單最好可作為網(wǎng)絡配置實用程序上的選項卡(tab)。對時間同步配置頁500的訪問最好限制為授權用戶。
在本發(fā)明的一個方面，對時間同步配置的任何改變將使時間同步功能立刻根據(jù)新的配置執(zhí)行。此后，時間同步功能將以同步間隔535中指定的周期為基礎操作。
對于要啟用的時間同步功能，必須選中啟用時間同步復選框510。在圖4的步驟410，檢驗對此復選框的選擇。缺省地，啟用時間同步復選框510可以是未選中的。
選擇啟用漸進調整復選框515，以便如上所述啟用網(wǎng)絡時間的漸進調整。缺省地，啟用時間同步復選框510可以是未選中的。
選擇啟用自動調整夏令時復選框505，以便如上所述啟用網(wǎng)絡時間的即時調整，以補償夏令時的改變。缺省地，啟用自動調整夏令時復選框505可以是未選中的。如果被啟用和調用了，則夏令時自動調整功能取代本發(fā)明系統(tǒng)和方法可執(zhí)行的任何漸進調整。最好，啟用自動調整夏令時復選框505獨立于啟用時間同步復選框510。
當啟用自動調整夏令時復選框505被選中時(即被選定)，且夏令時事件發(fā)生時，將立刻改變網(wǎng)絡以為匹配主模塊的參考時間，而不考慮同步間隔或截止同步限制值或漸進調整限制值。
同步間隔框520的值在啟用同步復選框510被選中時適用。它向用戶提供一種設置同步間隔的機制，同步間隔最好在1和99999秒之間，其中3600秒(1小時)是優(yōu)選缺省值。
死區(qū)限制值框525向用戶提供一種指定死區(qū)限制值(即時間同步功能在期間內不采取任何操作的時間差)的機制。按照過程400，如果漸進調整在復選框515被啟用，則死區(qū)限制值不能大于漸進調整限制值。死區(qū)限制值可具有2秒的缺省值。
漸進調整限制值框530在漸進調整復選框515被允許時適周。最好，漸進調整框可設置為一個在1和99999秒之間的值。作為缺省，漸進調整框被設置為10秒。
提供截止同步限制值框535是為了允許設置時間差限制值，超過該時間差限制值，時間同步功能不會自動重置通信網(wǎng)時間。這個限制值的范圍最好在1到99999秒之間。按照過程400，截止同步限制值在漸進調整被啟用時大于漸進調整限制值，或在漸進調整沒有啟用時大于死區(qū)限制值。作為缺省，截止同步限制值可設置為99999秒(即≈27.5小時)。
根據(jù)本發(fā)明，用戶界面最好提供至少一部分顯示屏，用于提供本發(fā)明的時間同步功能的狀態(tài)。例如，狀態(tài)屏幕最好顯示時間同步功能是否已經(jīng)啟用，特定節(jié)點(如主模塊、從模塊或收聽模塊)的狀態(tài)、當前通信網(wǎng)時間、當前模塊/節(jié)點時間、發(fā)生時間同步操作的上次時間、以及時間差的類別或范圍(如死區(qū)、漸進調整等等)。
如前概述，最好由本發(fā)明提供將網(wǎng)絡時間設置為模塊/節(jié)點時間功能。這種功能最好通過本發(fā)明的用戶界面方面呈示給用戶，以便用戶發(fā)起操作來立即將網(wǎng)絡時間同步到主模塊的參考時間。但是，這一功能最好在主模塊以外的任何模塊上都不被允許。當啟用將網(wǎng)絡時間設置為模塊/節(jié)點時間功能時，將重置間隔調度，并且將消除任何有效的漸進調整。
最好還提供按需時間同步功能，允許用戶在主模塊上啟用該功能，以強制網(wǎng)絡時間同步，而不需要等待下一次同步間隔出現(xiàn)。
在本發(fā)明的一個方面，可以禁用對通信網(wǎng)的漸進調整，或者在本發(fā)明的實施方案中不實現(xiàn)對通信網(wǎng)的漸進調整。在這種配置中，立即調整大于死區(qū)限制值的時間差。
應該理解，以上描述僅僅是對本發(fā)明教導的當前實現(xiàn)的說明性描述。本領域技術人員可以作出各種備選方案和修改，而不會背離本發(fā)明范圍。例如，時間同步系統(tǒng)以及此系統(tǒng)的方法可以通過計算機可讀存儲介質(如可移動存儲介質、存儲卡或硬盤)實現(xiàn)，所述存儲介質中存儲有用于執(zhí)行本發(fā)明方法的程序指令。計算機可讀存儲介質可以由處理器讀取，并且程序指令可由處理器執(zhí)行。因此，可以通過提供下列程序指令實現(xiàn)本發(fā)明的時間同步系統(tǒng)和方法用于確定時間同步功能已啟用的程序指令；用于確定通信網(wǎng)時間和模塊提供的模塊參考時間之間的時間差的程序指令；用于確定所確定的時間差大于第一限制值、但小于或等于第二限制值的程序指令以及用于自動漸進地調整網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡時間，以使其在預定同步間隔上與模塊參考時間同步的程序指令。
可以對本發(fā)明進行各種變化和修改，以取得在所附權利要求中指出的本發(fā)明的一些或全部優(yōu)點。因此，本發(fā)明旨在包括所有這類落于所附權利要求書范圍內的替代、修改和變型方案。
權利要求
1.一種用于控制通信網(wǎng)(100，300)時間和模塊(110)之間的時間同步關系的方法，所述模塊(110)位于連接到所述通信網(wǎng)(100，300)的節(jié)點處，用于提供模塊參考時間，所述方法包括確定(410)啟用了時間同步功能；確定(420)所述通信網(wǎng)時間和所述模塊提供的所述模塊參考時間之間的時間差；確定(425)所述確定的時間差大于第一限制值，并小于或等于第二限制值；以及自動漸進地調整(440)所述通信網(wǎng)(100，300)的網(wǎng)絡時間，以便在預定同步間隔上與所述模塊(110)參考時間同步。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述漸進調整使所述通信網(wǎng)(100，300)時間和所述模塊(110)參考時間之間的所述時間差基本恒定且沒有時間反轉地減少。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于還包括確定(415)請求了系統(tǒng)改變；以及響應所述系統(tǒng)改變請求，立即自動地同步(440)所述通信網(wǎng)時間和所述模塊參考時間。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于所述系統(tǒng)改變是從包括以下動作的一組動作中選擇的模塊被初始化以提供所述模塊參考時間，預定的下一同步間隔出現(xiàn)，用戶發(fā)起的時間同步出現(xiàn)，以及夏令時事件出現(xiàn)。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于還包括確定(435)所述通信網(wǎng)時間和所述模塊參考時間之間的所述時間差大于第三限制值，該第三限制值大于所述第二限制值；以及響應所述時間差大于所述第三限制值，不采取任何自動動作以同步所述通信網(wǎng)時間和所述模塊參考時間之間的所述時間差。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述模塊(110)被指定為主模塊，并且只有所述主模塊提供所述模塊參考時間。
7.一種用于控制通信網(wǎng)(100，300)時間和連接到所述通信網(wǎng)的節(jié)點的模塊參考時間之間的時間同步關系的模塊(110)，所述模塊包括處理器(125)；網(wǎng)絡接口(135)，用于提供到所述通信網(wǎng)(100，300)的通信接口；總線接口(130)，用于提供到主處理器的通信接口；以及系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)(140)，用于提供所述模塊參考時間并用于控制時間同步功能，以減少所述通信網(wǎng)時間和所述模塊參考時間之間的時間差。
8.如權利要求12所述的模塊，其特征在于所述系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)(140)的所述時間同步功能基本恒定且沒有時間反轉地減少所述時間差。
9.如權利要求12所述的模塊，其特征在于所述系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)(140)的所述時間同步功能確定(410)啟用了時間同步功能；確定(420)所述通信網(wǎng)時間和所述模塊提供的所述模塊參考時間之間的所述時間差；確定(425)所述確定的時間差大于第一限制值，并小于或等于第二限制值；以及自動漸進地調整(440)所述通信網(wǎng)時間，以便在預定同步間隔上與所述模塊參考時間同步。
10.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述系統(tǒng)時鐘子系統(tǒng)(140)的所述時間同步功能還包括確定(435)所述通信網(wǎng)時間和所述模塊參考時間之間的所述時間差大于第三限制值，該第三限制值大于所述第二限制值；以及響應所述時間差大于所述第三限制值，不采取任何自動動作同步所述通信網(wǎng)時間和所述模塊參考時間之間的所述時間差。
全文摘要
用于控制通信網(wǎng)(100，300)時間和模塊(110)之間時間同步關系的系統(tǒng)和方法，模塊(110)位于連接到通信網(wǎng)的節(jié)點處，用于提供模塊參考時間，該方法包括確定(410)啟用了時間同步功能，確定(420)通信網(wǎng)時間和模塊提供的模塊參考時間之間的時間差，確定(425)所確定的時間差大于第一限制值，并小于或等于第二限制值；以及自動漸進地調整(440)網(wǎng)絡通信網(wǎng)時間，以便在預定同步間隔上與模塊參考時間同步。
文檔編號G06F1/14GK1759553SQ200480006262
公開日2006年4月12日 申請日期2004年1月14日 優(yōu)先權日2003年1月14日
發(fā)明者R·E·賴吉爾斯基, S·C·拉姆斯德爾, D·I·柯克 申請人:霍尼韋爾國際公司