專利名稱：一種異構網絡系統的動態同步方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別是涉及無線網絡以及現代控制理論。
背景技術：
隨著通信網的不斷發展擴大，業務對網絡系統的同步要求日益提高，現正由単一通信網絡向異構網絡過渡。由于存在大量數據業務的傳輸，因此對同步的性能提出了更高的要求。如仍然采用傳統的同步方式，將無法保證異構網絡同步質量及可靠性。網絡同步技術的基本功能是準確地將同步信息從基準時鐘向同步網各同步節點傳遞，從而調節網中的時鐘以建立并保持同歩，滿足傳遞業務信息所需的傳輸和交換性能要求。異構網絡是面向應用的無線系統，各種不同類型的應用業務對同步性能的要求不盡相同。異構網絡的時間同步機制的主要性能參數如下
I)精確度同步精確度或同步誤差，其依賴于不同的應用和時間同步的目的，對于某些應用，只需獲取時間和消息的先后順序就行了，而某些應用則要求同步精確到微秒。常用的精確度指標有平均同步誤差、最大同步誤差、同步誤差的方差，以及其它同步誤差的相關統計量。2)同步范圍時間同步方案可以給網絡內所有的節點提供時間，也可以給局部區域內的部分節點提供時間。3)可擴展性由于異構網絡存在臨時加入和離開的子網絡，時間同步方案應該考慮網絡的可擴展性要求。4)收斂時間異構網絡從開始啟動同步算法到獲得所需的同步精度所需的時間稱為收斂時間。異構網絡同步的方式主要分為以下幾種
I.內同步與外同步
按照同步時間基準的不同，同步可分為內同步和外同歩。外部同步采取的是主從方式。指由網絡外部提供一個時間基準，網內所有節點都同步到這個時間基準上。在異構網絡中，如果節點根據主節點提供的基準信息進行同步則也屬于外同步的類型。主要策略是在系統中建立ー個或若干個具有高可信度與有效度的時間服務器，而系統中其他節點則通過通信網絡與服務器直接地擷取正確的時間來修正各自的時間，進而達到整個系統中各節點時間上的同歩。內部同步是指網內的節點不依靠預先確定的時鐘基準的同步，一般基于對稱式算法，每個節點起到相同的作用。內同步的最終目標是全網所有節點的時鐘達到并保持一致。2.全網同步與子網同步
按照同步策略的作用范圍可以分為全網同步和子網同歩。根據不同的應用需求，同步范圍可以包含全網所有節點也可以僅僅同步網絡中的一部分節點。全網同步能夠實現與網絡外部時間的同步。3.連續同步與按需同步連續同步是指異構網絡中所有節點的時間總是保持同步，因此在這種同步方式下，維護同步的通信量很大。按需同步是指異構網絡中所有節點平時并不保持同步，只有在相關事件發生前或發生后才進行同步，因此按需同步方式不需要大量的維護同步的通信量，節省了通信帶寬。4.時鐘頻率同步和相 位偏移同步
由于網絡中的所有節點是在不同時間開啟的，實質上是隨機的開啟。如果沒有校正，它們的初始相位也應該是隨機的。因此相位偏移同步(offset synchronization)就是通過某種策略消除節點間的時間相位偏差，使節點對時間點的測量達到一致。綜上所述現有網絡同步技術僅考慮單個獨立的網絡同步問題，極少考慮對異構網絡中多個子網絡的整體同步問題，因此有必要考慮異構網絡系統同步問題，實現業務的穩定傳輸。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是解決異構網絡系統動態同步問題。本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為提供一種基于動態軟切換機制的異構網絡同步方法，該方法通過對異構網絡狀態的監測動態調整網絡的同步方式，實現異構網絡的高精準度動態同步；其特征在于通過發明ー種針對異構網絡中子網絡動態加入和離開的同步機制，實現異構網絡的動態同步，包括以下步驟
A、運用軟切換控制器實現時鐘觸發器I和時鐘觸發器2的轉換，實現異構網絡的動態同步；
B、運用恒溫壓控晶體振蕩器與溫補壓控晶體振蕩器相結合的方法提高網絡時鐘同步系統的頻率穩定度。所述步驟A中，在異構網絡初始運行階段，軟切換控制器控制時鐘觸發器2，采用參考時鐘作為網絡系統的同步時鐘信號。所述步驟A中，在異構網絡系統中，通過軟切換控制器逐步切斷時鐘觸發器2，并同時啟用時鐘觸發器1，這既實現了異構網絡系統的動態互同步策略，又滿足了異構網絡系統對時鐘頻率信號精準度的要求，如圖I所示。所述步驟A中，在異構網絡運行吋，網絡狀態觀測器實時觀測和獲取各子網絡時鐘，如果在一段用戶可自行設定的時間內網絡系統不存在子網絡的加入和離開，則計算此時系統互同步時鐘和參考時鐘與各子網絡時鐘之間方差的大小，若系統互同步時鐘與各子網絡時鐘之間方差大于參考時鐘與各子網絡時鐘之間方差，則通過軟切換控制器逐步切斷時鐘觸發器1，并同時啟用時鐘觸發器2，若系統互同步時鐘與各子網絡時鐘之間方差小于參考時鐘與各子網絡時鐘之間方差，則繼續使用網絡互同步時鐘作為異構網絡同步時鐘信號，如圖2所示。所述步驟B中，在異構網絡運行吋，網絡狀態監測単元實時獲取網絡狀態信息，一旦發現有子網絡動態加入或離開時，采用基于恒溫壓控晶體振蕩器(OCXO)與溫補壓控晶體振蕩器(TCXO)相結合的互同步策略，將時鐘頻率穩定度控制在±50ppm的范圍內，并將時鐘選擇器和計數器以及恒溫壓控晶體振蕩器、溫補壓控晶體振蕩器構成閉環回路實現異構網絡的互同步。
本發明的有益效果為提供ー種基于動態切換機制的異構網絡同步方法，通過對異構網絡狀態的監測動態調整網絡的同步方式，實現業務的高效傳輸。
圖I為異構網絡系統同步時 鐘信號產生示意 圖2為異構網絡系統時鐘切換流程意圖。
權利要求
1.一種異構網絡動態同步方法，采用對異構網絡狀態的監測動態調整網絡的方式實現異構網絡動態同步，實現了業務的穩定傳輸，包括如下步驟 A、運用軟切換控制器實現時鐘觸發器I和時鐘觸發器2的轉換，實現異構網絡的動態同步； B、運用恒溫壓控晶體振蕩器(OCXO)與溫補壓控晶體振蕩器(TCXO)相結合的方法提高網絡時鐘同步系統的頻率穩定度。
2.根據權利要求I的方法，對于所述步驟A其特征在于在異構網絡初始運行階段，軟切換控制器控制時鐘觸發器2，采用參考時鐘作為網絡系統的同步時鐘信號。
3.根據權利要求I的方法，對于所述步驟A其特征在于在異構網絡系統中，通過軟切換控制器逐步切斷時鐘觸發器2，并同時啟用時鐘觸發器1，這既實現了異構網絡系統的動態互同步策略，又滿足了異構網絡系統對時鐘頻率信號精準度的要求。
4.根據權利要求I的方法，對于所述步驟A其特征在于在異構網絡運行時，網絡狀態觀測器實時觀測和獲取各子網絡時鐘，如果在一段用戶可自行設定的時間內網絡系統不存在子網絡的加入和離開，則計算此時系統互同步時鐘和參考時鐘與各子網絡時鐘之間方差的大小，若系統互同步時鐘與各子網絡時鐘之間方差大于參考時鐘與各子網絡時鐘之間方差，則通過軟切換控制器逐步切斷時鐘觸發器1，并同時啟用時鐘觸發器2，若系統互同步時鐘與各子網絡時鐘之間方差小于參考時鐘與各子網絡時鐘之間方差，則繼續使用網絡互同步時鐘作為異構網絡同步時鐘信號。
5.根據權利要求I的方法，對于所述步驟B其特征在于在異構網絡運行時，網絡狀態監測單元實時獲取網絡狀態信息，一旦發現有子網絡動態加入或離開時，采用基于恒溫壓控晶體振蕩器與溫補壓控晶體振蕩器相結合的互同步策略，將時鐘頻率穩定度控制在±50ppm的范圍內，并將時鐘選擇器和計數器以及恒溫壓控晶體振蕩器、溫補壓控晶體振蕩器構成閉環回路實現異構網絡的互同步。
全文摘要
本發明提供一種基于動態軟切換機制的異構網絡同步方法，該方法通過對異構網絡狀態的監測動態調整網絡的同步方式,實現異構網絡的高精準度動態同步。本發明的顯著效果是滿足了不同體制網絡動態組網和共存時對同步時鐘信號精準度的要求，實現了異構網絡中業務的穩定傳輸。
文檔編號H04W56/00GK102769905SQ20121013139
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月2日 優先權日2012年5月2日
發明者黃東, 黃林果 申請人:黃林果