时间同步方法、装置、通信系统和可读存储介质与流程

1.本技术涉及自动检测技术领域，特别是涉及一种时间同步方法、装置、通信系统和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.网络化运动控制是未来运动控制的发展趋势，随着高速加工技术的发展，对网络节点间的时间同步精度提出了更高的要求。如造纸机械，运行速度为每分钟1500～1800米，同步运行的电机之间1微秒的时间同步误差将造成30微米的运动误差。再比如，高速加工中心加工速度为每分钟120米时，电机之间1微秒的时间同步误差，将造成2微米的加工误差，影响了加工精度的提高。故两个网络设备进行通信前，需要确保两个网络设备的时间保持同步。
3.现有技术中，通过频率调节器对目标设备的时钟频率进行调整，从而使目标设备与参考设备之间的时间保持同步。然而，通过频率调节器对频率进行调整目前面临着两种冲突，一种是频率调节范围广但是频率调节精度不够高，另外一种是频率调节精度足够然而频率调节范围窄，时钟收敛速度过慢，需要较长的时间(几分钟)收敛到与主时钟同步。这两种冲突导致现有的时间同步方法存在无法兼顾时间同步精度和收敛速度的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种时间同步方法、装置、通信系统和计算机可读存储介质，以解决相关技术中存在的无法兼顾时间同步精度和收敛速度的问题。
5.第一个方面，本技术实施例提供了一种时间同步方法，用于对目标设备的系统时钟进行调节，所述方法包括以下步骤：
6.获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；
7.当所述频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对所述目标设备的系统时钟进行调节；当所述频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对所述目标设备的系统时钟进行调节；其中，所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值，所述第一频率调节器的频率调节范围大于所述第二频率调节器的频率调节范围，所述第一频率调节器的频率调节精度小于所述第二频率调节器的频率调节精度。
8.在其中一些实施例中，所述方法还包括以下步骤：
9.当所述频率补偿值在所述第一设定阈值和所述第二设定阈值之间时，利用所述第一频率调节器和所述第二频率调节器同时对所述目标设备的系统时钟进行调节。
10.在其中一些实施例中，所述方法还包括：
11.在对所述目标设备的系统时钟进行调节之前，基于所述第一频率调节器和所述第二频率调节器的频率调节范围，确定所述第一设定阈值和所述第二设定阈值。
12.在其中一些实施例中，所述当所述频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对所述目标设备的系统时钟进行调节；当所述频率补偿值低于第二设定阈
值时，利用预设的第二频率调节器对所述目标设备的系统时钟进行调节，包括以下步骤：
13.根据所述第一设定阈值和所述第二设定阈值确定频率调度算法；
14.当所述频率补偿值超过所述第一设定阈值时，基于所述频率调度算法将频率调节量全部分配到所述第一频率调节器上，并控制所述第一频率调节器根据分配到的所述频率调节量，对所述目标设备的系统时钟进行调节；
15.当所述频率补偿值低于所述第二设定阈值时，基于所述频率调度算法将频率调节量全部分配到所述第二频率调节器上，并控制所述第二频率调节器根据分配到的所述频率调节量，对所述目标设备的系统时钟进行调节。
16.在其中一些实施例中，所述方法还包括：
17.当所述频率补偿值在所述第一设定阈值和所述第二设定阈值之间时，基于所述频率调度算法将频率调节量分配到所述第一频率调节器和所述第二频率调节器上，并控制所述第一频率调节器和所述第二频率调节器根据分配到的所述频率调节量，对所述目标设备的系统时钟进行调节。
18.在其中一些实施例中，所述获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值，包括以下步骤：
19.获取所述目标设备与所述参考设备之间的时间偏差；
20.根据所述时间偏差计算所述目标设备的系统时钟相对于所述参考设备的系统时钟的频率补偿值。
21.在其中一些实施例中，所述获取所述目标设备与所述参考设备之间的时间偏差，包括以下步骤：
22.接收所述参考设备发送的带有时间同步信息的ptp协议报文，所述ptp协议报文包含所述参考设备的utc时间；
23.对接收到的所述ptp协议报文进行解析，获取所述目标设备与所述参考设备之间的时间偏差。
24.第二个方面，在本实施例中提供了一种时间同步装置，用于对目标设备的系统时钟进行调节，所述装置包括获取模块和调节模块；
25.所述获取模块，用于获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；
26.所述调节模块，用于当所述频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对所述目标设备的系统时钟进行调节；用于当所述频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对所述目标设备的系统时钟进行调节；其中，所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值，所述第一频率调节器的频率调节范围大于所述第二频率调节器的频率调节范围，所述第一频率调节器的频率调节精度小于所述第二频率调节器的频率调节精度。
27.在其中一些实施例中，所述调节模块，还用于当所述频率补偿值在所述第一设定阈值和所述第二设定阈值之间时，利用所述第一频率调节器和所述第二频率调节器同时对所述目标设备的系统时钟进行调节。
28.在其中一些实施例中，所述获取模块，还用于接收所述参考设备发送的带有时间同步信息的ptp协议报文，所述ptp协议报文包含所述参考设备的utc时间；
29.对接收到的所述ptp协议报文进行解析，获取所述目标设备与所述参考设备之间的时间偏差。
30.第三个方面，在本实施例中提供了一种通信系统，所述系统包括目标设备、交换机和参考设备；
31.所述目标设备与所述参考设备通过所述交换机连接；
32.所述目标设备包括上述第二个方面所述的时间同步装置。
33.第四个方面，在本实施例中提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的方法的步骤。
34.上述时间同步方法、装置、通信系统和计算机可读存储介质，通过获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小于第二频率调节器的频率调节精度。本技术利用第一频率调节器和第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，当目标设备的时间偏差较大的时候，目标设备的系统时钟处于加速收敛状态，利用精度低但频率调节范围大的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，加快收敛速度；当目标设备的时间偏差逐渐缩小到一定的水平时，目标设备进入精调模式，利用频率调节范围小但频率调节精度高的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，保证时间同步精度，通过此动态调整，有效兼顾时间同步精度和收敛速度。
附图说明
35.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
36.图1是根据本技术实施例提供的时间同步方法的应用场景图；
37.图2是根据本技术实施例提供的时间同步方法的流程图；
38.图3是根据本技术实施例提供的时间同步方法中的频率调节量的分配示意图；
39.图4根据本技术实施例提供的时间同步装置的结构示意图；
40.图5根据本技术实施例提供的通信系统的结构示意图；
41.图6根据本技术实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
42.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并
且冗长的，然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本技术公开的内容不充分。
44.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
45.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
46.图1为本技术一个实施例提供的时间同步方法的应用场景图。如图1所示，服务器101与目标设备102及参考设备103之间可以通过网络进行数据传输，其中第一频率调节器和第二频率调节器设置在目标设备102中。服务器101在获取到目标设备102的系统时钟相对于参考设备103的系统时钟的频率补偿值后，利用第一频率调节器和第二频率调节器对目标设备102的系统时钟进行调节，具体的调节方式包括：当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备102的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备102的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小于第二频率调节器的频率调节精度。其中，服务器101可以由独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现，目标设备102和参考设备103可以是任意一款带有系统时钟的网络设备。
47.本实施例提供了一种时间同步方法，用于对目标设备的系统时钟进行调节，如图2所示，该方法包括以下步骤：
48.步骤s210，获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值。
49.具体地，目标设备和参考设备都是带有系统时钟的网络设备，因此，为了保证目标设备与参考设备之间进行有效通信，在目标设备和参考设备进行通信之前，需要确保目标设备与参考设备的系统时间保持同步。然而网络设备的系统时钟受各种环境因素的影响会产生漂移，日积月累的时钟漂移就会导致网络设备之间会产生时间偏差。通常参考设备的系统时钟事先有利用gps导航设备进行授时，所以参考设备的系统时间具备相对的准确性。
为了使目标设备与参考设备的系统时间保持同步，因此需要对目标设备的系统时钟进行调节。其中，目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值表示的是以多大的频率变化量对目标设备的系统时钟进行调节。当目标设备与参考设备之间的时间偏差越大，频率补偿值就越大。例如，当目标设备与参考设备之间的时间偏差为5分钟时，频率补偿值就是在目标设备的原有的系统时钟频率的基础上，进行5％的变化，具体根据时间偏差的正负值，减少5％或者增加5％；当目标设备与参考设备之间的时间偏差为1分钟时，频率补偿值就是在目标设备的原有的系统时钟频率的基础上进行1％的变化，根据时间偏差的正负值，减少1％或者增加1％。
50.步骤s220，当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小于第二频率调节器的频率调节精度。
51.具体地，由于目标设备与参考设备之间的时间偏差大小不确定，有可能时间偏差很大，有可能时间偏差很小，所以相对的频率补偿值可能很大，也可能很小。在本实施例中，预设的第一频率调节器的频率调节精度低但频率调节范围大，第二频率调节器的频率调节范围小但频率调节精度高。利用这两个频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，加快收敛速度，从而加快消灭目标设备的系统时钟与参考设备的系统时钟的时间偏差；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，保证时间同步精度，通过第一频率调节器和第二频率调节器的相互配合，有效兼顾时间同步精度和收敛速度。其中，第一设定阈值和第二设定阈值可以根据实际需求进行调整。作为其中一种实施方式，第一频率调节器的频率调节范围是第二频率调节器的频率调节范围的第一预设倍数，第二频率调节器的频率调节精度是第一频率调节器的频率调节精度的第二预设倍数。具体地，第一频率调节器的频率调节范围可以是
±
100ppm(parts per million，百万分之一)，ppm是相对标称频率的变化量，此值越小表示精度越高，第一频率调节器的精度可以是10-7
ppm，以及第二频率调节器的频率调节范围可以是
±
106ppm，第二频率调节器的精度可以是1ppm。
52.现有技术中，通过单一的频率调节器对目标设备的时钟频率进行调整，从而使目标设备与参考设备之间的时间保持同步，面临着两种冲突，一种是频率调节范围广但是频率调节精度不够高，另外一种是频率调节精度足够然而频率调节范围窄，时钟收敛速度过慢，需要较长的时间收敛到与主时钟同步。这两种冲突导致现有的时间同步方法存在无法兼顾时间同步精度和收敛速度的问题。
53.本技术通过获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小于第二频率调节器的频率调节精度。本技术利用第一频率调节器和第二频率调节器对目标设备的系统时钟
进行调节，当目标设备的时间偏差较大的时候，目标设备的系统时钟处于加速收敛状态，利用精度低但频率调节范围大的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，加快收敛速度；当目标设备的时间偏差逐渐缩小到一定的水平时，目标设备进入精调模式，利用频率调节范围小但频率调节精度高的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，保证时间同步精度，通过此动态调整，有效兼顾时间同步精度和收敛速度。
54.更进一步地，在其中一个实施例中，时间同步方法还包括以下步骤：
55.步骤s230，当频率补偿值在第一设定阈值和第二设定阈值之间时，利用第一频率调节器和第二频率调节器同时对目标设备的系统时钟进行调节。
56.具体地，当目标设备的系统时钟和参考设备的系统时钟的时间偏差处于经验值上的不大不小时，对应的频率补偿值处于第一设定阈值和第二设定阈值之间时，利用第一频率调节器和第二频率调节器同时对目标设备的系统时钟进行调节，可有效统筹时间同步精度和收敛速度。
57.作为其中一种实施方式，时间同步方法还包括以下步骤：
58.在对目标设备的系统时钟进行调节之前，基于第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节范围，确定第一设定阈值和第二设定阈值。
59.具体地，第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节范围是基于第一频率调节器和第二频率调节器的硬件特性确定的，在确定第一频率调节器和第二频率调节器之后，即可获取第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节范围。基于第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节范围，确定第一设定阈值和第二设定阈值，可进一步有效保证时间同步精度和收敛速度。作为其中一种实施方式，第一设定阈值取第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节范围的交集的上下限中绝对值的最大值，而第二设定阈值在0到第一设定阈值之间根据经验设定一个数值，例如当第一频率调节器的频率调节范围是
±
100ppm，第二频率调节器的频率调节范围是
±
106ppm时，第一设定阈值取100ppm，第二设定阈值取60ppm。
60.在其中一个实施例中，上述步骤s220包括以下步骤：
61.根据第一设定阈值和第二设定阈值确定频率调度算法；
62.当频率补偿值超过第一设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第一频率调节器上，并控制第一频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节；
63.当频率补偿值低于第二设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第二频率调节器上，并控制第二频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节。
64.具体地，频率调度算法规定了如何将频率补偿值分配到第一频率调节器和第二频率调节器上，即频率补偿值为不同值时，第一频率调节器和第二频率调节器分配多少频率调节量。具体地，由于第一设定阈值和第二设定阈值是对目标设备的系统时钟进行调节的临界值，所以，可以基于第一设定阈值和第二设定阈值确定频率调度算法。当频率补偿值超过第一设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第一频率调节器上，并控制第一频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节，加快收敛速度，从而加快消灭目标设备的系统时钟与参考设备的系统时钟的时间偏差；当频率补偿
值低于第二设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第二频率调节器上，并控制第二频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节，保证时间同步精度，有效兼顾时间同步精度和收敛速度。
65.在其中一个实施例中，上述步骤s220还包括以下步骤：
66.当频率补偿值在第一设定阈值和第二设定阈值之间时，基于频率调度算法将频率调节量分配到第一频率调节器和第二频率调节器上，并控制第一频率调节器和第二频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节。
67.具体地，当频率补偿值处于第一设定阈值和第二设定阈值之间时，基于频率调度算法将频率调节量分配到第一频率调节器和第二频率调节器上，利用第一频率调节器和第二频率调节器同时对目标设备的系统时钟进行调节，可有效统筹时间同步精度和收敛速度。
68.作为其中一种实施方式，用x代表频率补偿具体数值，频率补偿值为频率补偿具体数值的绝对值，p代表第一设定阈值，q代表第二设定阈值，f
第一频率调节器
(x)代表第一频率调节器的频率调节量，f
第二频率调节器
(x)代表第二频率调节器的频率调节量，频率调度算法如下：
69.f
第一频率调节器
(x)＝1-fn(x))*x；
70.f
第二频率调节器
(x)＝fn(x))*x；
[0071][0072]
其中z(x)是过渡函数，需要满足两个条件，首先z(x)是单调递增函数，其次z(x)在(q,p]以及(-p,-q]之间足够平滑，假设z(x)＝c(t(x))，其中t(x)为线性变换函数，t(x)＝ax+b，其中a和b是常数，n代表级数；
[0073][0074]
当第一设定阈值为400ppm，第二设定阈值为200ppm时，利用以上频率调度算法对频率补偿值进行分配，第一频率发生器和第二频率发生器分配到的频率调节量如图3所示，横坐标表示频率补偿具体数值，纵坐标分别表示第一频率发生器和第二频率发生器分配到的频率调节量，可以看出频率调度算法根据频率补偿具体数值将频率调节量合理地分配到第一频率发生器和第二频率发生器上。当频率补偿具体数值超过400ppm(第一设定阈值)或者小于-400ppm时，也就是频率补偿值超过400ppm时，基于频率调度算法把所有的频率调节量分配到第一频率调节器上，由第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值在200ppm(第二设定阈值)至400ppm之间时，基于频率调度算法将频率调节量分配到第一频率调节器和第二频率调节器上，第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节量进
行很平滑的过度；当频率补偿值小于200ppm时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第二频率调节器上，由第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，通过此动态调整，有效兼顾时间同步精度和收敛速度。
[0075]
在其中一个实施例中，上述步骤s210获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值，包括以下步骤：
[0076]
步骤s211，获取目标设备与参考设备之间的时间偏差；
[0077]
步骤s212，根据时间偏差计算目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值。
[0078]
具体地，可以利用pid控制算法将目标设备与参考设备之间的时间偏差转化为目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值，pid即proportional(比例)、integral(积分)、differential(微分)，pid是闭环控制算法中最简单的一种，常应用于温度、电机控制等等，是根据目标设备与参考设备之间的时间偏差有效获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值的方式。
[0079]
在其中一个实施例中，上述步骤s211获取目标设备与参考设备之间的时间偏差，包括以下步骤：
[0080]
接收参考设备发送的带有时间同步信息的ptp协议报文，ptp协议报文包含参考设备的utc时间；
[0081]
对接收到的ptp协议报文进行解析，获取目标设备与参考设备之间的时间偏差。
[0082]
具体地，ptp协议指的是precision time protocol协议，一种基于网络的时间同步协议。通过接收参考设备发送的带有时间同步信息的ptp协议报文并对接收到的ptp协议报文进行解析获取到时间同步信息之后，可在目标设备与参考设备之间进行现有的ptp协议报文的交互，即可从ptp协议报文的交互中不断获取目标设备与参考设备之间的时间偏差，进而完成时间同步。此外，目标设备与参考设备之间也可以利用ntp(network time protocol，网络时间协议)协议报文进行交互，然而相对于ntp协议，利用ptp协议报文进行时间同步的精度更高。
[0083]
图4根据本发明实施例中时间同步装置的示意图，如图4示，提供了一种时间同步装置30，装置包括获取模块31和调节模块32；
[0084]
获取模块31，用于获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；
[0085]
调节模块32，用于当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小于第二频率调节器的频率调节精度。
[0086]
上述时间同步装置30，通过获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小
于第二频率调节器的频率调节精度。本技术利用第一频率调节器和第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，当目标设备的时间偏差较大的时候，目标设备的系统时钟处于加速收敛状态，利用精度低但频率调节范围大的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，加快收敛速度；当目标设备的时间偏差逐渐缩小到一定的水平时，目标设备进入精调模式，利用频率调节范围小但频率调节精度高的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，保证时间同步精度，通过此动态调整，有效兼顾时间同步精度和收敛速度。
[0087]
在其中一个实施例中，调节模块32还用于当频率补偿值在第一设定阈值和第二设定阈值之间时，利用第一频率调节器和第二频率调节器同时对目标设备的系统时钟进行调节。
[0088]
在其中一个实施例中，时间同步装置30还包括确定模块，用于在对目标设备的系统时钟进行调节之前，基于第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节范围，确定第一设定阈值和第二设定阈值。
[0089]
在其中一个实施例中，调节模块32还用于根据第一设定阈值和第二设定阈值确定频率调度算法；
[0090]
当频率补偿值超过第一设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第一频率调节器上，并控制第一频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节；
[0091]
当频率补偿值低于第二设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第二频率调节器上，并控制第二频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节。
[0092]
在其中一个实施例中，调节模块32还用于当频率补偿值在第一设定阈值和第二设定阈值之间时，基于频率调度算法将频率调节量分配到第一频率调节器和第二频率调节器上，并控制第一频率调节器和第二频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节。
[0093]
在其中一个实施例中，获取模块31还用于获取目标设备与参考设备之间的时间偏差；
[0094]
根据时间偏差计算目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值。
[0095]
在其中一个实施例中，获取模块31还用于接收参考设备发送的带有时间同步信息的ptp协议报文，ptp协议报文包含参考设备的utc时间；
[0096]
对接收到的ptp协议报文进行解析，获取目标设备与参考设备之间的时间偏差。
[0097]
需要说明地是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件实现，也可以通过硬件来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0098]
图5根据本发明实施例中通信系统40的示意图，包括目标设备41、交换机42和参考设备43；
[0099]
目标设备41与参考设备43通过交换机42连接；目标设备包括时间同步装置30。
[0100]
通信系统40利用时间同步装置30实现目标设备与参考设备之间的时间同步，有效
兼顾时间同步精度和收敛速度。
[0101]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储预设配置信息集合。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述时间同步方法。
[0102]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种时间同步方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0103]
本领域技术人员可以理解，图6示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0104]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0105]
获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；
[0106]
当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小于第二频率调节器的频率调节精度。
[0107]
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0108]
当频率补偿值在第一设定阈值和第二设定阈值之间时，利用第一频率调节器和第二频率调节器同时对目标设备的系统时钟进行调节。
[0109]
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0110]
在对目标设备的系统时钟进行调节之前，基于第一频率调节器和第二频率调节器的频率调节范围，确定第一设定阈值和第二设定阈值。
[0111]
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0112]
根据第一设定阈值和第二设定阈值确定频率调度算法；
[0113]
当频率补偿值超过第一设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第一频率调节器上，并控制第一频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节；
[0114]
当频率补偿值低于第二设定阈值时，基于频率调度算法将频率调节量全部分配到第二频率调节器上，并控制第二频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节。
[0115]
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0116]
当频率补偿值在第一设定阈值和第二设定阈值之间时，基于频率调度算法将频率调节量分配到第一频率调节器和第二频率调节器上，并控制第一频率调节器和第二频率调节器根据分配到的频率调节量，对目标设备的系统时钟进行调节。
[0117]
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0118]
获取目标设备与参考设备之间的时间偏差；
[0119]
根据时间偏差计算目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值。
[0120]
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
[0121]
接收参考设备发送的带有时间同步信息的ptp协议报文，ptp协议报文包含参考设备的utc时间；
[0122]
对接收到的ptp协议报文进行解析，获取目标设备与参考设备之间的时间偏差。
[0123]
上述存储介质，通过获取目标设备的系统时钟相对于参考设备的系统时钟的频率补偿值；当频率补偿值超过第一设定阈值时，利用预设的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；当频率补偿值低于第二设定阈值时，利用预设的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节；其中，第一设定阈值大于第二设定阈值，第一频率调节器的频率调节范围大于第二频率调节器的频率调节范围，第一频率调节器的频率调节精度小于第二频率调节器的频率调节精度。本技术利用第一频率调节器和第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，当目标设备的时间偏差较大的时候，目标设备的系统时钟处于加速收敛状态，利用精度低但频率调节范围大的第一频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，加快收敛速度；当目标设备的时间偏差逐渐缩小到一定的水平时，目标设备进入精调模式，利用频率调节范围小但频率调节精度高的第二频率调节器对目标设备的系统时钟进行调节，保证时间同步精度，通过此动态调整，有效兼顾时间同步精度和收敛速度。
[0124]
应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本技术保护范围。
[0125]
显然，附图只是本技术的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本技术适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本技术披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本技术公开的内容不足。
[0126]“实施例”一词在本技术中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本技术的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本技术中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
[0127]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。