时钟同步的假设检验研究

时钟同步技术是分布式系统中非常活跃的研究领域之一，由于大多数分布式系统实际上是不同步的，因此需要采用容错时钟同步算法确保消息通信的有界延迟，而基于假设检验的时钟同步技术可以避免因错失对两个高概率不同步时钟进行同步调整而造成系统不正常使用的情况。该文讨论了时钟同步的假设检验问题。除了假设检验、两类错误概率，还给出了概率最小时钟偏差、时钟同步概率等概念。在时钟偏差的统计分布特性近似于服务正态分布的假设条件之下，提出了基于非中心t分布的时钟同步假设检验方案。最后，基于服务器和客户端之间双向消息通信传输模式，给出时钟偏差的估计和检验样本。     

Internet网络时延测量中的时钟同步算法

针对单向网络性能测量过程中存在的时钟同步问题，提出了基于法向距离最小的优化目标。该文根据优化目标推导了时钟同步优化算法，从而提高单向网络时延测量的精确性。并针对一个实际的网络时延测量结果进行了分析，验证了该算法的有效性。     

移动无线传感器网络基于扩散的时钟同步

研究了移动无线传感器网络中基于扩散的时钟同步方法,针对当前移动无线传感器网络时钟同步速度较慢 的问题,对影响时钟同步性能的要素进行了分析,并做出了两点改进以提高同步速度。通过仿真的方法,说明移动无 线传感器网络的同步运算轮次、网络节点数目、节点通信范围和运动速度都对同步速度有影响,通过改变节点参与同 步运算的概率可以在不增加总计算量的同时提高同步速度。仿真结果证明,与其他同步方法相比,基于扩散的时钟同 步可以充分利用移动无线传感器网络中节点移动的特性,并且改进方法可以进一步提高网络的同步速度。     

基于RTEthernet改进的时钟同步算法

以太网其庞大的网络系统在复杂的环境中存在网络链路延迟,节点时钟的漂移,同步能力差等问题。通过研究RTEthernet协议的起源和工作原理,考虑到影响实时以太网时间同步精密度的时钟拜占庭故障、网络传输延迟和漂移率等三个因素,建立了符合RTEthernet协议的通信模型。对FTA时钟同步算法在故障下时钟同步精密度损失率提升较少的问题进行了研究,引入了滑动窗口技术,提出了容错滑动窗口（Fault-Tolerant Sliding Window, FTSW）算法。容错滑动窗口算法能进一步提高分布式系统在进行时钟同步是对故障节点的容错能力。最后,使用CANoe仿真工具对FTSW算法进行仿真验证, FTSW算法的容错性优于FTA时钟同步算法算法,且在系统（七个节点）中存在两个拜占庭故障的情况下,同步后的精密度损失率降低了7.1%。     

EtherCAT时钟同步的误差仿真分析

建立了工业以太网EtherCAT的时钟同步延时误差模型,并设计了时钟同步算法及仿真程序.基于EtherCAT网络的三种基本拓扑结构,进行同步误差仿真及分析,总结出三种拓扑结构的同步误差累积规律公式及累积参数.累积规律公式为实际应用中构建复杂拓扑结构提供了理论参考,并可以用于改进主站的时钟同步算法.     

高速网络测量系统时钟同步的研究与分析

在监测网络流量行为中，时钟同步是提供准确的网络测度测量值的前提保证．单向延迟等网络性能测度至少需要毫秒级的同步精度。然而，在高速、大规模、分布式的网络环境下，高速的网络流量影响了系统的时钟响应信号，使得原本是线性模型的相对时钟偏移模型受到影响，这一影响使得即便使用NTP或者GPS，都无法很好地解决时钟同步问题．本文以一个分布式的抽样测量监刚乐境PERME和CERNET地区网主干为依托，详细分析和讨论了高速IP网络中的时钟偏移问题．通过大量真实的实验数据时高速网络中的时钟同步问题进行了研究和分析．同时，对如何解决实验中出现的模型的非线性问题指出了自己的见解．     

面向单向延迟测量的时钟同步技术研究

为测量网络传输中的单向延迟等性能参数以准确提供和分析网络的性能状况,时钟同步的精度要求已非时钟同步协议(NTP)所能完成。该文对近年来出现的各种针对此问题的时钟同步技术研究和实现展开综述性陈述,并在此基础上提出Altair&Vega(A&V)方法。该方法修正了Moon方法中理论推导的欠妥之处,建立两主机之间同步模型,能提供高精度的相对时钟偏移修正。     

无线传感器网络中带延时的一致性时间同步

针对无线传感器网络(WSNs)中节点间通信存在传输延迟,影响同步精度的情况,将加权平均应用于相对时钟斜率的计算,提出了一种带延时的一致性时间同步算法.该算法中每个传感器节点通过与邻居节点通信交换时钟信息,根据一致性理论更新时钟参数,从而到达时间同步的目的.研究了在假定传输延时服从正态分布的情况下对一致性时间同步算法的影响,提出的算法降低了延时对同步精度的影响,Matlab仿真验证了该算法的有效性.     

基于PC机模拟器多通道同步技术研究

介绍了研究基于PC机模拟器多通道同步的必要性，给出了基于实时广播多通道同步的技术设计思路，分析了该方法存在的缺点。在此基础上提出基于运动延迟补偿的实时广播同步改进算法，给出了该算法的数学推导和算法实现过程，并对优化效果进行了讨论。     

非对称式自适应算法在SDH网络同步仿真中的应用

在SDH网络结构日益复杂,通信网络运行维护愈加重要的情况下,为了提高通信系统反事故和防事故的能力,克服传统反事故演习的缺陷,需要一个与实际网络运行一致的动态通信网络仿真。要仿真SDH通信网络,必须解决SDH网络同步仿真问题。主要介绍一种非对称式自适应时钟同步算法,并对时钟同步参数的计算给出详细过程,最后给出模型和实验,对算法性能进行分析。     

Implementing a Probabilistic Clock Synchronization Algorithm

In this paper we present a new probabilistic clock synchronization algorithm, its prototype implementation and experimental results. The algorithm follows the client-server programming paradigm and is designed to work in a departmental environment with few servers and a number of clients connected through an arbitrary network topology.At the core of the algorithm is a remote clock reading method that mitigates the negative effects of message delay uncertainty. The implementation proves the effectiveness of this approach and corroborates the theoretical speculations.     

Integrating External and Internal Clock Synchronization

We address the problem of how to integrate fault-tolerant external and internal clock synchronization. In this paper we propose a new external/internal clock synchronization algorithm which provides both external and internal clock synchronization for as long as a majority of the reference time servers (servers with access to reference time) stay correct. When half or more of the reference time servers are faulty, the algorithm degrades to a fault-tolerant internal clock synchronization algorithm. We prove that at least 2 F+1 reference time servers are necessary for achieving external clock synchronization when up to F reference time servers can suffer arbitrary failures, thus the proposed algorithm provides maximum fault-tolerance. In this paper we also derive lower bounds for the best maximum external deviation achievable in standard mode and the best drift rate achievable in degraded mode. Our algorithm is optimal with respect to these two bounds: (1) the maximum external deviation is optimal in standard mode, and (2) the drift rate of the clocks is optimal in standard and degraded mode.     

抗延迟攻击的WSN时间同步方法

为抵抗延迟攻击,保证时间同步安全正常运行,提出WSN安全时间同步算法。算法采用梯度时间同步,同时修正时间率和本地时间,提高同步精度;采用最小二乘估计计算发送时间、时间率估计值,根据发送时间估计值和实际值偏差、时间率估计值和实际值偏差分别设置阈值检测并排除异常同步信息。仿真结果表明:算法具有同步误差小、异常检测率高的特点,且通过异常检测排除异常同步信息后同步误差降低率高,提高了同步精度和同步安全性。     

基于以太网的控制系统时间同步机制研究

全双工交换式以太网技术使得基于以太网的网络化控制进一步向工业现场领域延伸,成为继现场总线之后工业控制应用和研究的热点课题;在网络诱导延迟、周期抖动等不利因素的情况下,为了实现预期的实时调度,必须考虑如何保证精确的分布式时钟同步问题;在给出了一种基于全双工交换式以太网并采用类似总线型拓扑的网络化控制结构后,对其网络延迟特性、时钟同步机制及算法进行了详细分析,最后给出了时钟同步的设计和实现方法以及方案的有效性分析.     

分布式测试系统时间同步技术的研究

分布式测试系统是集计算机控制技术、网络通信技术与多传感器信息融合技术于一体的复杂测控系统;与独立测试系统不同,在网络化分布式测试系统中,各测试装置需按通信协议与网关节点通信以完成相应的测试;不同测试装置在接收网关节点发出的信号时,由于传输距离不同会引起时延差;如果系统中的各个测试装置不具备统一的时间基准,那么得到的测试数据因为时钟差异将无法反映出信息的真实情况;因此,整个网络中所有测试装置需要保持时间同步;针对分布式测试系统时间同步的需求,对信号传输过程中的时延问题进行了研究,提出了一种基于FPGA的时延测量方法,对这种软硬件结合时延测量方法的实现原理进行了详细阐述,并进行了功能仿真及试验验证。     

一种处于任意时延非线性动态网络中的时钟振荡器快速平均同步算法

研究了处于任意时延非线性动态网络中的时钟振荡器的同步问题. 首先, 提出了一种基于一致性控制策略的动态同步算法, 即快速平均同步算法(FASA)来找到同步解. 该算法能够补偿时钟节点间的时钟偏移和时钟偏差, 使得和以前的同步方法比较后在较短的时间内实现时钟节点的同步. 其次, 由于FASA的动态特性, 我们从具有任意时延的分割动态系统角度来刻画这个算法. 该算法保证在动态网络中的所有时钟节点收敛到李亚普诺夫稳定平衡点. 最后, 数值仿真和实验结果证明了FASA的正确性和有效性, 这意味着时钟节点能达到全局一致, 并且使同步误差精度达到纳秒级别.     

广播电视时钟同步发生器的设计与实现

广播电视节目都是经过延时才进行传输的,如果延时没达到同步则会导致信号失帧、音频和视频信号出现不同步的情况,这便需要精确的时钟同步系统来进行时间控制。文章从时钟设计原理出发,深入研究了时钟同步发生器的设计原理,实现了硬件、通信和芯片电路的设计,为广播电视技术维护人员在进行时钟的同步设备选型、维修和系统设计时提供了一定价值的参考。     

分布式多媒体通信系统中音频和视频同步算法

文章简要介绍了分布式多媒体通信系统中实时多媒体同步问题,以及自适应同步算法的特点和良好的自适应能力：可以适应各种网络变化,各种延迟特性,并利用该算法实现音频和视频内外同步。