基于時(shí)鐘精度差和小波分析的時(shí)鐘同步.pdf

1、時(shí)鐘同步問題是分布式操作系統(tǒng)中的一個(gè)經(jīng)典的問題，是分布式計(jì)算中的核心技術(shù)之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，這個(gè)問題又被賦予了新的內(nèi)涵。本研究的目的就是在異步通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，采用連續(xù)的時(shí)間戳通信模型，并利用時(shí)鐘精度差概念和小波除噪算法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各個(gè)計(jì)算機(jī)之間的自適應(yīng)時(shí)鐘同步。 設(shè)計(jì)時(shí)鐘同步算法將面臨著許多困難。首先，由于傳輸延遲的變化，一臺計(jì)算機(jī)不能使用一個(gè)遠(yuǎn)程的即時(shí)時(shí)間來同步時(shí)鐘。第二，由于漂移速度的影響，即使所有的

2、時(shí)鐘可以在同一時(shí)間啟動(dòng)，它們也不能保持同步。事實(shí)上，如果一個(gè)時(shí)鐘每運(yùn)行1秒鐘，它與實(shí)際時(shí)間有10-6秒的偏差，則該時(shí)鐘大約每隔幾天會形成約一秒鐘的漂移。另外，時(shí)鐘的漂移率也隨溫度和時(shí)鐘老化的程度不同而改變。隨著時(shí)間的流逝，兩個(gè)時(shí)鐘間的時(shí)間差也會發(fā)生變化。 本論文的研究采用了連續(xù)的時(shí)間戳通信模型來建立時(shí)鐘運(yùn)行精度差的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型(仿真實(shí)驗(yàn)一)。這種連續(xù)時(shí)間間隔的應(yīng)用比采用即時(shí)時(shí)間間隔的應(yīng)用具有更好的精度，因?yàn)檎麄€(gè)模型是建立在大量的數(shù)

3、據(jù)采集基礎(chǔ)上的，而且個(gè)別數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤或丟失也不會影響整個(gè)系統(tǒng)模型的正常運(yùn)行。通過建立基于時(shí)鐘精度差的時(shí)鐘同步圖(仿真實(shí)驗(yàn)二)，能夠?qū)r(shí)鐘同步的性能進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的評價(jià)，并可以通過交換彼此的時(shí)鐘精度差來確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 為了進(jìn)一步驗(yàn)證采用了連續(xù)的時(shí)間戳通信模型來建立時(shí)鐘運(yùn)行精度差的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的精確性，本文再次通過實(shí)驗(yàn)(仿真實(shí)驗(yàn)三)，測量出通過傳統(tǒng)計(jì)算方法和本論文中統(tǒng)計(jì)學(xué)算法的時(shí)鐘精度差，兩者進(jìn)行對比，來證明這種統(tǒng)計(jì)學(xué)算法的可靠性。

4、 隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的高速發(fā)展，不可避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞延時(shí)現(xiàn)象。在基于異步通信網(wǎng)絡(luò)的分布式系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)上的信息傳輸延遲往往是很難確定的，這與網(wǎng)絡(luò)的流量、介質(zhì)的傳輸率、經(jīng)過的中繼節(jié)點(diǎn)的性能等多種因素相關(guān)。為了能使服務(wù)器端和客戶端在更準(zhǔn)確時(shí)間狀態(tài)下得到對方的消息，本論文嘗試采用小波分析的方法來幫助消除干擾(仿真實(shí)驗(yàn)四)，起到一定的優(yōu)化作用。 本論文的主要目標(biāo)就是從理論上進(jìn)一步探討時(shí)鐘同步的原理和方法，并通過時(shí)鐘精度差的采集統(tǒng)計(jì)、時(shí)鐘