本发明实施例涉及工业领域，尤其涉及一种系统时间同步方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术：
在工业领域，高速工业控制上通常挂接多个工业设备(如测量仪表)，同时每个工业设备可以通过高速工业控制进行通信，如传输控制信号，用于控制工业设备进行工业生产活动。
高速工业控制对数据的实时传输要求较高，而且工业设备需要进行时间同步(具体可以包括时间和频率的同步)，才能实现高精度的工业生产活动。目前高速工业控制大都采用网络时间协议(networktimeprotocol，npt)或电子和电气工程师协会(instituteofelectricalandelectronicsengineers，ieee)1588，通过打上时间戳的方式实现网络时间同步。
随着大数据的发展以及智能设备的普及，在高速工业控制中，需要传输的数据也越来越多，而且传输速率要求较高，同时，数据的复杂性和传输难度也大大增加。针对上述问题，npt受队列时延、交换时延和介质访问时延等因素影响，时间同步的误差变大，无法满足当前的数据实时传输的需求。同时，ieee1588受振荡器频率误差、网络对称性和网络延迟等影响，时间同步的误差变大，无也无法满足当前的数据实时传输的需求。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种系统时间同步方法、装置、计算机设备及存储介质，可以提高高速工业控制总线时间同步的精度，满足数据实时传输的需求。
第一方面，本发明实施例提供了一种系统时间同步方法，应用于挂接于高速工业控制总线上的控制设备中，包括：
在确定产生对存储块的擦除验证需求时，获取所述存储块的当前擦除循环统计结果；
查询与所述当前擦除循环统计结果匹配的擦除验证方式对所述存储块中每个存储单元进行擦除验证。
第二方面，本发明实施例还提供了一种系统时间同步方法，包括：
应用于挂接于高速工业控制总线上的节点设备中，包括：
在与当前系统时间匹配的信号帧下，接收挂接于高速工业控制总线上的控制设备发送的至少一个目标ofdm符号；
其中，所述目标ofdm符号为所述控制设备基于帧头资源分配信息所分配的同步时频域资源匹配的同步子载波生成；
对所述目标ofdm符号进行解析处理，得到所述新信号帧的起始时刻，以进行时间同步。
第三方面，本发明实施例提供了一种系统时间同步装置，配置于挂接于高速工业控制总线上的控制设备中，包括：
同步时频域资源确定模块，用于根据帧头资源分配信息，确定在一个信号帧中为所述控制设备所分配的至少一个同步时频域资源，所述同步时频域资源用于承载所述控制设备发送的时间同步信号；所述时间同步信号为伪随机信号；
ofdm符号生成模块，用于在检测到满足时间同步信号发送条件时，使用与所述同步时频域资源匹配的至少一个同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号；
ofdm符号发送模块，用于确定与当前系统时间匹配的新的信号帧，并在所述新信号帧中与所述同步时频域资源匹配的时域位置处发送所述目标ofdm符号，其中，所述目标ofdm符号，用于指示挂接于所述高速工业控制总线上的节点设备进行时间同步。
第四方面，本发明实施例提供了一种系统时间同步装置，配置于挂接于高速工业控制总线上的节点设备中，包括：
ofdm符号接收模块，用于在与当前系统时间匹配的信号帧下，接收挂接于高速工业控制总线上的控制设备发送的至少一个目标ofdm符号；其中，所述目标ofdm符号为所述控制设备基于帧头资源分配信息所分配的同步时频域资源匹配的同步子载波生成；
时间同步模块，用于对所述目标ofdm符号进行解析处理，得到所述新信号帧的起始时刻，以进行时间同步。
第五方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的系统时间同步方法。
第六方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的系统时间同步方法。
本发明实施例通过配置帧头资源分配信息用于分配同步时频域资源，根据指定的同步时频域资源以及时间同步信号，生成目标ofdm符号，发送至高速工业控制总线上的节点设备，以使节点设备基于目标ofdm符号进行时间同步，通过ofdm通信机制实现时间同步，提高时间同步的精度，解决了现有技术中时间同步误差大的问题，可以提高高速工业控制总线的时间同步的精度，并满足数据实时传输的需求。
附图说明
图1a是本发明实施例一中的一种系统时间同步方法的流程图；
图1b是本发明实施例一中的一种同步时频域资源的示意图；
图1c是本发明实施例一中的一种块状导频图样的示意图；
图1d是本发明实施例一中的一种梳妆导频图样的示意图；
图1e是本发明实施例一中的一种二维导频图样的示意图；
图1f是本发明实施例一中的一种信号帧的示意图；
图2a是本发明实施例二中的一种系统时间同步方法的流程图；
图2b是本发明实施例二中的一种自相关特性的示意图；
图3是本发明实施例三中的一种系统时间同步装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四中的一种系统时间同步装置的结构示意图；
图5是本发明实施例五中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
为了便于理解方案，首先将现有技术中的正交频分复用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，ofdm)进行简述。
ofdm技术将目标信道划分成多个子信道，这些子信道在频域内是正交的，而且，每个子信道上可以使用的不同的方式进行调制，实际上ofdm将数据信号转换成数据流并调制到每个子信道上进行传输。载波是在信道上传输的周期性震荡信号，用于被调制后传输有用信号。可以说，ofdm技术是为了提高载波的频谱利用率，或者是为了改进对多载波的调制而产生的，由于各子载波相互正交，使扩频调制后的频谱可以相互重叠，这样就减小了载波间的相互干扰。
实施例一
图1a为本发明实施例一中的一种系统时间同步方法的流程图，本实施例可适用于挂接在高速工业控制总线上的控制设备向高速工业控制总线发送数据以使挂接于该高速工业控制总线上的节点设备进行时间同步的情况，该方法可以由本发明实施例提供的系统时间同步装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成电子设备中。如图1a所示，本实施例的方法具体包括：
s110，根据帧头资源分配信息，确定在一个信号帧中为所述控制设备所分配的至少一个同步时频域资源，所述同步时频域资源用于承载所述控制设备发送的时间同步信号；所述时间同步信号为伪随机信号。
帧头资源分配信息用于为挂接在高速工业控制总线上的设备分配一个信号帧的帧头内的时频域资源。具体的，时频域资源包括时域资源分配和频域资源分配，示例性的，时域资源包括时隙，频域资源包括载波，其中，时隙是时间片。
具体的，时频域资源包括一个ofdm符号资源，一个ofdm符号资源用于指定一个时隙，以及高速工业控制总线的可分配带宽关联的全部子载波。
通常，设备根据信号对某个频率的载波或某几个频率下的载波进行调制，设备在被分配的时隙下将调制完成的通信信号发送到高速工业控制总线上，实现数据信号的传输。
在高速工业控制总线传输的过程中，一个时隙中的一个子载波下，仅有一个设备具有发送数据的权限，也即一个时隙中的一个子载波下仅存在一个设备向高速工业控制总线传输数据。而在无线通信领域中，在一个时隙中的一个子载波可以同时存在多个设备同时发送数据。
信号帧描述了以数据流的形式在信道上发送的数据的结构，同时数据是以信号帧为单位进行传输的。在高速工业控制总线的同步通信过程中，两个信号帧之间是按照时间进行隔开的。
信号帧包括有效数据和控制信息等。具体的，信号帧可以分为帧头和帧体，其中，帧头用于标识信号帧，具体包括区别于其他信号帧的信息，例如，同步信息、地址信息和差错控制信息等。帧体通常包括有效数据。
控制设备用于向高速工业控制总线发送控制信号，以控制节点设备等。控制设备还用于向高速工业控制总线发送同步信号，以使节点设备进行时间同步，以保证高速工业控制总线各设备传输的数据实时性。
通常，在高速工业控制总线上包括多个设备，例如，控制设备和节点设备。控制设备用于发出控制信息，并接收其他节点设备采集的数据，进行数据处理等。节点设备用于采集数据，并向高速工业控制总线发送，以使其他设备接收并处理。
同步时频域资源用于指定用于时间同步的时频域资源，具体的，同步时频域位于信号帧的帧头。具体的，同步时频域资源包括一个、两个或者多个连续的ofdm符号资源。
可选的，所述同步时频域资源关联的多个子载波分为上半子带和下半子带，所述上半子带关联的各子载波的频率均高于所述下半子带关联的各子载波的频率。
其中，同步时频域资源关联的多个子载波可以根据频率高低进行划分，形成上半子带和下半子带。其中，上半子带中最低频率的子载波的频率低于下半子带中最高频率的子载波。
示例性的，如图1b所示，同步时频域资源包括连续两个ofdm符号资源，同时，两个ofdm符号资源中的下半子带均承载时间同步信号。
具体的，同步时频域资源可以指定上半子带或者下半子带承载时间同步信号，减少时频域资源的消耗。
可选的，所述同步时频域资源中同步子载波的分布结构包括连续分布结构或离散分布结构，所述同步时频域资源包括至少一个同步子载波块。
连续分布结构用于描述同步子载波的分布位置是连续的。离散分布结构用于描述同步子载波的分布位置是离散的。具体的，可以根据需要设定同步子载波的分布结构。
同步子载波块用于描述频域资源的最小分配单位。同步子载波块包括多个同步子载波，示例性的，如图1b所示，第一个ofdm符号资源中的下半子带包括两个同步子载波块，一个同步子载波块包括80个同步子载波，此外，同步子载波块还可以根据需要具体设定数值，对此，本发明实施例不作具体限制。
或者可以直接配置同步子载波块的分布结构，实现配置一个同步子载波块中的同步子载波。相应的，同步子载波块的分布结构为连续时，同步子载波的分布结构也为连续；同步子载波块的分布结构为离散时，同步子载波的分布结构也为离散。
通过配置同步子载波的分布结构，以及同步子载波块，可以增加同步子载波的位置分配灵活性。
时间同步信号用于高速工业控制总线上的其他设备进行时间同步。具体的，高速工业控制总线上的时间同步信号是指高速工业控制总线上的各设备确定一个信号帧的起始时刻。可以通过控制设备广播给高速工业控制总线上的节点设备，以实现时间、时钟和全网同步。通常，时间同步信号为导频信号。
可选的，所述时间同步信号为伪随机信号。伪随机信号是一种有规律可循的变化信号，实际上，伪随机信号具备自相关性，可以通过卷积算法确定该信号的起始时刻。需要说明的是，为了实现时间同步，帧头中每个频域资源承载的时间同步信号均相同。
更具体的，所述时间同步信号为导频信号，相应的，所述使用与所述同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号，包括：根据最大多普勒频移和最大多径时延选择目标导频图样；在与所述同步时频域资源匹配的同步子载波中，根据所述目标导频图样，使用匹配的目标同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号。
可以理解的是，导频图案的设计要满足的条件是信道估计算法、信道的最小相干带宽。同时，导频位置的选择必须能良好的跟踪信道传输系数的变化，又不能过多的占用有限的信道频带。
通常，影响导频图案选择的关键参数包括：影响最小相干时间的最大多普勒频移；以及决定最小相干带宽的最大多径时延。
可以预设多种导频图案，并根据最大多普勒频移和最大多径时延进行选择。具体的，导频图案可以包括块状导频图样、梳妆导频图样和二维导频图样。其中，具体如图1c所示，块状导频图样是一个ofdm符号中的每个同步子载波都包含导频信号，在多个ofdm中存在若干个前述ofdm符号，块状导频图样适用于慢衰落信道，对信道的频率选择性失真不敏感。如图1d所示，梳妆导频图样是每个ofdm符号中的若干个相同频率的同步子载波都包含导频符号，梳妆导频图样适用于快衰落信道，可以在频率选择性失真时，减少由于信道信息的变化而对传输的信息的影响。如图1e所示，二维导频图样是在时域和频域两个方向同时进行内插，在信道估计时可以利用时频域内的信息，从而二维导频图样适用于复杂信道环境。
具体的，最大多普勒频移和最大多径时延确定信道在时间上的衰落速度，以及信道环境。如果确定信道的衰落速度慢，选择块状导频图样；如果确定信道的衰落速度块，选择梳妆导频图样；如果确定信道环境复杂，例如衰落速度时快时慢，选择二维导频图样。此外，还可以通过其他方式选择导频图样，对此，本发明实施例不作具体限制。
通过选择合适的导频图案生成至少一个ofdm符号，可以最大化各态历经(平均)信道容量，最小化信道的均方误差(mse)以及降低误码率。
s120，在检测到满足时间同步信号发送条件时，使用与所述同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号。
时间同步信号发送条件用于判断是否发送时间同步信号，具体的，时间同步信号发送条件包括同步时频域资源指定的时隙与当前系统时间匹配。
目标ofdm符号用于承载时间同步信号，并发送至节点设备。
使用与同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号，具体的，将使用时间同步信号调制匹配的同步子载波，并将调制后的同步子载波进行叠加，形成目标ofdm符号。
s130，确定与当前系统时间匹配的新的信号帧，并在所述新信号帧中与所述同步时频域资源匹配的时域位置处发送所述目标ofdm符号，其中，所述目标ofdm符号，用于指示挂接于所述高速工业控制总线上的节点设备进行时间同步。
通常，同步时频域资源位于一个信号帧的帧头。控制设备根据当前系统时间，提前确定待发送的新信号帧中的同步时频域资源，并在指定的时域资源处发送目标ofdm符号。
具体的，在一个具体的例子中，如图1f所示，一个信号帧包括64个ofdm符号资源，每个ofdm符号资源分为上半子带和下半子带，其中，一个ofdm符号资源的上半子带和下半子带可以分别分配给不同的设备，例如，上半子带分配给节点设备a，下半子带分配给控制设备。其中，该信号帧的帧头可以包括第0个ofdm符号资源、第1个ofdm符号资源和第2个ofdm符号资源。
本发明实施例通过配置帧头资源分配信息用于分配同步时频域资源，根据指定的同步时频域资源以及时间同步信号，生成目标ofdm符号，发送至高速工业控制总线上的节点设备，以使节点设备基于目标ofdm符号进行时间同步，通过ofdm通信机制实现时间同步，提高时间同步的精度，解决了现有技术中时间同步误差大的问题，可以提高高速工业控制总线的时间同步的精度，并满足数据实时传输的需求。
实施例二
图2a为本发明实施例二中的一种系统时间同步方法的流程图，本实施例可适用于挂接在高速工业控制总线上的节点设备接收高速工业控制总线上传输的数据以进行时间同步的情况，该方法可以由本发明实施例提供的系统时间同步装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成电子设备中。如图2a所示，本实施例的方法具体包括：
s210，在与当前系统时间匹配的信号帧下，接收挂接于高速工业控制总线上的控制设备发送的至少一个目标ofdm符号；其中，所述目标ofdm符号为所述控制设备基于帧头资源分配信息所分配的同步时频域资源匹配的同步子载波生成。
其中，当前系统时间匹配的信号帧可以是指当前系统时间所属的信号帧。
本发明实施例的信号帧、高速工业控制总线、控制设备、目标ofdm符号、帧头资源分配信息、同步时频域资源和同步子载波等均可以参考上述实施例的描述。
需要说明的是，节点设备在接收到目标ofdm符号并进行解析之后，才可以确定当前系统时间匹配的信号帧的起始时刻。在未确定起始时刻之前，节点设备将接收的数据作为前一信号帧的传输数据。
s220，对所述目标ofdm符号进行解析处理，得到所述新信号帧的起始时刻，以进行时间同步。
具体的，对目标ofdm符号进行解析处理，用于获取目标ofdm符号中携带的时间同步信号，并进行相关特性的分析，得到时间同步信号的起始时刻，由此，确定信号帧的起始时刻。由于在总线的通信过程中，存在延迟等情况，依靠时间间隔关系确定划分信号帧会出错，通过时间同步信号确定的信号帧的起始时刻，可以直接确定属于该信号帧的数据，由此与其他信号帧进行区分开等，从而实现时间同步。
可选的，所述对所述目标ofdm符号进行解析处理，包括下述一项：对所述至少一个目标ofdm符号进行时域自相关计算；对所述至少一个目标ofdm符号进行频域自相关计算；对所述目标ofdm符号与本地ofdm符号进行时域互相关计算；以及对所述目标ofdm符号与本地ofdm符号进行频域互相关计算。
相关计算用于确定两个时间序列之间或者同一个时间序列在两个不同时刻的取值之间的相关程度。
其中，相关计算包括卷积计算。具体的，可以根据需要，通过多个目标ofdm符号的时域相关或者频域相关检测的方法，或者通过目标ofdm符号与本地ofdm符号的时域相关或者频域相关检测的方法进行卷积计算得到，目标ofdm符号对应的起始时刻，也即信号帧的起始时刻。
具体的，图2b示出了一个目标ofdm符号的自相关特性示意图，其中，尖峰表示目标ofdm符号自相关性最强，尖峰对应的时间位置即为信号的初始时刻。
示例性的，可以配置帧头包括8个连续目标ofdm符号，通过计算第一个目标ofdm符号自己的时间同步估计值，确定信号的初始时刻，或者，通过计算第一个目标ofdm符号和最后一个目标ofdm符号之间的时间同步估计值，确定信号的初始时刻。
通过配置多种相关计算确定时间同步估计值，可以增加时间同步计算的灵活性。
可选的，在接收到目标ofdm符号之后，还可以包括：根据帧体资源分配信息，确定在所述信号帧中为所述节点设备所分配的数据时频域资源，所述数据时频域资源位于所述信号帧的帧体，且用于承载所述节点设备发送的数据信号和/或导频信号；在检测到满足数据发送条件时，使用与所述数据ofdm符号资源匹配的至少一个数据子载波，生成待发送的数据ofdm符号；在所述信号帧中与所述数据时频域资源匹配的时域位置处发送所述数据ofdm符号，其中，所述数据ofdm符号用于指示挂接于所述总线上的设备传输数据。
具体的，数据时频域资源用于指定用于承载有效数据的时频域资源，具体的，数据时频域位于信号帧的帧体。具体的，数据时频域资源包括一个、两个或者多个连续的ofdm符号资源。数据时频域资源用于指定高速工业控制总线上的任一设备(控制设备或节点设备)在一个时隙下能够使用的多个子载波，以及每个所述子载波发送信号的类型为数据信号或者导频信号。
数据发送条件用于判断是否发送有效数据，具体的，数据发送条件包括数据时频域资源指定的时隙与当前系统时间匹配。数据子载波用于承载数据信号或导频信号。其中，数据信号包括有效数据；导频信号用于信道评估。
使用与数据时频域资源匹配的数据子载波，生成待发送的数据ofdm符号，具体的，将使用数据信号或导频信号调制匹配的数据子载波，并将调制后的数据子载波进行叠加，形成数据ofdm符号。从而，其他设备接收到数据ofdm符号之后，可以解调出数据信号或导频信号，用于后续处理。
通过配置帧体资源分配信息，指定高速工业控制总线上的任一设备生成数据ofdm符号，承载有效数据，从而实现高速工业控制总线的数据实时传输。
本发明实施例通过节点设备接收控制设备发送的第一目标ofdm符号，并用于时间同步，提高时间同步的精度，从而实现数据的实时传输。
实施例三
图3为本发明实施例三中的一种系统时间同步装置的示意图。实施例三是实现本发明上述实施例提供的系统时间同步方法的相应装置，该装置配置于挂接于高速工业控制总线上的控制设备中，同时该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成电子设备中，例如，计算机设备等。
相应的，本实施例的装置可以包括：
同步时频域资源确定模块310，用于根据帧头资源分配信息，确定在一个信号帧中为所述控制设备所分配的至少一个同步时频域资源，所述同步时频域资源用于承载所述控制设备发送的时间同步信号；所述时间同步信号为伪随机信号；
ofdm符号生成模块320，用于在检测到满足时间同步信号发送条件时，使用与所述同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号；
ofdm符号发送模块330，用于确定与当前系统时间匹配的新的信号帧，并在所述新信号帧中与所述同步时频域资源匹配的时域位置处发送所述目标ofdm符号，其中，所述目标ofdm符号，用于指示挂接于所述高速工业控制总线上的节点设备进行时间同步。
本发明实施例通过配置帧头资源分配信息用于分配同步时频域资源，根据指定的同步时频域资源以及时间同步信号，生成目标ofdm符号，发送至高速工业控制总线上的节点设备，以使节点设备基于目标ofdm符号进行时间同步，通过ofdm通信机制实现时间同步，提高时间同步的精度，解决了现有技术中时间同步误差大的问题，可以提高高速工业控制总线的时间同步的精度，并满足数据实时传输的需求。
进一步的，所述同步时频域资源关联的多个子载波分为上半子带和下半子带，所述上半子带关联的各子载波的频率均高于所述下半子带关联的各子载波的频率。
进一步的，所述时间同步信号为导频信号，所述ofdm符号生成模块320还用于：根据最大多普勒频移和最大多径时延选择目标导频图样；在与所述同步时频域资源匹配的同步子载波中，根据所述目标导频图样，使用匹配的目标同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号。
进一步的，所述同步时频域资源中同步子载波的分布结构包括连续分布结构或离散分布结构，所述同步时频域资源包括至少一个同步子载波块。
上述系统时间同步装置可执行本发明实施例一所提供的系统时间同步方法，具备执行的系统时间同步方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四中的一种系统时间同步装置的示意图。实施例三是实现本发明上述实施例提供的系统时间同步方法的相应装置，该装置配置于挂接于高速工业控制总线上的节点设备中，同时该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成电子设备中，例如，计算机设备等。
相应的，本实施例的装置可以包括：
ofdm符号接收模块410，用于在与当前系统时间匹配的信号帧下，接收挂接于高速工业控制总线上的控制设备发送的至少一个目标ofdm符号；其中，所述目标ofdm符号为所述控制设备基于帧头资源分配信息所分配的同步时频域资源匹配的同步子载波生成；
时间同步模块420，用于对所述目标ofdm符号进行解析处理，得到所述新信号帧的起始时刻，以进行时间同步。
本发明实施例通过节点设备接收控制设备发送的第一目标ofdm符号，并用于时间同步，提高时间同步的精度，从而实现数据的实时传输。
进一步的，所述时间同步模块420，具体用于：对所述至少一个目标ofdm符号进行时域自相关计算；对所述至少一个目标ofdm符号进行频域自相关计算；对所述目标ofdm符号与本地ofdm符号进行时域互相关计算；以及对所述目标ofdm符号与本地ofdm符号进行频域互相关计算。
上述系统时间同步装置可执行本发明实施例二所提供的系统时间同步方法，具备执行的系统时间同步方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图5为本发明实施例五提供的一种计算机设备的结构示意图。图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图5显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。计算机设备12可以是挂接在高速工业控制总线上的设备。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(industrystandardarchitecture，isa)总线，微通道体系结构(microchannelarchitecture，mca)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(videoelectronicsstandardsassociation，vesa)局域总线以及外围组件互连(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如紧凑磁盘只读存储器(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)，数字视盘(digitalvideodisc-readonlymemory，dvd-rom)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(input/output，i/o)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(localareanetwork，lan)，广域网(wideareanetwork，wan)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图5中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、(redundantarraysofinexpensivedisks，raid)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明任意实施例所提供的一种系统时间同步方法。
实施例六
本发明实施例六提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的系统时间同步方法：
也即，该程序被处理器执行时实现：根据帧头资源分配信息，确定在一个信号帧中为所述控制设备所分配的至少一个同步时频域资源，所述同步时频域资源用于承载所述控制设备发送的时间同步信号；所述时间同步信号为伪随机信号；在检测到满足时间同步信号发送条件时，使用与所述同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号；确定与当前系统时间匹配的新的信号帧，并在所述新信号帧中与所述同步时频域资源匹配的时域位置处发送所述目标ofdm符号，其中，所述目标ofdm符号，用于指示挂接于所述高速工业控制总线上的节点设备进行时间同步。
或者，该程序被处理器执行时实现：在与当前系统时间匹配的信号帧下，接收挂接于高速工业控制总线上的控制设备发送的至少一个目标ofdm符号；其中，所述目标ofdm符号为所述控制设备基于帧头资源分配信息所分配的同步时频域资源匹配的同步子载波生成；对所述目标ofdm符号进行解析处理，得到所述新信号帧的起始时刻，以进行时间同步。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、ram、只读存储器(readonlymemory，rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、闪存、光纤、便携式cd-rom、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、无线电频率(radiofrequency，rf)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括lan或wan——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
1.一种系统时间同步方法，其特征在于，应用于挂接于高速工业控制总线上的控制设备中，包括：
根据帧头资源分配信息，确定在一个信号帧中为所述控制设备所分配的至少一个同步时频域资源，所述同步时频域资源用于承载所述控制设备发送的时间同步信号；所述时间同步信号为伪随机信号；
在检测到满足时间同步信号发送条件时，使用与所述同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号；
确定与当前系统时间匹配的新的信号帧，并在所述新信号帧中与所述同步时频域资源匹配的时域位置处发送所述目标ofdm符号，其中，所述目标ofdm符号，用于指示挂接于所述高速工业控制总线上的节点设备进行时间同步。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步时频域资源关联的多个子载波分为上半子带和下半子带，所述上半子带关联的各子载波的频率均高于所述下半子带关联的各子载波的频率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述时间同步信号为导频信号；
所述使用与所述同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号，包括：
根据最大多普勒频移和最大多径时延选择目标导频图样；
在与所述同步时频域资源匹配的同步子载波中，根据所述目标导频图样，使用匹配的目标同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步时频域资源中同步子载波的分布结构包括连续分布结构或离散分布结构，所述同步时频域资源包括至少一个同步子载波块。
5.一种系统时间同步方法，其特征在于，应用于挂接于高速工业控制总线上的节点设备中，包括：
在与当前系统时间匹配的信号帧下，接收挂接于高速工业控制总线上的控制设备发送的至少一个目标ofdm符号；
其中，所述目标ofdm符号为所述控制设备基于帧头资源分配信息所分配的同步时频域资源匹配的同步子载波生成；
对所述目标ofdm符号进行解析处理，得到所述新信号帧的起始时刻，以进行时间同步。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述目标ofdm符号进行解析处理，包括下述一项：
对所述至少一个目标ofdm符号进行时域自相关计算；
对所述至少一个目标ofdm符号进行频域自相关计算；
对所述目标ofdm符号与本地ofdm符号进行时域互相关计算；以及
对所述目标ofdm符号与本地ofdm符号进行频域互相关计算。
7.一种系统时间同步装置，其特征在于，配置于挂接于高速工业控制总线上的控制设备中，包括：
同步时频域资源确定模块，用于根据帧头资源分配信息，确定在一个信号帧中为所述控制设备所分配的至少一个同步时频域资源，所述同步时频域资源用于承载所述控制设备发送的时间同步信号；所述时间同步信号为伪随机信号；
ofdm符号生成模块，用于在检测到满足时间同步信号发送条件时，使用与所述同步时频域资源匹配的同步子载波，生成待发送的至少一个目标ofdm符号；
ofdm符号发送模块，用于确定与当前系统时间匹配的新的信号帧，并在所述新信号帧中与所述同步时频域资源匹配的时域位置处发送所述目标ofdm符号，其中，所述目标ofdm符号，用于指示挂接于所述高速工业控制总线上的节点设备进行时间同步。
8.一种系统时间同步装置，其特征在于，配置于挂接于高速工业控制总线上的节点设备中，包括：
ofdm符号接收模块，用于在与当前系统时间匹配的信号帧下，接收挂接于高速工业控制总线上的控制设备发送的至少一个目标ofdm符号；其中，所述目标ofdm符号为所述控制设备基于帧头资源分配信息所分配的同步时频域资源匹配的同步子载波生成；
时间同步模块，用于对所述目标ofdm符号进行解析处理，得到所述新信号帧的起始时刻，以进行时间同步。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一所述的系统时间同步方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的系统时间同步方法。
技术总结