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授时技术是将标准时间通过各种方式传送给需要精准时间的系统和终端,使系统和终端的本地时间与时间源同步的一种技术。随着物联网的发展,授时需求日趋增长,需要精确时间的设备终端的数量越来越多,规模越来越大。我国长短波授时系统的服务范围比较有限,常用的星基授时系统存在遮挡问题,对于无线终端来说成本比较高。依托覆盖范围广的电信网络来提供授时服务,授时能力强大,可以很好地满足终端的用时需求。但是很多无线终端不能直接接入电信网用时,因此就需要设计网关来转发时间信息,网关作为电信网络授时的延伸,给物联网无线终端提供授时服务。本文通过对授时技术的分析研究,设计与实现了基于电信网的精确授时网关。网关实现授时协议的转换,用时侧通过NTP和PTP协议与电信网平台连接完成精确用时,授时侧通过三种无线传输协议和终端连接提供相应的授时服务。精确授时网关主要包括接入电信网的软终端通信模块,实现NTP和PTP用时方式的时间同步模块,时间偏差的监测上报模块,稳定守时的本地时钟模块,终端接入管理模块,基于WiFi、蓝牙和ZigBee三种无线方式的授时机制等功能模块。本文的主要工作如下:1.设计了 NTP和PTP两种方式实现基于电信网络的网关系统精确用时。精确授时网关运行软终端空口接入基站连接电信网平台获得标准时间,分别实现了 NTP和PTP协议下的网关与平台的时间同步。设计开发的NTP用时程序对时间偏差数据进行过滤以减小误差。设计的PTP用时方式把应用在以太网下的PTP协议应用在电信网中。实际测试结果表明网关接入电信网的两种用时方式能够得到比较好的时间同步精度。2.设计实现了基于WiFi、蓝牙和ZigBee三种无线方式的授时机制,给多类型物联网用时终端设备提供对应的授时服务。基于WiFi的授时机制实现网关PTP用时和NTP授时的转换,以与平台PTP同步的时间为时间源,配置本地NTP服务器给终端提供授时服务。基于蓝牙的授时机制设计了主动广播和请求响应两种授时模式,将网关的系统时间发布给终端。基于ZigBee的授时机制通过测量时间消息的收发延时来提高精度。通过以智能提醒药盒为代表的多种无线用时终端呈现网关的授时服务效果。3.开发了网关的管理平面。设计实现了监测上报模块和终端接入管理模块,共同构成网关的管理平面,通过保存上报网关的用时信息和收集分析终端的用时精度来提升网关的系统管理能力。网关主要实现了接入电信网精确用时和提供三种无线授时服务的功能,保证了网关系统的用时精度,也改善了物联网领域中许多无线设备缺乏有效授时方式的现状。