[发明专利]无线传感器网络的时间同步方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络的时间同步方法，包含：

网络中的汇聚节点向全网普通节点以洪泛的方式广播下行时间同步调整分组，所述普通节点在收到该时间同步调整分组后调整时钟相位并继续广播本次下行时间同步调整分组，逐层深入直至覆盖全网；所述下行时间同步调整分组包含逐跳调整量，发送时间戳和累计下行延时；

网络中的普通节点在收到上述下行时间同步调整分组并调整时钟相位后生成上行反馈分组并按照下行洪泛路径的相反方向向上一跳节点发送该上行反馈分组，节点在收到该上行反馈分组后继续向更上行普通节点转发上行反馈分组，逐层往上直至汇聚节点；所述上行反馈分组包含发送时间戳和累计上行延时，及生成该上行反馈分组的源节点至汇聚节点之间的跳数和累计下行延时；

汇聚节点根据其收到的上行反馈分组计算新的逐跳调整量，并开始新的时间调整轮次。

2.如权利要求1所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，网络中的普通节点只有部分生成并发送上行反馈分组。

3.如权利要求2所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，网络中的普通节点在收到下行时间同步调整分组并调整时钟相位后生成一个随机数字，当该数字低于设定的阈值时，生成并发送上行反馈分组；或当该数字高于设定的阈值时，生成并发送上行反馈分组；所述的阈值在下行时间同步调整分组中设定。

4.如权利要求1所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，网络中的普通节点在收到下行时间同步调整分组时调整时钟频率。

5.如权利要求4所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，网络中的普通节点在收到下行时间同步调整分组后根据上一个时间调整轮次中本节点在时钟相位调整前后的时间和本次时钟相位调整前后的时间计算本地时钟的歪斜系数，以矫正本地时钟频率。

6.如权利要求1所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，汇聚节点周期工作；空闲一段时间之后，进入开始同步状态，尝试发送下行时间同步调整分组，发送成功则进入等待响应状态，否则进入空闲状态；在等待响应状态，汇聚节点接收上行反馈分组并储存，该状态持续一段时间之后，汇聚节点进入空闲状态，处理已经获得的上行反馈分组并计算逐跳调整量；汇聚节点只在开始同步状态发送下行时间同步调整分组，只在等待响应状态接收上行反馈分组。

7.如权利要求1所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，上行反馈分组包含生成该分组的源节点实际发生的时间调整量，汇聚节点根据其收集到上行反馈分组确定当前网络节点的同步精度，据此确定两次同步操作之间的间隔。

8.如权利要求1所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，所有的下行时间同步调整分组和上行反馈分组均包含唯一的序列号，网络中的所有节点在收到和已处理的分组具有相同序列号的分组后将其抛弃，不作处理。

9.如权利要求1所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，发送节点在发送下行时间同步调整分组时的时间戳字段位于下行时间同步调整分组中各字段的最后，并在该分组的无线传输开始时更新该时间戳。

10.如权利要求1所述的一种无线传感器网络的时间同步方法，其特征在于，网络中的所有节点均具有唯一的节点号，所有的下行时间同步调整分组和上行反馈分组均包含生成或转发该分组的节点的节点号。