[发明专利]多跳自组织网络的分布式时间同步方法

摘要

本发明公开了一种多跳自组织网络的分布式时间同步方法，涉及通信方法技术领域。所述方法将所述多跳自组织网络中的每个节点分为空闲态、中心态和接接收态三种状态，处于空闲态的节点没有参与时间同步过程，处于中心态的节点主动发起同步请求，处于接收态的节点只参与对应中心态节点的同步，而忽略后续的其它同步请求，直到此次同步交互结束；邻域内不同的中心态节点向其一跳邻域内时钟最快的节点进行一次或多次时间同步，直到所述网络中的任意两个节点之间的时钟偏差最大值满足精度要求为止。所述方法适用于多跳自组织网络，具有计算量小、精度高、对网络规模不敏感的特点。

主权项

1.一种多跳自组织网络的分布式时间同步方法，其特征在于：将所述多跳自组织网络中的每个节点分为空闲态、中心态和接收态三种状态，处于空闲态的节点没有参与时间同步过程，处于中心态的节点主动发起同步请求，处于接收态的节点只参与对应中心态节点的同步，而忽略后续的其它同步请求，直到此次同步交互结束；邻域内不同的中心态节点向其一跳邻域内时钟最快的节点进行一次或多次时间同步，直到所述网络中的任意两个节点之间的时钟偏差最大值满足精度要求为止；所述的多跳自组织网络的分布式时间同步方法具体包括如下步骤：1)当多跳自组织网络中的节点有时间同步请求时，该节点的状态由空闲态转为中心态，向其一跳邻居节点广播SR分组，同时SR分组携带中心态节点的发包时刻T1，其中SR表示同步请求；2)所有的一跳邻居节点接收SR分组，由空闲态转为接收态，同时以各自的时钟基准记录下接收时刻T₂，即对于中心态节点的任意邻居节点i,i∈N，有接收时刻其中N为中心态节点的一跳邻居集；3)任意邻居节点i向中心态节点回复SA分组，分组中携带SR的接收时刻和SA的发包时刻SR的接收时刻和SA的发包时刻以各邻居节点自己的时间为基准，其中SA是指同步确认；4)中心节点收到各个邻居节点i包含和的SA分组后，记录下对应的SA分组的接收时刻此时，中心态节点有一张的时刻表，表共|N|项，每项对应一个邻居节点i的4个时刻5)中心态节点从表中找出值最大的一项，记为其中max为T₂时刻值最大的对应邻居节点的标号，利用公式δ＝((T₂‑T₁)‑(T₄‑T₃))/2，计算出中心态节点与时钟最快邻居max之间的时钟偏差δ；6)若δ＞0，表示中心态节点时钟慢于邻居节点max时钟，中心态节点按t′＝t+δ修正自己的本地时钟，设置T5＝T2max，其中，t表示修正前中心态节点的时钟，t′表示修正后中心态节点的时钟，T5表示中心态节点的一跳邻域内的最快时钟基准；若δ＜＝0，表示中心态节点时钟等于或快于邻居节点max的时钟，中心态节点不用修正本地时钟，设置T5＝T2max‑δ；之后，中心态节点广播携带T5时刻值的STA分组给邻居节点i，由中心态转为空闲态，其中STA表示同步时间校正；7)任意邻居节点i接收STA分组，按修正自己的本地时钟，由接收态转为空闲态，其中i∈N，t_i表示任意邻居节点i修正前的时钟，t_i′表示任意邻居节点i修正后的时钟；8)节点以一定的频率再次发起同步请求，转步骤1)‑7)，进行下一次同步迭代，直到满足时间同步精度为止。