[发明专利]一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法

摘要

本发明公开了基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，采取的方法是将整个网络分为几个子网，每个子网采用不同的跳频频率集；全网中共分为三种时隙结构分别是跨网节点时隙结构、非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；连接两个子网的跨网节点分时工作在不同的跳频频率集上，从而连接两个子网，实现子网间的时间同步，具备跨网节点自动选举的功能。

主权项

1.一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将全网中节点分为跨网节点和非跨网节点；跨网节点的时隙结构为跨网节点时隙结构，非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；三种时隙结构均包括跳频同步时隙和数据时隙；(2)两个子网中处于已入网同步状态的节点在跳频同步时隙以sF跳/秒的跳频速率发送“网络融合帧”；其中F为跳频速率，为非零自然数，s为非零自然数；(3)两个子网中处于已入网同步状态的非跨网节点分别在跳频同步时隙侦听“网络融合帧”，收到“网络融合帧”后，解析出“网络融合帧”中的“时间同步起始节点子网号”；(4)找出两个子网中侦听到的“时间同步起始节点子网号”小于本子网号的子网，将该子网设为同步子网，将另一子网设为上级子网；(5)判断同步子网中是否有发往上级子网的路由表，若有，则不做任何处理，结束本流程；否则，同步子网中处于已入网同步状态的非跨网节点在数据时隙向本子网中的簇头节点发送“跨子网申请帧”；所述的“跨子网申请帧”中包含本机子网号、本机ID号和成功收到的“网络融合帧”中的ID号；(6)同步子网中的簇头节点收到“跨子网申请帧”后，选择最先收到“跨子网申请帧”的发送源节点作为跨网节点，并在本子网内广播“跨网节点指定帧”；所述的“跨网节点指定帧”中包含“指定跨网节点ID号”、“上级子网的子网号”、“上级子网的ID号”和“本子网非跨网节点时隙类型”；(7)同步子网中的非簇头节点收到“跨网节点指定帧”后，判断“跨网节点指定帧”中的“指定跨网节点ID号”是否为本节点，如果是，则执行步骤(8)，否则执行步骤(11)；(8)同步子网中的非簇头节点将自身设置为跨网节点并切换为未入网状态，解析出“跨网节点指定帧”中的“上级子网的子网号”；(9)同步子网中跨网节点以F/5跳/秒的跳频速率在上级子网的跳频频率集上接收上级子网的“跳频同步帧”，并解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，调整本地时间至该时间计数器值后，在跳频同步时隙和本子网的跳频频率集上向本子网发送“跳频同步帧”，其中“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点子网号”设置为上级子网的子网号，“时间同步起始节点ID号”设置为本节点ID号；(10)同步子网中跨网节点判断“跨网节点指定帧”中的“本子网非跨网节点时隙结构”，根据非跨网节点时隙结构设置跨网节点的跳频频率集，结束本流程；(11)同步子网中的非簇头节点将自身设置为非跨网节点，并切换为未入网状态；以F/5跳/秒的跳频速率，在本子网的跳频频率集上侦听“跳频同步帧”；(12)若同步子网中的非跨网节点收到的“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点ID号”等于本子网内的跨网节点ID号，则解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，并调整本地时间至该时间计数器值，否则返回步骤(11)；完成基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步。