[发明专利]在TDMA多跳无线网络中进行时间同步的方法和设备

权利要求书

1.一种用于对时分多址TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，所述TDMA通信网络包括多个节点，其中被称为时间参考(TR)节点的一些节点通过预定带外同步机制与公共时间参考同步，其他节点被称为非TR节点，每个节点包括内部时钟，所述方法包括以下步骤：

·在一个或多个所述TR节点处，在子帧的给定时隙期间发送广播信标分组，其中，每个所述子帧包括多个时隙；

·使用TDMA协议的时隙化结构，在其余节点之间传播所述信标分组，其中，每个节点被预分配以子帧中的无冲突时隙，以对在所述子帧的前一时隙中从另一节点接收到的所述信标分组进行广播；以及

·在接收到所述信标分组时，在至少两个所述非TR节点中，基于更新后的偏移估计来更新内部时钟，其中，所有节点在所述子帧的结束处同步，

其中，所述偏移估计是通过以下方式更新的：在非TR节点接收到所述信标分组时，估计所述TR节点发送所述信标分组的时刻；以及计算所述TR节点的内部时钟与所述非TR节点的内部时钟之间的偏移。

2.如权利要求1所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，所述信标分组包括时间戳，所述时间戳具有在TR节点发送所述信标分组时所述TR节点的当前时钟值。

3.如权利要求1或2所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，在所述通信网络中，从至少一个所述TR节点向至少两个所述非TR节点分发附加控制信息。

4.如权利要求3所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，所述附加控制信息是在所述信标分组中分发的。

5.如权利要求1或2所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，所述子帧是同步控制子帧(SCS)，所述同步控制子帧(SCS)是控制子帧的一部分。

6.如权利要求1或2所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，在给定的时隙中，仅有一个节点进行发送，而其余节点处于“接收”模式。

7.如权利要求1或2所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，将所述子帧的每个时隙分配给节点，以通过所述通信网络来发送或传播所述信标分组。

8.如权利要求7所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，当向节点进行分配以在所述子帧的预定时隙期间进行发送时，已经向其至少一个相邻节点进行分配以在前一时隙中进行发送。

9.如权利要求1或2所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，还包括以下步骤：由至少一个节点维护并更新查找表，其中，所述查找表用于确定依赖于所述信标分组中数据速率值的值(δ)。

10.如权利要求9所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，所述值(δ)等于以下三个值之和：

-发送方处的MAC发送延迟；

-传播延迟；以及

-接收方处的MAC接收延迟。

11.如权利要求1所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，所述方法包括：在被称为MAC“媒体接入控制”层的通信网络协议层处执行的在发送节点处提供时间戳的步骤。

12.如权利要求1或2所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，还包括：对所述信标分组进行接收和解码的步骤，其中，所述对所述信标分组进行接收和解码的步骤是在被称为MAC“媒体接入控制”层的通信网络协议层处执行的。

13.如权利要求1所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，每个子帧与至少一个信道号k以及子帧内的至少一个时间索引t相关联，并且，在时间索引t处，属于给定节点组j的节点切换至所述信道k并执行至少一个同步步骤。

14.如权利要求13所述的用于对TDMA通信网络中的一组节点的时钟进行同步的方法，其中，存在两个信道号和一个时间索引t，并且在时间索引t处，在所述两个信道中的每一个上执行一个同步步骤。