[发明专利]一种时间同步方法

权利要求书

1.一种时间同步方法，应用于间断性连通的无线传感器网络，其特征在于,包括：

在每个同步周期到来时，所述无线传感器网络中的传感器节点进行机会同步;

在所述机会同步的过程截止后，未实现同步的传感器节点进行预测校准来修正自己的时间，以实现同步。

2.根据权利要求1所述的时间同步方法，其特征在于，所述机会同步包括：

所述无线传感器网络中的汇聚节点以设定的同步周期向所述无线传感器网络广播包含自身时间信息的同步信息；

与所述汇聚节点直接或间接连通的传感器节点，接收并根据该传感器节点的前级节点发出的同步信息实现与所述前级节点的时间同步，所述前级节点发出的同步信息包含所述前级节点的时间信息，然后发送包含自身时间信息的同步信息，重复本步骤直至最后一级节点完成时间同步，所述传感器节点的前级节点是指先于所述传感器节点实现同步的传感器节点。

3.根据权利要求2所述的时间同步方法，其特征在于，将所述前级节点称为发送节点，将接收并根据该前级节点发出的同步信息实现与该前级节点时间同步的后级节点称为接收节点，则所述发送节点和所述接收节点之间的同步过程包括：

所述发送节点在检测到信道空闲时向外广播一个仅包含自身身份识别号码的简短控制消息，并记录该简短控制消息发送时刻的本地时间t_send；

所述接收节点接收所述发送节点的简短控制消息并记录接收完毕时刻的本地时间t_receive；

所述发送节点将所述简短控制消息发送时刻的时间t_send写入同步消息中，发送给所述接收节点；

所述接收节点接收所述同步消息并根据其包含的时间信息修正自己的逻辑时间，修正公式为L(t)=L(t)′-(t_receive-t_send-nτ)，其中L(t)′为所述接收节点修正前的逻辑时间，n为所述简短控制消息的比特数，τ为发送单位比特数据的时间。

4.根据权利要求3所述的时间同步方法，其特征在于，所述简短控制消息包含序列号、节点编号；所述同步消息包含序列号、节点编号、简短控制消息的发送时间、本轮同步周期的启动时间、机会同步过程的最大持续时间、同步周期。

5.根据权利要求3所述的时间同步方法，其特征在于，所述机会同步过程中，所述发送节点根据如下步骤确定所述同步消息的发送数量：

将每个同步周期划分为相同长度的时隙，所述前级节点判断本轮机会同步是否超时，若不超时则以P(k)=1-β^k的概率判决当前时隙内是否发送同步消息，其中，β为调节参数，k为当前时隙的序号；

若所述前级节点决定不在当前时隙发送同步消息，则侦听信道的状态直至下一个时隙的到来；

若所述前级节点在侦听信道的过程中未接收到其它节点发送的简短控制消息和同步消息，则在下一个时隙内重复执行前两个步骤，否则根据同步消息携带的节点位置信息计算两节点通信范围的重叠率λ，并以P=1-λ的概率判决下一个时隙是否重复执行前两个步骤。