[發明專利]一種無線傳感器網絡節點時基同步批量校準方法

在審

• 申請號: 201410027103.7
• 申請日: 2014-01-18
• 公開（公告）號: CN104796978A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 谷云輝;張永軍;付立;李伯勇;呂慶輝;黃阿瓊;剛紅潤
• 申請（專利權）人: 交通運輸部科學研究院
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無線傳感器網絡節點時基同步批量校準方法，其特征在于，包括：

無線傳感器網絡的主節點從精確授時源獲得精準時鐘信號；

所述主節點向所述無線傳感器網絡的所有從節點廣播所述精準時鐘信號；以及

所述從節點根據接收到的所述精準時鐘信號對本地的時鐘進行校準。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從節點根據接收到的所述精準時鐘信號對本地的時鐘進行校準，包括：

所述從節點根據所述精準時鐘信號對所述從節點的工作時鐘進行校準；

所述從節點利用校準后的所述工作時鐘對所述從節點睡眠時的計時時鐘進行校準。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述從節點根據所述精準時鐘信號對所述從節點的工作時鐘進行校準，包括：

所述從節點通過查詢所述精準時鐘信號等待與所述工作時鐘頻率對應的計時邊沿到來，在所述計時邊沿到來時，所述主定時器開始計數，計時預定個脈沖周期后讀取所述主定時器的計數值，將所述計數值與理論值進行比較，得到所述工作時鐘的校準系數；

利用所述工作時鐘的校準系數對所述工作時鐘進行校準。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述從節點利用校準后的所述工作時鐘對所述從節點睡眠用的計時時鐘進行校準，包括：

屏蔽所述從節點的除從定時器和所述主定時器之外的所有中斷；

啟動所述主定時器開始計數，同時啟動所述從定時器開始計數；

采用查詢方式，當所述從定時器完成預定個脈沖周期定時后，讀取所述主定時器與所述從定時器的計數值，獲取在所述工作時鐘校準之后與所述從定時器的計數值所對應的主定時器理論值，將所述主定時器的計數值與獲取的所述主定時器理論值進行比較得到所述計時時鐘的校準系數；

利用所述計時時鐘的校準系數對所述計時時鐘進行校準。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在利用所述工作時鐘的校準系數對所述工作時鐘進行校準之前，所述方法還包括：

根據所述工作時鐘的溫度系數K₂，對所述工作時鐘的校準系數進行時間同步溫度補償，得到所述工作時鐘最終的校準系數y1：

y1＝K₁+K₂·(T-T₀)；

其中，K₁為將所述計數值與理論值進行比較得到的所述工作時鐘的校準系數，K₂為所述工作時鐘的溫度系數，T為當前的實際溫度，T₀為測量所述溫度系數K₂時的溫度。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在利用所述計時時鐘的校準系數對所述計時時鐘進行校準之前，所述方法還包括：

根據所述計時時鐘的溫度系數K₄，對所述計時時鐘的校準系數進行時間同步溫度補償，得到所述計時時鐘最終的校準系數y2：

y2＝K₃+K₄·(T-T₀)

其中，K₃為將所述主定時器的計數值與獲取的所述主定時器理論值進行比較得到的所述計時時鐘的校準系數，K₄為所述計時時鐘的溫度系數，T為當前的實際溫度，T₀為測量所述溫度系數K₄時的溫度。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，在所述主節點向所述無線傳感器網絡的所有從節點廣播所述精準時鐘信號之前，所述方法還包括：

所述主節點向所述無線傳感器網絡的所有所述從節點廣播同步請求；

所述主節點接收到所述從節點在接收到所述同步請求后返回的應答信號。

8.一種無線傳感器網絡節點時基同步批量校準系統，其特征在于，包括：無線傳感器網絡中的主節點和多個從節點；其中，

所述主節點，用于從精確授時源獲得精準時鐘信號，并向無線傳感器網絡的所有所述從節點廣播所述精準時鐘信號；

所述從節點，用于根據接收到的所述精準時鐘信號對本地的時鐘進行校準。