[發明專利]一種基于跳頻TDMA系統的分簇多級自組網時間同步方法

有效

• 申請號: 201710247547.5
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107070498B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 鄭博文;倪光華;劉玉濤;許沐;張春暉;呂先望;趙陽
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B1/7156
• 分類號: H04B1/7156;H04J3/06;H04W56/00;H04W84/18
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種基于跳頻TDMA系統的分簇多級自組網時間同步方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將全網中節點分為跨網節點和非跨網節點；跨網節點的時隙結構為跨網節點時隙結構，非跨網節點的時隙結構為非跨網節點時隙結構一和非跨網節點時隙結構二；三種時隙結構均包括跳頻同步時隙和數據時隙；

(2)兩個子網中處于已入網同步狀態的節點在跳頻同步時隙以sF跳/秒的跳頻速率發送“網絡融合幀”；其中F為跳頻速率，為非零自然數，s為非零自然數；

(3)兩個子網中處于已入網同步狀態的非跨網節點分別在跳頻同步時隙偵聽“網絡融合幀”，收到“網絡融合幀”后，解析出“網絡融合幀”中的“時間同步起始節點子網號”；

(4)找出兩個子網中偵聽到的“時間同步起始節點子網號”小于本子網號的子網，將該子網設為同步子網，將另一子網設為上級子網；

(5)判斷同步子網中是否有發往上級子網的路由表，若有，則不做任何處理，結束本流程；否則，同步子網中處于已入網同步狀態的非跨網節點在數據時隙向本子網中的簇頭節點發送“跨子網申請幀”；所述的“跨子網申請幀”中包含本機子網號、本機ID號和成功收到的“網絡融合幀”中的ID號；

(6)同步子網中的簇頭節點收到“跨子網申請幀”后，選擇最先收到“跨子網申請幀”的發送源節點作為跨網節點，并在本子網內廣播“跨網節點指定幀”；所述的“跨網節點指定幀”中包含“指定跨網節點ID號”、“上級子網的子網號”、“上級子網的ID號”和“本子網非跨網節點時隙類型”；

(7)同步子網中的非簇頭節點收到“跨網節點指定幀”后，判斷“跨網節點指定幀”中的“指定跨網節點ID號”是否為本節點，如果是，則執行步驟(8)，否則執行步驟(11)；

(8)同步子網中的非簇頭節點將自身設置為跨網節點并切換為未入網狀態，解析出“跨網節點指定幀”中的“上級子網的子網號”；

(9)同步子網中跨網節點以F/5跳/秒的跳頻速率在上級子網的跳頻頻率集上接收上級子網的“跳頻同步幀”，并解析出“跳頻同步幀”中的本地時間計數器值，調整本地時間至該時間計數器值后，在跳頻同步時隙和本子網的跳頻頻率集上向本子網發送“跳頻同步幀”，其中“跳頻同步幀”中的“時間同步起始節點子網號”設置為上級子網的子網號，“時間同步起始節點ID號”設置為本節點ID號；

(10)同步子網中跨網節點判斷“跨網節點指定幀”中的“本子網非跨網節點時隙結構”，根據非跨網節點時隙結構設置跨網節點的跳頻頻率集，結束本流程；

(11)同步子網中的非簇頭節點將自身設置為非跨網節點，并切換為未入網狀態；以F/5跳/秒的跳頻速率，在本子網的跳頻頻率集上偵聽“跳頻同步幀”；

(12)若同步子網中的非跨網節點收到的“跳頻同步幀”中的“時間同步起始節點ID號”等于本子網內的跨網節點ID號，則解析出“跳頻同步幀”中的本地時間計數器值，并調整本地時間至該時間計數器值，否則返回步驟(11)；

完成基于跳頻TDMA系統的分簇多級自組網時間同步。

2.根據權利要求1所述的一種基于跳頻TDMA系統的分簇多級自組網時間同步方法，其特征在于：步驟(1)中跨網節點時隙結構、非跨網節點時隙結構一和非跨網節點時隙結構二具體為：

跨網節點時隙結構：設定每個周期包含2N+2M個時隙，則第1～M和第N+M+1～N+2M時隙為跳頻同步時隙，其余2N個時隙為數據時隙；每個數據時隙的時間長度為L秒，跳頻同步時隙的時間長度為a·L，其中,a為非零自然數；M和N為非零自然數，M為子網內的節點數；

非跨網節點時隙結構一：設定每個周期包含2N+(a+1)·M個時隙，則第1～M時隙為跳頻同步時隙，其余2N+a·M個時隙為數據時隙；

非跨網節點時隙結構二：設定每個周期包含2N+(a+1)·M個時隙，則第N+a·M+1至N+(a+1)·M時隙為跳頻同步時隙，其余2N+a·M時隙為數據時隙。