[發明專利]一種低內存開銷的分布式無線傳感網絡時間同步方法

有效

• 申請號: 201710574605.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107395308B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 姜勇;盛戈皞;江秀臣;施國勇;何津;王國興
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;上海交通大學;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04W4/38;H04W56/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之;周乃鑫

1.一種低內存開銷的分布式無線傳感網絡時間同步方法，其特征在于，其步驟為：

S1：初始化節點配置；

S2：發送節點周期性地廣播同步信標，通過所述同步信標提供歷史時間戳及發送節點廣播同步信標時記錄的第一時間戳；

S3：釋放內存空間：所述發送節點在廣播完同步信標后，清除發送節點的已被發送的歷史時間戳，釋放內存；

S4：時鐘修正：接收節點接收到所述發送節點廣播的同步信標，從同步信標獲得第一時間戳及歷史時間戳，并對所述接收節點接收到所述同步信標時的第二時間戳進行記錄，用來對時鐘進行修正；

所述步驟S2中，設第一節點和第二節點為網絡中的任意兩個相鄰節點，第二節點作為發送節點，按照周期廣播第二同步信標給第一節點時，所述第二同步信標將添加所述第二節點的內存中存儲的歷史時間戳和該歷史時間戳所對應的第一節點的地址ID；所述歷史時間戳是在上一次通信時該第一節點作為發送節點向所述第二節點廣播第一同步信標時記錄的第三時間戳和所述第二節點接收到該第一節點廣播的第一同步信標時記錄的第四時間戳；

所述步驟S4中的接收節點的時鐘修正的步驟包含：

S41：計算所述接收節點的漂移率之比；

S42：進行漂移率補償，更新所述接收節點的漂移率參數；

S43：進行偏移補償，更新所述接收節點的偏移參數。

2.如權利要求1所述的一種低內存開銷的分布式無線傳感網絡時間同步方法，其特征在于，

所述步驟S1中，初始化節點配置的方法為：

每個節點初始的漂移率參數設為1，初始的偏移參數設為0。

3.如權利要求1所述的一種低內存開銷的分布式無線傳感網絡時間同步方法，其特征在于，

設第一節點和第二節點為網絡中的任意兩個相鄰節點，

首次通信時第一節點作為發送節點廣播的同步信標中不包含與第二節點對應的歷史時間戳；第二節點存儲其在接收同步信標時的第二時間戳和所述第一節點在廣播同步信標時的第一時間戳，并將該第一時間戳和該第二時間戳存儲為與該第一節點對應的歷史時間戳；

所述首次通信不進行時鐘修正。

4.如權利要求1所述的一種低內存開銷的分布式無線傳感網絡時間同步方法，其特征在于，

所述步驟S2中，所述同步信標包含：發送節點在其廣播時所記錄的第一時間戳、發送節點的時鐘參數和發送節點的內存中所存儲的歷史時間戳；所述時鐘參數包含漂移率參數和偏移參數；

所述發送節點的網絡地址的格式為2字節，所述發送節點時鐘參數的格式為4字節，所述發送節點記錄的時間戳的格式為6字節，存儲在所述發送節點的歷史時間戳的格式為K個14字節，K是該發送節點的鄰居節點的個數。

5.如權利要求1所述的一種低內存開銷的分布式無線傳感網絡時間同步方法，其特征在于，

在所示步驟S3中：

所述發送節點在廣播完同步信標后，將被發送的歷史時間戳所占據的內存標記為“可被重寫”后，刪除該被發送的歷史時間戳，釋放出內存以供新時間戳進行存儲；

當所述釋放出的內存中存儲了新時間戳時，該內存去除“可被重寫”的標記。