[發明專利]一種基于無線動態自組織網絡的群組校時方法

在審

• 申請號: 201710945005.5
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107454668A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 孫松斌
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04W84/18;H04J3/06
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 祁恒

技術領域

本發明屬于無線電時標校準校時技術領域，具體涉及一種基于無線動態自組織網絡的群組校時方法。

背景技術

目前多用戶無線組網，主要是基于時分系統，每臺端機只有一個收發端口，硬件成本低。為了節約硬件成本，犧牲了網絡資源和效率，設計了復雜的時隙劃分和時鐘同步的網絡架構，目前學術研究的方向，多是在現有硬件基礎上，通過復雜的算法解決時隙分配，提高同步精度和測距精度。

在無線動態自組織網絡領域，在盡量短的時間內利用盡量少的網絡資源使一個成員與群組中其他成員之間的時標同步是一項重要的實際應用需求，而解決這一問題的關鍵是設計出高效的無線網絡群組校時方法。

在無線網絡實現成員之間校時的常用方法有兩種：單向校時方法和基于時分的往返校時方法。

單向校時方法步驟如下：

首先，在無線自組織網絡中指定一個網絡時間基準(NTR)。

其次，網絡時間基準(NTR)發送一個校時信息。

最后，其他成員同時接收并各自測量接收到的無線電波的時間，以這個時間作為整個網絡的同步時間。

單向校時方法的優點是可以在一個時隙實現一個成員與其他網絡成員之間時間同步，缺點是由于是單向通信，測量的時間包含無線電波在傳輸距離上耗費的時間，在不同成員之間距離不同時，會有不同的時間差，當成員之間距離較大時，校時精度較差。

基于時分的往返校時(RTT校時)方法步驟如下，如圖1所示：

首先，成員1向成員2發送RTT詢問消息。

其次，成員2接收到RTT詢問消息后，測量RTT詢問消息到達時間TOA_I，在下一時隙，向成員1發送RTT響應消息，在響應消息中寫入成員2接收到詢問消息到達時間TOA_I。成員1測量RTT響應消息到達時間TOA_R，并計算出兩者之間的時間差ε。

最后，成員1重復前兩個步驟，測量與其他成員之間的時間差。

基于時分的往返校時方法的優點是往返校時利用查詢消息的接收時間和應答消息的接收時間，可以去掉由于傳輸距離帶來的誤差，所以校時精度較高，缺點是一個往返只能測量兩個成員之間的距離，要實現群組校時，需要浪費大量的網絡時隙。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明提出一種基于無線動態自組織網絡的群組校時方法，以解決如何進行校時時間短同時精度較高的無線群組校時的技術問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提出一種基于無線動態自組織網絡的群組校時方法，無線動態自組織網絡包括N個成員端機，每個成員端機均設有N-1個發送端口和N-1個接收端口；

群組校時方法包括：

S1、成員端機1通過N-1個發送端口，分別向其他成員端機2～N發送無線校時查詢信息；

S2、成員端機2～N記錄各自接收到無線校時查詢信息的時刻t_ai，i＝2～N；等待固定時間t_d，分別向成員端機1發送應答消息；

S3、成員端機1通過N-1個接收端口接收成員端機2～N發送的應答消息，并記錄接收到每個應當消息的時間t_bi；

S4、根據公式T_i＝0.5×(t_bi-t_ai+t_d)，計算成員端機2～N與成員端機1之間的時間差T_i，以進行群組校時。

(三)有益效果

本發明提出的基于無線動態自組織網絡的群組校時方法，是一種利用無線電波實現同時測量無線自組織網絡中一個成員與其他多個成員之間時標同步的方法。該方法校時時間短，同時精度較高，能夠解決單向校時方法校時時間短但精度差、基于時分的往返校時方法精度較高但群組校時時間長的問題。

附圖說明

圖1為現有技術基于時分的往返校時流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、內容和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。

本實施例提出一種基于無線動態自組織網絡的群組校時方法。本方法通過對接收機的改造和應答流程的優化設計，實現了短時高精度群組校時。其中，校時的核心思想是：

1、采用往返校時保證校時精度，優化應答流程，在一成員發送消息后，網絡中的其他成員在收到后同時應答。