[发明专利]一种无线传感网时间同步方法及装置

说明书

本发明涉及一种无线传感网时间同步方法及装置，所述方法包括：步骤(1)获取传感网络树形拓扑结构中的根节点及其对应的子节点；步骤(2)获取所述根节点及其对应的子节点间的传送时延，并根据所述传送时延对所述根节点及其对应的子节点间进行时间同步，步骤(3)将所述传感网络树形拓扑结构中的根节点及其对应的子节点中的子节点作为根节点并返回所述步骤(1)，直至所述传感网络树形拓扑结构中所有节点完成时间同步，本发明提供的技术方案，解决在无线传感网络中多个节点之间时间同步的问题，该设计方法充分考虑了发送时间、访问时间、传输时间、接收时间、接受时间对同步精度的影响，可降低无线传感网络中各个节点的时间同步误差。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种无线传感网时间同步方法及装置。

背景技术

无线传感器网络上节点之间时间上的同步，是保证无线传感网络中其他通信协议的重要前提。

当前，很多通用通信协议应用于无线传感网络均存在缺陷，其中，NTP(Net TimeProtocol)协议是目前因特网上采用的时间同步协议标准，虽然精度高，但是该协议的前提是网络中的链路失效非常小，整个网络采用的是稳定的拓扑结构，功耗大，采用的是有线传输，显然不适合于功耗、成本受限制的/结构不稳定的无线传感网络。GPS系统也可以提供高精度的时间同步,但它的信号穿透性差，GPS天线必须安装在空旷的地方，功耗较大，成本高，不适合于无线传感网络。TPSN(Timing-Sync Protocol for Sensor Networks)算法虽采用发送者-接受者的双向成对同步算法，但并未充分考虑媒介访问时延对同步精度的影响。RBS(Reference Brocast Synchronization)同步机制采用的是接收者-接收者的同步算法，无法实现发送者与接收者的时间同步。DMTS(Delay Measurement TimeSynchronization)算法是基于发送者-接收者的单向时间同步算法，但无法实现发送者与接收者的时间同步，而且该算法并未考虑传播时延对同步精度的影响。

因此，需要提供一种实现发送者与接收者的时间同步，且考虑传播时延对同步精度的影响，适用于无线传感网的时间同步方法。

发明内容

本发明提供一种无线传感网时间同步方法及装置，其目的是解决在无线传感网络中多个节点之间时间同步的问题，该设计方法充分考虑了发送时间、访问时间、传输时间、接收时间、接受时间对同步精度的影响，可降低无线传感网络中各个节点的时间同步误差。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种无线传感网时间同步方法，其改进之处在于，包括：

步骤(1)获取传感网络树形拓扑结构中的根节点及其对应的子节点；

步骤(2)获取所述根节点及其对应的子节点间的传送时延，并根据所述传送时延对所述根节点及其对应的子节点间进行时间同步。

优选的，所述步骤(2)之后包括：

将所述传感网络树形拓扑结构中的根节点对应的子节点作为根节点并返回所述步骤(1)，直至所述传感网络树形拓扑结构中所有节点完成时间同步。

优选的，所述步骤(1)中，第一次获取的传感网络树形拓扑结构中的根节点为传感网络树形拓扑结构中的终节点。

优选的，所述传感网络树形拓扑结构中根节点及其对应的子节点间采用IEEE802_11PCF控制机制进行通信。

优选的，所述步骤(2)中，获取所述根节点及其对应的子节点间的传送时延，包括：

a.从所述根节点对应的子节点中选择子节点i，并唤醒所述子节点i，i的初始值为1；

b.利用无线传感网时间同步算法获取所述子节点i与根节点间的传送时延，将该传送时延存入所述子节点i对应的buffer中，并休眠所述子节点i；