[发明专利]无线自组织网络时间同步方法

权利要求书

1.一种无线自组织网络时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在访问阶段，通过动态加权退避降低访问延迟；具体方法为：

S1-1、建立退避指数BE的取值范围，初始化退避指数BE为其最小值、竞争窗口值CW为2，以及退避次数NB为0；

S1-2、通过Random(0,NB_WT×BE)随机函数进行随机延时；其中NB_WT为线性退避系数；

S1-3、进行信道竞争并累加退避次数NB，将累加后的退避次数NB与加权系数相乘，得到更新后的线性退避系数NB_WT；

S1-4、判断是否完成5次加权计算，若是则累加5次更新后的线性退避系数NB_WT，并进入步骤S1-5；否则返回步骤S1-3；

S1-5、判断累加后的退避次数NB是否大于5次更新后累加的线性退避系数NB_WT，若是则将退避指数BE的最小值增加为上一次退避指数BE的值加1，对应增加退避时间，完成访问阶段的时间同步；否则进入步骤S1-6；

S1-6、判断累加后的退避次数NB是否小于5次更新后累加的线性退避系数NB_WT，若是则将退避指数BE的最小值减小为上一次退避指数BE的值减1，对应减小退避时间，完成访问阶段的时间同步；否则保持当前参数不变，完成访问阶段的时间同步；

S2、在数据发送和接收阶段，通过极大似然补偿进行延迟补偿；具体方法为：

S2-1、获取时间戳对(T_s,i,T_r,i)，并计算得到延迟时间t_θ,i＝T_r,i-T_s,i；

其中时间戳对包括第i个父节点时间戳T_s,i和第i个接收时间T_r,i，父节点为数据发送点，子节点为数据接收点，接收时间为子节点接收到包括父节点时间戳的数据的时间；

S2-2、根据公式：

得到第i个延迟时间t_θ,i的概率密度f(t_θ,i)；其中π为180度，σ为t_θ,i的方差，μ为t_θ,i的均值；

S2-3、求第i个延迟时间t_θ,i的似然函数l(t_θ,i)：

其中N为时间戳对总数目；

S2-4、求解第i个延迟时间t_θ,i的对数似然函数：

S2-5、对步骤S2-3和步骤S2-4的公式求偏导，并转换得到第i个延迟补偿时间

S2-6、通过第i个延迟补偿时间对接收时间T_r,i进行延迟补偿，得到延迟补偿后的接收时间并删除当前最早的一个接收时间，为下一次时间补偿空出位置，完成数据发送和接收阶段的时间同步；

S3、在数据广播分组阶段，对簇首集进行选择，并按照泛洪时间同步算法流程，完成数据广播分组阶段的时间同步；具体方法为：

S3-1、获取当前需要同步广播的同步节点，并寻找各个同步节点的一跳邻居节点和二跳邻居节点；其中一跳邻居节点表示节点之间直接连接，二跳邻居节点表示节点之间间隔一个节点连接；

S3-2、寻找某个同步节点中最大覆盖二跳邻居节点的一跳邻居节点；其中最大覆盖指单个同步节点的某个一跳邻居节点对应连接二跳邻居节点数最多；

S3-3、在该同步节点未被覆盖的二跳邻居节点中寻找下一个最大覆盖的一跳邻居节点，直到二跳邻居节点被完全覆盖，同时得到对应的覆盖一跳邻居节点集合，即簇首集，该同步节点为簇首集中的元素的簇首被选集元素；

S3-4、判断某个同步节点的簇首被选集中的元素是否与当前同步节点重复，若是则进行该同步节点的同步和广播，完成后进行下一同步节点的同步广播，直到完成所有节点的时间同步，否则仅完成该同步节点的同步，并进行下一同步节点的同步广播，直到完成所有节点的时间同步。