[发明专利]一种基于跨层设计的星群网络时间同步方法

摘要

一种基于跨层设计的星群网络时间同步方法，在物理层采用扩频信号体制，在所属同步时隙内通过半双向的星间测距方式，计算子节点与父节点间的钟差，完成节点间的高精度时间同步。在MAC层采用网络同步管理，向网络中广播同步状态信息，并进行同步拓扑的管理，将时间同步父节点选择结果提供给物理层用于节点间同步，从而实现全网节点间的时间同步。本发明方法适用于各类星群的星间时间同步需求，对于卫星系统没有特殊的要求，通用性强、适用范围广，星上处理简单，具有很好的应用前景。

主权项

1.一种基于跨层设计的星群网络时间同步方法，其特征在于包括：(1)各卫星节点开机后启动时间同步功能；(2)各卫星节点在轨侦听其它卫星节点广播的网络同步状态信息，若卫星节点在设定长度的时间内未侦听到其它卫星节点广播的网络同步状态信息，则将自已的角色确定为时间基准节点；若卫星节点在设定长度的时间内收集到了周围节点广播的网络同步状态信息，则根据收集的同步状态信息将时钟级别最高的节点选定为本卫星时间同步的父节点，同时确定自己为子节点；(3)对于时间基准节点，在MAC层接收新入网节点上报的同步请求，并在物理层响应新入网子节点的时间同步过程；向子节点分配同步时隙与广播时隙，并在各节点的同步时隙响应子节点的同步请求，完成全网时间的同步，并对各子节点进行同步管理；(4)对于非时间基准节点，在MAC层将选定的父节点下发至物理层，并在物理层发起与父节点的时间同步过程；时间同步过程完成后，子节点向基准节点申请同步时隙与广播时隙，并在同步时隙与父节点进行交互，完成与父节点的同步维持，实现全网时间的同步；(5)各卫星节点的时间同步过程完成后，广播卫星节点自身的同步状态信息，进行同步时间的扩散，并对各子节点进行同步管理和各父节点进行同步维持。