一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，可有效解決現(xiàn)有的自組織組網(wǎng)的時隙同步誤差較大，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸效率較低的問題，其解決技術(shù)方案是，一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，包括：步驟1：時間同步節(jié)點定期廣播本時間同步節(jié)點的時間同步信息；步驟2：網(wǎng)絡中其他節(jié)點收到本時間同步節(jié)點廣播的時間同步信息，更新節(jié)點自身的時間同步數(shù)據(jù)；步驟3：基于時間同步數(shù)據(jù)信息，減少同步信息擴散的級數(shù)，進而實現(xiàn)網(wǎng)絡中節(jié)點間的時隙同步傳輸；本發(fā)明新穎獨特，減少了同步擴散級數(shù)、需要的時隙保護間隔和網(wǎng)絡中節(jié)點時隙同步誤差，同步擴散較快，提高了網(wǎng)絡整體信息傳輸速率，保證了網(wǎng)絡整體的穩(wěn)定性。
【專利說明】—種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法。

【背景技術(shù)】
[0002]一種適用于無線自組網(wǎng)的無中心時分多址同步方法的發(fā)明屬于無線自組網(wǎng)的時分多址通信【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種適用于無線自組網(wǎng)的無中心時分多址同步方法。該適用于無線自組網(wǎng)的無中心時分多址同步方法，包括以下步驟:在分配的發(fā)送信號的時隙上設置同步頭；在各個節(jié)點設置時幀計數(shù)器，在各個節(jié)點的每個時幀上設置時隙計數(shù)器；任一節(jié)點啟動后，對信息進行偵聽，利用時幀計數(shù)器進行計數(shù)；如果在一個時幀的時長內(nèi)，收到來自其他節(jié)點的同步頭，則實現(xiàn)本節(jié)點和對應節(jié)點的時間同步；如果沒有收到來自其他節(jié)點的同步頭，則利用時隙計數(shù)器進行計數(shù)；如果在下一個分配的發(fā)送信號的時隙之前收到同步頭；則實現(xiàn)本節(jié)點和對應節(jié)點的時間同步；否則，在下一個分配的發(fā)送信號的時隙，向外發(fā)送本節(jié)點的同步頭。
[0003]一種超短波通訊網(wǎng)絡用時分多址時隙同步方法的發(fā)明涉及超短波通訊領(lǐng)域，公開了一種超短波通訊網(wǎng)絡用時分多址時隙同步方法，包括以下步驟:首先，在超短波通訊網(wǎng)絡中，對每個節(jié)點同步信息增加相應的時間參考點IP信息、時間等級信息和時間質(zhì)量信息；其次，根據(jù)各節(jié)點IP值的大小推選時間參考節(jié)點，以時間參考節(jié)點為中心向外擴散，構(gòu)成逐級擴散的同步網(wǎng)絡，并確定各節(jié)點的時間等級和時間參考點IP值，修改對應節(jié)點信息中的時間等級信息和時間參考點IP信息；最后，時間參考節(jié)點定時廣播對時和路由信息，路由信息包含有節(jié)點同步信息，各級節(jié)點分別與時間等級靠前的節(jié)點進行對時，并修改本節(jié)點的時間等級信息和時間參考點IP信息，同時開始本節(jié)點的對時間隔的計時，即時修改時間質(zhì)量信息。
[0004]以節(jié)點IP地址作為時間參考節(jié)點，當IP地址最小節(jié)點在網(wǎng)絡的邊緣處，會出現(xiàn)網(wǎng)絡中其他邊緣節(jié)點同步級數(shù)較大，同步誤差較大的現(xiàn)象，如圖1所示:假設節(jié)點Al的IP地址符合時間參考節(jié)點要求，節(jié)點Al作為時間參考節(jié)點向外擴散時間同步信息，節(jié)點Gl經(jīng)過4級同步擴散后才能收到時間同步信息，由于傳輸時延和誤差，導致節(jié)點Al和節(jié)點Gl時間同步誤差較大，需要的時隙保護間隔增大，降低網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，可有效解決現(xiàn)有的自組織組網(wǎng)的時隙同步誤差較大，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸效率較低的問題。
[0006]其解決技術(shù)方案是，一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，包括:
[0007]步驟1:時間同步節(jié)點定期廣播本時間同步節(jié)點的時間同步信息；
[0008]步驟2:網(wǎng)絡中其他節(jié)點收到本時間同步節(jié)點廣播的時間同步信息，更新節(jié)點自身的時間同步數(shù)據(jù)；
[0009]步驟3:基于時間同步數(shù)據(jù)信息，減少同步信息擴散的級數(shù)，進而實現(xiàn)網(wǎng)絡中節(jié)點間的時隙同步傳輸。
[0010]本發(fā)明新穎獨特，減少了同步擴散級數(shù)、需要的時隙保護間隔和網(wǎng)絡中節(jié)點時隙同步誤差，同步擴散較快，提高了網(wǎng)絡整體信息傳輸速率，保證了網(wǎng)絡整體的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為IP地址為中心的時隙同步擴散示意圖。
[0012]圖2為最短路由跳數(shù)時隙同步擴散示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的更新時間同步信息過程流程圖。
[0014]圖中^~?表不兩節(jié)點間雙向通/[目，一表不同步擴散方向；圖中數(shù)字1、2、3、4表不同步擴散級數(shù)。

【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步詳細說明。
[0016]由圖3給出，本發(fā)明的一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，包括:
[0017]步驟1:時間同步節(jié)點定期廣播本時間同步節(jié)點的時間同步信息；
[0018]步驟2:網(wǎng)絡中其他節(jié)點收到本時間同步節(jié)點廣播的時間同步信息，更新節(jié)點自身的時間同步數(shù)據(jù)；
[0019]步驟3:基于時間同步數(shù)據(jù)信息，減少同步信息擴散的級數(shù)，進而實現(xiàn)網(wǎng)絡中節(jié)點間的時隙同步傳輸。
[0020]由圖2給出，一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，以網(wǎng)絡中到其他節(jié)點有最短路由跳數(shù)的節(jié)點為時間同步節(jié)點，節(jié)點D2到網(wǎng)絡中每個節(jié)點的路由路徑最短，節(jié)點D2被推薦為時間同步節(jié)點，以節(jié)點D2為中心向外擴散同步信息，圖2中經(jīng)2次擴散，全網(wǎng)節(jié)點完成時間同步，進而實現(xiàn)節(jié)點間時隙同步。
[0021]圖2與圖1對比，以節(jié)點D2作為時間同步節(jié)點，在網(wǎng)絡中經(jīng)過2級同步擴散實現(xiàn)網(wǎng)絡中所有節(jié)點時間同步，本發(fā)明方法比圖1所示方法減少2級同步擴散，網(wǎng)絡中節(jié)點時間同步誤差更小，需要的時隙保護間隔更小，提高了網(wǎng)絡整體信息傳輸速率。
[0022]在自組織組網(wǎng)中所有節(jié)點每隔一段時間發(fā)送路由更新信息廣播包，時間同步信息包含在節(jié)點路由數(shù)據(jù)包中，時間同步信息包括:源節(jié)點IP、時間參考節(jié)點IP、時間等級、時間權(quán)值和參考節(jié)點路由權(quán)值；節(jié)點未入網(wǎng)時，源節(jié)點IP、時間參考節(jié)點IP信息是本機IP，時間等級為8，最多支持8級同步擴散，時間權(quán)值是255，參考節(jié)點路由權(quán)值為O。
[0023]網(wǎng)絡中其他節(jié)點收到源節(jié)點廣播的時間同步信息，更新節(jié)點自身的時間同步數(shù)據(jù)，更新時間同步信息流程圖如圖1所示。
[0024]更為具體的步驟為:
[0025]首先，存儲源節(jié)點IP，比較源節(jié)點的時間參考節(jié)點IP與本節(jié)點的時間參考節(jié)點IP，是否相同，若兩者不同，本節(jié)點存儲源節(jié)點的時間參考節(jié)點IP;若兩者相同，接著比較源節(jié)點時間權(quán)值與本節(jié)點時間權(quán)值的大小；
[0026]然后，比較源節(jié)點的時間權(quán)值與本節(jié)點的時間權(quán)值的大小，若源節(jié)點的時間權(quán)值比本節(jié)點的時間權(quán)值大，本節(jié)點存儲源節(jié)點的時間權(quán)值；若源節(jié)點的時間權(quán)值比本節(jié)點的時間權(quán)值小或者于本節(jié)點的時間權(quán)值相同，本節(jié)點不更新時間同步信息，即結(jié)束本次時間同步信息更新的操作；
[0027]其次，比較源節(jié)點的時間等級與本節(jié)點的時間等級大小，若源節(jié)點的時間等級比本節(jié)點的時間等級大或者與本節(jié)點的時間等級相等，本節(jié)點存儲該源節(jié)點的時間等級；若源節(jié)點的時間的等級比本節(jié)點的時間等級小，可以得出源節(jié)點的時間權(quán)值與本節(jié)點的時間權(quán)值的差值，若該差值超出特定值，說明本節(jié)點已經(jīng)移到實際等級低的地方或者好長時間未更新時間同步信息，需要更新本節(jié)點的時間同步信息；若差值未超出特定值，本節(jié)點不更新時間同步信息；
[0028]最后，比較源節(jié)點的時間參考節(jié)點與本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值，若源節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值比本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值小或者與本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值相等，本節(jié)點更新時間同步信息；若源節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值比本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值大，本節(jié)點不更新時間同步信息；
[0029]基于時間同步數(shù)據(jù)信息，網(wǎng)絡中其他節(jié)點的IP、時間權(quán)值、時間等級和路由權(quán)值依次分別與時間同步節(jié)點的IP、時間權(quán)值、時間等級和路由權(quán)值相比較，減少了同步信息擴散的級數(shù)，進而實現(xiàn)網(wǎng)絡中節(jié)點間的時隙同步傳輸。
[0030]本發(fā)明新穎獨特，減少了同步擴散級數(shù)、需要的時隙保護間隔和網(wǎng)絡中節(jié)點時隙同步誤差，同步擴散較快，提高了網(wǎng)絡整體信息傳輸速率，保證了網(wǎng)絡整體的穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，包括: 步驟1:時間同步節(jié)點定期廣播本時間同步節(jié)點的時間同步信息； 步驟2:網(wǎng)絡中其他節(jié)點收到本時間同步節(jié)點廣播的時間同步信息，更新節(jié)點自身的時間同步數(shù)據(jù)； 步驟3:基于時間同步數(shù)據(jù)信息，減少同步信息擴散的級數(shù)，進而實現(xiàn)網(wǎng)絡中節(jié)點間的時隙同步傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于自組織組網(wǎng)的時隙同步算法，其特征在于，所述在自組織組網(wǎng)中所有節(jié)點每隔一段時間發(fā)送路由更新信息廣播包，時間同步信息包含在節(jié)點路由數(shù)據(jù)包中，時間同步信息包括:源節(jié)點IP、時間參考節(jié)點IP、時間等級、時間權(quán)值和參考節(jié)點路由權(quán)值；節(jié)點未入網(wǎng)時，源節(jié)點IP、時間參考節(jié)點IP信息是本機IP，時間等級為.8，最多支持8級同步擴散，時間權(quán)值是255，參考節(jié)點路由權(quán)值為O ; 網(wǎng)絡中其他節(jié)點收到源節(jié)點廣播的時間同步信息，更新節(jié)點自身的時間同步數(shù)據(jù)，更新時間同步信息更為具體的步驟為: 首先，存儲源節(jié)點IP，比較源節(jié)點的時間參考節(jié)點IP與本節(jié)點的時間參考節(jié)點IP，是否相同，若兩者不同，本節(jié)點存儲源節(jié)點的時間參考節(jié)點IP ;若兩者相同，接著比較源節(jié)點時間權(quán)值與本節(jié)點時間權(quán)值的大??； 然后，比較源節(jié)點的時間權(quán)值與本節(jié)點的時間權(quán)值的大小，若源節(jié)點的時間權(quán)值比本節(jié)點的時間權(quán)值大，本節(jié)點存儲源節(jié)點的時間權(quán)值；若源節(jié)點的時間權(quán)值比本節(jié)點的時間權(quán)值小或者于本節(jié)點的時間權(quán)值相同，本節(jié)點不更新時間同步信息，即結(jié)束本次時間同步信息更新的操作； 其次，比較源節(jié)點的時間等級與本節(jié)點的時間等級大小，若源節(jié)點的時間等級比本節(jié)點的時間等級大或者與本節(jié)點的時間等級相等，本節(jié)點存儲該源節(jié)點的時間等級；若源節(jié)點的時間的等級比本節(jié)點的時間等級小，可以得出源節(jié)點的時間權(quán)值與本節(jié)點的時間權(quán)值的差值，若該差值超出特定值，說明本節(jié)點已經(jīng)移到實際等級低的地方或者好長時間未更新時間同步信息，需要更新本節(jié)點的時間同步信息；若差值未超出特定值，本節(jié)點不更新時間同步信息； 最后，比較源節(jié)點的時間參考節(jié)點與本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值，若源節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值比本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值小或者與本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值相等，本節(jié)點更新時間同步信息；若源節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值比本節(jié)點的時間參考節(jié)點的路由權(quán)值大，本節(jié)點不更新時間同步信息； 基于時間同步數(shù)據(jù)信息，網(wǎng)絡中其他節(jié)點的IP、時間權(quán)值、時間等級和路由權(quán)值依次分別與時間同步節(jié)點的IP、時間權(quán)值、時間等級和路由權(quán)值相比較，減少了同步信息擴散的級數(shù)，進而實現(xiàn)網(wǎng)絡中節(jié)點間的時隙同步傳輸。
【文檔編號】H04W56/00GK104185268SQ201410464321
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月13日
【發(fā)明者】肖連, 李興海, 李艷霞, 蘭紅波 申請人:鄭州航空工業(yè)管理學院, 李興海