一种无线传感器网络多跳一致的时间同步方法技术

本发明专利技术公开了一种无线传感器网络多跳一致的时间同步方法，用于为大规模无线传感器网络提供精准的时间同步服务，所述方法包括如下内容：时间同步信息产生，时间基准源节点周期性广播带有时间信息和序列号信息的同步报文；时间同步信息扩散，节点在收到同步报文后进行转发，直到所有节点转发完成；时间同步信息计算，网络中节点收到新的同步信息报文，通过时间信息和延迟时间计算出当前节点接收同步报文的发送时间戳，获得实时有效时间信息。

【技术实现步骤摘要】
一种无线传感器网络多跳一致的时间同步方法
本专利技术涉及无线传感器网络
，特别是涉及一种无线传感器网络多跳一致的时间同步方法。
技术介绍
无线传感器网络是一种多跳自组织网络，综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些数据进行处理，获得详尽准确的信息，并传送给需要这些信息的用户。因此无线传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一。在无线传感器网络应用中，往往需要多个节点感应的信息进行信息协同处理或数据融合。这就要求相关的传感器节点所采集的数据在时间上是关联的，有时甚至要求是同步的，但如果各个传感器节点不同步，这样来自传感器节点数据的相关性就会受到影响。无线传感器网络的许多应用对于时间同步都有要求，例如，要测量声音的传播时间就需要节点非常精确的时间；形成分布式波束成型阵列；构成低能量的TDMA无线调度；多传感器节点时序信息的融合以估计目标移动速度；识别许多节点对同一时间的重复探测以压缩冗余信息。一些诸如数据库查询、加密和验证方案、未来行动的协调、与用户交互、系统调试时有序的日志本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线传感器网络多跳一致的时间同步方法，其特征是，包括：时间同步信息产生步骤：根节点作为时间基准源节点，周期性地广播同步报文，所述同步报文，包括：时间信息、序列号和延迟时间；所述序列号与时间信息一一对应，具备唯一性；初始延迟时间为零；所述时间信息为根节点将同步报文发出时刻对应的基准源时间；所述延迟时间为节点内从接收报文到转发出去报文所消耗的时间；时间同步信息扩散和时间同步步骤：每个节点接收到同步报文后，首先根据序列号判断同步报文中的序列号是否曾经接收过，如果曾经接收过，则对本地时间不进行更新，丢弃该同步报文；否则，依据同步报文中的时间信息与延迟时间求和结果，对当前节点的本地时间进行同步更...

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络多跳一致的时间同步方法，其特征是，包括：时间同步信息产生步骤：根节点作为时间基准源节点，周期性地广播同步报文，所述同步报文，包括：时间信息、序列号和延迟时间；所述序列号与时间信息一一对应，具备唯一性；初始延迟时间为零；所述时间信息为根节点将同步报文发出时刻对应的基准源时间；所述延迟时间为节点内从接收报文到转发出去报文所消耗的时间；时间同步信息扩散和时间同步步骤：每个节点接收到同步报文后，首先根据序列号判断同步报文中的序列号是否曾经接收过，如果曾经接收过，则对本地时间不进行更新，丢弃该同步报文；否则，依据同步报文中的时间信息与延迟时间求和结果，对当前节点的本地时间进行同步更新；节点对同步报文进行更新：保持同步报文中的时间信息和序列号不变；节点将自身转发出同步报文的时间点与自身接收到同步报文的时间差作为转发时间延迟累计到同步报文的延迟时间中；每个节点将更新后的同步报文通过广播方式转发给其他节点，直至所有节点完成同一个序列号对应的同步报文转发，同时所有节点完成对自身本地时间的时间同步更新为止。2.如权利要求1所述的一种无线传感器网络多跳一致的时间同步方法，其特征是，所述时间同步信息扩散和时间同步步骤如下：与根节点连接的一级节点在接收到根节点同步报文后，对同步报文中的时间信息进行提取，基于时间信息对一级节点的本地时间进行时间同步更新；一级节点对同步报文进行更新：保持时间信息和序列号不变，计算报文在一级节点中转发时间点和接收时间点之间的时间差，将时间差累加到同步报文的延迟时间中，所述时间差为同步更新后本地时间对应的时间差；将更新后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪付强，吴晓明，刘祥志，李晔，梁艳，张建强，刘宏，张鹏，姜竞赛，梁峰，王帅，孟祥艳，
申请(专利权)人：山东省计算中心国家超级计算济南中心，
类型：发明
国别省市：山东,37