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专利号: 2022100496552
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于事件触发的平均一致性时间同步方法,其特征在于,针对无线网络中通信时延与时钟时变频偏存在的情况,该方法具体包括以下步骤:S1:为网络中设置更新周期以及各节点初始的相对频偏估计值和逻辑时钟补偿值,并按此周期逐步进行逻辑频偏估计值的更新;

S2:依据最新更新的与上次广播的逻辑频偏值之差判断节点是否满足广播触发条件;

S3:若触发条件满足,节点将此时的硬件时钟值以及逻辑时钟的相关参数广播给其他邻居节点,并记录下本次更新后的逻辑频偏估计值;

S4:节点收到其他邻居节点发的数据包后,依据其中的时钟参数利用序列最小二乘法进行相对频偏值的估计,然后采用比例积分估计器计算出逻辑频偏值,最后进行逻辑时钟值的更新,周期性重复上述步骤,直至网络实现逻辑时钟的全局同步。

2.根据权利要求1所述的基于事件触发的平均一致性时间同步方法,其特征在于,步骤S1具体包括:为网络设置一个更新周期T,对于网络中任意一个节点i,此时的更新次数设为k=1;设 为节点i第k次更新的绝对时间, 为节点i相应的逻辑时钟读数,当k=1或k>2且节点i的硬件时钟值满足 时间,逻辑频偏估计值根据当前所知的邻居节点信息采用比例积分估计器进行更新:其中,δi(k)表示节点i的误差积分器, 表示节点i的逻辑频偏值, 表示节点i最近发送给邻居节点的逻辑频偏值,Kp,KI分别为比例项和积分项的估计量增益,μ表示信息更新率,ρ表示步长, 表示节点i相对节点j的频偏估计值, 表示网络中节点i的所有邻居节点。

3.根据权利要求2所述的基于事件触发的平均一致性时间同步方法,其特征在于,步骤S2具体包括:为判断最新轮更新后的时钟参数是否需要广播给邻居节点,计算最新更新的与上次广播的逻辑频偏值之差,并将其与更新时间相关且随时间减少的阈值进行比较,若差值大于此阈值,则说明触发条件满足;其中,触发条件为:*

其中,ρ为一个权衡精度与通信开销的参数;

若上述的触发条件满足,节点i记录下最近更新的逻辑频偏估计值 并将此逻辑频偏估计值、当前硬件时钟读数、逻辑时钟读数以及误差积分值广播给邻节点。

4.根据权利要求3所述的基于事件触发的平均一致性时间同步方法,其特征在于,步骤S4具体包括:对于网络中节点i的任意一个邻居节点j,在接收到节点i发送的数据包后,将其接收的数据包数量设为l,并将收到数据包的时钟值记为 数据包中来自节点i的硬件时钟值记为 利用其传输的硬件时钟读数,首先利用序列最小二乘法估计出二者的相对频偏值,并将其代入比例积分估计器进行逻辑频偏估计值的更新,再由此计算出逻辑时钟值,具体包括以下步骤:

S41:(1)若l=2,设置初始的相对频偏估计器,代表第一轮更新开始:T ‑1

Σ(2)=(H(2)H(2))

其中, 为l=2时的估计更新矩阵;Σ(2)为相应的协方差更新矩阵,H(2)=[h(1)hT

(2)],

(2)若l>2,采用相对频偏的迭代形式,在每轮相对频偏进行更新后,矩阵 的第一个元素即是节点间的相对频偏值

S42:根据步骤S41计算出的相对频偏值 以及数据包中节点i的其他逻辑时钟参数,根据比例积分估计器对逻辑频偏值进行更新;

S43:根据步骤S42计算出的逻辑频偏估计值,进行逻辑时钟值的更新。