1.一种适用于WIA-PA网络的预填充时间戳同步方法,其特征在于,包括以下步骤:
101、在WIA-PA网络中,包括时间源设备和非时间源设备,时间源设备和非时间源设备均按照时隙通信机制运行,其中时间源设备周期性地发送信标帧,时间源设备根据信标帧的发送时隙位置,在发送时隙到来之前提前构造信标帧,并将信标帧预定产生帧首定界符SFD中断的TAI时间作为时间戳预先填充进信标帧的时间戳域内;
步骤101中的发送时隙到来之前提前构造信标帧的过程如下:
201、时间源设备的绝对时隙号0的起始时刻T0为网络的诞生时刻,假设当前时间源设备所处绝对时隙号SlotX,本地TAI时间为T1,则时间源设备到当前时刻为止的运行时间为(T1-T0);
202、假设时隙长度固定为SlotPeriod,则当前时隙SlotX的起始时间T2表示为T2=T1-((T1-T0)%SlotPeriod),其中(T1-T0)%SlotPeriod表示当前时刻T2与当前绝对时隙SlotX起始时刻之间的时间差;
203、假设下一待发送信标帧的发送时隙为绝对时隙SlotY(SlotY>SlotX),则SlotY的起始TAI时间T3为T3=T2+(SlotY-SlotX)×SlotPeriod;
204、计算出射频物理层触发前导码到产生SFD中断的时间间隔为t=(4+1)*8/250=
0.16ms,那么时间源设备发送信标帧时产生SFD中断时刻的TAI时间T4可表示为T4=T3+t;
205、时间源设备发送信标帧时产生SFD中断时刻的TAI时间T4可进一步表示为T4=T1-((T1-T0)%SlotPeriod)+(SlotY-SlotX)×SlotPeriod+t该时间T4即可作为时间戳放入信标帧时间戳域,发送给非时间源设备,完成构造信标帧;
102、非时间源设备开始接收信标帧后,非时间源设备在接收到信标帧并产生帧首定界符SFD中断时捕获本地时间,并对接收到的信标帧进行解析获得信标帧中的时间戳,非时间源设备根据捕获的本地时间和信标帧中解析出的时间戳对本地时间进行校正,以完成向非时间源设备的时间同步过程。
2.根据权利要求1所述的一种适用于WIA-PA网络的预填充时间戳同步方法,其特征在于,在步骤205中时间T4作为时间戳放入信标帧时间戳域后,还包括协议栈需根据时隙调度规则,所有数据包的发送过程需通过协议栈调度安排到指定时隙进行发送的步骤,保证该信标帧在绝对时隙SlotY进行发送。
3.根据权利要求1所述的一种适用于WIA-PA网络的预填充时间戳同步方法,其特征在于,步骤204中计算射频物理层触发前导码到产生SFD中断的时间间隔具体为:根据物理层前导码长度和射频的数据发送速率计算获得信标帧预定产生帧首定界符SFD中断时刻的TAI时间T4,当IEEE802.15.4射频前导码长度为4字节,SFD域长度为1字节,在SFD域接收完成后产生SFD中断,IEEE802.15.4射频数据发送速率为250kpbs,则中断的时间间隔t=(4+
1)*8/250=0.16ms。