CN107070498A - 一种基于跳频tdma系统的分簇多级自组网时间同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，采取的方法是将整个网络分为几个子网，每个子网采用不同的跳频频率集；全网中共分为三种时隙结构分别是跨网节点时隙结构、非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；连接两个子网的跨网节点分时工作在不同的跳频频率集上，从而连接两个子网，实现子网间的时间同步，具备跨网节点自动选举的功能。

Description

一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法
技术领域
本发明涉及一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法。
背景技术
现有的自组网同步技术主要有以下几种：(1)各个节点分别采用高精度的时钟；(2)利用GPS等外同步设备作为时间基准；(3)自组织网络的互同步技术。
现有的自组网技术有如下缺点
(1)传统的自组网设备支持的节点数目有限，一般为20～30个，随着自组网节点数目的提高，网络开销显著提高，网络性能下降明显；
(2)现有的自组网互同步技术，主要是基于定频设计的，不能够直接用在跳频自组网设备中。
本发明设计了一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，实现子网网间的时间同步，能够实现节点数目大规模的自组网。
发明内容
本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，实现子网网间的时间同步。
本发明采用的技术方案为：
一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，包括以下步骤：
(1)将全网中节点分为跨网节点和非跨网节点；跨网节点的时隙结构为跨网节点时隙结构，非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；三种时隙结构均包括跳频同步时隙和数据时隙；
(2)两个子网中处于已入网同步状态的节点在跳频同步时隙以sF跳/秒的跳频速率发送“网络融合帧”；其中F为跳频速率，为非零自然数，s为非零自然数；
(3)两个子网中处于已入网同步状态的非跨网节点分别在跳频同步时隙侦听“网络融合帧”，收到“网络融合帧”后，解析出“网络融合帧”中的“时间同步起始节点子网号”；
(4)找出两个子网中侦听到的“时间同步起始节点子网号”小于本子网号的子网，将该子网设为同步子网，将另一子网设为上级子网；
(5)判断同步子网中是否有发往上级子网的路由表，若有，则不做任何处理，结束本流程；否则，同步子网中处于已入网同步状态的非跨网节点在数据时隙向本子网中的簇头节点发送“跨子网申请帧”；所述的“跨子网申请帧”中包含本机子网号、本机ID号和成功收到的“网络融合帧”中的ID号；
(6)同步子网中的簇头节点收到“跨子网申请帧”后，选择最先收到“跨子网申请帧”的发送源节点作为跨网节点，并在本子网内广播“跨网节点指定帧”；所述的“跨网节点指定帧”中包含“指定跨网节点ID号”、“上级子网的子网号”、“上级子网的ID号”和“本子网非跨网节点时隙类型”；
(7)同步子网中的非簇头节点收到“跨网节点指定帧”后，判断“跨网节点指定帧”中的“指定跨网节点ID号”是否为本节点，如果是，则执行步骤(8)，否则执行步骤(11)；
(8)同步子网中的非簇头节点将自身设置为跨网节点并切换为未入网状态，解析出“跨网节点指定帧”中的“上级子网的子网号”；
(9)同步子网中跨网节点以F/5跳/秒的跳频速率在上级子网的跳频频率集上接收上级子网的“跳频同步帧”，并解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，调整本地时间至该时间计数器值后，在跳频同步时隙和本子网的跳频频率集上向本子网发送“跳频同步帧”，其中“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点子网号”设置为上级子网的子网号，“时间同步起始节点ID号”设置为本节点ID号；
(10)同步子网中跨网节点判断“跨网节点指定帧”中的“本子网非跨网节点时隙类型”，根据非跨网节点时隙类型设置跨网节点的跳频频率集，结束本流程；
(11)同步子网中的非簇头节点将自身设置为非跨网节点，并切换为未入网状态；以F/5跳/秒的跳频速率，在本子网的跳频频率集上侦听“跳频同步帧”；
(12)若同步子网中的非跨网节点收到的“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点ID号”等于本子网内的跨网节点ID号，则解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，并调整本地时间至该时间计数器值，否则返回步骤(11)；
完成基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步。
其中，步骤(1)中跨网节点时隙结构、非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二具体为：
跨网节点时隙结构：设定每个周期包含2N+2M个时隙，则第1～M和第N+M+1～N+2M时隙为跳频同步时隙，其余2N个时隙为数据时隙；每个数据时隙的时间长度为L秒，跳频同步时隙的时间长度为a·L，其中,a为非零自然数；M和N为非零自然数，M为子网内的节点数；
非跨网节点时隙结构一：设定每个周期包含2N+(a+1)·M个时隙，则第1～M时隙为跳频同步时隙，其余2N+a·M个时隙为数据时隙；
非跨网节点时隙结构二：设定每个周期包含2N+(a+1)·M个时隙，则第N+a·M+1至N+(a+1)·M时隙为跳频同步时隙，其余2N+a·M时隙为数据时隙。
其中，非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二的跳频同步时隙分别为：
非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二：
对于第j(1≤j≤M)个跳频同步时隙，当j＝m时，跳频同步时隙为该节点的跳频同步发时隙；其中M为子网内的节点数，m为子网内节点的ID号；
当j＝(m+3i)mod M,时，跳频同步时隙j进一步被分为两个子时隙，前秒为发时隙，后秒为收时隙；其中K为所有的子网数；
当j≠(m+3i)mod M,时，跳频同步时隙为收时隙；
其中，跨网节点时隙结构的跳频同步时隙具体为：
跨网节点的跨网节点时隙结构，分为两种情况：
本节点是跨网节点，本子网非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一；则跳频同步时隙1～M与非跨网节点相同；跳频同步时隙M+1～2M均为跳频同步收时隙；
本节点是跨网节点，本子网非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构二；则跳频同步时隙M+1～2M与非跨网节点跳频同步时隙1～M相同；跳频同步时隙1～M均为跳频同步收时隙。
其中，非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二中，当j＝m时，发时隙被分为24+6·s个跳频脉冲，第1～20和第21+6·s～24+6·s跳频脉冲的跳频速率为F跳/秒，第21～20+6·s跳频脉冲的跳频速率为s·F跳/秒；其中确定，符号代表向上取整；L为每个数据时隙的时间长度，单位为秒；
其中，第1～20跳频脉冲发送PN序列，用于频率同步；第21～20+6·s跳频脉冲发送“网络融合帧”，用于子网间同步；第21+6·s～24+6·s跳频脉冲发送“跳频同步帧”，用于时钟同步；每个跳频脉冲的发送频率如下确定：
式中，Δk为子网k的信令频率集，所述的信令频率集为在每个子网的跳频频率集中选择4个频点的集合，表示为Ωk为子网k的跳频频率集；Θ为网络融合频率集，所述的网络融合频率集为在每个子网的频率集中选择一个频点的集合，表示为Θ＝{θ1,θ2,…θK},其中θi∈Ωi且Ωi为子网i的跳频频率集，Δi为子网i的的信令频率集；
其中，非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二中，当j＝(m+3i)modM,时，发时隙被分为aL·sF-4·s个跳频脉冲，跳频速率为sF跳/秒，每个跳频脉冲的发送频率如下确定：
其中θ2x-1,θ2x∈Θ；
式中，
收时隙被分为4个跳频脉冲，每个跳频脉冲的接收频率如下确定：
其中，非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二中，当j≠(m+3i)modM,时，收时隙的前秒在频点θm(θm∈Θ)上侦听“网络融合帧”，后秒进一步被分为4个跳频脉冲，每个跳频脉冲的接收频率如下确定：
其中，步骤(10)具体为：同步子网中跨网节点判断“跨网节点指定帧”中的“本子网非跨网节点时隙类型”，如果为非跨网节点时隙类型一，则跨网节点将前1/2个时隙的工作频率集设置为本子网的跳频频率集，后1/2个时隙的工作频率集设置为上级子网的跳频频率集；如果为非跨网节点时隙类型二，则将前1/2个时隙的工作频率集设置为上级子网的跳频频率集，后1/2个时隙的工作频率集设置为本子网的跳频频率集。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明提供一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间内同步方法，实现子网间的时间同步。本发明可以实现单子网M个节点、K个子网的自组网时间内同步，能实现子网间同步，并且具备跨网节点自动推举的功能。
附图说明
图1是本发明的时隙结构图；
图2是本发明当F＝2000跳/秒，K＝10，M＝20，s＝2，a＝2，L＝0.0075时的跳频同步时隙帧示意图；
图3是本发明的“网络融合帧”、“跳频同步帧”、“跨子网申请帧”和“跨网节点指定帧”的帧结构示意图。
图4是本发明的子网间同步处理流程图；
图5是每个子网最多支持M＝20个节点，全网最多支持K＝10个子网，跳频速率F＝2000跳/秒，s＝2，a＝2，N＝512，L＝0.0075时系统的具体实施例一的时隙结构图；
图6是每个子网最多支持M＝20个节点，全网最多支持K＝10个子网，跳频速率F＝2000跳/秒，s＝2，a＝2，N＝512，L＝0.0075时系统的具体实施例二的子网间融合方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图4为本发明流程图，一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，包括以下步骤：
(1)将全网中节点分为跨网节点和非跨网节点；跨网节点的时隙结构为跨网节点时隙结构，非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；三种时隙结构均包括跳频同步时隙和数据时隙；具体时隙结构如图1，跨网节点时隙结构：设定每个周期包含2N+2M个时隙，则第1～M和第N+M+1～N+2M时隙为跳频同步时隙，其余2N个时隙为数据时隙；每个数据时隙的时间长度为L秒，跳频同步时隙的时间长度为a·L，其中,a为非零自然数；M和N为非零自然数，M为子网内的节点数；
非跨网节点时隙结构一：设定每个周期包含2N+(a+1)·M个时隙，则第1～M时隙为跳频同步时隙，其余2N+a·M个时隙为数据时隙；
非跨网节点时隙结构二：设定每个周期包含2N+(a+1)·M个时隙，则第N+a·M+1至N+(a+1)·M时隙为跳频同步时隙，其余2N+a·M时隙为数据时隙。
如图3所示，非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二的跳频同步时隙分别为：
非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二：
对于第j(1≤j≤M)个跳频同步时隙，当j＝m时，跳频同步时隙为该节点的跳频同步发时隙；其中M为子网内的节点数，m为子网内节点的ID号；发时隙被分为24+6·s个跳频脉冲，第1～20和第21+6·s～24+6·s跳频脉冲的跳频速率为F跳/秒，第21～20+6·s跳频脉冲的跳频速率为s·F跳/秒；其中确定，符号代表向上取整；L为每个数据时隙的时间长度，单位为秒；
其中，第1～20跳频脉冲发送PN序列，用于频率同步；第21～20+6·s跳频脉冲发送“网络融合帧”，用于子网间同步；第21+6·s～24+6·s跳频脉冲发送“跳频同步帧”，用于时钟同步；每个跳频脉冲的发送频率如下确定：
式中，Δk为子网k的信令频率集，所述的信令频率集为在每个子网的跳频频率集中选择4个频点的集合，表示为Ωk为子网k的跳频频率集；Θ为网络融合频率集，所述的网络融合频率集为在每个子网的频率集中选择一个频点的集合，表示为Θ＝{θ1,θ2,…θK},其中θi∈Ωi且Ωi为子网i的跳频频率集，Δi为子网i的的信令频率集；
当j＝(m+3i)modM,时，跳频同步时隙j进一步被分为两个子时隙，前秒为发时隙，后秒为收时隙；其中K为所有的子网数；当j＝m时，发时隙被分为24+6·s个跳频脉冲，第1～20和第21+6·s～24+6·s跳频脉冲的跳频速率为F跳/秒，第21～20+6·s跳频脉冲的跳频速率为s·F跳/秒；其中确定，符号代表向上取整；L为每个数据时隙的时间长度，单位为秒；
其中，第1～20跳频脉冲发送PN序列，用于频率同步；第21～20+6·s跳频脉冲发送“网络融合帧”，用于子网间同步；第21+6·s～24+6·s跳频脉冲发送“跳频同步帧”，用于时钟同步；每个跳频脉冲的发送频率如下确定：
式中，Δk为子网k的信令频率集，所述的信令频率集为在每个子网的跳频频率集中选择4个频点的集合，表示为Ωk为子网k的跳频频率集；Θ为网络融合频率集，所述的网络融合频率集为在每个子网的频率集中选择一个频点的集合，表示为Θ＝{θ1,θ2,…θK},其中θi∈Ωi且Ωi为子网i的跳频频率集，Δi为子网i的的信令频率集；
当j≠(m+3i)modM,时，跳频同步时隙为收时隙；收时隙的前秒在频点θm(θm∈Θ)上侦听“网络融合帧”，后秒进一步被分为4个跳频脉冲，每个跳频脉冲的接收频率如下确定：
跨网节点的跨网节点时隙结构，分为两种情况：
本节点是跨网节点，本子网非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一；则跳频同步时隙1～M与非跨网节点相同；跳频同步时隙M+1～2M均为跳频同步收时隙；
本节点是跨网节点，本子网非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构二；则跳频同步时隙M+1～2M与非跨网节点跳频同步时隙1～M相同；跳频同步时隙1～M均为跳频同步收时隙。
(2)两个子网中处于已入网同步状态的节点在跳频同步时隙以sF跳/秒的跳频速率发送“网络融合帧”；其中F为跳频速率，为非零自然数，s为非零自然数；
(3)两个子网中处于已入网同步状态的非跨网节点分别在跳频同步时隙侦听“网络融合帧”，收到“网络融合帧”后，解析出“网络融合帧”中的“时间同步起始节点子网号”；
(6)找出两个子网中侦听到的“时间同步起始节点子网号”小于本子网号的子网，将该子网设为同步子网，将另一子网设为上级子网；
(7)判断同步子网中是否有发往上级子网的路由表，若有，则不做任何处理，结束本流程；否则，同步子网中处于已入网同步状态的非跨网节点在数据时隙向本子网中的簇头节点发送“跨子网申请帧”；如图3，所述的“跨子网申请帧”中包含本机子网号、本机ID号和成功收到的“网络融合帧”中的ID号；
(6)同步子网中的簇头节点收到“跨子网申请帧”后，选择最先收到“跨子网申请帧”的发送源节点作为跨网节点，并在本子网内广播“跨网节点指定帧”；如图3，所述的“跨网节点指定帧”中包含“指定跨网节点ID号”、“上级子网的子网号”、“上级子网的ID号”和“本子网非跨网节点时隙类型”；
(7)同步子网中的非簇头节点收到“跨网节点指定帧”后，判断“跨网节点指定帧”中的“指定跨网节点ID号”是否为本节点，如果是，则执行步骤(8)，否则执行步骤(11)；
(8)同步子网中的非簇头节点将自身设置为跨网节点并切换为未入网状态，解析出“跨网节点指定帧”中的“上级子网的子网号”；
(9)同步子网中跨网节点以F/5跳/秒的跳频速率在上级子网的跳频频率集上接收上级子网的“跳频同步帧”，并解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，调整本地时间至该时间计数器值后，在跳频同步时隙和本子网的跳频频率集上向本子网发送“跳频同步帧”，其中“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点子网号”设置为上级子网的子网号，“时间同步起始节点ID号”设置为本节点ID号；(10)同步子网中跨网节点判断“跨网节点指定帧”中的“本子网非跨网节点时隙类型”，如果为非跨网节点时隙类型一，则跨网节点将前1/2个时隙的工作频率集设置为本子网的跳频频率集，后1/2个时隙的工作频率集设置为上级子网的跳频频率集；如果为非跨网节点时隙类型二，则将前1/2个时隙的工作频率集设置为上级子网的跳频频率集，后1/2个时隙的工作频率集设置为本子网的跳频频率集，结束本流程；
(11)同步子网中的非簇头节点将自身设置为非跨网节点，并切换为未入网状态；以F/5跳/秒的跳频速率，在本子网的跳频频率集上侦听“跳频同步帧”；
(12)若同步子网中的非跨网节点收到的“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点ID号”等于本子网内的跨网节点ID号，则解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，并调整本地时间至该时间计数器值，否则返回步骤(11)；
完成基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步。
具体实施例一
如图5具体实施例一的时隙结构图；
以每个子网最多支持M＝20个节点，全网最多支持K＝10个子网，跳频速率F＝2000跳/秒，N＝512，s＝2，a＝2，L＝0.0075时系统为例的时隙结构图图；
具体实施例二如图6所示；
以每个子网最多支持M＝20个节点，全网最多支持K＝10个子网，跳频速率F＝2000跳/秒，s＝2，a＝2，N＝512，L＝0.0075时系统为例，存在两个子网，子网1包含节点E、F、H和G，跳频频率集为Ψ；子网2包含节点A、B、C和D，跳频频率集为Φ，C为簇头节点。
两个子网移动相遇后，节点A和节点B收到了节点E发来的网络融合帧，判断网络融合帧中的“时间同步起始节点子网号”与本子网的子网号不同，并且网络融合帧中的子网号小于本子网的子网号，同时查询本地没有发往1子网的路由，则节点A和节点B先后向本子网簇头节点C发送“跨子网申请帧”。
簇头节点C收到“跨子网申请帧”后，选择最先收到跨子网申请帧的发送源节点A作为跨网节点，发送跨网节点指定帧，“跨网节点指定帧”中包含指定为本子网跨网节点的节点号A和上级子网节点号E，随后节点C进入未同步状态，下次跳频同步仅同步在“跳频同步帧”中的“本机ID号”＝＝A的节点上。
节点B和节点D收到簇头节点C发来的“跨网节点指定帧”后进入未同步状态，下次跳频同步仅同步在“跳频同步帧”中的“本机ID号”＝＝A的节点上。
节点A收到簇头节点C发来的“跨网节点指定帧”后，将自身设置为时间同步起始节点，以400跳/秒的跳频速率在跳频频率集Ψ上侦听E节点的“定时同步信息帧”，节点A成功收到E节点的“跳频同步帧”后，将自身设置为跨网节点，解析“跳频同步帧”中的时间计数器值，调整本地时间至该时间计数器值完成时间同步，将上级子网的跳频频率集Ψ，下级子网的跳频频率集设置为Φ；
节点B、C、D收到节点A的“跳频同步帧”后，解析“跳频同步帧”中的时间计数器值，调整本地时间至该时间计数器值完成时间同步。至此，完成了两个子网的时间同步和跨网节点的自动选举。

Claims (8)

1.一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将全网中节点分为跨网节点和非跨网节点；跨网节点的时隙结构为跨网节点时隙结构，非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二；三种时隙结构均包括跳频同步时隙和数据时隙；
(2)两个子网中处于已入网同步状态的节点在跳频同步时隙以sF跳/秒的跳频速率发送“网络融合帧”；其中F为跳频速率，为非零自然数，s为非零自然数；
(3)两个子网中处于已入网同步状态的非跨网节点分别在跳频同步时隙侦听“网络融合帧”，收到“网络融合帧”后，解析出“网络融合帧”中的“时间同步起始节点子网号”；
(4)找出两个子网中侦听到的“时间同步起始节点子网号”小于本子网号的子网，将该子网设为同步子网，将另一子网设为上级子网；
(5)判断同步子网中是否有发往上级子网的路由表，若有，则不做任何处理，结束本流程；否则，同步子网中处于已入网同步状态的非跨网节点在数据时隙向本子网中的簇头节点发送“跨子网申请帧”；所述的“跨子网申请帧”中包含本机子网号、本机ID号和成功收到的“网络融合帧”中的ID号；
(6)同步子网中的簇头节点收到“跨子网申请帧”后，选择最先收到“跨子网申请帧”的发送源节点作为跨网节点，并在本子网内广播“跨网节点指定帧”；所述的“跨网节点指定帧”中包含“指定跨网节点ID号”、“上级子网的子网号”、“上级子网的ID号”和“本子网非跨网节点时隙类型”；
(7)同步子网中的非簇头节点收到“跨网节点指定帧”后，判断“跨网节点指定帧”中的“指定跨网节点ID号”是否为本节点，如果是，则执行步骤(8)，否则执行步骤(11)；
(8)同步子网中的非簇头节点将自身设置为跨网节点并切换为未入网状态，解析出“跨网节点指定帧”中的“上级子网的子网号”；
(9)同步子网中跨网节点以F/5跳/秒的跳频速率在上级子网的跳频频率集上接收上级子网的“跳频同步帧”，并解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，调整本地时间至该时间计数器值后，在跳频同步时隙和本子网的跳频频率集上向本子网发送“跳频同步帧”，其中“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点子网号”设置为上级子网的子网号，“时间同步起始节点ID号”设置为本节点ID号；
(10)同步子网中跨网节点判断“跨网节点指定帧”中的“本子网非跨网节点时隙类型”，根据非跨网节点时隙类型设置跨网节点的跳频频率集，结束本流程；
(11)同步子网中的非簇头节点将自身设置为非跨网节点，并切换为未入网状态；以F/5跳/秒的跳频速率，在本子网的跳频频率集上侦听“跳频同步帧”；
(12)若同步子网中的非跨网节点收到的“跳频同步帧”中的“时间同步起始节点ID号”等于本子网内的跨网节点ID号，则解析出“跳频同步帧”中的本地时间计数器值，并调整本地时间至该时间计数器值，否则返回步骤(11)；
完成基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步。
2.根据权利要求1所述的一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于：步骤(1)中跨网节点时隙结构、非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二具体为：
跨网节点时隙结构：设定每个周期包含2N+2M个时隙，则第1～M和第N+M+1～N+2M时隙为跳频同步时隙，其余2N个时隙为数据时隙；每个数据时隙的时间长度为L秒，跳频同步时隙的时间长度为a·L，其中,a为非零自然数；M和N为非零自然数，M为子网内的节点数；
非跨网节点时隙结构一：设定每个周期包含2N+(a+1)·M个时隙，则第1～M时隙为跳频同步时隙，其余2N+a·M个时隙为数据时隙；
非跨网节点时隙结构二：设定每个周期包含2N+(a+1)·M个时隙，则第N+a·M+1至N+(a+1)·M时隙为跳频同步时隙，其余2N+a·M时隙为数据时隙。
3.根据权利要求2所述的一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于，非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二的跳频同步时隙分别为：
非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二：
对于第j(1≤j≤M)个跳频同步时隙，当j＝m时，跳频同步时隙为该节点的跳频同步发时隙；其中M为子网内的节点数，m为子网内节点的ID号；
当时，跳频同步时隙j进一步被分为两个子时隙，前秒为发时隙，后秒为收时隙；其中K为所有的子网数，符号代表向上取整；
当时，跳频同步时隙为收时隙。
4.根据权利要求3所述的一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于：跨网节点时隙结构的跳频同步时隙具体为：
跨网节点的跨网节点时隙结构，分为两种情况：
本节点是跨网节点，本子网非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构一；则跳频同步时隙1～M与非跨网节点相同；跳频同步时隙M+1～2M均为跳频同步收时隙；
本节点是跨网节点，本子网非跨网节点的时隙结构为非跨网节点时隙结构二；则跳频同步时隙M+1～2M与非跨网节点跳频同步时隙1～M相同；跳频同步时隙1～M均为跳频同步收时隙。
5.根据权利要求3所述的一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于：非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二中，当j＝m时，发时隙被分为24+6·s个跳频脉冲，第1～20和第21+6·s～24+6·s跳频脉冲的跳频速率为F跳/秒，第21～20+6·s跳频脉冲的跳频速率为s·F跳/秒；其中确定，符号代表向上取整；L为每个数据时隙的时间长度，单位为秒；
其中，第1～20跳频脉冲发送PN序列，用于频率同步；第21～20+6·s跳频脉冲发送“网络融合帧”，用于子网间同步；第21+6·s～24+6·s跳频脉冲发送“跳频同步帧”，用于时钟同步；每个跳频脉冲的发送频率如下确定：
式中，Δk为子网k的信令频率集，所述的信令频率集为在每个子网的跳频频率集中选择4个频点的集合，表示为Ωk为子网k的跳频频率集；Θ为网络融合频率集，所述的网络融合频率集为在每个子网的频率集中选择一个频点的集合，表示为Θ＝{θ1,θ2,…θK},其中θi∈Ωi且Ωi为子网i的跳频频率集，Δi为子网i的的信令频率集。
6.根据权利要求5所述的一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于：非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二中，当时，发时隙被分为aL·sF-4·s个跳频脉冲，跳频速率为sF跳/秒，每个跳频脉冲的发送频率如下确定：
其中
式中，
收时隙被分为4个跳频脉冲，每个跳频脉冲的接收频率如下确定：
7.根据权利要求5所述的一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于：非跨网节点的非跨网节点时隙结构一和非跨网节点时隙结构二中，当时，收时隙的前秒在频点θm(θm∈Θ)上侦听“网络融合帧”，后秒进一步被分为4个跳频脉冲，每个跳频脉冲的接收频率如下确定：
8.根据权利要求1所述的一种基于跳频TDMA系统的分簇多级自组网时间同步方法，其特征在于：步骤(10)具体为：同步子网中跨网节点判断“跨网节点指定帧”中的“本子网非跨网节点时隙类型”，如果为非跨网节点时隙类型一，则跨网节点将前1/2个时隙的工作频率集设置为本子网的跳频频率集，后1/2个时隙的工作频率集设置为上级子网的跳频频率集；如果为非跨网节点时隙类型二，则将前1/2个时隙的工作频率集设置为上级子网的跳频频率集，后1/2个时隙的工作频率集设置为本子网的跳频频率集。
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