CN114126029A - 自组网时间同步方法、设备以及存储介质 - Google Patents

自组网时间同步方法、设备以及存储介质 Download PDF

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CN114126029A CN202111198388.7A CN202111198388A CN114126029A CN 114126029 A CN114126029 A CN 114126029A CN 202111198388 A CN202111198388 A CN 202111198388A CN 114126029 A CN114126029 A CN 114126029A
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Abstract

本申请公开了一种自组网时间同步方法、设备以及存储介质，自组网时间同步方法包括：第一通信设备在开机后，检测是否在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号；若未接收到，则确定自身为第一自组网的主节点，并发送第一类同步信号，以使接收到第一类同步信号的第三通信设备执行与第一自组网相关的同步操作；若接收到，则执行与第二通信设备所在的第二自组网相关的同步操作；其中，同步操作包括加入相关的自组网且与相关的自组网的主节点进行时间同步。上述方案，使得在没有预先设置主节点的情况下，仍然能够实现自组网各通信设备时间同步。

Description

自组网时间同步方法、设备以及存储介质
技术领域
本申请涉及通信领域，特别是涉及一种自组网时间同步方法、设备以及存储介质。
背景技术
目前，自组网设备在组网之前要求规划设备等级，例如，一个自组网包括一个主台(也称为主节点)和若干属台(也称为属节点)构成。主台通过周期性的发送用于时间同步的信号，为属台提供同步依据。属台在开机之后通过搜索主台发送的信号实现与主台的时间同步。这种规划设备等级存在的问题包括若主台离线或出现故障时，还未组网的设备不能与其他设备进行时间同步，且处于组网状态下的设备在失去主台之后，自组网没有了对时标准，最终还是会处于失步状态，时间同步开销变大。
发明内容
本申请至少提供一种自组网时间同步方法、设备以及存储介质。
本申请第一方面提供了一种自组网时间同步方法，包括：第一通信设备在开机后，检测是否在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号；若未接收到，则确定自身为第一自组网的主节点，并发送第一类同步信号，以使接收到第一类同步信号的第三通信设备执行与第一自组网相关的同步操作；若接收到，则执行与第二通信设备所在的第二自组网相关的同步操作；其中，同步操作包括加入相关的自组网且与相关的自组网的主节点进行时间同步。
本申请第二方面提供了一种自组网时间同步装置，包括：检测模块，用于第一通信设备在开机后，检测是否在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号；同步操作模块，用于若未接收到，则确定自身为第一自组网的主节点，并发送第一类同步信号，以使接收到第一类同步信号的第三通信设备执行与第一自组网相关的同步操作；若接收到，则执行与第二通信设备所在的第二自组网相关的同步操作；其中，同步操作包括加入相关的自组网且与相关的自组网的主节点进行时间同步。
本申请第三方面提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，处理器用于执行存储器中存储的程序指令，以实现上述自组网时间同步方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述自组网时间同步方法。
上述方案，通信设备开机之后，若检测到第二通信设备发送的同步信号，则与同步信号同步，若没有检测到则向外发送同步信号，使得其他通信设备与自己时间同步，在组网之前无需设置各个通信设备的等级，仍然能够实现自组网中各通信设备的时间同步，提高了组网的灵活性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1是本申请自组网时间同步方法一实施例的第一流程示意图；
图2是本申请自组网时间同步方法一实施例中示出两自组网未合并的示意图；
图3是本申请自组网时间同步方法一实施例示出两自组网合并后示意图；
图4是本申请自组网时间同步方法一实施例中不同等级通信设备发送同步信号的示意图；
图5是本申请自组网时间同步方法一实施例中同步信号的示意图；
图6是本申请自组网时间同步方法一实施例示出第二类以及第四类同步信号的发送情况示意图；
图7是本申请自组网时间同步方法一实施例示出第三类同步信号的发送情况示意图；
图8是本申请自组网时间同步装置一实施例的结构示意图；
图9是本申请电子设备一实施例的结构示意图；
图10是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
请参阅图1和图2，图1是本申请自组网时间同步方法一实施例的第一流程示意图，图2是本申请自组网时间同步方法一实施例的第二流程示意图。具体而言，可以包括如下步骤：
步骤S11：第一通信设备在开机后，检测是否在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号。
其中，预设时间大于或等于同步信号的发送周期。例如，认为同步信号发送周期为一帧，则预设时间大于或等于一帧，其中，一帧包括若干时隙。第一通信设备可以是具有通信功能的任何一种设备，例如电台等。可选地，将第一通信设备开机后，检测是否在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号这一检测状态称为监听状态。其中，检测结果有两种，一是在预设时间内未接收到第二通信设备发送的同步信号，二是在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号。若检测结果为预设时间内未接收到第二通信设备发送的同步信号，则执行步骤S12，若检测结果为预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号，则执行步骤S13。
步骤S12：确定自身为第一自组网的主节点，并发送第一类同步信号，以使接收到第一类同步信号的第三通信设备执行与第一自组网相关的同步操作。
其中，同步操作包括加入第一自组网且与第一自组网的主节点进行时间同步。自组网可以是跳频无线自组网。例如，AdHoc网络。其中，跳频无线自组网的工作原理是指数据收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式。
本实施例将第一通信设备在监听状态中未接收到第二通信设备发送的同步信号，则第一通信设备进入引导状态，将自己设置为主节点，并在引导状态下发送第一类同步信号，其中，第一类同步信号中携带主节点的信息。其中，第一类同步信号又可称之为引导同步信号。其中，在发送第一类同步信号之后，第一通信设备接收第三通信设备响应第一类同步信号而发送的第二类同步信号。若第三通信设备接收到主节点发送的同步信号，则第三通信设备则为主节点的属节点。本公开实施例中，认为第一通信设备在发送第一类同步信号所在时隙的下一个时隙进入抢占状态，在抢占状态中检测是否存在第三通信设备响应第一类同步信号而发送的第二类同步信号。第一通信设备在接收到第三通信设备响应第一类同步信号而发送的第二类同步信号之后，发送第三类同步信号，以使接收到第三类同步信号且未进行时间同步的第四通信设备执行与第一自组网相关的同步操作。第一通信设备接收到第二类同步信号之后，在接收第二类同步信号所在时隙的下一时隙进入公告状态，即在公告状态下发送第三类同步信号。
其中，第三类同步信号是在第一时隙之后的第n个时隙发送的。其中，第一时隙为第三通信设备开始发送第二类同步信号的时隙。可选地，n大于或等于第三通信设备发送所有第二类同步信号所需的时隙数量。当然，在实际应用场景中，在设计n时，并不知道第一通信设备发出去的第一类同步信号会被多少个第三通信设备接收到。因此，n的确定可以结合单个时隙的设计方式以及自组网能够容纳的最大通信设备数量决定。例如，n取值为2。本公开实施例中，若某通信设备在一时隙发送信号则该通信设备无法在同一时隙接收到其他通信设备发送的信号，即通信设备在一个时隙中时只能接收其他通信设备发送的信号，或者在向外发送信号，不可同时收发。当然，在其他实施例中，通信设备之间的通信可以是双工通信等，即通信设备在某一时隙中既可以向外发送信号，也可以接收其他设备发送的信号，关于设备之间的通信方式此处不做具体规定。当然，若通信设备之间的通信方式为全双工通信，则第一通信设备在接收到第三通信设备响应第一类同步信号发送的第二类同步信号之后，可直接在第三通信设备开始发送第二类同步信号所在时隙的下一时隙发送第三类同步信号。其中，第三通信设备开始发送第二类同步信号的时隙的确定可以是第一通信设备接收到的第一个第二类同步信号的时隙即为第一时隙。本公开实施例通过给予多个时隙让第三通信设备发送第二类同步信号，在第三通信设备发送第二类同步信号之后，第一通信设备再发送第三类同步信号，能够减少信号之间的碰撞，使得第一通信设备能够接收到更多第三通信设备发送的第二类同步信号，且也可以使得更多的第三通信设备能够正确接收到第一通信设备发送的第三类同步信号，使得通信质量提高。
当然，第一通信设备可发送多次第三类同步信号。可选地，第一通信设备在发送一次第三类同步信号之后，间隔若干个时隙之后，再发送第三类同步信号。例如，以三个时隙为一组，共四组，在每组的第二个时隙发送第三类同步信号。通过这种方式，连续发送两次第三类同步信号之间，可以有两个时隙用于第四通信设备执行与第一自组网相关的同步操作。进一步地，第一通信设备发送第三类同步信号之后，第三通信设备也会响应该第三类同步信号，并向外发送第三类同步信号，使得更多的未与第一通信设备同步的通信设备能够与第一通信设备同步。并且多次发送第一类同步信号，也能够让开机时间晚的通信设备能够有机会与第一通信设备同步，提高自组网的覆盖范围。
步骤S13：执行与第二通信设备所在的第二自组网相关的同步操作。
一些公开实施例中，若第一通信设备接收到第二通信设备发送的同步信号之后，检测自身是否已加入第二自组网以外的第三自组网。也就是说，第一通信设备在已经加入某一自组网的情况下，还是有可能会接收到其他自组网发送的同步信号。其中，第一通信设备检测自身是否加入第二自组网以外的第三自组网的方式可以是，检测是否已加入自组网，且已加入的自组网的主节点是否与第二自组网的主节点相同。若已加入自组网，且已加入的自组网的主节点与第二自组网的主节点不相同，则确定自身已加入第二自组网以外的第三自组网。即，主节点可以作为自组网的标识，用于区分不同的自组网。具体地，通过解析第二通信设备发送的同步信号，得到第二通信设备所在自组网的主节点信息，并解析得到的主节点信息与自身所在自组网的主节点信息进行对比，判断是否为同一自组网。
其中，若检测结果为否，即第一通信设备未加入第二自组网以外的第三自组网，则执行与第二通信设备所在第二自组网相关的同步操作。其中，同步操作包括加入第二通信设备所在的第二自组网且与第二自组网的主节点进行时间同步。第一通信设备执行同步操作之后，若再次接收到第二自组网中的同步信号，则继续响应接收到的同步信号以发出对应的同步信号。第一通信设备加入第二自组网后，若自组网组网成功，则第一通信设备可以参与第二自组网中的通信。
其中，若检测结果为是，即第一通信设备在接收到第二通信设备发送的同步信号之前，已经加入了第三自组网，则为了实现全网统一，在通信设备已经加入自组网的情况下，其需要判断是退出并加入新的自组网还是坚持原来的自组网。具体地，第一通信设备判断第二自组网和第三自组网的等级。其中，第二自组网和第三自组网的等级均是主节点的设备标识和/或主节点发送第一类同步信号的时间。其中，主节点的设备标识可以是预设的标识，即建网之前每个设备均有独一的设备标识。例如，主节点的设备标识可以是主节点的物理地址。可选地，若主节点的物理地址越小，则对应的主节点的等级越高，且对应自组网的等级越高。其中，主节点发送第一类同步信号的时间可以称之为建网时间。其中，若主节点发送过多次第一类同步信号，则可以将首次发送第一类同步信号的时间作为建网时间，或者将具有第三通信设备响应的第一类同步信号发送的时间作为建网时间，即在后一种情况下，若主节点发送的第一类同步信号没有通信设备响应，即主节点没有接收到通信设备发出的第二类同步信号，则发送该第一类同步信号的时间不作为建网时间。当然，主要的目的是为了实现自组网的统一，其他任何标准只要能够区分各自组网的等级均可，关于自组网等级的具体确定方式此处不做具体规定。
可选地，在第三自组网的等级不低于第二通信设备所在的第二自组网的等级的情况下，不执行与第二通信设备所在的第二自组网。即，此种情况下，第一通信设备仍然是与第三自组网的主节点同步，即第一通信设备不会响应第二通信设备发送的同步信号。
在第三自组网的等级低于第二自组网的等级的情况下，退出第三自组网，并执行与第二通信设备所在的第二自组网相关的同步操作。也就是，经过判断，已加入的自组网的等级低于第二自组网的等级，为了组网的统一，则退出先加入的第三自组网，并加入第二自组网，使得第一通信设备与第二自组网的主节点时间同步。
可选地，为了建网的统一，在退出第三自组网之后，第一通信设备发送第四类同步信号，其中，第四类同步信号用于指示第三自组网中的节点退出第三自组网并执行与第二自组网相关的同步操作。本公开实施例中，在第一通信设备在已经加入第三自组网之后，若接收到第二通信设备发送的同步信号，且经过判断认定第三自组网的等级低于第二自组网的等级，则第一通信设备进入冲突状态，发送的第四类同步信号可以称之为冲突同步信号。并执行与第二自组网相关的同步操作，其中执行与第二自组网相关的同步操作如上所述，此处不再赘述。若第三自组网中的其他通信设备接收到第一通信设备发送的第四类同步信号之后，退出第三自组网并执行与第四类同步信号相关的同步操作，即加入第二自组网并与第二自组网中的主节点时间同步。通过此种方式，在形成多个自组网的情况下，进行自组网等级的判断使得多个自组网能够融合为一个自组网实现全网的时间同步。
为更好地理解第一通信设备在已加入自组网的情况下，又接收到第二通信设备发送的同步信号后，进行多个自组网合并的过程，请参见下例。
参见图2和图3，图2是本申请自组网时间同步方法一实施例中示出两自组网未合并的示意图，图3是本申请自组网时间同步方法一实施例示出两自组网合并后示意图。如图2和图3所示：
其中，在自组网1中，主节点为通信设备A，主节点的下一级节点包括通信设备B、通信设备E以及通信设备F，在自组网2中，主节点为通信设备C，主节点的下一级节点包括通信设备D、通信设备G，通信设备G的下一级节点为通信设备H。将通信设备B认为是本公开实施例中的第一通信设备，通信设备D作为第二通信设备。其中，通信设备B在接收到通信设备D发送的同步信号之后，检测自身已加入了自组网1，然后第一通信设备B判断自组网1与自组网2的等级。其中，判断结果为自组网1的主节点的等级低于自组网2的主节点的等级，则认定自组网1的等级小于自组网2的等级。此时，通信设备B退出自组网1并加入自组网2，此时，通信设备B成为了通信设备D的下一级节点，然后发送第四类同步信号，其中，通信设备A接收到通信设备B发送的第四类同步信号，则通信设备A退出自组网1并加入自组网2，此时通信设备A成为了通信设备B的下一级节点，然后接着发送第四类同步信号，使得通信设备E以及通信设备F接收到第四类同步信号后退出自组网1并加入自组网2，然后通信设备E以及通信设备F发送第四类同步信号。至此，原自组网1中的所有通信设备均加入自组网2并与自组网2中的主节点(通信设备C)时间同步，从而实现了自组网的合并。
其中，第一通信设备在执行与第二通信设备所在的第二自组网相关的同步操作之后，设置自身等级。其中，具体设置自身等级的方式包括利用接收到的同步信号，确定第二通信设备的节点等级，并将自身的节点等级确定为第二通信设备的设备等级的下一级。其中，主节点为最高的节点等级。例如，主节点的等级为0，第二通信设备接收主节点发送的第一类同步信号，则第二通信设备的等级为1，而第一通信设备未接收到主节点发送的第一类同步信号，但接收到了第二通信设备发送的同步信号，则第一通信设备设置自身的等级为2。其中，等级0高于等级1，等级1高于等级2。即同步信号中不仅会携带主节点的相关信息，还会携带发送同步信号的通信设备的信息。
具体地，第一通信设备在执行与第二通信设备所在第二自组网相关的同步操作之后，发送新的同步信号，以使接收到新的同步信号的第五通信设备执行与第二自组网相关的同步操作。其中，因为接收到的同步信号种类不同，第一通信设备做出的响应就会不同。具体地，若第二通信设备发送的同步信号为主节点发送的第一类同步信号或非主节点发送的第二类同步信号，则新的同步信号为第二类同步信号。即，第一通信设备在接收到作为主节点的第二通信设备发出的第一类同步信号或作为非主节点发送的第二类同步信号，则第一通信设备发送第二类同步信号。若第二通信设备发送的同步信号为由主节点接收到第二类同步信号而出发的第三类同步信号，则新的同步信号为第三类同步信号。其中，第三类同步信号并不一定都是主节点发送的，但却是主节点触发导致其他非主节点的通信设备发送的。也就是说，其他非主节点在接收到主节点发送的第三类同步信号之后，其他非主节点会继续发送第三类同步信号。其中，其他非主节点会在第三类同步信号中会另外加入自身的信息或者进一步加入周围节点的信息。第一通信设备发送第三类同步信号除了可以向下一等级的通信设备扩散主节点的信息之外，还可向上一等级的通信设备反馈自身通信设备的信息。若第二通信设备发送的同步信号为第四类同步信号，则新的同步信号为第四类同步信号，第四类同步信号用于指示退出当前加入的自组网并执行与新的自组网相关的同步操作。
其中，新的同步信号是在第二时隙的下一时隙发送的，其中，第二时隙是第二通信设备发送的同步信号所在的时隙。也就是在第一通信设备接收到同步信号的下一时隙发送新的同步信号。例如，第一通信设备在时隙S0接收到第二通信设备发出的第一类同步信号，则第一通信设备在时隙S0的下一个时隙S1发送新的同步信号。
为更好地理解不同等级的通信设备发送同步信号的过程，请参见下例。参见图4，图4是本申请自组网时间同步方法一实施例中不同等级通信设备发送同步信号的示意图。
其中，通信终端A至D的位置关系为链状，即通信终端A发送的信号能够被B接收，不会被通信终端C和D接收，通信终端B发送的信号能够被A和C接收，不会被通信终端D接收，通信终端C发送的信号能够被B和D接收，不会被通信终端A接收，通信终端D发送的信号能够被C接收，不会被通信终端A和B接收。如图4所示，通信设备A开机，并处于监听状态，检测是否有第二通信设备发送的同步信号，在监听时间结束之后，没有检测到同步信号，通信设备A进入引导状态，将自身的节点等级设置为主节点，并在时隙S0发送第一类同步信号，其中，第一类主节点中携带主节点的设备标识为通信设备A。通信设备B在接收到第一类同步信号之后，将时间调整至与通信设备A一致，将自身在自组网中的节点等级设置为等级1，记录主节点为通信设备A。
通信设备A与通信设备B在时隙S1进入抢占状态。通信设备B在时隙S0的下一个时隙S1发送第二类同步信号以向周围扩散主节点(通信设备A)的信息。通信设备A接收到通信设备B发送的第二类同步信号，知道了通信设备B与自己时间同步。通信设备C位于通信设备B的通信范围内且处于监听状态，通信设备C接收到通信设备B发送的第二类同步信号，调整时间与通信设备B的时间一致，并将自身的节点等级设置为等级2，记录主节点为通信设备A。通信设备C从监听状态进入抢占状态，并在时隙S2发送第二类同步信号，扩散主节点信息。
通信设备A从时隙S3开始进入公告状态，位于等级1的通信设备B从时隙S4开始进入公告状态，位于等级2的通信设备C从时隙S5开始进入公告状态，后续节点依次类推。通信设备在公告状态下，通过第三类同步信号交换周围通信设备信息，将处于监听状态的通信设备带入公告状态。
通信设备D在开机之后依旧先处于监听状态，检测是否存在其他通信设备发送的同步信号。显然，当通信设备D监听时间结束之后未检测到同步信号，则通信设备D从时隙S0开始进入引导状态，将自己的节点等级设置为主节点，并发送第一类同步信号，其中，第一类同步信号中携带的主节点标识为通信设备D的设备标识。因为通信设备C发送第二类同步信号的时间与通信设备D发送第一类同步信号的时间重合，因此，通信设备C与通信设备D均无法收到对方发送的信号。
通信设备D从时隙S1开始进入抢占状态，检测是否存在其他通信设备发送的第二类同步信号，结果未检测到，此时通信设备D认为周围无其他节点与自己同步，从S2时隙起通信设备D返回监听状态，继续监听是否存在同步信号。在时隙S3，通信设备D检测到通信设备C发送的第三类同步信号，此时通信设备D将主节点标识设为通信设备A，自己的节点等级设为等级3，与通信设备C完成时间同步，并从时隙S6开始进入公告状态，发送第三类同步信号，与通信设备C交互信息。
其中，第一通信设备发送新的同步信号的步骤包括生成包括第一数量组第一同步码的新的同步信号。第一同步码用于指示同步信号的类别，其中，第一数量组为大于1的整数。其中，每组第一同步码携带的信息相同。例如，第一同步码用于指示该信号为同步信号，当然，还可进一步指示该信号为第一至四类中具体哪一类的同步信号。若新的同步信号不为第一类同步信号，则截除新的同步信号中第二数量组的第一同步码，再发送截除后的新的同步信号。其中，第二数量为小于第一数量的整数。例如，第一数量为6，则第二数量可以是1～5中的任意一个整数，即1、2、3、4、5。可选地，本公开实施例选择截断一组。新的同步信号不为第一类同步信号，可以为第二类同步信号、第三类同步信号以及第四类同步信号。本公开实施例选择将第二类同步信号、第三类同步信号以及第四类同步信号中的第一同步码均做截断，当然在其他实施例中，可以选择对第二至四类的同步信号均做截断，也可以仅对其中一类或两类做截断，此处不做具体规定。通过对第二至四类的同步信号做截断，使得单一时隙中，可以容纳更多同一等级的通信设备发送这些同步信号，提高通信效率。
可选地，第一同步信号包括至少一组第一同步码，至少一组的第二同步码以及至少一组的信息码。其中，第一同步码用于指示同步信号的类别、第二同步码用于指示同步信号在时隙中的起始位置，信息码用于携带组网信息。其中，第一同步码用于指示同步信号的类别指的是，若第三通信设备检测到第一同步码，则第三通信设备则认定其检测到了同步信号。即，第一同步码是第一同步信号的标识。当然，第一同步码还可进一步指示接收到同步信号为第一同步信号。第二同步码中携带了时间信息，第三通信设备接收到第二同步码之后，就可根据第二同步码调整自己的时间。其中，信息码中携带了第一通信设备的设备标识以及网络时间。其中，第一通信设备的标识可以是对第一通信设备设置的物理地址。可选地，各通信设备的物理地址可以统一进行设置或变更，值得注意的是各通信设备的物理地址之间互不相同，即不存在物理地址相同的两个通信设备。进一步地，各通信设备之间的物理地址存在大小顺序，例如，各通信设备的物理地址随机进行大小的设置。网络时间包括主节点开机的时间。其中，网络时间和跳频图案相关。当然，信息码中除了可以携带第一通信设备的设备标识以及网络时间之外，还可包括同步等级、活动节点标识、未入网同步状态中的一种或多种信息。其中，同步等级与网络规划的跳数有关，例如网络规划的跳数较多，则同步等级可能较多。活动节点标识主要用于指示通信设备是否入网，即活动节点标识主要有两种形式，一种是表示通信设备入网，另一种是表示通信设备未入网。其中，未入网同步状态包括当前处于所处为引导状态、抢占状态还是公告状态等等。
其中，每组第一同步码、每组第二同步码以及每组信息码均包括第三数量跳，且第三数量跳分别用第三数量个射频频率发送。其中，第三数量的确定方式为组网前预先设定。具体的设定方式包括根据抗干扰百分比确定第三数量。例如，设定抗干扰百分比为百分之八十，抗干扰百分比为百分之八十，则可以将第三数量设定为5，也就是说每组同步码会使用5个射频频率。其中，第一同步码、第二同步码、信息码使用的射频频率可以部分或全部相同，例如，第一同步码、第二同步码使用的射频频率相同，而信息码使用的射频频率与第一同步码、第二同步码使用的射频频率均不相同，关于射频频率的具体设置方式此处不做具体规定。例如，第三数量等于5时，第一同步码和第二同步码每组使用的射频频率为f0、f1、f2、f3、f4，信息码每组使用的频率为f5、f6、f7、f8、f9，其中，f0至f9中的任意两个频率均不同。可选地，第二同步码与信息码的组数为1，第一同步码的组数为第三数量加1。也就是当第三数量等于5时，第一同步码则一共有6组。第三数量跳分别用第三数量个射频频率发送指的是，每跳分别对应一个射频频率，发送时需要使用对应的射频频率。例如，发送第一同步码的第一组时，第一跳使用f0发送，第二跳使用f1发送……
为更好地理解同步信号的组成，请参见下例，参见图5，图5是本申请自组网时间同步方法一实施例中同步信号的示意图。如图5所示：
图5中，第三数量等于N，同步信号中第一同步码的数量为N2+N，第二同步码的数量为N，信息码的数量为N。第一同步码中N个第一同码为一组，一共N+1组。其中，第一同步码和第二同步码中每组使用的射频频率为均为f0～fN-1，而信息码中使用的频率为fN～f2N-1，其中，f0至f2N-1中任意两个频率均不相同。即，信息码所使用的射频频率与第一同步码、第二同步码使用的射频频率不同。
进一步地，为更好地理解同一等级中各通信设备发送同步信号的规则，请参见下例。
请参见图6和图7，图6是本申请自组网时间同步方法一实施例示出第二类以及第四类同步信号的发送情况示意图，图7是本申请自组网时间同步方法一实施例示出第三类同步信号的发送情况示意图。
如图6所示，第二类同步信号和第四类同步信号被截断了一组第一同步码。其中，图6中示出的同步信号中第三数量为5。也就是截断了0-4跳的第一同步码。其中，单个时隙包含的跳数为72跳。其中，节点1～2为自组网中同一等级的通信设备，其中，节点1至节点2的顺序通信设备的设备标识逐渐增大。节点1在时隙的第2跳(H1)开始发送同步信号，节点2在时隙中的第3跳开始发送同步信号，若存在节点3-10，且按照节点1至节点10的顺序通信设备的设备标识逐渐增大的情况下，节点3至节点5分别在时隙中的第4至6跳开始发送同步信号，节点6至节点10分别在时隙中的第32至第36跳开始发送同步信号。其中时隙中的第1跳以及31跳不会发送同步信号，可以起到缓冲的作用。至于节点6为何不从时隙中的第7至第30跳中的任一跳开始发送，原因在于，第一同步码为5个射频频率为一组，若节点6从时隙中的第7至第30跳中的任一跳开始发送，必然会使得与节点1至节点5发送的其中一个同步信号在同一跳使用了相同的射频频率，这会使得信号之间造成碰撞，因此，为避免发生碰撞，将节点6至节点10分别在时隙中的第32至第36跳开始发送同步信号。即本公开实施例中，第二类同步信号和第四类同步信号在时隙中的起始发送位置的确定方式相同。
如图7所示，节点1至节点2在自组网中属于同一等级。若同时存在节点3-5，且按照节点1至节点5的顺序通信设备的设备标识逐渐增大的情况下，节点1至节点5分别在时隙的第2、10、18、26、34跳开始发送第三类同步信号。其中，后一节点分别在前一节点发送完至少一组第一同步码之后再发送本节点的第三类同步信号。具体地，后一节点在前一节点发送完一组第一同步码之后再间隔3跳开始发同步信号。其中，这间隔的三跳用于发送同步信号节点的上一级通信设备及下一级通信设备同步，即更新自组网信息。
其中，第一通信设备在时隙中发送同步信号。第一通信设备发送的同步信号在时隙中的起始位置由以下至少一个参数决定：第一通信设备发送的同步信号的类型、第一通信设备所属的节点等级、第一通信设备的设备标识。其中，同步信号的类型包括多种，第一类同步信号仅是其中一种。节点等级包括主节点、一跳节点、二跳节点等等。通信设备的设备标识可以是通信设备的物理地址。其中，第一通信设备发送的同步信号类型与第一通信设备的设备标识决定同步信号在某一时隙中的哪个位置开始发送第一同步码，第一通信设备所属的节点等级决定第一通信设备在哪个时隙发送同步信号。例如，第一通信设备所述的节点等级为主节点，则第一通信设备在时帧的第一个时隙开始发同步信号，第一通信设备发送的同步信号为第一类同步信号时，第一通信设备可以选择从时隙的第一跳至第N跳之间的任何一跳作为起始发送位置，当然，需要保证时隙中第N跳之后的跳数大于或等于第一类同步信号的跳数，即需要大于或等于所有第一同步码、第二同步码以及信息码的跳数之和。
其中，时隙的跳数计算方式可以是预设数量倍第一类同步信号的总跳数与预设数量跳之和减去预设数量倍的第三数量。其中，预设数量等于预设节点数除以第三数量的商。若预设节点数除以第三数量的商不为整数时，则商向上取整。其中，预设节点数为预先设置的自组网中单个时隙所支持的同一等级通信设备发送同步信号的个数。其中，预设节点数大于第三数量。例如，预设节点数为10，则表示自组网中单个时隙，最多能容纳10个同一等级的通信设备发送同步信号。若第三数量为5，则预设节点数与第三数量的商为2，即预设数量为2。则时隙的跳数＝(2*40+2)-2*5，即时隙的个数为72跳。当然，这仅是时隙的一种设计方式，在其他实施例中，时隙的设计方式还可以是预设数量倍的第一类同步信号总跳数，当然，预设数量大于或等于1。只要时隙的跳数大于第一类同步信号的总跳数即可，关于单个时隙的设计方式此处不做具体规定。
其中，时帧中时隙个数的确定可以是通过预设限定的自组网能够容纳的最大数量的通信设备数量确定，使得在一帧之内能够完成自组网内所有通信设备的一次第三类同步信号的发送。即能够实现自组网内最低等级的所有通信设备发送一次第三类同步信号。
其中，在一个时帧结束之后，各通信设备重新开始执行步骤S11及之后的步骤。其中，自组网的各个通信设备在下一整个时帧均处于监听状态，即自组网中通信设备不会发送任何类型的同步信号。可选地，奇数帧自组网的各通信设备可以正常执行步骤S11及之后的步骤，偶数帧时自组网中各通信设备均处于监听状态，即整个时帧仅执行步骤S11。通过这种方式能够有更多的时间去发现是否存在另外的自组网以满足自组网合并的需要。当然，在其他实施例中，可以不以偶数或奇数进行划分，用于监听的时帧可以由主节点随机决定。
若连续几个时帧自组网中没有新的通信设备加入，则认定自组网收敛，时间同步完成，进入组网状态运行。其中，连续几个时帧的选择可以根据自组网时间要求进行确定，例如，若自组网时间要求较长，则可连续更多的时帧，若自组网时间要求较短，则可连续较少的时帧。通过连续几帧没有新的通信设备加入才认为自组网收敛可以投入使用，可以提高自组网的稳定性。
上述方案，通信设备开机之后，若检测到第二通信设备发送的同步信号，则与同步信号同步，若没有检测到则向外发送同步信号，使得其他通信设备与自己时间同步，在组网之前无需设置各个通信设备的等级，仍然能够实现自组网中各通信设备的时间同步，提高了组网的灵活性。
其中，自组网时间同步方法的执行主体可以是自组网时间同步装置，例如，自组网时间同步方法可以由终端设备或服务器或其它处理设备执行，其中，终端设备可以为电台、用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。在一些可能的实现方式中，该自组网时间同步方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
请参阅图8，图8是本申请自组网时间同步装置一实施例的结构示意图。自组网时间同步装置20包括检测模块21以及同步操作模块22。检测模块21用于第一通信设备在开机后，检测是否在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号；同步操作模块22，用于若未接收到，则确定自身为第一自组网的主节点，并发送第一类同步信号，以使接收到所述第一类同步信号的第三通信设备执行所述与第一自组网相关的同步操作；若接收到，则执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作；其中，所述同步操作包括加入相关的自组网且与所述相关的自组网的主节点进行时间同步。
上述方案，通信设备开机之后，若检测到第二通信设备发送的同步信号，则与同步信号同步，若没有检测到则向外发送同步信号，使得其他通信设备与自己时间同步，在组网之前无需设置各个通信设备的等级，仍然能够实现自组网中各通信设备的时间同步，提高了组网的灵活性。
其中，各个模块的功能可参见自组网时间同步方法实施例所述，此处不再赘述。
请参阅图9，图9是本申请电子设备一实施例的结构示意图。电子设备30包括存储器31和处理器32，处理器32用于执行存储器31中存储的程序指令，以实现上述任一自组网时间同步方法实施例中的步骤。在一个具体的实施场景中，电子设备30可以包括但不限于：微型计算机、服务器，此外，电子设备30还可以包括笔记本电脑、平板电脑等移动设备，在此不做限定。
具体而言，处理器32用于控制其自身以及存储器31以实现上述任一自组网时间同步方法实施例中的步骤。处理器32还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器32可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器32还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外，处理器32可以由集成电路芯片共同实现。
上述方案，通信设备开机之后，若检测到第二通信设备发送的同步信号，则与同步信号同步，若没有检测到则向外发送同步信号，使得其他通信设备与自己时间同步，在组网之前无需设置各个通信设备的等级，仍然能够实现自组网中各通信设备的时间同步，提高了组网的灵活性。
请参阅图10，图10是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。计算机可读存储介质40存储有能够被处理器运行的程序指令41，程序指令用于实现上述任一自组网时间同步方法实施例中的步骤。
上述方案，通信设备开机之后，若检测到第二通信设备发送的同步信号，则与同步信号同步，若没有检测到则向外发送同步信号，使得其他通信设备与自己时间同步，在组网之前无需设置各个通信设备的等级，仍然能够实现自组网中各通信设备的时间同步，提高了组网的灵活性。
在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种自组网时间同步方法，其特征在于，包括：
第一通信设备在开机后，检测是否在预设时间内接收到第二通信设备发送的同步信号；
若未接收到，则确定自身为第一自组网的主节点，并发送第一类同步信号，以使接收到所述第一类同步信号的第三通信设备执行所述与第一自组网相关的同步操作；
若接收到，则执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作；其中，所述同步操作包括加入相关的自组网且与所述相关的自组网的主节点进行时间同步。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送第一类同步信号之后，所述方法还包括：
接收到所述第三通信设备响应所述第一类同步信号而发送的第二类同步信号；
发送第三类同步信号，以使接收到所述第三类同步信号且未进行所述时间同步的第四通信设备执行与所述第一自组网相关的同步操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三类同步信号是第一时隙之后的第n个时隙发送的，其中，所述第一时隙为所述第三通信设备开始发送所述第二类同步信号的时隙，所述n大于或等于所述第三通信设备发送所有所述第二类同步信号所需的时隙数量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若接收到，则执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作，包括：
若接收到，则检测自身是否已加入所述第二自组网以外的第三自组网；
若否，则执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作；
若是，则在所述第三自组网的等级低于所述第二自组网的等级的情况下，退出所述第三自组网，并执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作；在所述第三自组网的等级不低于所述第二自组网的等级的情况下，不执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测自身是否已加入所述第二自组网以外的第三自组网，包括：检测是否已加入自组网，且已加入的自组网的主节点是否与所述第二自组网的主节点相同；若已加入自组网，且已加入的自组网的主节点与所述第二自组网的主节点不相同，则确定自身已加入所述第二自组网以外的第三自组网；
和/或，所述第二自组网和第三自组网的等级均是主节点的设备标识、主节点发送第一类同步信号的时间；
和/或，在所述退出所述第三自组网之后，所述方法还包括：
发送第四类同步信号，其中，所述第四类同步信号用于指示所述第三自组网中的节点退出所述第三自组网并执行与所述第二自组网相关的所述同步操作。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作之后，所述方法还包括：
利用接收到的同步信号，确定所述第二通信设备的节点等级，并将自身的节点等级确定为所述第二通信设备的设备等级的下一级；其中，所述主节点为最高的节点等级；
和/或，在所述执行与所述第二通信设备所在的第二自组网相关的所述同步操作之后，所述方法还包括：
发送新的同步信号，以使接收到所述新的同步信号的第五通信设备执行与所述第二自组网相关的所述同步操作；
其中，若所述第二通信设备发送的同步信号为主节点发送的第一类同步信号或非主节点发送的第二类同步信号，则所述新的同步信号为所述第二类同步信号；若所述第二通信设备发送的同步信号为由所述主节点接收到第二类同步信号而触发的第三类同步信号，则所述新的同步信号为所述第三类同步信号；若所述第二通信设备发送的同步信号为第四类同步信号，则所述新的同步信号为第四类同步信号，所述第四类同步信号用于指示退出当前加入的自组网并执行与新的自组网相关的同步操作。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述新的同步信号是在第二时隙的下一时隙发送的，所述第二时隙是所述第二通信设备发送的同步信号所在的时隙；
和/或，所述发送新的同步信号，包括：
生成包括第一数量组第一同步码的新的同步信号，其中，所述第一同步码用于指示同步信号的类别，所述第一数量组为大于1的整数；
若所述新的同步信号不为第一类同步信号，则截除所述新的同步信号中第二数量组的第一同步码，再发送截除之后的所述新的同步信号，其中，所述第二数量为小于所述第一数量的整数。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一通信设备在时隙中发送同步信号，其中，第一通信设备发送的同步信号在时隙中的起始位置由以下至少一者决定：所述第一通信设备发送的同步信号的类型、所述第一通信设备所属的节点等级、所述第一通信设备的设备标识；
和/或，所述第一通信设备发送的同步信号和/或接收到的同步信号均包括至少一组的第一同步码、至少一组的第二同步码以及至少一组的信息码，所述第一同步码用于指示同步信号的类别、第二同步码用于指示同步信号在时隙中的起始位置，所述信息码用于携带组网信息；
其中，每组所述第一同步码、每组第二同步码以及每组信息码均包括第三数量跳，且所述第三数量跳分别用第三数量个射频频率发送。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以实现权利要求1至8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法。
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