本发明公开了一种适用于多跳无线传感器网络的主从同步方法。该方法在初始化阶段，要求全网节点采用分布式的方式建立分级结构，并获取各自所属的级别，以及父节点和子节点信息。同步阶段，由网络中的根节点开始，各级父节点逐级广播同步请求帧，发起同步过程，并通过二维离散马尔可夫链模型求解得到不同子节点数条件下竞争退避窗口的最佳取值，同时将该值捎带告知子节点。子节点接收到同步请求帧后，根据最佳竞争退避窗口大小竞争回复同步应答帧。父节点接收到同步应答帧后，计算出与子节点之间的时间偏差，并通过同步确认帧将时间偏差告知子节点。子节点接收到同步确认帧后调整本地时间，完成同步过程。EXata中的仿真结果证明了该方法的有效性。