親が不明なサブフィールドを並べ替える

.aggregation()を使用して実行してみてください

> db.mycollecion.aggregate([
                            {$unwind: '$connections'}, 
                            {$sort: {'connections.time': 1}}, 
                            {$group: {
                                      _id: '$_id',
                                      connections: {$push: '$connections'}
                                     }
                            }]);