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《無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳時(shí)間同步算法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第30卷第6期西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.30No.62010年12月JournalofXianTechnologicalUniversityDec.2010文章編號(hào):16739965(2010)0656005*無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳時(shí)間同步算法1222侯宏錄,楊朋偉,謝礦生,胡民效(1.西安工業(yè)大學(xué)光電工程學(xué)院,西安710032;2.武警西安指揮學(xué)院教研部,西安710038)摘要:針對(duì)多跳網(wǎng)絡(luò)中同步誤差累積和同步開(kāi)銷大的問(wèn)題
2、,提出了一種最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)間同步算法.通過(guò)構(gòu)造最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳遞時(shí)間同步報(bào)文來(lái)減小累積誤差和時(shí)間同步開(kāi)銷.借鑒無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步延遲測(cè)量算法的打時(shí)間戳技術(shù)進(jìn)行時(shí)間偏差估計(jì)來(lái)提高時(shí)間同步的精度.應(yīng)用結(jié)果表明:在具有33個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中,相比無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議算法,該算法的時(shí)間同步開(kāi)銷減小了2/3,引起累積誤差的關(guān)鍵路徑長(zhǎng)度減小了1/2.關(guān)鍵詞:最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);時(shí)間同步;關(guān)鍵路徑;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中圖號(hào):TP301.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法有參考廣播結(jié)構(gòu)的方法來(lái)減小時(shí)間同步過(guò)程
3、中關(guān)鍵路徑的長(zhǎng)同步(ReferenceBroadcastSynchronization,RBS)度,從而實(shí)現(xiàn)減小累積誤差和減少時(shí)間同步開(kāi)銷.[1]算法、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議(Timing受到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步延遲測(cè)量(DelaySyncProtocolforSensorNetworks,TPSN)算MeasurementTimeSynchronizationforWireless[2][3]法、FTSP(FloodingTimeSynchronizationSensorNetworks,DMTS)算法打時(shí)間戳技術(shù)的啟Protoc
4、ol)算法、基于累計(jì)時(shí)延統(tǒng)計(jì)的傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā),以及研究時(shí)間同步報(bào)文在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳播[4]數(shù)據(jù)同步算法以及基于連通支配集的時(shí)間同步規(guī)律,通過(guò)在MAC層進(jìn)行標(biāo)記時(shí)間戳及應(yīng)用累計(jì)[5]算法.這些算法都采用提高單跳同步精度、采用時(shí)延統(tǒng)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行時(shí)延估計(jì),從而及時(shí)調(diào)整和更最短路徑同步以減少跳數(shù),降低多跳誤差累積,卻正錯(cuò)誤的時(shí)間包信息,以減小累積誤差,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沒(méi)有充分利用周圍節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘信息以降低誤差隨時(shí)間的精確同步.跳數(shù)累積的速度.另外這些算法為了提高時(shí)間同步文中通過(guò)構(gòu)造最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及時(shí)估計(jì)的方的精確度,節(jié)點(diǎn)之間信息交換的次數(shù)比較多,因此法實(shí)現(xiàn)
5、了全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步.設(shè)計(jì)了一種低同步同步開(kāi)銷和節(jié)點(diǎn)功耗較大.開(kāi)銷及低累計(jì)誤差的時(shí)間同步算法.基于連通支配集的時(shí)間同步算法通過(guò)在支配節(jié)點(diǎn)之間傳遞時(shí)間同步報(bào)文,非支配節(jié)點(diǎn)只接收時(shí)1傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳時(shí)間同步算法間同步報(bào)文,從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步,由于只有支配節(jié)算法的基本思想是通過(guò)構(gòu)造拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和借鑒點(diǎn)發(fā)送時(shí)間同步報(bào)文,該算法大大減少了時(shí)間同步DMTS算法的打時(shí)間戳技術(shù),在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中傳遞開(kāi)銷,但是,該算法仍然存在著較大的累積誤差,在時(shí)間同步報(bào)文以實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步.網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)這種情況更加明顯.1.1相關(guān)概念定義為更好的減小累積誤差,受到
6、基于連通支配集的時(shí)間同步算法的啟發(fā),考慮到通過(guò)構(gòu)造最優(yōu)拓?fù)涠x1(相鄰節(jié)點(diǎn))給定圖中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn),若*收稿日期:20090505基金資助:國(guó)防基礎(chǔ)預(yù)研項(xiàng)目(B2220061084)作者簡(jiǎn)介:侯宏錄(1960),男,西安工業(yè)大學(xué)教授,主要研究方向?yàn)楣怆姍z測(cè)技術(shù)、智能控制、復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真及效能評(píng)估.Email:hlhou@sina.com.第6期侯宏錄等:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳時(shí)間同步算法561存在一條邊連接這兩個(gè)節(jié)點(diǎn),稱它們?yōu)橄噜徆?jié)點(diǎn).在指定的數(shù)組中.定義2(節(jié)點(diǎn)的度數(shù))一個(gè)節(jié)點(diǎn)在整個(gè)圖中?從區(qū)域簇首
7、節(jié)點(diǎn)集的第一個(gè)元素開(kāi)始,尋的鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)定義為該節(jié)點(diǎn)的度數(shù).找后面與它構(gòu)成一跳聯(lián)系的所有區(qū)域簇首節(jié)點(diǎn),并定義3(相鄰節(jié)點(diǎn)集)給定圖中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),將這些節(jié)點(diǎn)和這個(gè)區(qū)域簇首節(jié)點(diǎn)建立聯(lián)系.它的所有鄰居節(jié)點(diǎn)的集合定義為它的相鄰節(jié)點(diǎn)集.#尋找這個(gè)區(qū)域簇首節(jié)點(diǎn)與它構(gòu)成二跳聯(lián)系定義4(區(qū)域)給定圖中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn),它的所有區(qū)域簇首節(jié)點(diǎn),求這個(gè)節(jié)點(diǎn)和它的二跳關(guān)系的相鄰節(jié)點(diǎn)集和它本身的并集定義為區(qū)域.節(jié)點(diǎn)的共同鄰居節(jié)點(diǎn)中度最大的一個(gè),用這個(gè)度最定義5(一跳聯(lián)系)對(duì)于任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),大節(jié)點(diǎn)把這個(gè)區(qū)域簇首節(jié)點(diǎn)和其二跳關(guān)系節(jié)點(diǎn)建如果其中一個(gè)是另一個(gè)的鄰
8、居節(jié)點(diǎn)成立,則稱它們立聯(lián)系.構(gòu)成一跳聯(lián)系.?執(zhí)行完上面的步驟后,形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓定義6(二跳聯(lián)系)對(duì)于任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),撲結(jié)構(gòu),將這個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中原來(lái)構(gòu)成一跳聯(lián)系的節(jié)如果它們不構(gòu)成一跳聯(lián)系,并
