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《基于擴散機制的無線傳感器網(wǎng)絡時間同步協(xié)議》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第11期孫德云等：基于擴散機制的無線傳感器網(wǎng)絡時間同步協(xié)議·49·基于擴散機制的無線傳感器網(wǎng)絡時間同步協(xié)議孫德云，沈杰，劉海濤（中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所無線傳感器網(wǎng)絡與通信重點實驗室，上海200050）摘要：針對當前無線傳感器網(wǎng)絡時間同步協(xié)議普遍存在抗毀能力不足的缺陷，提出了一種基于擴散機制的無線傳感器網(wǎng)絡時間同步協(xié)議，全局時間通過鄰居節(jié)點間定時隨機交換時戳信息維護，取消同步發(fā)起節(jié)點在同步網(wǎng)絡中可能帶來的不安全隱患，實現(xiàn)同步網(wǎng)絡拓撲最優(yōu)。同時利用容錯、時分等策略進一步提高同步網(wǎng)絡的抗毀性能。通過對典型無線傳感器節(jié)點的實際測試表明，該協(xié)議在抗毀能力、同步精度、可擴
2、展能力等方面均取得了較好結果。關鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡；時間同步；抗毀；安全；擴散機制中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1000-436X(2008)11-0040-10Diffusion-basedtimesynchronizationprotocolforwirelesssensornetworksSUNDe-yun,SHENJie,LIUHai-tao(KeyLab.ofWirelessSensorNetwork&Communication,ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology,Chin
3、eseAcademyofSciences,Shanghai200050,China)Abstract:Thelackofsurvivabilityintypicalwirelesssensornetwork(WSN)synchronizationprotocolsleadstoinnovationinthishottopic,thediffusion-basedtimesynchronizationprotocol(DTSP)makesnodesmaintainthemselvesontoaglobaltimeconsensusvialocalexchangesoftime
4、stampinformation.DTSPcancelsthesynchronizationrootexistinginmostprotocolswhichmaycausesecurityproblems,byutilizingtime-divisionandfault-tolerancetechnology,thesurvivabilityisenhancedfurther.ApplingDTSPwithtypicalWSNnodes,experimentsgiveexcellentresultsinsurvivability,precisionandscalabilit
5、y.Keywords:wirelesssensornetworks;timesynchronization;survivability;security;diffusion第11期孫德云等：基于擴散機制的無線傳感器網(wǎng)絡時間同步協(xié)議·49·1引言收稿日期：2008-05-21；修回日期：2008-10-11基金項目：國家高技術研究發(fā)展計劃（“863”計劃）基金資助項目（2007AA01Z2A8）FoundationItem:TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(200
6、7AA01Z2A8)時間同步在無線傳感器網(wǎng)絡中存在如下需求：對于網(wǎng)絡應用，作為溝通物理世界和計算世界橋梁的傳感器網(wǎng)絡，需要能夠有效區(qū)分物理世界事件發(fā)生的先后次序，為多傳感器節(jié)點融合提供時間要素，一個極端的例子是利用同步網(wǎng)絡對狙擊手位置進行自動探測[1]，該應用需要微秒級的同步精度；對于網(wǎng)絡本身，以能量有效性作為首要約束條件的無線傳感器網(wǎng)絡需要節(jié)點間充分協(xié)同睡眠以延長網(wǎng)絡生存周期，Liskov強調(diào)時間同步是通過以本地計算代替通信能量消耗的方式改進分布式網(wǎng)絡性能[2]，時間同步強調(diào)的是節(jié)點間調(diào)度的無縫連接。2相關工作分析資源受限無線傳感器網(wǎng)絡本身有別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的屬性：低成本、低
7、功耗節(jié)點，短距、多跳、不可靠無線鏈路，無基礎設施網(wǎng)絡，使得NTP(network第11期孫德云等：基于擴散機制的無線傳感器網(wǎng)絡時間同步協(xié)議·49·timeprotocol)、GPS(globalpositionsystem)等一類傳統(tǒng)時間同步技術無法直接應用于無線傳感器網(wǎng)絡[3]。自2002年JeremyElson與KayRomer提出和闡述無線傳感器網(wǎng)絡中的時間同步[4]這一研究課題以來，出現(xiàn)了眾多關于無線傳感器網(wǎng)絡時間同步的協(xié)議，比較著名的協(xié)議如RBS(referencebroadcastsynchroniza
