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1、第26卷第5期計(jì)算機(jī)仿真2009年5月文章編號(hào):1006-9348(2009)05-0121-04一種低開(kāi)銷的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法俞家安,陳曉輝,王衛(wèi)東(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子工程與信息科學(xué)系,安徽合肥230027)摘要:低開(kāi)銷是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法的重要技術(shù)要求之一。為了降低同步過(guò)程中的通信開(kāi)銷,提出了一種基于部分廣播的低開(kāi)銷無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法。算法基于TPSN算法的分層思想,利用節(jié)點(diǎn)的距離信息,選擇當(dāng)層節(jié)點(diǎn)的部分相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行下一層的等級(jí)廣播,從而有效地降低同步過(guò)程中的通信開(kāi)銷。分析了在不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度下廣播信息包數(shù)與等級(jí)廣播距離的關(guān)系,得到了
2、不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度下的最優(yōu)等級(jí)廣播距離。仿真結(jié)果表明,與TPSN算法相比,在相同的同步精度下,算法能顯著地降低高密度無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的開(kāi)銷。關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);時(shí)間同步;低開(kāi)銷中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BALowOverheadTimeSynchronizationAlgorithmforWirelessSensorNetworksYUJia-an,CHENXiao-hu,iWANGWei-dong(DepartmentofElectronicEngineeringandInformationScience,UniversityofSciencean
3、dTechnologyofChina,HefeiAnhui230027,China)ABSTRACT:Lowoverheadisanimportantrequirementoftimesynchronizationalgorithmofwirelesssensornet2works.Inthispaper,alowoverheadtimesynchronizationalgorithmisproposedforreducingcommunicationoverheadinsynchronizing.Thisalgorithm,whichisbasedonthelev
4、eldiscoverymechanismusedinTPSN,onlyselectsfrac2tionalnodesinthebroadcastingareaofthecurrentlevelnodeasthenextlevelbroadcastinitiatenodes.Asaresult,theoverheadoftimesynchronizationisreducedeffectively.Theselectionofnextlevelbroadcastinitiatenodesisac2cordingtodistanceinformationofcurren
5、tlevelnodes.Therelationshipbetweennumberofbroadcastpacketsandlevel-broadcastdistanceindifferentnodedensityofnetworksisalsoanalyzed.Andthebestlevel-broadcastdistanceinvariousnodedensityofnetworksisgiveninthepaper.Finally,simulationworksvalidatethatthealgorithmgreatlyre2ducesthenumberofb
6、roadcastingpacketsfortimesynchronizationinhighdensitywirelesssensornetworks,whilethesynchronizationprecisionisequivalentcomparedwithTPSN.KEYWORDS:Wirelesssensornetworks;Timesynchronization;Lowoverhead1引言種時(shí)間同步算法,大致分為以下幾類:1)接收節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近幾年一個(gè)新興的研究熱點(diǎn),可廣泛點(diǎn)之間的同步,如RBS,利用/第三方0節(jié)點(diǎn)消除發(fā)送端延[3
7、][4]應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制等領(lǐng)域。在無(wú)線傳感器網(wǎng)遲的影響;2)信息交換的同步,如TPSN、LTS和Tiny-[5]絡(luò)中,無(wú)論是傳感器數(shù)據(jù)融合、傳感器節(jié)點(diǎn)自身定位還是傳Sync,通過(guò)信息的交換來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的同步;3)接收節(jié)點(diǎn)感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)同工作都要求節(jié)點(diǎn)間保持時(shí)間同步。因此,時(shí)[6]與發(fā)送節(jié)點(diǎn)的單向同步,如DMTS和FTSP,通過(guò)估計(jì)信息[1]間同步已成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于無(wú)在信道傳播過(guò)程中延時(shí),只發(fā)送一條廣播信息即可實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單性,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)間的同步;4)混合算法,如HRTS[7],結(jié)合了RBS和TPS
