论文部分内容阅读
无线传感器网络是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息系统,具有广阔的应用前景,是目前非常活跃的一个领域。时间同步作为无线传感器网络的基础构件之一,不仅是无线传感器网络各种应用正常运行的必要条件,并且同步精度直接决定了其他服务的质量。但由于无线自组网特有的属性和设计要求,传统的时间同步技术如NTP(Network Time Protocol)和GPS(Global Position System)授时因复杂度、能量及尺寸等因素无法应用在传感器网络中,这使无线传感器网络时间同步的研究工作遇到了很多新的挑战,于是无线传感器网络中的时间同步技术就成为一个新的研究热点。本文是围绕无线传感器网络时间同步算法展开研究的。我们通过分析几种具有代表性的时间同步协议,发现现存的协议在单跳网络中已经具有很强的工程实用性,能够满足大多数场合的需要。但是,在多跳的环境中,由于要构建一定的拓扑结构,所以导致报文开销过大,网络的健壮性和扩展性不好。因此我们通过对洪泛时间同步协议(Flooding Time Synchronization Protocol,FTSP)的分析提出了自己的改进算法:优化的洪泛时间同步协议(Optimized-FTSP)。在这个协议中我们主要做了两方面工作:⒈通过分析时间同步数据包的洪泛过程,我们把多点中继集引入了洪泛时间同步协议,大大减少了洪泛节点的数目,消除了大量冗余数据包。⒉我们发现时间同步阶段和路由阶段有很多重复的报文发送现象,通过把时间同步与路由过程结合起来,利用路由阶段的信息来进一步减少了报文发送量。最后,我们通过仿真验证了这种改进算法的可行性:有效减少洪泛节点的数量和整个时间同步过程中的报文发送量,当进行多次时间同步周期时,这种算法的性能表现更好。在本文的最后,对全文做了总结。