无线自组织网络时间同步技术研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目无线自组织网络时间同步技术研究学科专业通信与信息系统学号201521010412作者姓名宋晓雪指导教师阎波分类号密级注1UDC学位论文无线自组织网络时间同步技术研究（题名和副题名）宋晓雪（作者姓名）指导教师阎波教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统提交论文日期2018.3.26论文答辩日期2018.5.21学位授予单位和日期电子科技大学20

2、18年6月答辩委员会主席评阅人2RESEARCHONTIMESYNCHRONIZATIONINWIRELESSADHOCNETWORKAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaCommunicationandInformationSystemsDiscipline:SongXiaoxueAuthor:Prof.YanBoSupervisor:SchoolofInformationandCommunicationSchool:Engi

3、neering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方夕卜，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表本谢意。作者签名：黑说令曰期：年Ｚ月少曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘

4、，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）：作者签名导师签名：曰期：＞年月／曰丨？／笋４摘要摘要无线自组织网络是一种无中心架构的网络，具有多跳、动态拓扑的特点。这些特点给网络部署以及通信扩展带来了极大的便利，也给相关技术创造了巨大的困难。无线自组织网络的时间同步技术就是一个难点，从延时、同步精度、网络碰撞率等性能方面影响着网络的运行效率。本文分别在同步延迟

5、以及洪泛广播时间同步算法方面进行了改进，让时间同步技术能够适应无线自组织网络。论文针对载波侦听多路访问/冲突避免（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance,CSMA/CA）环境下的时间同步退避算法进行了优化，采用动态加权线性退避算法，综合考虑退避参数中的退避次数和退避指数，根据无线自组织网络的拓扑结构变化及网络拥塞情况，对两个参数进行动态调整。为了同时兼顾网络的动态性以及节点竞争信道的退避时间情况，对前5次退避进行动态加权，通过比较当前和加权后的退避次数来对退避指数进行调整。仿真

6、结果表明，相比于CSMA/CA以及OrderGain算法，本文算法大大降低了访问延迟。论文改进了一种基于均值补偿的偏差估计算法。为了减小同步误差，该算法先对异常值进行判断处理，然后在洪泛广播时间同步协议的基础上利用局部加权线性回归对频偏和相偏进行估计。算法对传输中的处理延迟进行极大似然补偿，能够保证样本的准确性。最后对频偏进行均值补偿，在周期同步中降低了频偏的波动性。仿真结果表明，在节点数为36的网络中，本文算法的最大同步误差比Improve-FTSP平均降低了1.5s左右。论文改进了一种分簇型FTSP网络模型。FTSP算法在同步时

7、每个节点都会参与广播同步分组，使得网络中出现较多的冗余分组，碰撞也较频繁。而本文算法只允许被选为簇首的节点才广播分组，其它节点只接收不广播，降低了网络中的同步分组数量。仿真结果表明，本文算法参与广播同步分组的节点数比FTSP降低了50%左右。关键词：无线自组织网络，时间同步，分簇网络，洪泛广播IABSTRACTABSTRACTMobileadhocnetworksisacenterlessnetworkwithmulti-hopanddynamictopology.Thesefeaturesbringgreatconveniencet

8、onetworkdeploymentandcommunicationexpansion,butalsobringgreatchallengestorelatedtechnologies.Thetimesynchroniz