基于等级层次结构的TPSN算法改进.pdf

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1、第25卷第5期传感技术学报Vo1．25No．52012年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav2012ImprovementBasedontheHierarchicalLevelsStructureoftheTPSNAlgorithmaTAOZhiyong，HUMing(1．SchoolofElectronicandInformationEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，HuludaoLiaoning125105，China；2

2、．InstituteofGraduate，LiaoningTechnicalUniversity，HuludaoLiaoning125105，China)Abstract：TimesynchronizationisanimportantsupporttechnologyofWSN(WirelessSensorNetwork)，andplaysanirreplaceablero]einthedevelopmentofWSN．ImprovedalgorithmofTPSNthatisbasedonthehierarch

3、icallevelsstructureisproposed：Intheleveldiscoveryphase，usingthedistancebetweennodeslimitspartofnodesbroadcast，toreducethepacketssend．Meanwhile，inthesynchronizationphase，combiningunidirectionalreferencebroadcastandpair—wisemechanism，SOthatonlyonenodeinbroadcast

4、domainneedstimesynchronization，andalsogreatlyreducesthemessages；Finally，thisalgorithmearrysouttime—frequencycorrection，ensuringtheaccuracyofsynchronizationforthenode．ImprovedAlgorithmofTPSNcombiningtheseideasdoesnotonlyensureaccuracyofsynchronization，butalsosa

5、veenergyconsumptionforWSN．Keywords：WSN；timesynchronization；TPSN；hierarchicallevels；unidirectionalbroadcast；pair—wisemechanism；~equeneyoffsetEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．05．025基于等级层次结构的TPSN算法改进术陶志勇，胡明(1．辽宁工程技术大学电子与信息工程学院，辽宁葫芦岛125105；2．辽宁工程技术大学研究

6、生学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：时间同步是无线传感器网络的重要支撑技术，对WSN的发展起着不可替代的作用。提出了基于等级层次结构的改进TPSN算法：此算法在层次建立阶段采取等级广播，在同步阶段采取单向广播同步机制和双向成对同步机制，获得相对较少的报文开销：此算法最后进行了时间频率偏移校正，以保证节点的同步精度。改进TPSN算法将这些思想结合在一起，不仅保证了WSN的同步精度，也节约了能量消耗。关键词：无线传感器网络；时间同步；TPSN；等级层次；单向广播；双向同步；频率偏移中图分类号：TP393文献标识码：A

7、文章编号：1004—1699(2012)05-0691-05随着现代微电子技术、MEMS、SoC、纳米材料、为了保证网络的同步精度，提高网络的能量有无线通信、计算机网络技术等的进步以及互联网的效性．在TPSN的基础上提出了采用基于等级广播迅猛发展，促进了低成本、低功耗的微型多功能传感的单向广播同步和双向成对同步对节点问的频率偏器的快速发展⋯。无线传感器网络是一种能在事移进行修正．结合已有的MAC层的时间戳处理方先没有构建网络基础设施的环境下，由传感器节点法．建立一套基于等级层次结构的时间同步方法。临时组成的一种自组

8、织、自管理的网络。1TPSN算法简介无线传感器网络属于分布式系统，网络中单个节点的能力非常有限，整个系统所要实现的功能需经过国内外研究人员的不懈努力进行深入的研要网络内所有节点相互配合完成，时间同步是节点究．提出了很多种时间同步算法：RBS、TPSN、DMTS合作的基础，影响无线传感器网络自身协议的运行和PFSP等。其中RBS算法是基于单向广播机制，及其应用