无线传感器网络比对广播时间同步算法.pdf

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1、第22卷第12期传感技术学报Vo1．22No．122009年l2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．2009Pair-wiseBroadcastTimeSynchronizationAlgorithmforWirelessSensorNetworkswUChengwei。HUANGWenjun(InstituteofCyber-SstemsandControl，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，ChinaAbstract：Thispaperproposesalowoverhead

2、andenergy-efficienttimesynchr0nizationalgorithmPBTS(Pair-wiseBroadcastTimeSynchronization)，whichcombinespair-wisemethodwithreferencebroadcast．Inthisalgorithm，themasternodecommunicateswithoneslavenoderandomlyinbroadcastdomainbypair-wisemethodtoacquirethemessagedelaybetweenitsslaven

3、odesanditself，andthenutilizesthebroadcastpropertyofwirelesschanneItorealizetimesynchronizationofallslavenodesinitsbroadcastdomain，whichreducesthetotalnumberofmessagesexchangedfortimesynchronization．Afactorofmessagedelayupdatecircleisalsoproposedtoincreasetheconfigurablepropertyofa

4、lgorithmandfurthertoreducesynchroniza—tionoverhead．PerformanceanalysespresentedinthispaperdemonstratethatPBTSalgorithmcanreducesynchronizati0noverheadandacquirerelativelyhighsynchronizationprecision．Finally，theperformanceofthisalgorithmistested．Keywords：wirelesssensornetworks；time

5、synchronization；pair-wisesynchronization；broadcastsynchroni-zation；messagedelayupdatecirclefactorEEACC：7230无线传感器网络比对广播时间同步算法吴成伟，黄文君(浙江大学智能系统与控制研究所，杭州310027)摘要：针对无线节点自身资源有限的特点，结合比对同步方法和广播方法，提出了一种低开销的比对广播时间同步算法(PBTS)。该算法中，主节点通过与其广播域内任意一个从节点进行分组比对交互获得主从节点分组延迟时间，并利用无线信道的广播特性实现主节点广播域内所

6、有节点的时问同步，减少了同步分组数量。同时该算法设计了分组延迟时间更新周期因子，增加了算法的可配置性，进一步减少了同步过程开销。性能分析表明该算法能有效的减少同步过程开销，并能获得较高的时间同步精度。最后通过实验验证了该算法的性能。关键词：无线传感器网络；时间同步；比对同步；广播同步；分组延迟时间更新周期因子中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1004-1699(2O09)12-1789-06时间同步是无线传感器网络的一项重要支撑技代表；TPsN[、TS／MS~。]是比对同步方法的典型代术，对于保持数据的一致性、协调性及执行相关的基表。广播方法能去

7、除发送节点引入的时间误差对同础操作，如能量管理、网络安全性、数据融合和调度步精度的影响，但有的算法在节点数量较多时容易等都具有重要意义引。国内外专家学者对该领引起“广播风暴”问题，如RBS算法，有的算法对硬进行了诸多深入研究，提出了多种时间同步件平台依赖性较强，如DMTS算法和FTSP算法。法。纵观这些算法发现广播方法和比对同步方比对同步方法精度较高(TPsN算法同步精度近似法(pair-wise)是同步算法普遍采用的两种基本方为RBS算法的两倍[7])，但由于每个从节点都要与法。RBSE、DMTSc3、FTSPE是广播方法的典型主节点进行分组交互，同步开

8、销较大。从能量有效收稿日期：2009—07—22修改日期：2009