無線傳感網(wǎng)絡時間同步研究進展與分析
對于TPSN算法,因為在MAC采用了加時間戳方法,因此消除了發(fā)送時間與訪問時間對誤差的影響。因此對TPSN算法式(1)、(2)就可以簡寫為式(3)、(4):
對于DMTS算法,發(fā)送節(jié)點A在T0時刻檢測到空閑,接收節(jié)點B在報文到達時刻給報文加上時間戳T1,并在調整自己的本地時間記錄之前記錄下此時的時刻為T2,在T3時間完成調整。則可以得到:
從式(7)中可以看出,TPSN同步精度高的原因是在MAC層采用打時標方式消除了發(fā)送時間與訪問時間的影響,并在消息雙方向交換時消除了傳播時間的影響。缺點是點到點之間的同步,每次只能一對節(jié)點進行時間同步,同步一次需要發(fā)送2個消息,接收2個消息,功耗較大。從式(10)可以看出DMTS同步誤差較大的原因是單播傳播,沒辦法消除Terror與Rerror的影響,但DMTS同步一次只要消耗1個發(fā)送消息,1個接收消息,功耗較低。至于FTSP同步算法比DMTS高的原因是,發(fā)送者在發(fā)送一個同步請求報文時連續(xù)標記了多個時間戳,接收者可以根據(jù)這幾個中斷時間,計算出更精確的時間偏差??梢钥闯觯琑BS完全消除了發(fā)送方的影響,只是同步一次消耗3個發(fā)送消息,4個接收消息,功耗較大。而對于HRTS與PBS算法,都是其于以上算法進行融合運用,在簇首節(jié)點與子網(wǎng)節(jié)點選擇上作了較大的改進,以降低整個網(wǎng)絡的功耗。
3 總結與展望
從以上同步算法的誤差分析比對中可以看出,每種算法都有各自的優(yōu)缺點,都適合不同的無線傳感網(wǎng)絡。精度高,相對功耗也較大。對特定的無線傳感網(wǎng)絡,選擇同步算法時應該折中考慮精度與功耗。從整體上看,近年來有關時間同步算法的研究,大部分都是基于以往典型的單跳同步算法原理,進一步從整體網(wǎng)絡中考慮誤差與功耗,結合最優(yōu)生成樹、分簇路由算法等,以平均整個網(wǎng)絡的功耗,降低節(jié)點傳輸?shù)奶鴶?shù),提高同步的精度。協(xié)作同步算法側重于提高整個網(wǎng)絡的可擴展性與健壯性,但要求節(jié)點具有相同的同步脈沖,比較困難,目前還需要進一步的發(fā)展驗證,也是未來可能很好的發(fā)展方向。本文引用地址:http://2s4d.com/article/156157.htm
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