一种节能的无线传感器网络多跳自适应时间同步算法.pdfVIP

第26卷 第 11期 传 感 技 术 学 报 V01．26 N0．11 2013年 11月 CHINESEJOURNALOFSENSORSAND ACTUATORS NOV．2013 OneofEnergyEfficientWirelessNetworksMulti-HopAdaptiveTimeSynchronizationAlgorithm WANG Yue ，WAN Hong (ChongqingUniversityofTechnologytheSchoolofComputerScienceandTechnology，Chongqing400054，China) Abstract：Researchingthelong—term effectiveenergytimesynchronizationprotocolisakeystrategyforsuccessfulde- ploymentofthevitalityofwirelesssensornetworks．Thisproposesalow—powermulti—hopadaptivetimesynchronization algorithm(theMATS：Multi—hopadaptivetimesynchronization)．Thealgorithmdesignsaflexiblemechanismtoadjust thesynchronizationmode，re—synchronizationcycle，andeachpairofnodesynchronizationbeaconnumber，andusing themaximum likelihoodestimationprincipleatthesametimeonthenodeclockoffsetandfrequencyoffsetestimatea． chievedwithminimum energylosstothecompletion ofalong—term，network—widetimesynchronizationpurposes．At last，theimprovedalgorithm isverifiedthroughmathematicalanalysisandsimulationmethods． Keywords：timesynchronization；wirelesssensornetwork；heavysynchronizationcycle；minimum eneryg loss EEACC：7230 doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．11．017 一 种节能的无线传感器网络多跳 自适应时间同步算法木 王 越 ，万 洪 (重庆理工大学计算机科学与技术学院，重庆 400054) 摘 要：研究能量长期有效的时间同步协议是成功部署生命力强的无线传感器网络的一项关键策略，对此，提出一种低能耗的 多跳 自适应时间同步算法MATS(Multi—HopAdaptiveTimeSynchronization)，该算法设计了一套灵活的机制来调整同步模式、全网 重同步周期以及每对节点同步时的信标数，并且利用最大似然估计原理同时对节点的时钟偏移和频率偏移进行估计 ，达到用最 小的能量损耗完成长期的、全网的时间同步的目的，最后通过数学分析和仿真的方法对所提出的改进算法进行了验证。 关键词 ：无线传感器网络；时间同步；重同步周期；最小能量损耗 中图分类号：TP393 文献标识码 ：A 文章编号：1004—1699(2013)11—1557—07 时间同步是无线传感器网络的一项关键技术’它 式系统中，时钟必须进行定期同步调整。 为分布式系统提供了一个共同的时间基准，对于保持 另外，在无线传感器网络中，网络节点成功部署 数据的一致性、协调性及执行相关的基础操作，如能 后，节点不易收回，所以可以认为传感器网络的寿命 量管理、网络安全性、数据融合和调度等都具有重要 取决于电池