無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中精確魯棒的時(shí)間重構(gòu)算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包時(shí)間的重構(gòu)具有重要的作用。在以往的研究中，數(shù)據(jù)包時(shí)間的重構(gòu)主要是通過(guò)在傳感網(wǎng)中運(yùn)行全網(wǎng)時(shí)間同步協(xié)議來(lái)獲得的。然而，在全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行時(shí)間同步協(xié)議要求網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)送一定數(shù)量的控制包，給通信資源極度受限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)帶來(lái)較大的通信開(kāi)銷。本文提出了一種名為ART的方法來(lái)完成數(shù)據(jù)包時(shí)間的重構(gòu)。ART方法基于多跳時(shí)間戳機(jī)制避免了發(fā)送同步控制包的開(kāi)銷，同時(shí)利用時(shí)間戳的一致性來(lái)精確魯棒的重構(gòu)數(shù)據(jù)包時(shí)間，該方法主要包括三

2、部分內(nèi)容:用于獲得數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)間的多跳時(shí)間戳機(jī)制，用于識(shí)別數(shù)據(jù)包中正確時(shí)間戳的高魯棒性識(shí)別算法和用于恢復(fù)數(shù)據(jù)包中錯(cuò)誤時(shí)間戳的高精度恢復(fù)算法。
　　論文的主要貢獻(xiàn):
　　(1)提出了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多跳時(shí)間戳機(jī)制，用于在多跳網(wǎng)絡(luò)中對(duì)齊節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間。該機(jī)制累積數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲并將其值記錄在數(shù)據(jù)包末尾，通過(guò)數(shù)據(jù)包的傳遞實(shí)現(xiàn)發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)時(shí)間對(duì)齊的目的。由于該機(jī)制利用數(shù)據(jù)包收發(fā)中的SFD來(lái)對(duì)齊收發(fā)節(jié)點(diǎn)并計(jì)算單跳的傳

3、輸延遲，在實(shí)現(xiàn)高精度的同時(shí)也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。
　　(2)提出了一種魯棒的錯(cuò)誤時(shí)間識(shí)別算法，用于識(shí)別時(shí)間戳機(jī)制中出錯(cuò)的時(shí)間。該算法利用正確時(shí)間之間具有的一致性構(gòu)建一個(gè)最大團(tuán)，不在最大團(tuán)中的時(shí)間即為錯(cuò)誤的時(shí)間。由于一致性定義中考慮了時(shí)鐘偏移的影響，ART識(shí)別算法相比于基于閾值的算法具有高魯棒性。
　　(3)提出了一種精確的錯(cuò)誤時(shí)間恢復(fù)算法，用于恢復(fù)錯(cuò)誤的時(shí)間戳。該算法利用硬件時(shí)鐘偏移的上限推導(dǎo)正確時(shí)間的范圍，根據(jù)該范圍估算錯(cuò)誤時(shí)間