基于沖突檢測的分簇時間同步TPSN算法研究.pdf

1、無線傳感網(wǎng)被廣泛地應用于國防、環(huán)境檢測、醫(yī)療衛(wèi)生以及交通等領域。具有實用性強、應用范圍廣、使用靈活等特點。而時間同步是無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術之一,受到越來越廣泛的關注,它是實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡中的協(xié)議、定位、數(shù)據(jù)融合以及節(jié)點數(shù)據(jù)處理等的基礎。傳統(tǒng)的時間同步技術,如NTP協(xié)議,不能適應傳感器網(wǎng)絡的通信能力和低能耗的需求,因此,針對無線傳感器網(wǎng)絡的時間同步技術成為研究熱點。
　　 本文以沖突對時間同步的影響為切入點,深入分析時間同步

2、原理,使用數(shù)學理論分析和仿真試驗相結合的方式進行了研究。首先分析了傳感器網(wǎng)絡的體系結構、傳感器節(jié)點結構和傳感器協(xié)議等,并描述了有關時間同步的基本概念,其中包括時延、分簇以及沖突等概念,為更好的分析影響時間同步的因素做鋪墊。其次對現(xiàn)有時間同步算法的分類進行了研究,對目前時間同步的研究方向做了探討,詳細闡述了發(fā)送-接收雙向時間同步協(xié)議(Timing-sync Protocolfor Sensor Networks,TPSN)算法,通過利用時

3、鐘模型數(shù)學歸納,分析到?jīng)_突對TPSN算法影響較大,本文在分簇網(wǎng)絡結構的基礎上提出了TPSN-CA算法,即利用圖論著色理論建立最大獨立集,并把獨立集間的節(jié)點劃分成不同的時隙以完成最終的時間同步,以此解決無線傳感網(wǎng)中的沖突問題。再次,對現(xiàn)有的時間同步算法公式進行了分析并適當改進。最后,對TPSN-CA算法進行了仿真,仿真結果表明,TPSN算法受沖突影響大,TPSN-CA算法利用著色原理有效的解決沖突,本文算法不僅能提高無線傳感網(wǎng)時間同步的精