無線傳感器網(wǎng)絡時間同步和網(wǎng)絡優(yōu)化的研究.pdf

1、融合了傳感器、嵌入式計算、網(wǎng)絡和無線通信四大技術的無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)是一種全新的信息獲取和處理技術，時間同步技術是WSN的一項關鍵支撐技術，WSN的很多應用如TDMA調(diào)度、協(xié)同休眠、定位、數(shù)據(jù)融合等都需要網(wǎng)絡中的節(jié)點時鐘保持同步。由于傳感器節(jié)點是能量受限的，降低能耗是設計WSN協(xié)議要考慮的最重要的目標之一。傳輸質(zhì)量和網(wǎng)絡壽命是衡量能量受限的多跳無線傳感器網(wǎng)絡性能的重要指標，合適的MAC協(xié)議可以降低能耗，延長網(wǎng)絡壽命。
　　首

2、先，本文深入的研究了傳感器網(wǎng)絡時間同步基本概念和現(xiàn)有經(jīng)典時間同步機制，并分析和總結(jié)了經(jīng)典同步機制的優(yōu)缺點。經(jīng)典時間同步機制可分為三類：基于接收者—接收者的同步機制如 RBS；基于發(fā)送者—接收者的同步機制如TPSN、LTS；基于發(fā)送者的同步機制如DMTS、FTSP。
　　其次，在現(xiàn)有同步機制的基礎上提出一種新的基于分簇的低功耗多跳傳感器網(wǎng)絡同步機制。該機制結(jié)合了單向廣播同步機制和雙向成對同步機制，在不引起同步滯后的前提下顯著的減小了

3、同步報文的開銷。在分級網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)基礎上，提出一種分簇算法將LCTS擴展到多跳網(wǎng)絡中，并對時鐘漂移進行補償，保證了一定的精度。對本機制進行了誤差和能耗分析，在Simsync平臺上進行了仿真實驗，并與已有的典型算法進行了比較。
　　最后，基于跨層設計的思想，聯(lián)合考慮擁塞控制、沖突控制和能耗控制，用以求解傳輸層源端速率、MAC層鏈路訪問概率和網(wǎng)絡層節(jié)點壽命的最優(yōu)值，來達到最大化網(wǎng)絡效用和網(wǎng)絡壽命的折中。通過變量代換將非凸和不可分離的原問題