基于OMNeT的多跳無線傳感網(wǎng)絡(luò)IEEE1588時間同步優(yōu)化.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為典型的分布式網(wǎng)絡(luò)，具有自組織、部署靈活、成本低等優(yōu)勢，其最大的弱點是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性較差。時間同步是解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，盡管已經(jīng)有了較多的時間同步算法，比如NTP、FTSP及近年來提出的PTP(Precise Time Protocol，PTP)等。NTP的精度較低，通常在幾十個毫秒范圍內(nèi)，F(xiàn)TSP對通信帶寬要求較高，而IEEE1588 PTP能夠以相對較低的通信帶寬獲取較高的同步精度，有望

2、成為未來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步的標(biāo)準(zhǔn)。然而，IEEE1588 PTP是針對有線工業(yè)Ethernet設(shè)計的，對傳輸延遲的對稱性和時間戳的準(zhǔn)確性有很高的要求。如何找到合理的解決方案，將其應(yīng)用于多跳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中以提高時間同步精度尚無定論。
　　本文研究了如何構(gòu)建一個更加真實的仿真平臺來仿真PTP協(xié)議在多跳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的時間同步性能，并具此提出改善同步性能的措施。更具體地說，本文的主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)是:
　　(1)基于對無線

3、傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時鐘和PTP同步協(xié)議的分析，建立了傳感器節(jié)點的不精確時鐘模型及其離散模型，時間標(biāo)記不確定性模型以及PTP時間同步協(xié)議的狀態(tài)空間模型，且將時鐘模型轉(zhuǎn)換為狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，將PTP協(xié)議模型轉(zhuǎn)換為觀測方程，為把狀態(tài)估計技術(shù)和卡爾曼濾波技術(shù)相結(jié)合奠定了基礎(chǔ)，從而可以研究如何改進(jìn)和提高PTP同步算法。
　　(2)搭建了一個基于OMNeT的離散事件仿真器TS3(Time SynchronizationSimulator，時間同步仿真