基于沖突檢測的分簇時(shí)間同步TPSN算法研究.pdf

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

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

3、鐘模型數(shù)學(xué)歸納,分析到?jīng)_突對TPSN算法影響較大,本文在分簇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了TPSN-CA算法,即利用圖論著色理論建立最大獨(dú)立集,并把獨(dú)立集間的節(jié)點(diǎn)劃分成不同的時(shí)隙以完成最終的時(shí)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(shí)間同步算法公式進(jìn)行了分析并適當(dāng)改進(jìn)。最后,對TPSN-CA算法進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)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(shí)間同步的精