多层动态分簇的WSN时间同步算法*

杜永文,冯 珂,彭 冲

(兰州交通大学电子与信息工程学院,兰州 730070)



多层动态分簇的WSN时间同步算法*

杜永文*,冯 珂,彭 冲

(兰州交通大学电子与信息工程学院,兰州 730070)

无线传感器网络受多跳传输延迟和节点中的晶振准确度的影响,造成时间同步误差较大。为了减小同步误差,传统解决方法提高了同步算法的频率,这使得算法面临两个问题:①通信能耗较高;②精度与能耗之间的不平衡。针对以上问题,结合单向广播机制和双向成对机制,提出一种多层动态分簇的无线传感器网络时间同步算法。采用节点分层策略减少了同步通信开销;采用同步误差补偿机制降低了算法同步误差的影响,使用时钟补偿机制减少了传感器节点运行的累积误差。实验测试表明:在保证精度的前提下,本算法降低了同步次数,减少了同步通信开销,从而延长了网络的生命周期。

无线传感器网络;时间同步;传输延迟;晶振

无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)是一种分布式的自组织网络,时间同步作为关键技术之一发挥着重要作用。传感器网络内部节点只有保持时间同步,才能互相协作完成相应的任务。数据融合、节点定位、休眠周期的同步、介质访问控制(MAC)链路调度等都需要统一的时钟基准。所以研究一种精准、高效的时间同步算法具有重要的科研意义和实用价值。

目前常用的无线传感器网络时间同步算法主要可分为2类:单向广播同步和双向成对同步。单向广播时间同步……