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无线传感器网络时间同步协议的改进策略
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:《计算机学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室,北京100080, [2]合肥工业大学计算机与信息学院,合肥230009, [3]中国科学院研究生院,北京100039
  • 相关基金:本课题得到国家“八六三”高技术研究发展计划项目基金(2006AA01Z223,2006AA012225)、国家“九七三”重点基础研究发展规划项目基金(2005CB321604)、国家自然科学基金(90207002)资助.
中文摘要:

鉴于NTP和无线传感器网络时间同步协议的相似性,提出把NTP中的时间过滤、时间选择和时间组合算法简化后应用于无线传感器网络时间同步协议中以提高同步精度的策略.作为例证,将时间组合算法简化后引入BTS协议中.模拟的结果表明:在由81个Mica 2节点组成的8跳网络内,除抗拒节点的同步误差保持不变外,其余节点的同步误差减小至改进前的67.70%~91.58%;具有相同跳距的节点的平均同步误差随跳距的增加率由19.8减小至15.5μs/跳;同时没有额外的报文开销.理论分析表明:同步精度的提高得益于应用时间组合算法所导致的节点时间偏移量均方差的减小.

英文摘要:

Taking the similarity between NTP(Network Time Protocol) and time synchronization protocol in WSN(Wireless Sensor Networks) into consideration, the authors propose a strategy of introducing simplified algorithms in NTP such as clock filtering, clock selection and clock combining algorithm into WSN to improve synchronization precision. As a proof, a simplified clock combining algorithm in NTP is introduced into BTS(Broadcast Time Synchronization) protocol. Simulation result reveals that in a 8-hop network consist of 81 Mica2 sensor nodes, the synchronization error of every sensor node varies from 67, 70% to 91.58% of that in BTS, except for some resister nodes whose synchronization errors keep unchanged. For all sensor nodes with same hop distance from the time beacon node, the ratio of their average synchronization error to hop distance switches from 19.8 to 15.5μs per hop. Furthermore, these improvements cost no extra wireless transmissions. Theoretical analysis shows that these improvements are due to the decrease of the standard deviation of the node's time offset with the time beacon, which is the result of the applying time combination algorithm.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433