动态拓扑结构下大规模多跳无线传感器网络时间同步研究

发布时间：2023-11-23 19:42

　　随着大规模无线传感器网络应用逐渐增多,现有的单跳时间同步协议不能满足良好的时间同步精度要求。为了减少多跳网络中节点误差累计严重、网络拓扑动态变化、节点稳定性不一的问题,文中提出了一种基于动态拓扑和广播筛选的时间同步协议(A Design of Time Synchronization Protocol Based on Dynamic Topology and Broadcast Selection,DTBS)。本协议在时间同步的过程中不采用固定拓扑传播信息,而是通过节点对上一层广播消息中动态选择性能更稳定、跳数更低的优质父节点进行时间同步,降低多跳造成的时间误差累计,每个同步周期均会重新选择父节点,从而保证网络拓扑结构产生变化情况下,绝大多数节点仍能与网络保持时间同步。广播筛选过程中,节点产生多次时间突变则判定节点为劣质节点,取消其发送周步信息的资格,仅作为末端节点接收其他节点的同步信息,性能稳定的节点中,通过设定阈值作为判断节点成为优质节点的资格,优质节点可继续向下层发送同步信息,保证下跳节点的时间同步精度的同时还降低了网络内信息发送数量,从而减少网络能耗。在NS2仿真平台上进行的...

【文章页数】：43 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 无线传感器网络的发展背景及应用现状
        1.1.1 无线传感器网络的发展背景
        1.1.2 无线传感器的特点及应用
        1.1.3 发展方向
    1.2 无线传感器网络中时间同步的研究背景及现状
        1.2.1 无线传感器网络中时间同步研究的研究背景及意义
        1.2.2 时间同步研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 无线传感器网络的时间同步原理概述
    2.1 时间同步的时钟模型
    2.2 时间同步的数学原理
    2.3 时间同步误差因素分析
第3章 无线传感器网络中时间同步协议概述
    3.1 无线传感器网络时间同步协议设计原则
    3.2 无线传感器网络时间同步协议分类
        3.2.1 双向消息交换同步机制
        3.2.2 单向广播同步机制
        3.2.3 新型时间同步协议
    3.3 经典的时间同步协议的性能分析
第4章 基于动态拓扑和广播筛选的时间同步协议
    4.1 协议方案提出的背景
    4.2 基于动态拓扑和广播筛选的时间同步协议原理
        4.2.1 动态拓扑的协议实现
        4.2.2 广播筛选的协议实现
        4.2.3 节点失联的处理
    4.3 时间同步协议性能分析
    4.4 时间同步协议的实验仿真及仿真结果分析
        4.4.1 仿真平台及仿真环境介绍
        4.4.2 仿真实验结果及分析
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3866076