無線軀體傳感器網(wǎng)絡(luò)中低能耗的時間同步算法
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本文提出_的改進(jìn)算法比TPSN算法的同步開銷要小得多，并隨相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加，其同步開銷的差別越大。如圖1所示。這是因為改進(jìn)算法中每層只有一個基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，層間同步過程需兩個消息交換的開銷，而基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)與本層的其他節(jié)點(diǎn)只需要一個消息開銷，而TPSN算法則需要2倍于節(jié)點(diǎn)數(shù)的開銷。顯然，改進(jìn)算法明顯減少了同步階段所需的消息交換次數(shù)，降低了同步過程所需的通信開銷。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/161794.htm
改進(jìn)算法的同步誤差略高于TPSN算法。如圖2所示。這是因為改進(jìn)算法中每層只有一個基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)與上層節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步，層內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)都是參照這個節(jié)點(diǎn)與上層節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步的，而TPSN算法中每個節(jié)點(diǎn)都與上層節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)的同步，所以改進(jìn)算法同步誤差略高。
根據(jù)仿真試驗可以分析比較改進(jìn)算法與TPSN的性能，雖然改進(jìn)算法的同步誤差比TPSN大，但它可以滿足大多數(shù)WBSN的應(yīng)用需求。而改進(jìn)算法的能量消耗遠(yuǎn)小于TPSN，實(shí)現(xiàn)了低能耗的設(shè)計要求。
4 結(jié)論
時間同步是WBSN的一項重要的支撐技術(shù)，設(shè)計時間同步算法時常常要考慮能量消耗和同步誤差，但這兩個重要參數(shù)往往是一對矛盾的量。大多數(shù)WBSN對同步精度的要求并不高，所以在能量消耗和同步誤差之間獲得一個折衷是重點(diǎn)所在。本文提出的改進(jìn)算法結(jié)合基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)單向廣播機(jī)制和成對雙向消息傳遞機(jī)制，在保證一定同步精度的前提下，減少消息傳遞次數(shù)，降低通信開銷，達(dá)到了低能耗的要求。仿真實(shí)驗驗證了算法低能耗和良好同步誤差的性能。
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