無線軀體傳感器網絡中低能耗的時間同步算法
本文提出_的改進算法比TPSN算法的同步開銷要小得多,并隨相鄰節(jié)點數的增加,其同步開銷的差別越大。如圖1所示。這是因為改進算法中每層只有一個基準節(jié)點,層間同步過程需兩個消息交換的開銷,而基準節(jié)點與本層的其他節(jié)點只需要一個消息開銷,而TPSN算法則需要2倍于節(jié)點數的開銷。顯然,改進算法明顯減少了同步階段所需的消息交換次數,降低了同步過程所需的通信開銷。本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/161794.htm
改進算法的同步誤差略高于TPSN算法。如圖2所示。這是因為改進算法中每層只有一個基準節(jié)點與上層節(jié)點進行同步,層內其他節(jié)點都是參照這個節(jié)點與上層節(jié)點進行同步的,而TPSN算法中每個節(jié)點都與上層節(jié)點進行單獨的同步,所以改進算法同步誤差略高。
根據仿真試驗可以分析比較改進算法與TPSN的性能,雖然改進算法的同步誤差比TPSN大,但它可以滿足大多數WBSN的應用需求。而改進算法的能量消耗遠小于TPSN,實現了低能耗的設計要求。
4 結論
時間同步是WBSN的一項重要的支撐技術,設計時間同步算法時常常要考慮能量消耗和同步誤差,但這兩個重要參數往往是一對矛盾的量。大多數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所在。本文提出的改進算法結合基準節(jié)點單向廣播機制和成對雙向消息傳遞機制,在保證一定同步精度的前提下,減少消息傳遞次數,降低通信開銷,達到了低能耗的要求。仿真實驗驗證了算法低能耗和良好同步誤差的性能。
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