基于动态路径列表的无线传感器网络时间同步协议.docx

第21卷第11期2013年11月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.21No.11Nov.2013

文章编号1004-924X(2013)11-2951-09

基于动态路径列表的无线传感器网络时间同步协议

董恩清1*,邹宗骏1,张德敬1,宋杰1,李立2*

(1.山东大学(威海)机电与信息工程学院，山东威海264209;2.中山大学肿瘤医院影像与微创介入中心，广州510060)

摘要：为降低大规模无线传感器网络中时间同步误差的多跳累积，提出了一种基于动态路径列表的无线传感器网络时间同步协议(DRL-TSP)。该协议为每个节点保存一个待选同步动态路径列表，允许节点根据列表中的可用路径质量信息选择一条最适合当前同步要求的同步链路，从而最大程度地降低同步误差的多跳累积。将一种有效时间标识(TTA)技术用于同步机制中，使节点具备应对同步失败而导致链路失效的能力，保证同步过程的可靠性。实验结果表明：在平均可选上层链路为12条的情况下，DRL-TSP协议单跳同步误差为5.29μs;10跳同步误差被控制在11.10μs以下；因时标节点失效导致同步失败的节点比例远低于传感器网络同步协议(TPSN),接近洪泛时钟同步协议(FTSP)水平。提出的DRL-TSP协议在同步精度上优于现有的FTSP、TPSN等协议，且具有较高的鲁棒性。

关键词：无线传感器网络；同步路径优化；动态路径列表；误差累积；时间同步中图分类号：TN915.04文献标识码：Adoi:10.3788/OPE2951

Timesynchronizationprotocolbasedondynamicroutelistforwirelesssensornetwork

DONGEn-qing1,ZOUZong-jun1,ZHANGDe-jing1,SONGJie1,LILi2*

(1.SchoolofMechanical,ElectricalInformationEngineering,

ShandongUniversityatWeihai,Weihai264209,China;

2.StateKeyLaboratoryofOnwlogyinSouthChina,ImagingDiagnosisandInterventionalCenter,

SunYat-SenUniversityCancerCerrter,Guangzhou510060,China)

*Correspondingauthor,E-mail:enqdong@li2@

Abstract:Toreducetheerroraccumulationoftimesynchronizationinmultihopsforlarge-scalewire-lesssensornetworks,aDynamicRouteListbasedTimeSynchronizationProtocol(DRL-TSP)ispro-posed.Theprotocolusesanavailablesynchronizationroutelistineachnode,andallowsthenodetochooseanoptimalsynchronizationroutetoreducetheerroraccumulation.AnidentificationcalledTTA(TimetoAvailable)isusedtodealwiththesynchronizationfailureandtoensurethereliabilityofthesynchronizationprocess.Experimentalresultsindicatethatth