The invention relates to a wireless sensor network cognitive clock synchronization method and its application in multi hop networks, the cognitive global clock synchronization protocol (CGCSP), first in the network to select the highest energy sensor node as the master node, the node for a high at the master node, the master node and the main expectation the sender node receiver (S R) model synchronization, the master node and the other nodes expected by the receiver receiver (R R) model synchronization, make all the nodes in the network are synchronized with the master node. The synchronization process incorporates a cognitive transformation mechanism: when the primary node energy is less than the expected primary node, the expected primary node will continue to work instead of the expected primary node to ensure the reliability of the network. Finally, the network completes the global clock synchronization operation, realizes the clock synchronization operation, the high precision, the low energy consumption, and has the high reliability.
【技术实现步骤摘要】
无线传感器网络的可认知全局时钟同步方法及在多跳网络中的应用
本专利技术涉及无线传感器网络的时钟同步
,特别是一种无线传感器网络的可认知全局时钟同步方法及在多跳网络中的应用,是无线传感器网络的数据融合、定位、工作周期调度和拓扑管理的前提和基础。
技术介绍
无线传感器网络(WSNs,WirelessSensorNetworks)是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,传感器节点协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息发送给网络的所有者。由于其扩展了对远距离对象进行监测调控的功能,无线传感器网络技术有着极大的发展潜力。WSNs中的每个传感器节点都含有内部时钟,但是由于各种外部因素,如温度等,时钟晶振常常受到影响而发生时钟漂移,为了解决本地时钟的失步现象,必须进行时钟同步操作。现今较成熟的算法有:网络时间同步协议(NTP,NetworkTimeProtocol)、参考广播同步算法(RBS,ReferenceBroadcastSynchronization)、传感器网络的时间同步协议(TPSN,Timing-syncProtocolforSensorNetworks)、泛洪时间同步协议(FTSP,FloodingTimeSynchronizationProtocol)、扩散时间同步协议(TDP,Time-diffusionsynchronizationProtocol)等。这些算法在系统的能耗效率、同步准确性和可靠性等方面有待提高。
技术实现思路
针对因晶振误差、运行环境等因素所导致的无线传感器网络中 ...
【技术保护点】
一种无线传感器网络的可认知全局时钟同步方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤1:将无线传感器节点以能量初值为排序对象进行降序排列,选取初始能量值最高的节点为主节点M,初始能量值次高的节点为期望主节点N;步骤2:主节点M在TM时刻向广播范围内的节点广播同步信息,期望主节点N在TN时刻收到该广播信息,其它子节点C在TC时刻也收到了来自主节点M的广播信息,各节点准备开始全局同步;步骤3:期望主节点N首先进行与主节点M之间的同步:期望主节点N在T1时刻向主节点M发送同步请求,主节点M在T2时刻收到该同步请求后,在T3时刻向期望主节点N反馈ACK信号,其中包含主节点M的T2和T3信息;期望主节点N在T4时刻收到该ACK信号,同时计算出自己与主节点M之间的时钟偏移offset(N,M)并更新其本地时钟;步骤4:期望主节点N向其它节点C分享offset(N,M)以及TN值,节点C比较自己收到广播的时刻TC与分享到的TN以及offset(N,M),并计算出自己的时钟偏移offset(C,M)和offset(C,N)以更新其本地时钟;步骤5:每一次信息传递,发送信息的节点将估算所消耗能量,并更新自己的能量 ...
【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络的可认知全局时钟同步方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤1:将无线传感器节点以能量初值为排序对象进行降序排列,选取初始能量值最高的节点为主节点M,初始能量值次高的节点为期望主节点N;步骤2:主节点M在TM时刻向广播范围内的节点广播同步信息,期望主节点N在TN时刻收到该广播信息,其它子节点C在TC时刻也收到了来自主节点M的广播信息,各节点准备开始全局同步;步骤3:期望主节点N首先进行与主节点M之间的同步:期望主节点N在T1时刻向主节点M发送同步请求,主节点M在T2时刻收到该同步请求后,在T3时刻向期望主节点N反馈ACK信号,其中包含主节点M的T2和T3信息;期望主节点N在T4时刻收到该ACK信号,同时计算出自己与主节点M之间的时钟偏移offset(N,M)并更新其本地时钟;步骤4:期望主节点N向其它节点C分享offset(N,M)以及TN值,节点C比较自己收到广播的时刻TC与分享到的TN以及offset(N,M),并计算出自己的时钟偏移offset(C,M)和offset(C,N)以更新其本地时钟;步骤5:每一次信息传递,发送信息的节点将估算所消耗能量,并更新自己的能量值;步骤6:每个节点在完成时钟同步后都向主节点M发送信息包,其中包括节...
【专利技术属性】
技术研发人员:马世伟,傅琪,王建国,苗中华,陈光化,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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