计算机科学 ›› 2018, Vol. 45 ›› Issue (6): 84-88,110.doi: 10.11896/j.issn.1002-137X.2018.06.014

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一种采用时隙对准方式的TDMA自组网同步协议

金瑞, 刘作学   

  1. 装备学院 北京101400
  • 收稿日期:2017-05-01 出版日期:2018-06-15 发布日期:2018-07-24
  • 作者简介:金 瑞(1993-),男,硕士生,主要研究方向为无线自组网MAC层协议,E-mail:394744537@qq.com;刘作学(1962-),男,硕士,教授,主要研究方向为无线军事信息处理,E-mail:lzx626@sohu.com(通信作者)

Synchronization Protocol of TDMA Ad hoc Network Based on Time Slot Alignment

JIN Rui, LIU Zuo-xue   

  1. Academy of Equipment,Beijing 101400,China
  • Received:2017-05-01 Online:2018-06-15 Published:2018-07-24

摘要: 通过对TDMA方式下的同步协议STS和TISS进行研究,提出一种基于时隙对准方式的TDMA自组网同步协议MFSS。该协议以工作周期为自组网节点之间同步的标准,在节点初入网时采用双向交互和时隙对准方法,消除了传输时延误差和初始时间偏差,从而实现了快速初始同步;随后通过监测过程保证了节点之间产生的时钟漂移误差可自适应控制,同时减小了重新同步带来的开销。仿真结果证明,相比于STS协议和TISS协议,MFSS协议在同步收敛速度、同步精度以及同步开销上都取得了更好的性能。

关键词: 时间同步, 工作周期, 时钟漂移误差, 监测过程

Abstract: Through researching the TDMA time synchronization protocols STS and TISS,this paper proposed a TDMA Ad hoc network synchronization protocol MFSS based on time slot alignment.The MFSS protocol uses the work cycle as the standard of synchronization among the nodes of Ad hoc network.When the node accesses the network firstly,the two-way interaction and time slot alignment are used to eliminate the transmission delay error and initial time deviation,so an initial synchronization can be completed quickly.Then,the clock drift error among nodes can be controled by the monitoring process,and the overhead of resynchronization is also reduced.The simulation results show that compared with STS protocol and TISS protocol,the MFSS protocol achieves better performance in terms of synchronous convergence speed,synchronization accuracy and synchronization overhead.

Key words: Time synchronization, Work cycle, Clock drift error, Monitoring process

中图分类号: 

  • TN929
[1]YANG Q,SHI J H,CHEN H H.Decentralized slot synchronization method for Ad Hoc networks[J].Systems Engineering and Electronics,2011,33(4):888-893.(in Chinese)
杨琦,石江宏,陈辉煌.无线自组织网络分布式时隙同步算法[J].系统工程与电子技术,2011,33(4):888-893.
[2]MILLS D L.Internet time synchronization:the network time protocol[J].IEEE Transactions on Communications,1989,39(10):1482-1493.
[3]GANERIWAL S,KUMAR R,SRIVASTAVA M B.Timingsync protocol for sensor networks[C]//1st International Conference on Embedded Networked Sensor Systems.2004:138-149.
[4]KUSY B,LEDEZI A,MAROTI M,et al.The flooding time sy- nchronization protocol[C]//2nd International Conference on Embedded Networked Sensor Systems.2004:39-49.
[5]WANG F Q,ZENG P,ZHANG X L,et al.Survey on Time Synchronization in Wireless Sensor Network[J].Computer Engineering,2011,37(22):70-73.(in Chinese)
汪付强,曾鹏,张晓玲,等.无线传感器网络时间同步综述[J].计算机工程,2011,37(22):70-73.
[6]DAI L,BASU P,REDI J.An Energy Efficient and Accurate Slot Synchronization Scheme for Wireless Sensor Networks[C]//International Conference on Broadband Communications,Networks and Systems.2007:1-8.
[7]WANG F,ZENG P,YU H.Slot Time Synchronization for TDMA-Based Ad Hoc Networks[C]//Proceedings of International Symposium on Computer Science and Computational Technology.2008:544-548.
[8]GE S H.Design and Implementation of TDMA-Based Cooperative MAC Protocol[D].Changsha:National University of Defense Technology,2011:31-35.(in Chinese)
葛松虎.基于TDMA的协同MAC协议设计与实现[D].长沙:国防科学技术大学,2011:31-35.
[9]SUN Y,ZENG L K,WU X,et al.Timing synchronization algorithm based on clock skew estimation for WSN[J].Journal on Communications,2015,36(9):26-33.(in Chinese)
孙毅,曾璐琨,武昕,等.基于频偏估计的无线传感器网络时间同步算法[J].通信学报,2015,36(9):26-33.
[10]KASIM S Y,AYLIN K.Time synchronization based on slow-flooding in wireless sensor networks[J].IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems,2014,25(1):244-253.
[1] 杨伟,王沁,万亚东,何杰. IEEE802.15.4e 标准的安全多跳时间同步协议设计[J]. 计算机科学, 2017, 44(3): 175-181, 194.
[2] 汤璘,刘俊霞,赵丽,齐兴斌. 基于M&S模型的分布式认知无线电网络时间同步机制[J]. 计算机科学, 2017, 44(12): 64-67, 93.
[3] 胡 冰 孙知信. 无线传感器网络时间同步机制研究[J]. 计算机科学, 2015, 42(7): 1-4, 11.
[4] 郝纲,庄毅. 一种用于大规模无线传感器网络的时钟同步算法[J]. 计算机科学, 2015, 42(12): 189-194.
[5] 汪涛. 基于区域扩散机制的无线传感器网络时间同步算法[J]. 计算机科学, 2015, 42(12): 184-188.
[6] 姜颖,郭淑霞,高金乔,王洪泊. 低开销的无线传感器网络时间同步算法研究[J]. 计算机科学, 2014, 41(3): 129-131,158.
[7] 许娜,胡国林,张晓彤,宋红玲. 基于工业无线网络的协作时间同步协议[J]. 计算机科学, 2010, 37(9): 68-71.
[8] . 卫星星间自主时间同步方法研究[J]. 计算机科学, 2008, 35(9): 123-125.
[9] . 一种基于分簇结构的无线传感器网络混合调度MAC协议[J]. 计算机科学, 2008, 35(9): 67-71.
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[1] 编辑部. 新网站开通,欢迎大家订阅![J]. 计算机科学, 2018, 1(1): 1 .
[2] 雷丽晖,王静. 可能性测度下的LTL模型检测并行化研究[J]. 计算机科学, 2018, 45(4): 71 -75, 88 .
[3] 夏庆勋,庄毅. 一种基于局部性原理的远程验证机制[J]. 计算机科学, 2018, 45(4): 148 -151, 162 .
[4] 厉柏伸,李领治,孙涌,朱艳琴. 基于伪梯度提升决策树的内网防御算法[J]. 计算机科学, 2018, 45(4): 157 -162 .
[5] 王欢,张云峰,张艳. 一种基于CFDs规则的修复序列快速判定方法[J]. 计算机科学, 2018, 45(3): 311 -316 .
[6] 孙启,金燕,何琨,徐凌轩. 用于求解混合车辆路径问题的混合进化算法[J]. 计算机科学, 2018, 45(4): 76 -82 .
[7] 张佳男,肖鸣宇. 带权混合支配问题的近似算法研究[J]. 计算机科学, 2018, 45(4): 83 -88 .
[8] 伍建辉,黄中祥,李武,吴健辉,彭鑫,张生. 城市道路建设时序决策的鲁棒优化[J]. 计算机科学, 2018, 45(4): 89 -93 .
[9] 刘琴. 计算机取证过程中基于约束的数据质量问题研究[J]. 计算机科学, 2018, 45(4): 169 -172 .
[10] 钟菲,杨斌. 基于主成分分析网络的车牌检测方法[J]. 计算机科学, 2018, 45(3): 268 -273 .