无线躯体传感器网络中低能耗的时间同步算法
本文提出_的改进算法比TPSN算法的同步开销要小得多,并随相邻节点数的增加,其同步开销的差别越大。如图1所示。这是因为改进算法中每层只有一个基准节点,层间同步过程需两个消息交换的开销,而基准节点与本层的其他节点只需要一个消息开销,而TPSN算法则需要2倍于节点数的开销。显然,改进算法明显减少了同步阶段所需的消息交换次数,降低了同步过程所需的通信开销。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/161794.htm
改进算法的同步误差略高于TPSN算法。如图2所示。这是因为改进算法中每层只有一个基准节点与上层节点进行同步,层内其他节点都是参照这个节点与上层节点进行同步的,而TPSN算法中每个节点都与上层节点进行单独的同步,所以改进算法同步误差略高。
根据仿真试验可以分析比较改进算法与TPSN的性能,虽然改进算法的同步误差比TPSN大,但它可以满足大多数WBSN的应用需求。而改进算法的能量消耗远小于TPSN,实现了低能耗的设计要求。
4 结论
时间同步是WBSN的一项重要的支撑技术,设计时间同步算法时常常要考虑能量消耗和同步误差,但这两个重要参数往往是一对矛盾的量。大多数WBSN对同步精度的要求并不高,所以在能量消耗和同步误差之间获得一个折衷是重点所在。本文提出的改进算法结合基准节点单向广播机制和成对双向消息传递机制,在保证一定同步精度的前提下,减少消息传递次数,降低通信开销,达到了低能耗的要求。仿真实验验证了算法低能耗和良好同步误差的性能。
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