齐 华，王 恒，刘 军

(1．西安工业大学电子信息工程学院，西安710021;2．武警工程大学信息工程系，西安710086)

1 TPSN算法原理

TPSN(Timing-sync Protocol for Sensor Networks)[3－4]是美国学者 Ganeriwal等人提出的一种提供无线传感器网络全网范围内节点同步的时间同步算法。其同步过程分为两个阶段来实现:

第一阶段称为层次发现与建立阶段:这一阶段是由根节点广播包含发送节点的ID和级别的级别发现分组开始的。其基本原理为，当一个节点收到来自i节点的广播分组后，它便将自己的级别设为(i+1)级，并记下发送节点的ID，之后将包含自己级别和ID的分组继续广播发送下去。根节点的级别定为0级，所以收到根节点发送分组的节点，会将自己的级别设为1级，然后继续广播分组，依次类推下去，直到全网的节点都建立自己的级别。已经建立级别的分组就忽略广播分组，以防止产生网络拥堵。

第二阶段称为时间同步阶段:在第一阶段的层次级别建立完成之后，开始进入时间同步阶段。首先根节点即0级节点广播时间同步分组，收到分组之后，第1级节点经过一段随机时间的等待，向0级节点发送时间同步的请求信息包，开始时间同步过程。同时第2级节点在侦听到第l级节点发送的时间同步请求信息包后也开始自己的同步过程。依次类推，最终完成整个网络的时间同步[5]。

TPSN中两节点间交换时间信息的原理如图1所示，设两节点分别为S和R，分别用图中两条横线表示，S为第(i+1)级节点，R为第i级节点，令S在T1时刻向R发出一个时间同步……