杨玉景，黄艺文，李太华，代学武

(西南大学 电子信息工程学院，重庆 400715)

作为分布式系统的重要组成部分，时间的同步是对时间敏感的工业无线网络的关键支撑技术。时间同步[1]是解决无线传感器网络系统可靠性和稳定性难题的关键，是一个将所有节点各自不同的局部时间统一校准的过程。作为一种全新的信息获取和处理技术，无线传感器网络[2]以其功耗低、成本低、分布式和自组织的特点带来了一场信息感知的变革。其众多应用都依赖于时间同步，如TDMA调度[3]、数据融合[4]、面向波束成形的多节点协同技术[5]、基于TOF(time of flight)定位技术[6]等。因此，获取高精度的时间同步，改善同步性能，是无线传感器网络相关领域的研究热点和难点。IEEE 1588 精确时间同步协议(precision time synchronization protocol，PTP)[7]，在一定条件下，其时间同步的精度可控制在微秒级，且操作简单、对带宽的要求相对较低，因此在同步精度和功耗上能够较好地实现平衡，更适合应用在通信带宽及能量受限的无线传感器网络设备上[8]。

本研究在先前的工作中已将PTP协议应用于无线传感器网络，同时采用卡尔曼滤波器(Kalman filter，KF)进行优化，以提高PTP协议在无线传感器网络下的时间同步性能。工作中主要分析了在单跳环境下PTP时间同步精度与时钟戳的不确定性和延迟抖动之间的数量关系[9]。单跳仿真实验结果显示：相对于无KF优化的PTP协议，基于KF优化的PTP协议在同步精度和稳定性上均呈现明显优势。在实际网络中，从节省能源及易于部署的角度出发，一般采用多跳网络进行通信。……