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基于被动分簇的时间同步容错技术研究

2019-01-21刘广钟

计算机技术与发展 2019年1期

王 盼,刘广钟

(上海海事大学 信息工程学院,上海 201306)

0 引 言

近年来,随着水声传感器网络技术的发展,水声传感器网络的应用越来越广泛,水声传感器网络凭借其分布性、低成本等优点被广泛应用于海洋监测、污染监控、资源开采、海难搜救等众多领域[1]。但是,由于水声传感器网络中受自身计算、通信、存储等能力的硬件限制和水声通道高延迟、低带宽、多路径等特性[2],水声传感器网络时间同步过程中容易受到攻击,因此对水声传感器网络时间同步过程中容错技术的研究是必不可少的。

因为水声传感器网络的环境恶劣,对每一节点都进行同等的要求是不现实的。出于节能和高效的考虑,多采用分簇的层次网络拓扑结构[3],重点是每一个节点时间同步的调整有一个上限。在无线传感器网络中,相比于叶子节点,簇头节点的计算、通信、存储等能力是较高的[4]。所以该方案中簇间节点可以直接通过广播的方式与其他节点进行交流,在每一次的时间同步中,只有一个节点作为同步器来发送同步信息,这样就避免了信息碰撞的问题。在簇头节点自身的时钟调整也有一个上限,从而提高节点的利用率。

1 容错时钟同步模型

时钟同步模型[5-8]如下所示,文中出现的符号及其含义如表1所示。

表1 符号及其含义

首先对绝对时间和时钟时间做了比较。绝对时间是一种精确的时间,时钟时间是一种可以在传感器节点的时钟上看到的时间。用小写字母表示和绝对时间有关的变量和常量,用大写字母表示和时钟时间有关的变量和常量。……

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