无线传感网时钟同步关键技术研究与实现
本文选题：传感网 切入点：时钟同步 出处：《上海交通大学》2014年硕士论文
【摘要】：随着芯片半导体等相关技术的不断发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)技术也得到了飞速发展。无线传感网的时钟同步技术是WSN的一项基础技术,很多更为新颖而复杂的应用将会基于时钟同步来实现,这些应用的性能很多情况下直接依赖于时钟同步的质量。然而,WSN的时钟同步技术与传统计算机网络中的时钟同步技术又不完全相同。因此对WSN时钟同步的关键技术进行研究是一项十分有意义的工作。本文对传感网的同步技术进行研究,建立了WSN的时钟同步模型,阐述了WSN时钟所面临的挑战;对目前学术界上较为主流的三种时钟同步协议/算法(FTSP、GTSP以及Pulse Sync)进行了研究,并对其进行了分析,指出了时钟粒度对于时钟同步(尤其是经过“多跳”后)的影响。基于此,本文提出了一种改进的Pulse Sync时钟同步协议,能够在不增加节点工作频率的前提下提升减少时钟粒度的影响,进一步提升WSN时钟同步的精度。最终基于Contiki OS实现了时钟同步算法框架,实现了FTSP、GTSP、PulseSync以及改进后的PulseSync时钟同步算法。从仿真结果来看,本文所提出的改进的PulseSync协议确实改善了时钟粒度在多跳传输中对时钟同步性能的影响。
[Abstract]:With the continuous development of chip semiconductor and other related technologies, wireless Sensor network WSNs technology has been developed rapidly. The clock synchronization technology of wireless sensor network is a basic technology of WSN. Many of the more novel and complex applications will be based on clock synchronization, The performance of these applications depends directly on the quality of clock synchronization in many cases. However, the clock synchronization technology of WSN is not exactly the same as that of traditional computer networks. In this paper, the synchronization technology of sensor network is studied. In this paper, the clock synchronization model of WSN is established, the challenge of WSN clock is expounded, three kinds of clock synchronization protocols / algorithms are studied and analyzed. The influence of clock granularity on clock synchronization (especially after "multi-hop") is pointed out. Based on this, an improved Pulse Sync clock synchronization protocol is proposed. It can reduce the influence of clock granularity and further improve the precision of WSN clock synchronization without increasing the frequency of nodes. Finally, a clock synchronization algorithm framework based on Contiki OS is implemented. The improved PulseSync clock synchronization algorithm is implemented. The simulation results show that the improved PulseSync protocol can improve the clock synchronization performance in multi-hop transmission.
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【共引文献】
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，本文编号：1661106
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