基于增强型Gossip算法的无线传感器网络时间同步
【图文】：
j，k=1，2，，…，}N(1)TGA有以下结论:图G每条边的2个节点进行gossip同步算法，这样的过程反复进行，最终会使各节点的时间信息渐进地收敛于它们初始值的平均值［4］．3增强型的Gossip同步算法3.1增强型Gossip同步算法TGA中，节点i将自己当前时刻的时钟信息φi(n)发送给其邻居节点j时，由于无线信道的广播特性，处于节点i的广播域中的其他所有节点p∈Si也能收到此信息．同样，节点j将自己当前时刻的时钟信息φj(n)发送给节点i时，处于节点j的广播域中的其他所有节点q∈Sj也能收到此信息，如图1示．处于广播域的上述节点对收到的时钟信息未作任何利用．图1增强型gossip算法示意图基于上述情况，提出一种增强型gossip算法(EGA，enhancedgossipalgorithm)，发送节点广播域中的各个节点对收到的信息和自己当前的信息平均后作为下一个时刻的时钟更新值．算法描述如下:假定n时刻网络中的2个相邻的节点i、j进行gossip同步算法．①节点i把自己当前时刻n的时钟信息φi(n)发送给节点j，节点j和处于节点i的广播域中的其他所有节点p∈Si接收此信息;②节点j把自己当前时刻n的时钟信息φj(n)发送给节点i，节点i和处于节点j的广播域中的其他所有节点q∈Sj接收此信息;③假定所有节点都能正确估计对方所发送的时钟信息，节点i、j分别将自己n+1时刻的时间信息设置为两者的平均值，节点p、q设置n+1时刻的时间信息为自己当前时刻的时钟值和接收到的时钟值两者的平均值，处于节点i、j共同广播域的节点m∈Si∩Sj设置n+1时刻的时钟信息为自己当前时刻的时钟值和接收到节点i、j的时钟值三者的平均值;④其他节点时间信息保持不变．上述时钟更新表示为φi(n+1)=φj(n+1)=1/2(φi(n)+?
奈侍?［7］．所以高能效通信协议对延长无线传感器网络的生命周期是至关重要的．EGA中节点对之间在进行信息交换时，其邻居节点通过接收时钟信息进行时钟更新，并未增加发射消息的数量．而且由于网络的同步收敛时间减少了，总体的消息发射减小了，所以降低了网络能耗．4仿真结果仿真实验环境为由N=5个感知节点组成连通的分布式无线网络．由于频率同步原理和相位同步相同，这里只对相位同步的相关性能进行仿真验证．建立2种不同的网络拓扑进行比较分析，一种为图2所示的任意连接的网络;另一种为环形拓扑网络．图2随机连通的无线传感器网络图3收敛速度图3所示为初始相位正态分布的情况下进行的仿真实验．实验中假定一个同步时隙为1s，相位的单位用度表示．由图3可以看到EGA的收敛速度都比TGA的收敛速度快．这是因为在同一个同步时隙内，TGA只有2个节点在更新时钟，而EGA就有至少4个节点在更新时钟．快的程度与网络拓扑第6期师超等:基于增强型Gossip算法的无线传感器网络时间同步113
【共引文献】
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