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基于簇的能量均衡时间同步算法
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2018-01-29
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无线传感器网络（ Wireless Sensor Network．WSN）是由分布在物理空间上的大量微型传感器节点通过无线电通信形成的一个多跳的自组织网络系统，它能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息并对其进行处理，在国防军事、生物医疗、环境监测、抢险救灾、交通管理和工业控制上都具有广泛的应用前景。时间同步是WSN的一项重要支撑技术，是保证WSN中其他通信协议的前提，如：目标跟踪、数据融合、时分多址调度、协同休眠、定位等都需要网络中的节点保持时钟同步。
针对现有时间同步算法应用于多跳无线传感器网络时存在的误差累计和能耗不均衡问题，提出一种基于簇的能量均衡时间同步算法。该算法基于簇状分层的网络拓扑，簇首之间采用双向监听机制代替双向交换机制，以减小通信开销和发送时延带来的同步误差；簇成员节点利用双向交换和单向广播相结合的机制与簇首同步，并通过最优剩余能量选取回应节点，均衡簇内节点能耗。对提出的新方法和传统的同步算法在精度和能耗方面进行理论分析和仿真验证，结果表明，该算法在保证较高同步精度的前提下可以减小通信开销，均衡网内节点能量消耗，延长网络生命周期。
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