ZigBee无线传感器网络时间同步算法研究

摘要

众所周知，针对实际应用中的无线传感网，时间同步的问题一直是最为重要的考虑因素之一，而在ZigBee传感器网络中，由于受到能耗的限制，一个高效的时间同步策略显得尤为重要。本文将首先对无线传感器网络的网络结构、特点和组成分别进行介绍，然后就无线传感器网络中现有的各类时间同步技术给予详细的介绍，包括FTSP算法、RBS算法、TPSN算法、LTS算法和DMTS算法，并在此基础上，分析各算法的核心思想、实施步骤、同步形式、复杂度及同步精度等问题。通过对各算法在与ZigBee的结构相仿度、同步精度、算法难度等几个方面的对比研究发现，FTSP单跳网络时间同步机制比较适合于ZigBee无线传感网，但是存在拓扑复杂、能耗大的缺点。在此基础上，作者根据微小区和邻节点的思想启示提出了一种增强的FTSP算法（EFTSP）以及循环EFTSP算法,通过引入子集算法改进FTSP算法以达到降低能耗的目的。仿真结果表明，子集算法实现简单，降低能耗明显；不足之处在于在链状拓扑结构中无法发挥其作用，但可通过在子集算法的基础上增加条件来解决此类问题。

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第1章 绪论

1.1本课题的意义及背景综述

1.2国内外研究现状

1.3论文的结构

第2章 ZigBee无线传感器网络概述

2.1无线传感器网络基本概念

2.2 ZigBee技术标准研究

2.3本章小结

第3章 无线传感网现有时间同步算法分析

3.1现有的时间同步算法

3.2现有算法比较

3.3 FTSP算法分析

3.4本章小结

第4章 EFTSP算法与循环EFTSP算法

4.1 EFTSP算法思想

4.2算法连通性分析

4.3算法仿真

4.4循环EFTSP算法

4.5能耗分析

4.6算法缺点分析

4.7本章小结

第5章 结论与展望

5.1本文工作总结

5.2研究展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文

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