16、无线传感器网络时钟同步与分布式嵌入式系统调度性分析

无线传感器网络时钟同步与分布式嵌入式系统调度性分析

无线传感器网络时钟同步

在无线传感器网络（WSNs）中，时钟同步是一项关键技术。传统的时钟同步方案大多属于主动式方案，会定期执行同步过程。为了提高时钟精度，许多现有算法常采用偏移 - 延迟估计算法，以补偿消息延迟和时钟偏移带来的误差。

现有时钟同步方案

• 参考广播同步（RBS） ：试图改进传统时钟同步方案，如远程时钟读取和网络时间协议（NTP）。参考节点广播不含显式时间戳的参考数据包，接收者使用数据包的到达时间作为同步时钟的参考点。通过比较各接收者的接收时间，RBS 可以消除发送时间和访问时间等不确定的消息延迟因素。然而，接收节点之间的消息交换会导致同步消息数量呈指数级增加，随着网络中节点数量的增加，能量消耗也会呈指数级增长。
• 时间同步协议（TPSN） ：为解决 RBS 的可扩展性问题而提出，旨在为 WSNs 提供一种可扩展的节能算法。与 NTP 类似，TPSN 采用双向消息交换方法来测量时钟偏移和消息延迟。每个节点通过泛洪级别发现数据包找到树层次结构中的上级节点并与之同步，但不考虑时钟漂移带来的误差。
• Tiny/Mini - Sync ：同样基于双向消息交换方法，与 TPSN 不同的是，该协议除了考虑时钟偏移和延迟误差外，还考虑了时钟漂移误差。通过使用过去同步过程中的时钟信息历史记录来估计时钟漂移，从而能比 TPSN 更准确地进行同步。
• 泛洪时间同步协议（FTSP） ：采用基于泛洪的方法进一