異步擴(kuò)散協(xié)議
發(fā)布時間:2015/2/21 11:15:00 訪問次數(shù):371
異步擴(kuò)散協(xié)議( ADP)也是一種可以在全網(wǎng)中取得時間同步的協(xié)議。AD741H在DP[33]中任意一個節(jié)點(diǎn)在獲取相鄰節(jié)點(diǎn)的時鐘值之后,就可以將自己的時鐘調(diào)整到所有節(jié)點(diǎn)預(yù)先確定的“一致時間”上。這里的“一致時間”值是指在獲得所有對鐘值后以某種準(zhǔn)則指定的時鐘基準(zhǔn),例如,所有時鐘里讀數(shù)最大或最小的值,也可以
是所有時鐘讀數(shù)的統(tǒng)計平均值。在所有節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行這樣的時鐘調(diào)整就可以完成全網(wǎng)的時間同步。
ADP的工作過程可以簡單描述如下:隨機(jī)地選擇一個節(jié)點(diǎn)f向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求分組,相鄰節(jié)點(diǎn)收到請求后把自己的本地時鐘值發(fā)送給節(jié)點(diǎn)f;節(jié)點(diǎn)f計算包括自己在內(nèi)的所有時鐘的統(tǒng)計均值,然后把自己的時鐘調(diào)整到和均值一致,并把自己的新時鐘值發(fā)送給相鄰節(jié)點(diǎn)。這個過程不斷重復(fù)就可以使網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點(diǎn)的時鐘都同步到一個全網(wǎng)的“均衡時鐘”上。
ADP通過節(jié)點(diǎn)間簡單的消息交互和處理就可以在全網(wǎng)取得時間同步,使所有節(jié)點(diǎn)同步到一個“均衡時鐘”上;且該協(xié)議無需外部的時間服務(wù)器或時鐘源,也不需要由某些特別的節(jié)點(diǎn)來保證算法的收斂。ADP假設(shè)任何兩個相鄰節(jié)點(diǎn)都能精確地交換它們的時鐘值,但由于消息時延、節(jié)點(diǎn)的移動性等不確定因素的存在,實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中這是很難實(shí)現(xiàn)的。此外,ADP要進(jìn)行很多輪同步過程才能達(dá)到合理的收斂,且每個節(jié)點(diǎn)都必須與相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大量消息交換,最后能達(dá)到的同步精度也較低。
以上介紹了幾種典型的時間同步協(xié)議。根據(jù)同步過程中節(jié)點(diǎn)間的相互關(guān)系、是否有外部時鐘源、同步節(jié)點(diǎn)酌種類等不同標(biāo)準(zhǔn)以將這些協(xié)議進(jìn)行分類。這有助于我們從不同的角度理解傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議的設(shè)計及其工作原理。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是隨機(jī)的,節(jié)點(diǎn)處理能力和能量有限,在節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行時間同步是一個復(fù)雜的問題。從上面的介紹可以看出,這些時間同步協(xié)議都是針對某種應(yīng)用環(huán)境或某種性能設(shè)計的,往往忽略了其他性能或?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜度過高,與實(shí)際應(yīng)用仍有一定距離。同時,由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,時間同步協(xié)議的設(shè)計需要進(jìn)一步提高健壯性和容錯性,以及對可變拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性。此外,對
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議的性能評價模型也值得進(jìn)一步研究。
異步擴(kuò)散協(xié)議( ADP)也是一種可以在全網(wǎng)中取得時間同步的協(xié)議。AD741H在DP[33]中任意一個節(jié)點(diǎn)在獲取相鄰節(jié)點(diǎn)的時鐘值之后,就可以將自己的時鐘調(diào)整到所有節(jié)點(diǎn)預(yù)先確定的“一致時間”上。這里的“一致時間”值是指在獲得所有對鐘值后以某種準(zhǔn)則指定的時鐘基準(zhǔn),例如,所有時鐘里讀數(shù)最大或最小的值,也可以
是所有時鐘讀數(shù)的統(tǒng)計平均值。在所有節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行這樣的時鐘調(diào)整就可以完成全網(wǎng)的時間同步。
ADP的工作過程可以簡單描述如下:隨機(jī)地選擇一個節(jié)點(diǎn)f向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送請求分組,相鄰節(jié)點(diǎn)收到請求后把自己的本地時鐘值發(fā)送給節(jié)點(diǎn)f;節(jié)點(diǎn)f計算包括自己在內(nèi)的所有時鐘的統(tǒng)計均值,然后把自己的時鐘調(diào)整到和均值一致,并把自己的新時鐘值發(fā)送給相鄰節(jié)點(diǎn)。這個過程不斷重復(fù)就可以使網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點(diǎn)的時鐘都同步到一個全網(wǎng)的“均衡時鐘”上。
ADP通過節(jié)點(diǎn)間簡單的消息交互和處理就可以在全網(wǎng)取得時間同步,使所有節(jié)點(diǎn)同步到一個“均衡時鐘”上;且該協(xié)議無需外部的時間服務(wù)器或時鐘源,也不需要由某些特別的節(jié)點(diǎn)來保證算法的收斂。ADP假設(shè)任何兩個相鄰節(jié)點(diǎn)都能精確地交換它們的時鐘值,但由于消息時延、節(jié)點(diǎn)的移動性等不確定因素的存在,實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中這是很難實(shí)現(xiàn)的。此外,ADP要進(jìn)行很多輪同步過程才能達(dá)到合理的收斂,且每個節(jié)點(diǎn)都必須與相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大量消息交換,最后能達(dá)到的同步精度也較低。
以上介紹了幾種典型的時間同步協(xié)議。根據(jù)同步過程中節(jié)點(diǎn)間的相互關(guān)系、是否有外部時鐘源、同步節(jié)點(diǎn)酌種類等不同標(biāo)準(zhǔn)以將這些協(xié)議進(jìn)行分類。這有助于我們從不同的角度理解傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議的設(shè)計及其工作原理。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是隨機(jī)的,節(jié)點(diǎn)處理能力和能量有限,在節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行時間同步是一個復(fù)雜的問題。從上面的介紹可以看出,這些時間同步協(xié)議都是針對某種應(yīng)用環(huán)境或某種性能設(shè)計的,往往忽略了其他性能或?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜度過高,與實(shí)際應(yīng)用仍有一定距離。同時,由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,時間同步協(xié)議的設(shè)計需要進(jìn)一步提高健壯性和容錯性,以及對可變拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性。此外,對
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議的性能評價模型也值得進(jìn)一步研究。