一种基于Ad hoc网络测距的时钟同步协议
为了避免主时钟节点一直没有响应而造成的从时钟节点无休止地等待状态，可以规定等待响应的最长时间，一旦超过这个时间，从时钟节点将认为主时钟节点没有收到它发送的测距请求报文或主时钟节点出现了故障。初始测距过程涉及到的超时情况包括：T2等待广播测距机会超时,T3等待测距响应超时,T4等待单播测距机会超时。
3 仿真实验及分析
实验采用中科院自主设计的GAINS-2节点，该节点与Mica2节点兼容。GAINS-2节点的微控制器采用Atmega128L，射频芯片采用CC1000。CC1000是一款面向字节的无线芯片，支持时钟同步算法在MAC层标记时间戳。节点的操作系统采用无线传感器网络专用操作系统TinyOS。实物测试中，为了采集到同一时刻多个节点的本地时钟信息，把需要同步节点和时钟基准节点控制器的外部中断引脚通过导线连接在一起，由需要同步节点触发外部中断引脚产生中断，并在中断处理程序中记录采集时间点各个节点的时钟信息。
仿真环境为一个由64个节点组成的Adhoc网络，节点的编号为1~64。分别使用了1号、21号、41号、61号节点作为时间基准节点，并随机变换节点在网络中的拓扑位置，从多个角度对时钟同步算法、同步精度和稳定性进行测试。设同步周期为30 s，在同步完成后5 s采集时钟信息。这主要是考虑到Adhoc网络节点的任务处理延迟，如数据包的加密与解密、连续跟踪一个活动目标、连续高频率采集传感器数据等。图4所示为网络中各个节点在不同采集时刻的时钟同步精度统计数据。
从图4的统计数据中可以发现，64个节点中的绝大多数节点在采集时刻都具有良好的时钟同步精度，能够满足应用的要求。由于Adhoc网络在实际应用中，节点可能被随机散布在监控区域中，因此系统应当允许有个别节点不能在规定时间内取得时钟同步，这也是对系统健壮性的一个衡量指标。仿真实验中，导致个别节点不能在规定时间内取得时钟同步的原因是节点位置较偏，邻居节点数目较少，以及实验中设置的5%的误码率和10%的丢包率。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/157378.htm
本文提出了一种基于Ad hoc网络测距的时钟同步协议，相比传统的时钟同步方法，该协议建立系统相对同步只需要一次报文广播，而RBS协议要求有至少两次的报文单播；在初始测距成功后，DOCSIS规范只有周期性测距，而本文引进了突发测距机制，允许周期性测距的时间间隔更长。当双向传播时延突变时，主时钟同步节点可以及时进行新一轮测距。仿真测试表明，这种时钟同步方法能满足不同时钟同步精度下的Ad hoc网络的应用要求，具有低功耗和高可靠性的特点。
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