时间同步协议
发布时间:2012/3/31 20:54:30 访问次数:1920
时间同步一般理解为使许多节MP1410ES-LF-Z 点的时钟显示相同的时间,实际上有很多种不同类型的同步。下面对各种同步方法进行整体的介绍。在为给定的应用选择同步算法时,要在最大程度满足应用的同时尽可能将计算、存储,尤其是能量开销降到最低。
(1)时钟速率同步与偏移同步
速率同步是指各个传感器节点测量所得的时间间隔相等,如式(4-35)所示:
在目标跟踪、定位等应用中,节点时钟速率同步是最低的同步要求。
偏移同步是指传感器节点在当前时刻f的时钟时间显示相等,即在时刻f传感器节点的时钟读出时间同为丁,而不管时钟速率是否同步,如式(4-36)所示:
偏移同步对传感器网络中不同节点间的时戳结合是必须的。
(2)同步期限:长期同步与按需同步
时间同步的同步期限是指同步要保持的时间长短。在长期同步的情况下,维持同步的代价是很大的,随着时间的推移,节点间误差逐渐增加,可能还需要周期性地再同步。
按需同步是指传感器节点的时间在相关事件发生前后进行同步,它不需要大量的维护同步的通信开销,节省了通信带宽和节点能量。对一些传感器网络的应用,按需同步效率更高。在没有事件发生时,没必要保持同步,这样可以降低通信开销进而降低能量开销。按需同步有两种:事件触发型和时间触发型。
(3)同步范围:全网同步与局部同步
同步范围是定义网络中哪些节点是需要同步的。在有些情况下,范围可能纯粹是地理上的距离。而在其他情况下,逻辑距离更有用,如网络中的跳数。这两种形式在传感器网络中是有关联的,与节点的无线传输距离有关。
根据不同的应用,范围可能是网络中所有节点或者部分节点。事件触发型同步仅需要能观察到事件的一些局部节点进行同步。在采用TDMA机制和基于一个监测目标的信号协同处理等情况下,通常可以采用局部同步。单独的定位事件仅需要小范围的同步,等于传感器声音探测范围,监听不到的节点不能参加源定位,因此也不需要同步。而对于长期的目标追踪事件则需要大范围的同步。
(4)内同步和外同步
时间同步简单的意思就是得到正确的时间,一般这个正确时间就是UTC。然而,一些应用只需要记录事件发生的先后顺序以及时间间隔,并不需要事件发生的绝对时间。这种情况下,只需要内同步(相对同步),网络必须内部一致,不需要它们与外界标准时间保持一致性。
另一类应用要求外同步(绝对同步),即每个节点都要与外部时间标度(如UTC)保持同步。通常的环境监控或者需要数据存档的应用中,比较需要外网步,而且要求的同步期限比较长。
(5)发送者一接收者同步与接收者一接收者同步
在进行发送者一接收者同步时,发送者在报文中嵌入报文发送时间,而接收者在接收到报文后记录下接收时间,并利用这些时间信息计算出收发双方的时钟偏移,进而达到收发双方的时间同步。在进行接收者一接收者同步时,发送者发送一个同步报文到多个接收者,这些接收者通过对同一个报文时间的比较,计算出它们之间的时钟偏移,从而达到接收者 一接收者同步。
时间同步一般理解为使许多节MP1410ES-LF-Z 点的时钟显示相同的时间,实际上有很多种不同类型的同步。下面对各种同步方法进行整体的介绍。在为给定的应用选择同步算法时,要在最大程度满足应用的同时尽可能将计算、存储,尤其是能量开销降到最低。
(1)时钟速率同步与偏移同步
速率同步是指各个传感器节点测量所得的时间间隔相等,如式(4-35)所示:
在目标跟踪、定位等应用中,节点时钟速率同步是最低的同步要求。
偏移同步是指传感器节点在当前时刻f的时钟时间显示相等,即在时刻f传感器节点的时钟读出时间同为丁,而不管时钟速率是否同步,如式(4-36)所示:
偏移同步对传感器网络中不同节点间的时戳结合是必须的。
(2)同步期限:长期同步与按需同步
时间同步的同步期限是指同步要保持的时间长短。在长期同步的情况下,维持同步的代价是很大的,随着时间的推移,节点间误差逐渐增加,可能还需要周期性地再同步。
按需同步是指传感器节点的时间在相关事件发生前后进行同步,它不需要大量的维护同步的通信开销,节省了通信带宽和节点能量。对一些传感器网络的应用,按需同步效率更高。在没有事件发生时,没必要保持同步,这样可以降低通信开销进而降低能量开销。按需同步有两种:事件触发型和时间触发型。
(3)同步范围:全网同步与局部同步
同步范围是定义网络中哪些节点是需要同步的。在有些情况下,范围可能纯粹是地理上的距离。而在其他情况下,逻辑距离更有用,如网络中的跳数。这两种形式在传感器网络中是有关联的,与节点的无线传输距离有关。
根据不同的应用,范围可能是网络中所有节点或者部分节点。事件触发型同步仅需要能观察到事件的一些局部节点进行同步。在采用TDMA机制和基于一个监测目标的信号协同处理等情况下,通常可以采用局部同步。单独的定位事件仅需要小范围的同步,等于传感器声音探测范围,监听不到的节点不能参加源定位,因此也不需要同步。而对于长期的目标追踪事件则需要大范围的同步。
(4)内同步和外同步
时间同步简单的意思就是得到正确的时间,一般这个正确时间就是UTC。然而,一些应用只需要记录事件发生的先后顺序以及时间间隔,并不需要事件发生的绝对时间。这种情况下,只需要内同步(相对同步),网络必须内部一致,不需要它们与外界标准时间保持一致性。
另一类应用要求外同步(绝对同步),即每个节点都要与外部时间标度(如UTC)保持同步。通常的环境监控或者需要数据存档的应用中,比较需要外网步,而且要求的同步期限比较长。
(5)发送者一接收者同步与接收者一接收者同步
在进行发送者一接收者同步时,发送者在报文中嵌入报文发送时间,而接收者在接收到报文后记录下接收时间,并利用这些时间信息计算出收发双方的时钟偏移,进而达到收发双方的时间同步。在进行接收者一接收者同步时,发送者发送一个同步报文到多个接收者,这些接收者通过对同一个报文时间的比较,计算出它们之间的时钟偏移,从而达到接收者 一接收者同步。
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