算法分析
无线自组网时间同步算法研究
倪光华吕先望牛凯
(中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081)
共中书与质用
摘要:在无线自组网的应用中，时钟同步非常重要,分市式时间同步算法具有较好的适用性能。本文分别分析了基于NTP的分布式时陈同步算法和莹火虫同步算法两种分市式时间同步算法,对两种算法的优缺点进行分析；在此基础上,设计了一种基于达两种分布式同步算法的组合算法,优化了时间同步性能，能够实现时间同步的快违、高精度收效，且信令开销适中。
关键词：无线自组网时间同步NTP
中图分类号：TN911.23
文献标识码:A
无线自组网是一个无需基础设施的分布式多跳分组网络，网络中没有中心节点，具有很强的抗毁性和灵活组网等优点，在军事和民用方面都有广阔的应用前量。然而，由于网络的多跳特性，每个节点不能感知到全网所有节点的信息，只能感知到其邻居节点的局部信息。因此，如何实现全网时隙同步是一个研究难点之
目前解决时钟同步的方法主要有两种：一种是是外基准同步方法，采用外部时钟源为基准实现网内各节点的同步，另一种是执行时钟同步协议来完成时钟同步，这又分为主从同步和分布式同步两种。其中，分布式时钟同步能够使得无线自组网摆脱对外部时钟系统的依赖，并提高系统的灵活性和抗毁性，具有更高的应用前录 1分布式时间同步算法
1.1基于NTP的分布式互同步算法实现
基于NTP(Network TimeProtocol)的分布式互同步算法，采用NTP的基本原理，使用了分布式时隙互同步机制，根据各个节点与邻居节点的时障偏差自适应调整各自的参考时间，最终实现全网同步的时限互同步方案(3)
在对称信道的网络中，假定网内任意两个节点；和参考时间基准偏差为，假设节点的参考时间基准超前于节点/，两个节点之间的传插时延均为，每个节点均以各自的参考时间基准发送数
S
节点节点1
AT
图1基于NTP的时延调整机制
弃(t) +
等特 0
$()+
发速
反读
启动
领所
等特发透
图2萤火虫算法机制同步机制
收稿日期：201506-09
T
全启动
2T 2T
文章编号：1007-9416(2015)06-0128-01 据，如图1所示，
节点/收到节点发出的数据包，节点/根据自已的参考时间基准计算出数据包从节点传到节点的时间延退值6。：同理，节点也根据自已的参考时间计算出数据包从节点/传输到节点的时闻延迟值3。，由此计算出两个节点之间的参考时间偏差，
基于NTP的分布式互同步算法中，每个节点在收到其所有邻节点的反馈信息后，进行一次参考时障的调整，经过多次送代，最终所有节点都对齐到一个虚拟的参考时刻，实现全网同步。在传输的同步消息中，需要包含每次发送信息时相对于自身参考时刻的时偏差，同时还需要返回给邻节点收到消息时的时刻。由于每两个节点之间的通信是独立的，信令中还需要包含相应的导频序列，
基于NTP的分布式互同步算法可达到非常高的同步精度，但其实现机制较为复杂，信令开销较大，且收效较慢。
基于NTP的分布式时隙互同步算法测量传输
时延阶段
是
到达时延测量设定时间
达到策火虫同步设
定时间
图3组合算法流程图
是
同步过程最大时间编差与选代次数关系曲线
10
进入策火串同步阶段
萤火虫算法
NTP算法组合算法
10%
间大时
10 104
0..oS5..o05...oS..002...00L..o0L..o5..
送代次数
图4同步过程最大时间误差曲线
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作者简介：倪光华(1982一).男，江苏滨海人，工程师，硕士研究生,主要研究方向：无线通信，