工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、時(shí)間同步技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)重要的關(guān)鍵技術(shù)，而近年興起的工業(yè)無線技術(shù)正是對(duì)傳感網(wǎng)技術(shù)的拓展。目前已有的時(shí)間同步協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用時(shí)大多數(shù)都需要設(shè)計(jì)專門的時(shí)間同步報(bào)文，隨著報(bào)文數(shù)量的增多必然會(huì)占用無線帶寬，增加網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)。
　　 本文所提出的FDSS(Follow Data Stream Synchronization)時(shí)間同步協(xié)議是專門為工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計(jì)的，在FDSS中，時(shí)間戳將添加在某個(gè)選定節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀以及對(duì)其所回復(fù)的

2、確認(rèn)幀中，該選定節(jié)點(diǎn)將周期性地與它的上級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，同時(shí)，在該選定節(jié)點(diǎn)和上級(jí)節(jié)點(diǎn)的公共廣播范圍內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)將通過偵聽并接收它們?cè)谕ㄐ胚^程中的數(shù)據(jù)幀和確認(rèn)幀來完成同步。在此同步機(jī)制中，不需要設(shè)計(jì)專門的幀用來同步，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中無明顯時(shí)間同步機(jī)制的目標(biāo)，將網(wǎng)絡(luò)的通信開銷降到最低。本文的主要內(nèi)容是：
　　 1)對(duì)比分析了目前幾種經(jīng)典的時(shí)間同步協(xié)議，針對(duì)工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流特性，提出了FDSS時(shí)間同步協(xié)議，依據(jù)所提出的節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制選出待添

3、加時(shí)間戳的節(jié)點(diǎn)，將同步所需的時(shí)間戳添加至選定節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中通信時(shí)的數(shù)據(jù)幀和確認(rèn)幀尾部，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中無明顯時(shí)間同步機(jī)制的目標(biāo)。
　　 2)將FDSS協(xié)議應(yīng)用到多跳網(wǎng)絡(luò)，提出在多跳情況下，通過給定的同步對(duì)節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制構(gòu)建不同的虛擬簇來完成全網(wǎng)范圍內(nèi)的同步。
　　 3)根據(jù)ISA100.11a網(wǎng)絡(luò)和WIA-PA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流特性及確定性調(diào)度特性，分別在本實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的ISA100.11a網(wǎng)絡(luò)和WIA-PA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)FDSS時(shí)間同步