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網絡時鐘斷電後如何同步時間

圖文 更新时间:2024-05-16 22:05:00

網絡時鐘斷電後如何同步時間?所有有線或無線網絡中的時間同步都很重要它允許網絡上節點之間的有效通信然而,它對于無線網絡尤其重要無線節點中的同步允許在多跳無線網絡上使用TDMA算法無線時間同步用于許多不同的目的,包括位置、接近度、能源效率和移動性等等,我來為大家科普一下關于網絡時鐘斷電後如何同步時間?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!

網絡時鐘斷電後如何同步時間(有線時間同步和無線時間同步的講解)1

網絡時鐘斷電後如何同步時間

所有有線或無線網絡中的時間同步都很重要。它允許網絡上節點之間的有效通信。然而,它對于無線網絡尤其重要。無線節點中的同步允許在多跳無線網絡上使用TDMA算法。無線時間同步用于許多不同的目的,包括位置、接近度、能源效率和移動性等等。

在部署節點的傳感器網絡中,它們的确切位置是未知的,因此使用時間同步來确定它們的位置。此外,時間戳消息将在節點之間傳輸,以确定它們彼此之間的相對接近程度。時間同步用于節能;它将允許節點休眠給定時間,然後定期喚醒以接收信标信号。許多無線節點都是電池供電的,因此節能協議是必要的。節點之間有共同的時序将允許确定移動節點的速度。

同步的需求是顯而易見的。除了确定位置、接近度或速度等許多用途外,還需要它,因為硬件時鐘并不。振蕩器存在變化,時鐘可能會漂移,并且在節點之間觀察到的事件時間間隔的持續時間不會相同。需要時間和時間同步的概念,尤其是在無線網絡中。

有線時間同步和無線時間同步的講解

1.1 有線網絡時間同步

對于有線網絡,常見的是兩種時間同步方法。網絡時間協議和全球定位系統 (GPS) 都用于時間同步。這兩種協議都不适用于無線同步。兩者都需要無線網絡中不可用的資源。

網絡時間協議需要一個準确的時鐘,通常是帶有原子鐘的服務器。想要與服務器同步的客戶端計算機将發送一個請求時間信息的UDP數據包。然後服務器将返回計時信息,因此計算機将同步。由于許多無線設備由電池供電,因此具有原子鐘的服務器對于無線網絡來說是不切實際的。

GPS 需要無線設備與衛星通信才能同步。這需要在每個無線設備中都有一個GPS接收器。同樣由于功率限制,這對于無線網絡來說是不切實際的。傳感器網絡也由廉價的無線節點組成。每個無線節點上的GPS接收器會很昂貴,因此不可行。GPS的時間精度取決于接收器在給定時間可以與多少衛星通信。這并不總是相同的,因此時間精度會有所不同。此外,全球定位系統設備依賴于與衛星的視線通信,這在部署無線網絡的地方可能并不總是可用。

無線網絡的限制不允許傳統的有線網絡時間同步協議。無線網絡受限于大小、功率和複雜性。網絡時間協議和GPS都不是針對這種限制而設計的。

1.2 無線網絡時間同步

時間同步的定義并不一定意味着所有時鐘在整個網絡中都匹配。這将是嚴格的同步形式,也是難實現的。準确時鐘同步并不總是必不可少的,因此可以使用從寬松到嚴格的協議來滿足您的需求。

無線網絡的同步方法有三種基本類型。就算是相對時間,也是簡單的。它依賴于消息和事件的順序。基本思想是能夠确定事件1是否在事件2之前發生。隻需比較本地時鐘以确定順序即可。 時鐘同步并不重要。

下一種方法是相對時序,其中網絡時鐘相互獨立,節點跟蹤漂移和偏移。通常,一個節點會保存有關其與相鄰節點相對應的漂移和偏移量的信息。節點能夠随時将其本地時間與另一個節點本地時間同步。大多數同步協議都使用這種方法。

一種方法是全局同步,其中整個網絡都有一個恒定的全局時間尺度。這顯然是複雜和難實現的。很少有同步算法使用這種方法,特别是因為這種類型的同步通常不是必需的。

所有的無線同步方案都有四個基本的數據包延遲分量:發送時間、訪問時間、傳播時間和接收時間。發送時間是發送者構造的時間消息在網絡上傳輸的時間。訪問時間是訪問網絡時MAC層延遲的時間。這可能正在等待以 TDMA 協議傳輸。比特在介質上物理傳輸的時間被認為是傳播時間。接收時間是指接收節點處理消息并将其傳送給主機。時間同步的主要問題不僅在于存在這種數據包延遲,而且難以預測每個數據包所花費的時間。任何這些将大大提高同步技術的性能。

如圖所示,時間同步或無線網絡有許多不同的變體。它們的範圍從非常複雜且難以實施到更簡單且易于實施。無論使用哪種方案,所有同步方法都有四個基本組成部分:發送時間、訪問時間、傳播時間和接收時間。

有許多同步協議,其中許多彼此沒有太大區别。與任何協議一樣,基本思想始終存在,但缺點是不斷發展的。将詳細讨論三種協議:參考廣播同步 (RBS)、傳感器網絡定時同步協議 (TPSN) 和泛洪時間同步協議 (FTSP)。這三種協議是目前用于無線網絡的主要定時協議。還有其他同步協議,但這三個很好地說明了不同類型的協議。這三個包括發送方到接收方的同步以及接收方到接收方。此外,它們還涵蓋單跳和多跳同步方案。

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