一种基于平均场的无线自组织网络时钟同步方法

时钟同步是无线自组织网络的一项重要支撑技术,是协议运行、节能管理、数据融合和协同工作的必要前提.文中首先给出了无线自组织网络中节点之间时钟偏差的特性分析,并设计了卡尔曼滤波器,用于精确地估计邻居节点之间的时钟偏差.然后提出了一种基于平均场的全分布式多跳时钟同步方法.该方法不维护特殊节点,基于平均场理论,通过节点之间的共同作用建立虚拟时钟基准;将节点之间的时钟偏差映射为团势能,在此基础上建立了基于伊辛模型能量函数描述的全网时钟同步平均场模型;最后,采用并行能量最小化的方法实现全网时钟分布式同步.仿真结果表明所提出的解决方案可以实现高精度的全局时钟同步,并且具有低开销、快速收敛、健壮、可扩展的特点.

基于灰预测的PTP协议改进方法

随着无线网络节点时钟同步需求的日益增加和实时性应用的增多,时钟同步的地位越来越突出,在改善用户体验、提高节点资源的使用率、提高系统稳定性等方面,时钟同步也有着重要意义。精确时钟同步协议(precision time protocol,PTP)广泛运用在时钟同步机制,然而,由于无线网络中存在随机不对称时延,使得PTP的精确度下降。尽管通过统计和估计的方法可以提高同步精度,但需要收集大量的样本,这将导致收敛速度减慢,对于资源有限的设备节点还会引发内存占用问题。首先给出了无线网络中节点之间时钟偏差的特性分析,然后提出了一种基于GM(1,1)的灰预测模型的快速时钟同步方法,该方法基于灰预测理论,灰理论是针对既无经验,数据又少的不确定问题。而对于资源有限的无线网络节点的时钟同步,不对称时延是不确定性的,同时样本很少,非常适合用灰理论进行时延估计。实验结果表明所提解决方案可以实现高精度的快速时钟同步。

一种基于马尔可夫随机场的多无人航行体的协同一致性算法

在多无人航行体协同作战中,协作信息的一致性是保障协同作战任务有效执行的关键。首先对多无人航行体协同任务进行描述,然后建立了多无人航行体网络通信模型,并提出了基于马尔可夫随机场的分布一致性算法。该算法引入邻居系统,基于马尔科夫随机场场理论,通过邻居之间的协作信息的交互产生全网参考基准;将节点之间的协作偏差映射为团势能,在此基础上建立了基于伊辛模型的能量函数;最后,采用并行能量最小化的方法实现全网一致性。仿真结果表明所提出的解决方案可以实现多无人航行体的协同一致性,并且具有低开销、快速收敛、健壮、可扩展的特点。