Analysis of clocks synchronization algorithms in wireless sensor networks

In this work we analyze a novel distributed clock synchronization protocol. The algorithm compensates for both initial offsets and differences in internal clock speeds and is based on a Proportional-Integral (PI) controller that treats the different clock speeds as unknown constant disturbances and the different clock offsets as different initial conditions for the system dynamics. The clocks are assumed to exchange information through either a symmetric-gossip or an asymmetric-gossip communication protocols. Convergence of the algorithm is proved and analyzed with respect to the controller parameter. An intensive simulation study is provided to compare our algorithm with other distributed strategies presented in literature. In questo lavoro analizziamo un nuovo protocollo distribuito per la sincronizzazione di orologi. L’algoritmo compensa sia gli offset iniziali che le velocità interne degli orologi e si basa su un controllore Proporzionale-Integrativo (PI) che tratta le diverse velocità come incogniti disturbi costanti e i differenti offset come distinte condizioni iniziali. Assumeremo che gli orologi possano scambiarsi informazioni attraverso protocolli di comunicazione di tipo gossip simmetrico o asimmetrico. Verrà fornita una prova della convergenza dell’algoritmo ed analizzata con riferimento ad i parametri di controllo. Inoltre, sarà presentato un intensivo studio simulativo per confrontare il nostro algoritmo con altre strategie distribuite presenti in letteratura.