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《無線傳感器網絡第4講-傳輸層協議》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、無線傳感器網絡--傳輸層協議目錄可靠性要求傳遞singleofpackets傳遞blocksofpackets傳遞streamsofpacketsFocusofthistutorial可靠性方面Coverage&deployment當有事件發(fā)生時是否有足夠的節(jié)點可以監(jiān)測事件的發(fā)生?是否有足夠的節(jié)點可以精確地測量數據?如何布置這些節(jié)點?Informationaccuracy哪些被測量的數據必須被傳送到哪里以保證一定的精確性?如何在第一時間內處理那些不精確的測量?Dependabledatatransport一旦確定哪些數據被傳送到哪里,如何保證它們準確
2、地到達?Howtodealwithtransmissionerrorsandomissionerrors/congestion?可靠性協議物理層物理層是實現無線網絡通信的基石,其可靠性能的優(yōu)劣直接影響到整個系統(tǒng)的容錯能力。物理層主要負責數據的編碼調制、解調解碼、發(fā)送與接收。對于無線傳感器網絡節(jié)點間的通信,為了使得數據能夠被可靠地傳輸或接收,必須要做到高的接收機靈敏度、低的背景噪聲及較強的抗干擾能力??煽啃詤f議鏈路層數據鏈路層主要負責數據流的多路選擇、數據幀偵測、媒介訪問、差錯控制,保證了點到點、點到多點的可靠性鏈接。媒介訪問控制為數據傳輸建立通信鏈路
3、,并提供對共享媒介的公平、有效的訪問。它需要減少或避免媒介中的包沖突。差錯控制主要采用自動重發(fā)請求(ARQ)和前向糾錯(FEC)。可靠性協議網絡層建立局部多路徑可靠性協議網絡層定向洪泛可靠性協議傳輸層事件匯聚到Sink可靠性協議傳輸層----從匯聚節(jié)點到傳感節(jié)點的傳輸PSFQ(PumpSlowly,FetchQuickly)為無線傳感器網絡的重編程或重新指定任務提供了可靠傳輸,并提供了到接收端延遲保證。源節(jié)點低速向網絡注入數據包以避免網絡擁塞,接收節(jié)點有足夠的時間來檢測這些數據包是否丟失,假如發(fā)生丟失就請求重傳。當節(jié)點收到的包序號不等于上一個包序號加
4、1,那么就認為有包丟失。這個節(jié)點在收到正確的包之前停止繼續(xù)發(fā)送包??煽啃詤f議傳輸層----從匯聚節(jié)點到傳感節(jié)點的傳輸PSFQ重傳機制可靠性:術語“可靠的”是涵蓋性術語主要指標(穩(wěn)態(tài)的)可用性–probabilitythatasystemisoperationalatanygivenpointintimeAssumption:Systemcanfailandwillrepairitself在時間t的可靠性–Probabilitythatsystemworkscorrectlyduringtheentireinterval[0,t)Assumption:
5、Itworkedcorrectlyatsystemstartt=0相應速度Responsiveness–ProbabilityofmeetingadeadlineEveninpresenceofsome–tobedefined–faults包成功的概率–Probabilitythatapacket(correctly)reachesitsdestinationRelated:packeterrorrate,packetlossrate誤碼率Biterrorrate–ProbabilityofanincorrectbitChannelmodeldete
6、rminespreciseerrorpatterns可靠性約束無線傳感器網絡為了可靠的傳輸數據需要考慮的約束條件:TransmissionerrorsoverawirelesschannelLimitedcomputationalresourcesinaWSNnodeLimitedmemoryLimitedtime(deadlines)Limiteddependabilityofindividualnodes機制:冗余Redundancyinnodes,transmissionForwardandbackwarderrorrecoveryCombin
7、ationsarenecessary!可靠的數據傳輸–背景傳輸的對象SinglepacketBlockofpacketsStreamofpackets保證水平GuaranteeddeliveryStochasticdelivery有關實體InvolvedentitiesSensor(s)tosinkSinktosensorsSensorstosensors50%delivered限制條件能量SendasfewpacketsaspossibleSendwithlowpower!higherrorratesAvoidretransmissionsShor
8、tpackets!weakForwardErrorCorrection(FEC)Balanceenergyc