第5章 无线传感器网络传输层协议
第5章 无线传感器网络的传输协议
11
5.3
WSN的拥塞控制基本机制
拥塞控制的设计要考虑： 1)能量有效性 2)实时性 3)公平性 4)面向应用
12
5.3.1拥塞避免机制
速率分配 传输控制
13
拥塞避免机制1-速率分配
对网络中各节点的传输速率进行合理的分配和严格的限制，来 避免拥塞的产生 难点：很难实现全网最优的分布式速率分配 现状：关于WSN速率分配的研究还较少，主要都是基于一些简 单的网络拓扑
第 5 章
无线传感器网络的传输协议
1
WSN的传输协议
主要作用是利用下层提供的服务向上层提供端到端可靠、透明 的数据传输服务 拥塞控制和差错控制 能量效率
2
5.1概述
在WSN中，发生网络的拥塞，导致感知数据的丢失
3
5.1.1 WSN传输协议的特点
1.传统传输协议 UDP 无连接 TCP 重传 窗口机制 TCP适用于WSN
1) TCP遵循的原则是:一切功能实现都由网络的端节点负责 2) TCP假设网络链路是可靠的，数据包的丢失是由于路由器缓存溢 出或拥塞所引起;而WSN中的包丢失可能由于链路传输差错、碰撞 等原因引起，并具有随机性 3) TCP要求每个网络节点具有唯一的网络地址;WSN节点不需要分 配类似IP的网络地址 4) TCP建立和释放链接的过程复杂 5) TCP采用基于数据包的可靠传输，而WSN只要成功传输足够的数 据即可完成任务 6) IP网络中的数据包一般较大，而WSN中的数据包相对较小
5)基于负载强度的检测 负载强度是综合考虑节点的流量负载情况、信道竞争状况以 及所有相邻节点的本地流量信息计算出的一个综合性的度量 值。 当负载强度越过一定门限时，则可以认为发生了拥塞。 更加合理 实现比较复杂 6)基于数据逼真度的检测 由汇聚节点执行检测 通过检查收集到感知数据的“准确度“来判断是否拥塞
无线传感器网络协议开发与实现
无线传感器网络协议开发与实现一、前言无线传感器网络是由无线传感器节点组成的多跳网络，它有无线传感器网络协议（Wireless Sensor Network Protocol）管理。
目前，无线传感器网络协议已经成为了大学生及企业工程技术人员研究的热点。
本文将介绍在无线传感器网络中协议的开发与实现。
二、组成部分及作用1.网络层协议网络层协议主要是进行无线传感器网络的拓扑构建和数据转发。
2.物理层协议物理层协议主要是完成了无线传感器网络的节点与节点之间的无线信号传输。
3.应用层协议应用层协议主要是为无线传感器网络的节点提供更具具体的功能，例如传感器节点。
三、基本设计思想1.多通道机制由于在一个网络中会存在多个节点，如果采用单通道机制，将有不少的节点在同一时间段进行通信信道竞争，造成大量冲突而严重影响通信效果，为了避免这种情况的发生，需要采用多通道机制。
2.多路转发机制当每个节点能够多路转发达到的节点是固定的情况下，在多种应用场景中会导致一些问题，为了避免这种情况的发生，我们使用多路转发机制，将目标节点的转发路径调用其他节点的转发路径形成一定的虚拟路线。
3.低功率协议应用无线传感器节点是通过自带电池供电的，为了节省能源，需要采用低功率协议。
四、协议实现1.协议验证在开发一个协议的过程中，需要对其进行验证。
若发现有错误或漏洞，则进行修改。
一般来说，验证的过程需要建立一个测试平台，包括无线传感器节点、传感器模拟器等设备。
2.协议测试需要针对协议进行全面测试。
一般情况下，为保障测试结果的准确性和可靠性，需要针对协议的性能指标和功能性指标进行多种测试，例如网络拓扑结构、数据转发、能耗等。
3.协议部署经过验证和测试之后，需要将协议正式部署到无线传感器网络中，此时需要考虑设备及节点的部署位置和数量、交互模式等。
五、总结本文对无线传感器网络协议开发和实现进行了介绍。
在未来，无线传感器网络将会被广泛应用于农业、工业、环保等领域，为人们的生产和生活带来更多便利。
物联网中的无线传感器网络协议分析
物联网中的无线传感器网络协议分析随着物联网技术的快速发展，无线传感器网络在物联网中的应用越来越广泛。
无线传感器网络协议作为实现传感器节点之间通信和数据交换的重要手段，对于实现高效、可靠的通信具有重要意义。
本文将分析物联网中常用的无线传感器网络协议，并探讨其特点和应用。
在物联网中，无线传感器网络协议扮演着关键的角色，它负责传感器节点之间的通信和数据传输。
无线传感器网络协议根据其设计目标和特点可以分为多种类型，包括网络层协议、传输层协议和应用层协议等。
首先，网络层协议是无线传感器网络中最基础的协议之一，它负责传感器节点之间的路由选择和数据包转发。
其中，LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种常用的网络层协议，它通过将传感器节点分为簇来实现能量均衡，延长网络寿命。
LEACH协议能够有效地解决能量不平衡和网络拓扑变化的问题，被广泛应用于无线传感器网络中。
其次，传输层协议是保证数据传输可靠性和效率的关键环节。
在物联网中，常用的传输层协议包括RTP（Real-time Transport Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）。
RTP协议常用于实时传输需要低延迟和高可靠性的数据，如视频和音频数据。
而UDP协议则适用于传输不需要100%可靠性保证的数据，如传感器数据。
传输层协议的选择需根据具体应用场景和需求进行。
最后，应用层协议是无线传感器网络中实现各种应用功能的重要手段。
物联网中，常见的应用层协议包括MQTT （Message Queuing Telemetry Transport）、CoAP （Constrained Application Protocol）和DDS（Data Distribution Service）等。
这些协议具有轻量级、低能耗、可扩展性强等特点，可以满足物联网中各类应用的需求。
例如，MQTT协议常用于低带宽、高延迟的环境中，适用于传感器数据的发布和订阅。
无线传感器网络通信协议
CATALOGUE目录•无线传感器网络概述•无线传感器网络通信协议基础•典型的无线传感器网络通信协议•无线传感器网络通信协议的性能评价与优化•无线传感器网络通信协议的未来发展趋势无线传感器网络概述无线传感器网络定义•定义：无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由一组自主、分布式、无线连接的传感器节点组成的网络，用于监测和记录环境参数，并将数据传输到中心节点进行处理和分析。
传感器节点具有自主性，能够独立完成数据采集和传输任务，同时具备分布式处理能力，能够实现节点间的协同工作。
自主性和分布式采用无线通信技术，实现节点间的数据传输和通信，降低了网络布线的成本和复杂性。
无线连接传感器节点通常具有有限的计算、存储和能量资源，需要在资源受限的情况下实现高效的数据采集和传输。
资源受限无线传感器网络的特点用于监测环境参数，如温度、湿度、气压、光照等，广泛应用于农业、林业、气象等领域。
环境监测监测工业生产过程中的参数，如温度、压力、流量等，实现工业自动化控制和优化。
工业控制用于智能家居系统中的环境参数监测和设备控制，提高家居生活的舒适性和智能化程度。
智能家居监测人体生理参数，如体温、心率、血压等，实现远程医疗和健康管理。
医疗健康无线传感器网络的应用场景议基础通信协议是一种规定设备间如何进行数据交互的规则和标准。
定义在无线传感器网络中，通信协议确保了各个传感器节点能够准确、高效地交换信息，是实现协同工作和数据收集的基础。
重要性通信协议的定义与重要性用于媒体访问控制，决定无线信道的使用方式，如何分配通信资源等。
MAC协议路由协议数据融合协议确定数据在传感器节点间的传输路径，以保证数据的可靠传输和能量的高效利用。
用于减少数据冗余，提高信息的质量，同时降低能量消耗。
030201无线传感器网络通信协议的分类能量高效可扩展性可靠性安全性无线传感器网络通信协议的设计目标01020304由于传感器节点通常能量受限，因此协议需要优化能量消耗，延长网络寿命。
无线传感器网络概论第5章 无线传感器网络的传输层
r/R
描述了当前传输的可靠性程度。当 1 时，当前传
输是足够可靠的；而当 1时，当前传输是不可靠的。
图5.3为在一个典型的应用环境中， 随f 的变化情况。
5.1 无线传感器网络传输层概述 5.1.3 无线传感器网络传输层协议分类
5.1 无线传感器网络传输层概述
5.1.1 无线传感器网络传输层简介
1. 采用事件到汇聚点的可靠性模型
如下图所示，一部分传输协议对衡量目前传输过 程中可靠性程度的量化标准做出了简要而准确的描述， 这些标准中指出汇聚点依照接收到报文的数量或者其 它特征进行估测。依照目前的可靠性水平和网络状况， 汇聚点将自适应地对流量进行支配。
3. 优先级策略
（1）基于事件的优先级
具备比较高的优先级的战场数据，在数据包的接受 过程中将要被表示为紧急事件，该方式是通过在数据包 头加入优先级变量实现的，该优先级的变量值越大，那 么该数据包就越提前被处理。
（2）基于节点的优先级
距离汇聚节点较近的其他节点产生拥塞的可能性较 高，为了避免发生拥塞，规定将这些节点传送出去的数 据包设置成较高一级的优先级。
5.1 无线传感器网络传输层概述
5.1.3 无线传感器网络传输层协议分类
如果上一步中的下一跳节点不符合要求，则排除 该节点，接着检测剩下的下游节点，得到一个节点的 集合：
m i n { P k ( U s e r I D X 1 , U s e r I D X 2 ,, U s e r I D X k ) } p
第5章 无线传感器网络的传输层
5.1 无线传感器网络传输层概述
第5章 无线传感器网络传输层协议
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层关键问题
3．优先级策略
在无线传感器网络中，优先级也可以被分为两类。
（1）基于事件的优先级：在不同的源节点采集不同的数据 时，这些数据本身就有不同的优先级，如战场数据优先级 高，因此在数据包中这种事件要被标成紧急事件，这是采 用的在数据包头填充进优先级变量，变量值越大则证明这 个数据包应该先被处理。
3. TCP协议的可靠性要求很高，而WSN中只要求目的节点接收到源节点发送的 事件，可以有一定的数据包丢失或者删除。
4. TCP协议中采用的ACK反馈机制，这个过程中需要经历所有的中间节点，时 延非常高且能量消耗也特别大；而WSN中对时延的要求比较高，能量也非 常有限。
5. 对于拥塞控制的WSN协议来说，有时非拥塞丢包是比较正常的，但是在TCP 协议中，非拥塞的丢包会引起源端进入拥塞控制阶段，从而降低网络的性 能。
Si∈{ (NC，LR)，(NC，HR)，OOR，(C，HR)，(C，LR) }
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— ESRT
（2）关键技术
①逐跳错误恢复
②取充之间的关系
③数据连续发送
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— （2）关键E技S术RT。
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议概述
➢ 由于无线传感器网络自身的特点，TCP协议不能直接用于无线传感器网 络，原因如下：
1. TCP协议提供的是端到端的可靠信息传输，而WSN中存在大量的冗余信息， 要求节点能够对接收到的数据包进行简单的处理。
2. TCP协议采用的三次握手机制，而且WSN中节点的动态性强，TCP没有相对 应的处理机制。
无线传感器网络协议体系结构
➢ 为数据终端设备(Data Terminal Equipment，DTE)提供传送数据的通路。 ➢ 传输数据。 ➢ 其他管理工作（如：信道状态评估物理接口的四个特性进行了描述，这四个特性
的内容是指：
➢ 机械特性：
规定了物理链接时使用的可接插连接器的形状和尺寸，连接器中的引脚数量和排列情况等。
物理层
扩频技术
直接序列扩频：直接序列扩频通过利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端 用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。
跳频：利用整个带宽（频谱）并将其分割为更小的子通道。发送方和接收方在每个通道上工作一 段时间，然后转移到另一个通道。发送方将第一组数据放置在一个频率上，将第二组数据放置在 另一个频率上，以此类推。
物理层
调制技术
➢调制和解调技术是无线通信系统的关键技术之一。通常信号源的编码信息(即信源) 含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。基带信号往往不能作为传输 信号，因而要将基带信号转换为相对基带频率而言频率非常高的带通信号，以便于 进行信道传输。通常将带通信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。 ➢调制技术通过改变高频载波的幅度、相位或频率，使其随着基带信号幅度的变化 而变化。解调是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者(信宿)处理和理解 的过程。 ➢根据原始信号所控制参量的不同，调制分为幅度调制(Amplitude Modulation， AM)、频率调制(Frequency Modulation，FM)和相位调制(Phase Modulation， PM)
➢ (1)调制机制。 ➢ (2)与上层协议结合的跨层优化设计。 ➢ (3)硬件设计。
物理层的设计
1．传输介质
无线传感网知识点
第一章无线传感网概述1.无线传感器网络的概念：无线传感器网路是一种由多个无线传感器节点和几个汇聚节点构成的网络，能够实时的检测、感知和采集节点部署区域的环境或感兴趣的的感知对象的各种信息，并对这些信息进行处理后一无线的方式发送出去。
2.WSN的特点及优势1）WSN与Ad hoc共有的特征：自组织；分布式；节点平等；安全性差2）WSN特有的特征：计算能力不高；能量供应不可代替；节点变化性强；大规模网络3.无线传感器网络架构：1）协议：物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层物理层：负责载波频率产生、信号的调制解调等工作，提供简单但健壮的信号调制和无线收发技术。
数据链路层：（1）媒体访问控制。
（2）差错控制。
网络层：负责路由发现和维护，是无线传感器网络的重要因素。
传输层：负责将传感器网络的数据提供给外部网络，也就是负责网络中节点间和节点与外部网络之间的通信。
应用层：主要由一系列应用软件构成，主要负责监测任务。
这一层主要解决三个问题：传感器管理协议、任务分配和数据广播管理协议，以及传感器查询和数据传播管理协议。
2）管理平台：（1）能量管理平台（2）移动管理平台（3）任务管理平台（1）管理传感器节点如何使用资源，在各个协议层都需要考虑节省能量。
（2）检测传感器节点的移动，维护到汇聚节点的路由，使得传感器节点能够动态跟踪其邻居的位置。
（3）在一个给定的区域内平衡和调度检测任务。
4.无线传感器网络所面临的挑战：低能耗，实时性，低成本，安全和抗干扰，协作第二章无线传感网物理层设计1.WSN物理层频率的选择：一般选用工业，科学和医疗频段。
ISM（医疗）频段的主要优点是无需注册的公用频段、具有大范围可选频段、没有特定标准、灵活使用。
欧洲使用433MHZ，美国使用915MHZ频段2.WSN结构采用的是无线射频通信第三章数据链路层1.MAC协议分类：1）按节点的接入方式：侦听（间断侦听：DEANAdeng），唤醒（低功耗前导载波侦听MAC协议），调度（主要使用在广播中）2）按信道占用数划分：单信道（主要采用），双信道，多信道3）信道分配方式：竞争型（S-MAC，T-MAC,Sift），分配型（SMACS，TRAMA），混合型（ZMAC），跨层型2.分配型MAC协议采用TDMA,CDMA,SDMA,FDMA等技术3.数据链路层的关键问题：能量效率问题，可扩展性，公平性，信道共享，网络性能的优化4.记忆竞争的S-MAC协议，具有以下特点：（1）周期性的侦听和睡眠（2）使用虚拟载波侦听和物理载波侦听进行冲突避免（3）自适应侦听（4）将长消息分成子段进行消息传递5.基于竞争的T-MAC协议：为了改进S-MAC协议不能根据网络负载调整自己的调度周期的缺点，T-MAC协议根据一种自适应占空比的原理，通过动态地调整侦听与睡眠时间的比值，从而实现节省能耗的目的。
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第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— PSFQ
（2）拥塞 控制
⑤排除④中选择的下一跳节点，检测自己所有的下 游节点，确定一个节点的集合：
⑥如果存在极值情况，节点所有的下一跳节点都不 满足要求，拥塞度过大或者剩余能量值太小，节点 将转回WSN的网络层，让网络层来寻找最优的路 径转发节点，当然这不属于本协议讨论的范围。
第五章 无线传感器网络传输层协议
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议概述 无线传感器网络传输层关键问题 无线传感器网络传输层协议分类 典型无线传感器网络传输层协议 无线传感器网格体系
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议概述
➢传输层是是最靠近用户数据的一层，主要负责在源和 目标之间提供可靠的、性价比合理的数据传输功能。为 了实现传输层对上层透明，可靠的数据传输服务，传输 层主要研究端到端的流量控制和拥塞的避免，保证数据 能够有效无差错地传输到目的节点。
➢传统的Internet主要采用TCP/IP协议，也有的使用UDP 协议，其中UDP采用的是无连接的传输，虽然能够保证 网络的实时性，时延非常小，但其数据丢包率较高，不 能保证数据可靠传输，不适用于无线传感器网络。 TCP 协议提供的是端到端的可靠数据传输，采用重传机制来 确保数据被无误地传输到目的节点。
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层关键问题
3．优先级策略
在无线传感器网络中，优先级也可以被分为两类。
（1）基于事件的优先级：在不同的源节点采集不同的数据 时，这些数据本身就有不同的优先级，如战场数据优先级 高，因此在数据包中这种事件要被标成紧急事件，这是采 用的在数据包头填充进优先级变量，变量值越大则证明这 个数据包应该先被处理。
RCTP协议针对可靠性传输协议CTP（汇聚树协议）协议进行了一定的 改进，采用跨层设计的思想，考虑了网络层以及链路层对传输层协议 的影响，主要考虑了链路质量的估计和实时路由以及对上层的友好接 口。 1）基本思想 RCTP协议跟CTP协议一样，使用分簇体系结构，把WSN中的全部节点 看成由许多树组成的森林，每棵树有一个根节点，簇中的节点需要和 其他簇中的节点进行通信的时候必须通过根节点进行通信。
1．降低传输层协议的能耗
2．进行有效的拥塞控制
3．保证网络的可靠性
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层关键问题
1．拥塞控制
造成WSN拥塞的原因有很多，如节点收到数据过多过快、处理能力 有限、冗余数据太多、缓存区太小等都可能造成拥塞，而WSN的汇 聚特性更加剧了靠近Sink节点附近网络的拥塞，因此快速检测并控制 拥塞就变得非常有意义
（2）基于节点的优先级：节点类型不同，所在的位置不同， 节点的优先级也不同，例如接近汇聚节点附近的节点由于 容易发生拥塞，因此应该给予这些节点发送的数据包比较 高一点的优先级
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议分类
➢主要的分类有： 基于可靠性保证 基于拥塞避免 基于跨层
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— （2）拥塞控P制SFQ
①节点根据最小跳数协议初始化自己的路由表信息， 确定每个节点的下一跳节点。
②节点周期性地检测缓存占用率并将其作为拥塞信 息写入反馈数据包中，并向其邻居节点发送此报文。
③源节点收到下游节点反馈的拥塞信息后，立即将 此拥塞信息写入本地缓存的邻居节点拥塞表内。
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议概述
➢ 由于无线传感器网络自身的特点，TCP协议不能直接用于无线传感器网 络，原因如下：
1. TCP协议提供的是端到端的可靠信息传输，而WSN中存在大量的冗余信息， 要求节点能够对接收到的数据包进行简单的处理。
2. TCP协议采用的三次握手机制，而且WSN中节点的动态性强，TCP没有相对 应的处理机制。
对于规模稍微大一些的网络来说，发生拥塞之后，Sink节点的调 配信息经过广播形式到达源节点之后，可能这时已经不拥塞了， 因此不适用于大规模网络。
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— PSFQ 协 议P提S出FQ得 较 早 ， 是 逐 跳 可 靠 性 保 证 的 传 输 协 议 ， PSFQ （ Pump
2．丢包恢复
（1）如果在无线传感器网络中采用端到端的传输和丢包恢复，则需 要追踪整条链路的路径，传输延迟高，而且能量消耗也非常大，明 显不适于对实时性要求高的无线传感器网络。
（2）在反馈过程中，反馈控制消息需要经过所有中间节点，在此过 程中还需要维护每个节点的路径信息，而这些工作在逐跳网络中是 根本不必要的，而且浪费能量。
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— CODE
CODE协议是一种拥塞控制协议，中文名称为拥塞的发现与避免，包括一 个拥塞检测机制和两个拥塞缓解机制，也是基于逐跳的保证机制。
（1）拥塞的检测。CODE是一个比较成熟的WSN传输层协议，采用 的拥塞检测方法是信道监听和缓存队列检测相结合的方式。 （2）开环控制机制。若节点检测到拥塞后，立即以广播的形式将拥 塞通知所有的邻居节点拥塞信息，节点收到反馈信息后，立即进入 拥塞控制阶段。 （3）闭环调节反应机制。在无线传感器网络中，越靠近汇聚节点的 地方，数据流量越大，越容易生拥塞。
Slowly Fetch quickly）也称为快取慢充协议，快取即节点向它的邻居节点 快速索取数据，慢充即等到所有的数据接收完整后再发送给它的下一跳节 点。
（1）基本思想
PSFQ协议要求：用户节点将数据分割成多个报文传输，每个报文被单独 当做一个分组，每个报文包含一些基本的消息，如剩余跳数TTL（TimeTo-live）、报告位、当前报文序号、文件所在报文的序号等。每一个用个 节点按照报文分割后的顺序，每隔一段固定的时间广播一个新的报文分组， 直到所有的报文都发送出去为止。
3. TCP协议的可靠性要求很高，而WSN中只要求目的节点接收到源节点发送的 事件，可以有一定的数据包丢失或者删除。
4. TCP协议中采用的ACK反馈机制，这个过程中需要经历所有的中间节点，时 延非常高且能量消耗也特别大；而WSN中对时延的要求比较高，能量也非 常有限。
5. 对于拥塞控制的WSN协议来说，有时非拥塞丢包是比较正常的，但是在TCP 协议中，非拥塞的丢包会引起源端进入拥塞控制阶段，从而降低网络的性 能。
典型无线传感器网络传输层协议—— ESRT的ES局R限T性：
ESRT要求Sink节点通信范围必须能够覆盖整个网络，对Sink节点 的硬件要求非常高，对于大规模的无线传感器网络来说，实现比 较困难。
Sink节点没有考虑到各个节点的优先级信息，对所有节点采取统 一的调配方案，假设节点在某个局部地区任务突然增加，ESRT 就不适用了。
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议分类
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传将数据可靠、低能耗地传送到Sink节点，
是一种典型的可靠性协议。
（1）基本思想
ESRT在综合考虑节点现有的拥塞情况和可靠性情况下，确定最优策略使网 络性能达到最优。这个协议包括两个部分，一个是系统可靠性的测量，另一个 是根据可靠性做出相应的调整。如果系统的可靠性不符合网络系统所要求的可 靠性值，则ESRT会自动调节网络发送节点的发送速率，使之达到系统所要求的 可靠性指标；如果系统的可靠性超过了网络要求，则ESRT在不牺牲可靠性的条 件下，适当地降低源节点的发送速率，减小节点拥塞，最大限度地节省能量。 因此根据这种机制，ESRT将无线传感器网络系统分为5种状态：
逐跳错误恢复机制：节点接收到所有的数据报文之后才向下一 跳节点发送数据。
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— PECR
PECR协议是一种能够自适应调整的拥塞控制机制，在保证可靠性的基 础上，又能够最大限度地节省能量。PECR作为一种拥塞控制机制，该 机制包括两个阶段，即拥塞检测和拥塞控制。
➢检测下一跳节点拥塞度是为了使分流之后形成的链路不会形成新的拥 塞，从而浪费时间和能量。检测下一跳节点的剩余能量值是为了避免新 链路形成以后节点因为能量耗尽而导致链路失效的情况发生。
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— PSFQ
（1）拥塞检测。
PECR协议采用节点缓存的方法来检测拥塞。 假设节点在第k个时间采样点的缓存占用大小为b(k) ，因此在k到k+1个时间采样 点之间，数据增量c(k) 为
Si∈{ (NC，LR)，(NC，HR)，OOR，(C，HR)，(C，LR) }
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— ESRT
（2）关键技术
①逐跳错误恢复
②取充之间的关系
③数据连续发送
第五章 无线传感器网络传输层协议
典型无线传感器网络传输层协议—— （2）关键E技S术RT。
另一方面，处于数据链路层MAC协议直接控制着耗能最多的无线通 信模块的活动，MAC协议的能效性直接影响着传感器网络的节能效果， 因此在基于面向应用的事件驱动的传感器网络中，如何高效利用无线通 信模块是我们设计传输协议时面临的主要问题。
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层的跨层协议—— RCTP
第五章 无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层的跨层设计
➢跨层的原因
无线传感器网络中节点的能量有限，节约能量及网络能量均衡使用， 进而延长整个网络的生存期是传感器网络协议设计的重要目标。
一方面，无线传感器网络中节点的移动、死亡以及新节点的加入等 都会引起网络拓扑结构的动态变化，导致从数据源节点到目的节点（通 常为Sink节点）之间的通信路径极不稳定，甚至在某些地区会出现路由 空洞。传统的端到端路由进行数据传输，是先建立路由，再进行MAC层 信道握手，最后进行数据传输，这种通信方式不能很好地适应网络拓扑 的动态变化。