1、第第5章章 無線傳感器網絡的傳輸協議無線傳感器網絡的傳輸協議 運行在傳輸層的網絡協議，主要作用是利用下層提供的服務向上運行在傳輸層的網絡協議，主要作用是利用下層提供的服務向上層提供端到端的可靠、透明的數據傳輸服務。因此，傳輸協議需要支層提供端到端的可靠、透明的數據傳輸服務。因此，傳輸協議需要支持持擁塞控制擁塞控制和和差錯控制差錯控制等功能，以提高數據傳輸的可靠性和網絡的服等功能，以提高數據傳輸的可靠性和網絡的服務質量。同時傳輸協議的設計必須考慮網絡的能量效率，以延長網絡務質量。同時傳輸協議的設計必須考慮網絡的能量效率，以延長網絡的生存事件。的生存事件。 許多許多WSN應用要求傳感器網絡必須具備

2、可靠地端到端的數據傳應用要求傳感器網絡必須具備可靠地端到端的數據傳輸功能，雖然高效的輸功能，雖然高效的MAC協議和路由協議能夠在一定程度上緩解網協議和路由協議能夠在一定程度上緩解網絡擁塞的發生，但仍不夠，為了提高數據傳輸的可靠性和網絡的服務絡擁塞的發生，但仍不夠，為了提高數據傳輸的可靠性和網絡的服務質量，需要采用有效的質量，需要采用有效的傳輸協議傳輸協議來進一步避免或減輕網絡中的擁塞現來進一步避免或減輕網絡中的擁塞現象。象。傳輸層是是傳輸層是是最靠近用戶數據的一最靠近用戶數據的一層，主要負責在源和目標之間提供層，主要負責在源和目標之間提供可靠的、性價比合理的數據傳輸功能。為了實現傳輸層對上層透

3、明，可靠的、性價比合理的數據傳輸功能。為了實現傳輸層對上層透明，可靠的數據傳輸服務，傳輸層主要研究端到端的流量控制和擁塞的避可靠的數據傳輸服務，傳輸層主要研究端到端的流量控制和擁塞的避免，保證數據能夠有效無差錯地傳輸到目的節點。免，保證數據能夠有效無差錯地傳輸到目的節點。傳統的傳統的IP主要采用主要采用TCP協議協議（傳輸控制協議）（傳輸控制協議），也有的使用，也有的使用UDP協議協議(用戶用戶數據報協議數據報協議) ，其中，其中UDP采用的是無連接的傳輸，雖然能夠保證網絡的實時采用的是無連接的傳輸，雖然能夠保證網絡的實時性，時延非常小，但其數據丟包率較高，不能保證數據可靠傳輸，不適用于性，時

4、延非常小，但其數據丟包率較高，不能保證數據可靠傳輸，不適用于無線傳感器網絡無線傳感器網絡。 TCP協議提供的是端到端的可靠數據傳輸，采用重傳機制協議提供的是端到端的可靠數據傳輸，采用重傳機制來確保數據被無誤地傳輸到目的節點。來確保數據被無誤地傳輸到目的節點。 5.15.1無線傳感器網絡傳輸層協議概述無線傳感器網絡傳輸層協議概述 由于無線傳感器網絡自身的特點，由于無線傳感器網絡自身的特點，TCPTCP協議協議不能直接用于無線傳感器不能直接用于無線傳感器網絡，原因如下網絡，原因如下：1.1. TCPTCP協議提供的是端到端的可靠信息傳輸，而協議提供的是端到端的可靠信息傳輸，而WSNWSN中存在大量

5、的冗余信息，中存在大量的冗余信息，要求節點能夠對接收到的數據包進行簡單的處理要求節點能夠對接收到的數據包進行簡單的處理。2.2. TCPTCP協議采用的三次握手機制，而且協議采用的三次握手機制，而且WSNWSN中節點的動態性強，中節點的動態性強，TCPTCP沒有相對沒有相對應的處理機制。應的處理機制。3.3. TCPTCP協議的可靠性要求很高協議的可靠性要求很高，而而WSNWSN中只要求目的節點接收到源節點發送中只要求目的節點接收到源節點發送的事件，可以有一定的數據包丟失或者刪除。的事件，可以有一定的數據包丟失或者刪除。4.4. TCPTCP協議中采用的協議中采用的ACKACK反饋機制，這個過

6、程中需要經歷所有的中間節點，反饋機制，這個過程中需要經歷所有的中間節點，時延非常高且能量消耗也特別大；而時延非常高且能量消耗也特別大；而WSNWSN中對時延的要求比較高，能量也中對時延的要求比較高，能量也非常有限。非常有限。5.5. 對于擁塞控制的對于擁塞控制的WSNWSN協議來說，有時非擁塞丟包是比較正常的，但是在協議來說，有時非擁塞丟包是比較正常的，但是在TCPTCP協議中，非擁塞的丟包會引起源端進入擁塞控制階段，從而降低網絡協議中，非擁塞的丟包會引起源端進入擁塞控制階段，從而降低網絡的性能。的性能。6.6. 最后一點也最重要，在最后一點也最重要，在TCPTCP協議中，每個節點都被要求有一

7、個獨一無二的協議中，每個節點都被要求有一個獨一無二的IPIP地址，而在大規模的無線傳感器網絡中基本上不可能實現的，也是沒地址，而在大規模的無線傳感器網絡中基本上不可能實現的，也是沒有必要的。有必要的。5.1.1 無線傳感器網絡傳輸協議的特點無線傳感器網絡傳輸協議的特點 無線無線Ad HocAd Hoc網絡網絡是與無線傳感器網絡最類似的一類網絡，其傳輸是與無線傳感器網絡最類似的一類網絡，其傳輸協議協議也也不能直接用于無線傳感器網絡，原因如下不能直接用于無線傳感器網絡，原因如下：1.1. 無線傳感器網絡規模較大，一般大規模部署節點，其節點數可能達到無無線傳感器網絡規模較大，一般大規模部署節點，其節

8、點數可能達到無線線Ad HocAd Hoc網絡的幾十倍甚至幾千倍。網絡的幾十倍甚至幾千倍。2.2. 傳感器節點的計算能力和能量存儲有限，遠小于無線傳感器節點的計算能力和能量存儲有限，遠小于無線Ad Hoc網絡節點網絡節點。3. 無線無線Ad Hoc網絡的任務是保證移動借點之間的互聯，允許用戶動態的移網絡的任務是保證移動借點之間的互聯，允許用戶動態的移動、加入或離開，較多使用對等通信方式（動、加入或離開，較多使用對等通信方式（P-to-P）；而無線傳感網則）；而無線傳感網則以數據為中心，以感知數據及監測為主要任務，主要采用多對一的傳輸以數據為中心，以感知數據及監測為主要任務，主要采用多對一的傳輸

9、模式模式。2.無線傳感器網絡傳輸協議的特點無線傳感器網絡傳輸協議的特點（1）節能優先）節能優先（2）多對一傳輸模式）多對一傳輸模式 上行匯聚傳輸：擁塞控制和差錯控制，實現可靠傳輸上行匯聚傳輸：擁塞控制和差錯控制，實現可靠傳輸 下行傳輸：保證指令或查詢消息能可靠傳達下行傳輸：保證指令或查詢消息能可靠傳達（3）以數據為中心）以數據為中心（4）應用相關性強）應用相關性強5.1.2 無線傳感器網絡傳輸協議的分類無線傳感器網絡傳輸協議的分類 根據功能劃分為根據功能劃分為擁塞控制協議擁塞控制協議、可靠傳輸協議、可靠傳輸協議、擁塞控制和可靠傳輸混擁塞控制和可靠傳輸混合協議合協議三類。三類。1）擁塞控制協議）

10、擁塞控制協議 用于防止網絡擁塞的產生，或緩解和消除網絡中已經發生的擁塞現用于防止網絡擁塞的產生，或緩解和消除網絡中已經發生的擁塞現象，根據控制機制可分為：象，根據控制機制可分為：面向擁塞避免的協議面向擁塞避免的協議 通過速率分配或傳輸控制等方法來避免在局部或全網范圍內出現數通過速率分配或傳輸控制等方法來避免在局部或全網范圍內出現數據流量超過網絡傳輸能力而造成擁塞的局面。據流量超過網絡傳輸能力而造成擁塞的局面。面向擁塞消除的協議面向擁塞消除的協議 在網絡發生擁塞后通過采用速率控制、丟包等方法來緩解擁塞，并在網絡發生擁塞后通過采用速率控制、丟包等方法來緩解擁塞，并進一步消除擁塞進一步消除擁塞2）可

11、靠傳輸協議）可靠傳輸協議 用于保證傳感器數據能夠有序、無丟失、無差錯地傳輸到匯聚節點，向用于保證傳感器數據能夠有序、無丟失、無差錯地傳輸到匯聚節點，向用戶提供可靠的數據傳輸服務。根據傳輸數據單位，可分為：用戶提供可靠的數據傳輸服務。根據傳輸數據單位，可分為：基于數據包的可靠傳輸基于數據包的可靠傳輸 保證單個數據包傳輸的可靠性保證單個數據包傳輸的可靠性基于數據塊的可靠傳輸基于數據塊的可靠傳輸 用于網絡指令分發等需要大量數據的場合用于網絡指令分發等需要大量數據的場合基于數據流的可靠傳輸基于數據流的可靠傳輸 周期性數據采用匯報適用于數據流的可靠傳輸周期性數據采用匯報適用于數據流的可靠傳輸還可以分為還

12、可以分為基于數據的可靠傳輸基于數據的可靠傳輸和和基于任務的可靠傳輸基于任務的可靠傳輸（WSN特用的）特用的）5.2無線傳感器網絡傳輸協議設計無線傳感器網絡傳輸協議設計1.設計目標設計目標能量效率、傳輸可靠性（數據，任務）、可擴展性、自適應性、服務質量、公平性能量效率、傳輸可靠性（數據，任務）、可擴展性、自適應性、服務質量、公平性2.技術挑戰技術挑戰如何再滿足可靠傳輸和服務質量的情況下盡量降低能耗、減少使用的存儲空間是如何再滿足可靠傳輸和服務質量的情況下盡量降低能耗、減少使用的存儲空間是一個技術挑戰一個技術挑戰解決局部或全網擁塞控制和能量消耗不均解決局部或全網擁塞控制和能量消耗不均在不同的性能要

13、求中實現最佳的平衡是一個技術難點在不同的性能要求中實現最佳的平衡是一個技術難點5.3無線傳感器網絡的擁塞控制基本機制無線傳感器網絡的擁塞控制基本機制 擁塞控制的目標是避免擁塞或及時檢測并緩解網絡中出現的擁塞現象，擁塞擁塞控制的目標是避免擁塞或及時檢測并緩解網絡中出現的擁塞現象，擁塞控制的設計需要考慮以下幾方面：控制的設計需要考慮以下幾方面：能量有效性能量有效性 擁塞控制的開銷盡量小，以節省能耗，同時避免因控制開銷加劇擁塞的程度擁塞控制的開銷盡量小，以節省能耗，同時避免因控制開銷加劇擁塞的程度實時性實時性 能夠及時地檢測到網絡的擁塞狀況，并且能夠在網路發生用賽后短時間內緩能夠及時地檢測到網絡的擁

14、塞狀況，并且能夠在網路發生用賽后短時間內緩解擁塞，避免擁塞進一步加劇解擁塞，避免擁塞進一步加劇公平性公平性 保證所有需要發送的節點都有機會發送數據，保證傳輸的公平性保證所有需要發送的節點都有機會發送數據，保證傳輸的公平性面向應用面向應用 擁塞控制可以采用丟棄過時數據包或調整數據源匯報速率的方法實現，這些擁塞控制可以采用丟棄過時數據包或調整數據源匯報速率的方法實現，這些方法的引入會一定程度上影響到感知任務的質量，擁塞控制的設計應滿足應用基方法的引入會一定程度上影響到感知任務的質量，擁塞控制的設計應滿足應用基本要求為前提本要求為前提 擁塞控制可分為擁塞控制可分為擁塞避免擁塞避免和和擁塞消除擁塞消除

15、兩種機制兩種機制5.3.1擁塞避免機制擁塞避免機制通過通過速率分配速率分配和和傳輸控制傳輸控制等方法來避免在局部或全網范圍內出現擁塞。等方法來避免在局部或全網范圍內出現擁塞。1.速率分配速率分配 對網絡中各個節點的傳輸率進行合理的分配和嚴格的限制來避免擁塞的對網絡中各個節點的傳輸率進行合理的分配和嚴格的限制來避免擁塞的產生。要求網絡中節點能夠很好地協調與合作。產生。要求網絡中節點能夠很好地協調與合作。 理想狀況下，合理控制各個節點的傳輸速率能夠有效地避免擁塞和丟包，理想狀況下，合理控制各個節點的傳輸速率能夠有效地避免擁塞和丟包，提高網絡的吞吐量、傳輸可靠性和其他服務質量指標。但是，考慮到網絡提

16、高網絡的吞吐量、傳輸可靠性和其他服務質量指標。但是，考慮到網絡的拓撲、數據準確性、服務質量要求以及無線信道的共享特性等因素，很的拓撲、數據準確性、服務質量要求以及無線信道的共享特性等因素，很難實現全網最優的分布式速率分配。難實現全網最優的分布式速率分配。2.傳輸控制傳輸控制 節點根據網絡參數（節點緩存狀態、網絡拓撲等）決定是否轉發數據或節點根據網絡參數（節點緩存狀態、網絡拓撲等）決定是否轉發數據或確定轉發速率，以避免擁塞的發生。確定轉發速率，以避免擁塞的發生。 基于緩存狀態的傳輸控制主要解決如何避免網絡擁塞時的緩存溢出問基于緩存狀態的傳輸控制主要解決如何避免網絡擁塞時的緩存溢出問題，采用該控制

17、機制，發送節點僅在接受節點的緩存由足夠的剩余接收空題，采用該控制機制，發送節點僅在接受節點的緩存由足夠的剩余接收空間時才向其發送數據，避免了接收節點因緩存溢出而造成的丟包。間時才向其發送數據，避免了接收節點因緩存溢出而造成的丟包。合理設合理設置剩余空間的門限值是這種機制需要解決的關鍵問題。置剩余空間的門限值是這種機制需要解決的關鍵問題。5.3.2 擁塞消除機制擁塞消除機制 由于網絡的動態性和應用的多樣性等原因，完全避免擁塞時不現實的，傳輸由于網絡的動態性和應用的多樣性等原因，完全避免擁塞時不現實的，傳輸協議需要解決的問題是在擁塞發生后消除擁塞。擁塞消除由協議需要解決的問題是在擁塞發生后消除擁塞

18、。擁塞消除由擁塞檢測擁塞檢測、擁塞通知擁塞通知和和擁塞緩解擁塞緩解3個功能構成個功能構成1.擁塞檢測擁塞檢測（1）基于緩沖區占用率的檢測）基于緩沖區占用率的檢測 傳感器節點檢測自己緩沖區的占用情況，當數據包接收速率大于發送速率，傳感器節點檢測自己緩沖區的占用情況，當數據包接收速率大于發送速率，緩沖區堆積到一定程度且超過某一限值時，預測擁塞即將發生。緩沖區堆積到一定程度且超過某一限值時，預測擁塞即將發生。 不準確：當不準確：當數據包重傳數據包重傳達到最大次數后，節點將丟失該數據包，此時緩沖區占用率達到最大次數后，節點將丟失該數據包，此時緩沖區占用率可能下降，而信道擁塞狀況未緩解可能下降，而信道擁

19、塞狀況未緩解（2）基于信道采樣的檢測）基于信道采樣的檢測 傳感器節點周期性地進行信道采樣，以監測信道占用程度，評估信道傳感器節點周期性地進行信道采樣，以監測信道占用程度，評估信道負載狀況。若信道長時間處于繁忙狀態，任務發生擁塞。負載狀況。若信道長時間處于繁忙狀態，任務發生擁塞。 這種方法會消耗額外的能量進行信道檢測，需要解決如何在盡可能減少開銷的這種方法會消耗額外的能量進行信道檢測，需要解決如何在盡可能減少開銷的情況下準確檢測擁塞是否發生情況下準確檢測擁塞是否發生（3）基于包間隔和包服務時間的檢測）基于包間隔和包服務時間的檢測 傳感器節點可以根據從相鄰節點收到的數據包到達的時間間隔以及數據包從

20、到傳感器節點可以根據從相鄰節點收到的數據包到達的時間間隔以及數據包從到達緩存區到被發送出去的服務時間來判斷是否發生擁塞。若到達時間間隔或服務時達緩存區到被發送出去的服務時間來判斷是否發生擁塞。若到達時間間隔或服務時間過長則認為發生擁塞間過長則認為發生擁塞（4）基于丟包率的檢測）基于丟包率的檢測 傳感器節點可以根據丟包的次數或頻度判斷網絡是否發生擁塞。檢測功能只在傳感器節點可以根據丟包的次數或頻度判斷網絡是否發生擁塞。檢測功能只在數據包被緩存或丟棄時觸發。數據包被緩存或丟棄時觸發。？擁塞并非丟包的唯一原因。？擁塞并非丟包的唯一原因。（5）基于負載強度的檢測（綜合性好）基于負載強度的檢測（綜合性好

21、） 負載強度是綜合考慮節點的流量負載情況、信道競爭狀況以及所有相鄰節點的負載強度是綜合考慮節點的流量負載情況、信道競爭狀況以及所有相鄰節點的本地流量信息計算出的一個綜合性的度量值。當負載強度超過一定門限時，則認為本地流量信息計算出的一個綜合性的度量值。當負載強度超過一定門限時，則認為發生擁塞。發生擁塞。（3）基于數據逼真度的檢測）基于數據逼真度的檢測 通常由匯聚節點執行檢測，通過檢查收集到的感知數據的通常由匯聚節點執行檢測，通過檢查收集到的感知數據的準確度準確度來判斷是否擁來判斷是否擁塞塞2.擁塞通知擁塞通知 當傳感器節點檢測到擁塞后，需將擁塞狀態通知給相關節點。可分為當傳感器節點檢測到擁塞后

22、，需將擁塞狀態通知給相關節點。可分為（1）顯式通知）顯式通知 直接以控制包的形式通知擁塞信息直接以控制包的形式通知擁塞信息（2）隱式通知）隱式通知 用數據包捎帶擁塞信息，并由相關節點偵聽信道獲得。用數據包捎帶擁塞信息，并由相關節點偵聽信道獲得。3.擁塞緩解擁塞緩解 擁塞緩解是擁塞消除的重要部分，其性能對擁塞消除的效果有很大影響。擁塞緩解是擁塞消除的重要部分，其性能對擁塞消除的效果有很大影響。可以分為以下幾種機制：可以分為以下幾種機制：（1）速率控制）速率控制 通過調節源節點數據產生速率或中間節點轉發速率來緩解擁塞。通過調節源節點數據產生速率或中間節點轉發速率來緩解擁塞。源節點速率控制：由目的節

23、點根據接收數據的情況反饋給所有源節點控制信源節點速率控制：由目的節點根據接收數據的情況反饋給所有源節點控制信息，來指示這些源節點如何調節發送速率息，來指示這些源節點如何調節發送速率轉發節點速率控制：逐跳調整，節點根據相鄰節點的擁塞通知調整轉發速率轉發節點速率控制：逐跳調整，節點根據相鄰節點的擁塞通知調整轉發速率注：網絡發生擁塞時，速率控制是最常用的擁塞緩解機制，大部分傳輸協注：網絡發生擁塞時，速率控制是最常用的擁塞緩解機制，大部分傳輸協議都會采用速率控制機制議都會采用速率控制機制（2）流量調度）流量調度 通過繞路、分流或則重定向等方式來減少擁塞區域的數據流，以緩解擁通過繞路、分流或則重定向等方

24、式來減少擁塞區域的數據流，以緩解擁塞。通常可與多路徑路由協議相結合，路由協議可預先確定備用路徑或是在塞。通常可與多路徑路由協議相結合，路由協議可預先確定備用路徑或是在擁塞發生后快速生成備用路徑。擁塞發生后快速生成備用路徑。 網絡正常工作狀態，節點按照主路徑路由數據。當擁塞發生后，節點可網絡正常工作狀態，節點按照主路徑路由數據。當擁塞發生后，節點可快速啟用備用路徑，緩解主路徑上的擁塞。快速啟用備用路徑，緩解主路徑上的擁塞。（3）數據處理）數據處理 傳感器節點通過對數據進行丟棄、壓縮或融合來減少數據量。傳感器節點通過對數據進行丟棄、壓縮或融合來減少數據量。 由于由于WSN中存在大量冗余和相關性，只

25、要傳送到匯聚節點的信息滿足應中存在大量冗余和相關性，只要傳送到匯聚節點的信息滿足應用要求，節點即可以丟棄冗余數據。該方式是用要求，節點即可以丟棄冗余數據。該方式是WSN中特有的擁塞控制方式中特有的擁塞控制方式5.4 無線傳感器網絡的可靠傳輸基本機制無線傳感器網絡的可靠傳輸基本機制 可靠傳輸的主要作用是解決傳輸過程中的數據包丟失問題，保證目的節可靠傳輸的主要作用是解決傳輸過程中的數據包丟失問題，保證目的節點能夠獲得完整有效的數據信息或能夠準確地還原出原始事件狀態從而完成點能夠獲得完整有效的數據信息或能夠準確地還原出原始事件狀態從而完成感知任務。為避免或減少丟包造成的影響，傳輸協議可以采用感知任務

26、。為避免或減少丟包造成的影響，傳輸協議可以采用丟包恢復丟包恢復、冗冗余傳輸余傳輸和和速率控制速率控制等基本機制來實現可靠傳輸。等基本機制來實現可靠傳輸。5.4.1 丟包恢復機制丟包恢復機制 在發生丟包的情況下，丟包恢復機制銅鼓重傳數據包來實現數據的可在發生丟包的情況下，丟包恢復機制銅鼓重傳數據包來實現數據的可靠傳輸。由靠傳輸。由丟包檢測和反饋丟包檢測和反饋與與重傳恢復重傳恢復等功能組成。等功能組成。1.丟包檢測和反饋丟包檢測和反饋端到端檢測反饋：由目的節點負責檢測丟包并返回應答端到端檢測反饋：由目的節點負責檢測丟包并返回應答逐跳檢測反饋：由中間節點逐跳檢測并返回應答逐跳檢測反饋：由中間節點逐跳

27、檢測并返回應答 丟包檢測最常用的方法是通過應答方式檢測，即接受節點根據收包情丟包檢測最常用的方法是通過應答方式檢測，即接受節點根據收包情況返回應答，發送節點根據應答判斷是否需要重傳。況返回應答，發送節點根據應答判斷是否需要重傳。應答方式包括：應答方式包括：（1）ACK方式方式 接收節點每接受到一個數據包后返回一個接收節點每接受到一個數據包后返回一個ACK控制包，發送節點發送數控制包，發送節點發送數據后維護一個定時器，在定時器超時前收到接收節點的據后維護一個定時器，在定時器超時前收到接收節點的ACK則確認該數據包則確認該數據包成功傳輸，清除該包的緩存和定時；否則進行超時重傳。成功傳輸，清除該包的

28、緩存和定時；否則進行超時重傳。 對于每個數據包，接收節點都需要反饋一個對于每個數據包，接收節點都需要反饋一個ACK,負載較大，不適合數據負載較大，不適合數據量較小或信道質量良好的情況。量較小或信道質量良好的情況。（2）NACK方式方式 源節點在發送的數據包中添加序列號，緩存發送的數據包。目的節點通過源節點在發送的數據包中添加序列號，緩存發送的數據包。目的節點通過檢測數據包序號的連續性判斷收包情況。若目的節點正確收到數據包，則不檢測數據包序號的連續性判斷收包情況。若目的節點正確收到數據包，則不反饋任何確認信息，若檢測到數據包丟失，則向源節點返回反饋任何確認信息，若檢測到數據包丟失，則向源節點返回

29、NACK包，并明確包，并明確要求重發丟失的數據包。要求重發丟失的數據包。 NACK只針對少量丟失的數據包反饋，相比只針對少量丟失的數據包反饋，相比ACK方式減少了負載和能量消方式減少了負載和能量消耗。缺點是源節點必須緩存所有發送數據，且目的節點必須知道首包和末包耗。缺點是源節點必須緩存所有發送數據，且目的節點必須知道首包和末包的序列號。若只有單個數據包傳輸或是首末包丟失，的序列號。若只有單個數據包傳輸或是首末包丟失，NACK不能保證可靠傳輸。不能保證可靠傳輸。（3）IACK方式方式 發送節點發送數據包后緩存該包，監聽接收節點的數據傳輸，若監聽到發送節點發送數據包后緩存該包，監聽接收節點的數據傳

30、輸，若監聽到接收節點已將該數據包發給其下一跳節點，則認為傳輸成功并清除緩存。接收節點已將該數據包發給其下一跳節點，則認為傳輸成功并清除緩存。 IACK方式不需要控制開銷，負載最小，但只能在方式不需要控制開銷，負載最小，但只能在單跳范圍單跳范圍內使用，是一內使用，是一種逐跳檢測反饋機制。種逐跳檢測反饋機制。 IACK方式通常需要節點更多地偵聽信道，以防漏聽下一跳的轉發確認，方式通常需要節點更多地偵聽信道，以防漏聽下一跳的轉發確認，并且并且IACK方式不適合路徑上最后一跳的傳輸確認，因為目的節點不需要繼續方式不適合路徑上最后一跳的傳輸確認，因為目的節點不需要繼續向下轉發數據。向下轉發數據。2.重傳

31、恢復重傳恢復 對應丟包檢測和反饋，重傳恢復也分為端到端重傳（恢復時間較長）和對應丟包檢測和反饋，重傳恢復也分為端到端重傳（恢復時間較長）和逐跳重傳。需要解決的主要問題是最大重傳次數。逐跳重傳。需要解決的主要問題是最大重傳次數。5.4.2 冗余傳輸機制冗余傳輸機制 發送節點發送節點多次多次發送同一數據包，只要接收節點收到至少一個數據包即可。發送同一數據包，只要接收節點收到至少一個數據包即可。冗余傳輸也可采用冗余傳輸也可采用多路徑多路徑方式，發送節點將數據包發送到多條路徑上進行傳輸方式，發送節點將數據包發送到多條路徑上進行傳輸以提高傳輸可靠性。利用路徑的空間不相關性來提高端到端數據傳送的成功率。以

32、提高傳輸可靠性。利用路徑的空間不相關性來提高端到端數據傳送的成功率。 冗余傳輸機制消耗的網絡資源較多，并且存在傳送成功率與復制數量之間冗余傳輸機制消耗的網絡資源較多，并且存在傳送成功率與復制數量之間的折中關系。的折中關系。5.4.3 速率控制機制速率控制機制 丟包恢復和冗余傳輸都是用來保證丟包恢復和冗余傳輸都是用來保證數據包或數據塊數據包或數據塊的端到端傳輸可靠的端到端傳輸可靠性，速率控制則適用于基于性，速率控制則適用于基于任務任務的可靠傳輸。這種機制可以在保證任務完的可靠傳輸。這種機制可以在保證任務完成的前提下，調節源節點的數據速率，避免或緩解擁塞以更好地實現可靠成的前提下，調節源節點的數據

33、速率，避免或緩解擁塞以更好地實現可靠傳輸。因此，基于速率控制的可靠傳輸機制通常可以與擁塞控制機制聯合傳輸。因此，基于速率控制的可靠傳輸機制通常可以與擁塞控制機制聯合設計和考慮。設計和考慮。 該機制中，匯聚節點根據一個周期內成功接收數據包的數量計算網絡該機制中，匯聚節點根據一個周期內成功接收數據包的數量計算網絡的傳輸可靠性，同時也估測網絡的擁塞程度。的傳輸可靠性，同時也估測網絡的擁塞程度。 如果傳輸可靠度低于預計要求，則通知源節點調節發送速率以提高可如果傳輸可靠度低于預計要求，則通知源節點調節發送速率以提高可靠度；否則減少源節點發送速率，以降低網絡擁塞，同時提高傳輸可靠性。靠度；否則減少源節點發

34、送速率，以降低網絡擁塞，同時提高傳輸可靠性。5.5 無線傳感器網絡的典型傳輸協議無線傳感器網絡的典型傳輸協議5.5.1擁塞控制協議擁塞控制協議 防止網絡擁塞的產生或緩解和消除網絡中已經發生的擁塞現象。防止網絡擁塞的產生或緩解和消除網絡中已經發生的擁塞現象。1.基于基于速率速率分配的擁塞分配的擁塞避免避免（1）CCF協議協議 一種基于多對一一種基于多對一樹狀傳輸結構樹狀傳輸結構自上而下分配速率的擁塞避免協議。要求所自上而下分配速率的擁塞避免協議。要求所以子節點的發送速率總和不超過其父節點的發送速率，從而避免父節點的緩存以子節點的發送速率總和不超過其父節點的發送速率，從而避免父節點的緩存溢出。溢出

35、。 該協議要求每個節點估算自己的平均上行發送速率，并將該速率平均分配該協議要求每個節點估算自己的平均上行發送速率，并將該速率平均分配給自己下游子樹上的節點，節點在自身的實際平均發送速率和父節點分配的發給自己下游子樹上的節點，節點在自身的實際平均發送速率和父節點分配的發送速率之間選擇較小的值作為實際發送速率，并將這一決定發送給自己的子節送速率之間選擇較小的值作為實際發送速率，并將這一決定發送給自己的子節點供其調節速率。點供其調節速率。（2）Flush協議協議 一種適用于一種適用于直線拓撲直線拓撲的擁塞避免協議。該協議的設計目標主要針對的擁塞避免協議。該協議的設計目標主要針對單信道單信道無線多跳網

36、絡傳輸中可能導致擁塞的兩個問題：無線多跳網絡傳輸中可能導致擁塞的兩個問題：相鄰無線鏈路的相鄰無線鏈路的傳輸干擾問題傳輸干擾問題和和節點間速率不匹配產生的緩存溢出問題。節點間速率不匹配產生的緩存溢出問題。 每個節點只有在不干擾其他節點間通信、同時也不受其他節點通信每個節點只有在不干擾其他節點間通信、同時也不受其他節點通信干擾的情況下才允許發送數據，并且一個節點的發送速率不得超過其前干擾的情況下才允許發送數據，并且一個節點的發送速率不得超過其前向路徑上節點的發送速率。向路徑上節點的發送速率。 基于上述要求和直線型拓撲特性，每個節點可以在不發生傳輸碰撞基于上述要求和直線型拓撲特性，每個節點可以在不發

37、生傳輸碰撞的前提下，確定自己的最優數據發送間隔和發送速率，從而有效提升網的前提下，確定自己的最優數據發送間隔和發送速率，從而有效提升網絡的額吞吐量絡的額吞吐量 特點：特點：方案簡單，但應用范圍有限，僅適合直線拓撲，并且網絡中方案簡單，但應用范圍有限，僅適合直線拓撲，并且網絡中同一時間內只能有一個數據流。同一時間內只能有一個數據流。2.基于傳輸控制的擁塞基于傳輸控制的擁塞避免避免（1）CALB協議協議 基于輕量級節點基于輕量級節點緩存緩存狀態管理的擁塞避免協議。該協議要求節點在發送數狀態管理的擁塞避免協議。該協議要求節點在發送數據時將自己剩余緩存空間信息據時將自己剩余緩存空間信息捎帶捎帶在數據包

38、頭中。所以，節點在監聽相鄰節在數據包頭中。所以，節點在監聽相鄰節點發送的數據包獲知其剩余緩存空間。發送節點僅在接收節點緩存不滿時才點發送的數據包獲知其剩余緩存空間。發送節點僅在接收節點緩存不滿時才可以向其發送數據，以避免接收節點贏緩存溢出造成的丟包。可以向其發送數據，以避免接收節點贏緩存溢出造成的丟包。 僅僅依賴接收節點僅僅依賴接收節點“緩存是否已滿緩存是否已滿”來作為發送節點是否應該發送數據來作為發送節點是否應該發送數據的單一標準是不夠的。的單一標準是不夠的。 “緩存已經快滿緩存已經快滿”說明擁塞正在發生，而說明擁塞正在發生，而隱終端隱終端的存的存在也可能造成發送節點獲知的接收節點緩存狀態信

39、息已經在也可能造成發送節點獲知的接收節點緩存狀態信息已經過時過時。因此。因此CALB協協議提出將節點發送數據包中攜帶的剩余緩存空間值設置為實際剩余的議提出將節點發送數據包中攜帶的剩余緩存空間值設置為實際剩余的1/6，從，從而較好地避免緩存溢出的問題。而較好地避免緩存溢出的問題。（2）CRA協議協議 一種結合一種結合多路徑路由多路徑路由的擁塞避免協議。該協議定義每個節點的下游節點的擁塞避免協議。該協議定義每個節點的下游節點數與其上游節點數的比值為該節點的特征比率（數與其上游節點數的比值為該節點的特征比率（CR）。根據特征比率的大小、）。根據特征比率的大小、自己及上下游節點的緩存隊列長度等信息，來

40、調節節點的數據發送速率，進自己及上下游節點的緩存隊列長度等信息，來調節節點的數據發送速率，進而達到避免網絡擁塞的目的。而達到避免網絡擁塞的目的。CR1:公平排隊，輪流向每個下游節點公平排隊，輪流向每個下游節點轉發數據轉發數據CR=1:檢測下游節點的緩存占用情況，檢測下游節點的緩存占用情況，在不引起擁塞的情況下，向下游轉發數在不引起擁塞的情況下，向下游轉發數據據CR1：意味著當前節點的上游節點多：意味著當前節點的上游節點多余下游節點，若當前緩存將滿，則需要余下游節點，若當前緩存將滿，則需要通知上游節點降低發送速率通知上游節點降低發送速率3.基于速率控制的擁塞基于速率控制的擁塞控制控制（1）COD

41、A協議協議 一種基于速率控制的擁塞控制協議。在一種基于速率控制的擁塞控制協議。在CODA協議中，擁塞檢測采用協議中，擁塞檢測采用信道采樣信道采樣和和緩存占用率檢測緩存占用率檢測兩種方法，擁塞通知采用開環擁塞消息后壓法兩種方法，擁塞通知采用開環擁塞消息后壓法和匯聚節點端到端反饋和匯聚節點端到端反饋ACK通知兩種方式。擁塞緩解采用本地丟包、轉發通知兩種方式。擁塞緩解采用本地丟包、轉發速率控制以及閉環多源速率控制機制。速率控制以及閉環多源速率控制機制。 在數據傳輸過程中，接收節點結合信道負載和本地緩存占用率檢測擁在數據傳輸過程中，接收節點結合信道負載和本地緩存占用率檢測擁塞狀況判斷是否發生了擁塞。若

42、節點檢測到擁塞，則通過后壓方式逐跳向塞狀況判斷是否發生了擁塞。若節點檢測到擁塞，則通過后壓方式逐跳向上游節點傳遞擁塞指示。接受到后壓消息的節點根據本地策略進行擁塞緩上游節點傳遞擁塞指示。接受到后壓消息的節點根據本地策略進行擁塞緩解，如丟棄分組、根據解，如丟棄分組、根據AIMD機制來調節發送窗口等，并根據本地網絡狀態機制來調節發送窗口等，并根據本地網絡狀態決定是否繼續轉發后壓消息。決定是否繼續轉發后壓消息。 CODE 協議還采用閉環方式調節數據源速率，由匯聚節點周期性地向協議還采用閉環方式調節數據源速率，由匯聚節點周期性地向全網反饋全網反饋ACK消息。當源速率低于某一門限值時源節點自動提高速率；

43、當消息。當源速率低于某一門限值時源節點自動提高速率；當超過某一門限值時，源節點需要根據超過某一門限值時，源節點需要根據ACK情況進行速率調整，若源節點收情況進行速率調整，若源節點收到到ACK消息則維持速率不變，否則降低速率。消息則維持速率不變，否則降低速率。（2）Fusion協議協議 一種基于速率控制的逐跳擁塞控制協議，該協議采用一種基于速率控制的逐跳擁塞控制協議，該協議采用緩存占用率檢緩存占用率檢測測+信道采樣信道采樣判斷是否發生擁塞，當緩存占用率或信道采樣負載超過給定判斷是否發生擁塞，當緩存占用率或信道采樣負載超過給定的門限值時，使用隱式擁塞通告，即在數據包頭中設置擁塞位為的門限值時，使用

44、隱式擁塞通告，即在數據包頭中設置擁塞位為1。擁塞。擁塞緩解則采用轉發速率控制的方法：緩解則采用轉發速率控制的方法： 1.當節點監聽到父節點的擁塞位為當節點監聽到父節點的擁塞位為1時，停止轉發數據時，停止轉發數據 2.通過令牌桶方式限制轉發速率。每個傳感器節點通過信道監聽，通過令牌桶方式限制轉發速率。每個傳感器節點通過信道監聽，估測通過其父節點轉發的源節點的總數（記為估測通過其父節點轉發的源節點的總數（記為N）；每監聽到父節點發送）；每監聽到父節點發送了了N個數據包可獲得一個令牌。當節點令牌大于個數據包可獲得一個令牌。當節點令牌大于0時才允許發送數據包，時才允許發送數據包，一個數據包消耗一個令牌

45、。一個數據包消耗一個令牌。 同時為了讓擁塞指示信息可以優先傳輸，同時為了讓擁塞指示信息可以優先傳輸， Fusion協議采用有優先級協議采用有優先級的的MAC協議，即擁塞的節點優先訪問無線媒體，以快速傳播擁塞指示信協議，即擁塞的節點優先訪問無線媒體，以快速傳播擁塞指示信息。當節點檢測到擁塞時，其隨機退避窗口設為非擁塞節點退避窗口的息。當節點檢測到擁塞時，其隨機退避窗口設為非擁塞節點退避窗口的1/4(3)SenTCP協議協議 一種基于速率控制的開環一種基于速率控制的開環逐跳方式逐跳方式擁塞控制協議。該協議中擁塞檢測采用擁塞控制協議。該協議中擁塞檢測采用擁塞度檢測和緩存占用率檢測相結合的方法，其中擁

46、塞度由包間隔時間和包服擁塞度檢測和緩存占用率檢測相結合的方法，其中擁塞度由包間隔時間和包服務時間計算得到。務時間計算得到。 在數據傳輸過程中，當節點檢測到擁塞后，沿數據傳輸方向反向逐跳反饋在數據傳輸過程中，當節點檢測到擁塞后，沿數據傳輸方向反向逐跳反饋擁塞指示消息，信息中攜帶了本地擁塞度擁塞指示消息，信息中攜帶了本地擁塞度Cd和緩存占用率和緩存占用率Br。 當當Br超過最大門限值超過最大門限值Bmax時，中間節點每收到一個數據包就反饋一次擁時，中間節點每收到一個數據包就反饋一次擁塞指示消息；否則節點會維護一個定時器，只有在塞指示消息；否則節點會維護一個定時器，只有在定時器超時定時器超時、 Br

47、落入落入Bmin,Bmax 區間區間和和該周期內有新的數據包到達該周期內有新的數據包到達3個條件同時滿足時，節點才個條件同時滿足時，節點才反饋擁塞指示消息。擁塞指示消息廣播給所有相鄰節點，收到該消息的上游節反饋擁塞指示消息。擁塞指示消息廣播給所有相鄰節點，收到該消息的上游節點和相鄰節點根據指示消息調節自身轉發速率，調節的比例系數為擁塞度的倒點和相鄰節點根據指示消息調節自身轉發速率，調節的比例系數為擁塞度的倒數，即數，即1/Cd4.基于流量控制的擁塞基于流量控制的擁塞控制控制（1）ARC協議協議 基于自適應流量控制的擁塞控制協議，該協議通過引入冗余節點實現基于自適應流量控制的擁塞控制協議，該協議

48、通過引入冗余節點實現多多路徑分流路徑分流，以緩解網絡中發生的擁塞程度。為了節約能量，冗余節點采用休，以緩解網絡中發生的擁塞程度。為了節約能量，冗余節點采用休眠機制，根據周圍節點的擁塞程度設置休眠時間，從而為多路徑分流做好準眠機制，根據周圍節點的擁塞程度設置休眠時間，從而為多路徑分流做好準備。備。 每個數據包頭重攜帶擁塞度參數，從路徑上游向下游傳輸。在數據傳輸每個數據包頭重攜帶擁塞度參數，從路徑上游向下游傳輸。在數據傳輸過程中，當檢測到網絡發生擁塞后，第一個擁塞度低于一定門限值的節點將過程中，當檢測到網絡發生擁塞后，第一個擁塞度低于一定門限值的節點將發起多路徑建立請求，向上游尋找第一個未擁塞節點

49、進行分流，分流節點利發起多路徑建立請求，向上游尋找第一個未擁塞節點進行分流，分流節點利用冗余節點建立繞開擁塞區域的多跳路徑。匯聚節點根據數據包中的信息判用冗余節點建立繞開擁塞區域的多跳路徑。匯聚節點根據數據包中的信息判斷擁塞緩解后，通知分流節點解除分流，仍然按照原先最優路徑傳輸。斷擁塞緩解后，通知分流節點解除分流，仍然按照原先最優路徑傳輸。CAR協議協議類似類似ARC協議，當發生擁塞時，協議，當發生擁塞時，低優先級的數據流走其他路徑繞過擁塞低優先級的數據流走其他路徑繞過擁塞區域，保證高優先級數據流的傳輸質量。區域，保證高優先級數據流的傳輸質量。適用于實時傳呼。適用于實時傳呼。（2）Siphon

50、協議協議 基于分層網絡結構的擁塞控制協議。通過增加基于分層網絡結構的擁塞控制協議。通過增加虛擬匯聚節點虛擬匯聚節點進行分流。進行分流。 在網絡中部署少量具有多模無線通信能力的傳感器節點作為虛擬在網絡中部署少量具有多模無線通信能力的傳感器節點作為虛擬sink節點，每個虛擬節點，每個虛擬sink節點使用基于節點使用基于IEEE 802.11的的無線通信方式與無線通信方式與實際實際sink節點通信，使用節點通信，使用無線通信方式與附近的傳感器節點進行通無線通信方式與附近的傳感器節點進行通信。因此，整個網路可以看成兩層網絡組成。信。因此，整個網路可以看成兩層網絡組成。虛擬虛擬sink節點：使用信道采樣

51、和緩存占用率檢測擁塞節點：使用信道采樣和緩存占用率檢測擁塞實際實際sink節點：使用數據逼真度檢測擁塞節點：使用數據逼真度檢測擁塞 在發生擁塞時，傳感器節點將通過重定向方式把數據傳輸給附近的虛在發生擁塞時，傳感器節點將通過重定向方式把數據傳輸給附近的虛擬擬sink節點，虛擬節點，虛擬sink節點啟動長距離通信模塊與實際節點啟動長距離通信模塊與實際sink節點進行通信節點進行通信轉發，對網絡流量進行分流。次級網絡使用基于碰撞的歸一化位差錯率作轉發，對網絡流量進行分流。次級網絡使用基于碰撞的歸一化位差錯率作為擁塞指示，并可與為擁塞指示，并可與CODA，Fusion等協議結合使用進行擁塞控制。若等協

52、議結合使用進行擁塞控制。若主網絡和次網絡都發生擁塞，主網絡和次網絡都發生擁塞，CODA或或Fusion中的擁塞控制機制將被觸中的擁塞控制機制將被觸發。發。 Siphon協議通過構建包含主網絡和次網絡的雙層網絡，提供了更好的協議通過構建包含主網絡和次網絡的雙層網絡，提供了更好的擁塞恢復能力，其不足之處在于需要增加額外的硬件設備，且虛擬擁塞恢復能力，其不足之處在于需要增加額外的硬件設備，且虛擬sink節節點的部署情況也會直接影響協議性能。點的部署情況也會直接影響協議性能。（3）BGR協議協議 是一種結合是一種結合地理信息和多路徑路由地理信息和多路徑路由的擁塞控制協議，的擁塞控制協議， 該協議采用節

53、該協議采用節點緩存占用率和信道采樣進行擁塞控制，采用的擁塞控制方法有：點緩存占用率和信道采樣進行擁塞控制，采用的擁塞控制方法有：網內包擴散網內包擴散 選擇在擁塞節點附近直接分流，適合緩解短暫的擁塞選擇在擁塞節點附近直接分流，適合緩解短暫的擁塞端到端包擴散端到端包擴散 從數據源端就開始在指定方向范圍內隨機選擇下一跳相鄰節點進行分從數據源端就開始在指定方向范圍內隨機選擇下一跳相鄰節點進行分流轉發，適合于緩解長時間的擁塞。流轉發，適合于緩解長時間的擁塞。 該協議實現簡單，但隨機轉發不能保證擁塞緩解的效果，甚至可能加該協議實現簡單，但隨機轉發不能保證擁塞緩解的效果，甚至可能加重擁塞程度。重擁塞程度。（

54、4）TADR協議協議 一種支持擁塞控制的路由協議，該協議采用一種支持擁塞控制的路由協議，該協議采用作為擁塞指標，并引作為擁塞指標，并引入了物理場中勢能的概念，即在網絡中構造一個綜合深度（可以取距離匯聚節入了物理場中勢能的概念，即在網絡中構造一個綜合深度（可以取距離匯聚節點的最小跳數作為節點的深度值）和歸一化隊列長度的混合勢能場，節點沿勢點的最小跳數作為節點的深度值）和歸一化隊列長度的混合勢能場，節點沿勢能最陡的方向選擇下一跳。能最陡的方向選擇下一跳。 該協議實際上是在深度和擁塞之間建立一個折中：無擁塞時，節點按最短該協議實際上是在深度和擁塞之間建立一個折中：無擁塞時，節點按最短路徑路由發送數據

55、；當隊列過長，出現擁塞時，數據就會繞行其他路徑，避開路徑路由發送數據；當隊列過長，出現擁塞時，數據就會繞行其他路徑，避開擁塞區域。擁塞區域。 TADR協議開銷小，適合大規模密集部署的無線傳感器網絡。協議開銷小，適合大規模密集部署的無線傳感器網絡。5.基于數據處理的擁塞基于數據處理的擁塞控制控制（1）CONCERT協議協議 是一種通過是一種通過減少網絡中傳輸的數據量來減輕擁塞的擁減少網絡中傳輸的數據量來減輕擁塞的擁塞控制塞控制 。該協議采用節點緩存占用率和信道采樣兩種方法進行擁塞檢測。該協議采用節點緩存占用率和信道采樣兩種方法進行擁塞檢測。數據融合節點根據匯聚節點規定的融合函數對數據進行融合，并

56、盡可能數據融合節點根據匯聚節點規定的融合函數對數據進行融合，并盡可能保證檢測數據的可信度，同時，根據自己的擁塞程度調節數據融合度。保證檢測數據的可信度，同時，根據自己的擁塞程度調節數據融合度。為降低數據融合的時間開銷，為降低數據融合的時間開銷， CONCERT協議要求僅在預測可能發生擁協議要求僅在預測可能發生擁塞區域部署融合節點。對于難以預測是否將會發生擁塞的區域，可部署塞區域部署融合節點。對于難以預測是否將會發生擁塞的區域，可部署移動融合節點。移動融合節點。（2）PREI協議協議 一種基于數據處理的無線傳感器網絡擁塞控制協議。一種基于數據處理的無線傳感器網絡擁塞控制協議。 PREI協議定義了

57、協議定義了，其設計目標是最大化可靠度指數。，其設計目標是最大化可靠度指數。 PREI協議將網絡劃分為多個互不交疊的協議將網絡劃分為多個互不交疊的，每個網格中有一個融合節，每個網格中有一個融合節點負責匯聚數據并計算這些數據的中位數。若某傳感器節點的數據與中位數點負責匯聚數據并計算這些數據的中位數。若某傳感器節點的數據與中位數差異超過給定門限，則融合節點去除該節點的數據并認為該節點異常。若一差異超過給定門限，則融合節點去除該節點的數據并認為該節點異常。若一個網格內的正常節點超過半數，融合節點計算正常節點數據的平均值，并認個網格內的正常節點超過半數，融合節點計算正常節點數據的平均值，并認為該融合結果

58、是可靠的。為該融合結果是可靠的。 相鄰網格的數據可再次融合，以進一步減少傳輸的數據量。相鄰網格的數據可再次融合，以進一步減少傳輸的數據量。 PREI協議協議通過多級數據融合降低網絡內部的數據量，從而能夠有效降低網絡發生擁塞通過多級數據融合降低網絡內部的數據量，從而能夠有效降低網絡發生擁塞的概率，然而的概率，然而PREI協議采用的融合模型比較簡單，使用范圍較窄。協議采用的融合模型比較簡單，使用范圍較窄。5.5.2 可靠傳輸協議可靠傳輸協議 可靠傳輸協議的作用是保證傳感器數據能夠有序、無丟失、無差錯地傳輸可靠傳輸協議的作用是保證傳感器數據能夠有序、無丟失、無差錯地傳輸到匯聚節點，向用戶提供可靠的數

59、據傳輸服務。可靠傳輸協議可以采用丟包到匯聚節點，向用戶提供可靠的數據傳輸服務。可靠傳輸協議可以采用丟包恢復、冗余傳輸和速率控制等基本機制來實現。恢復、冗余傳輸和速率控制等基本機制來實現。 包括包括基于數據包的可靠傳輸協議基于數據包的可靠傳輸協議、基于數據塊的可靠傳輸協議基于數據塊的可靠傳輸協議和和基于數據基于數據流的可靠傳輸協議流的可靠傳輸協議。1.基于基于數據包數據包的可靠傳輸協議的可靠傳輸協議采用基于重傳的丟包恢復和多路徑冗余傳輸等機制來實現采用基于重傳的丟包恢復和多路徑冗余傳輸等機制來實現（1）ReInForM協議協議 一種利用一種利用冗余傳輸來提高可靠性的傳輸協議。在冗余傳輸來提高可靠

60、性的傳輸協議。在ReInForM協議中，協議中，源節點發送數據包之前，首先需要根據數據包的重要性確定預期的成功傳送源節點發送數據包之前，首先需要根據數據包的重要性確定預期的成功傳送率，然后確定需要發送的數據包復制數量和下一跳節點。復制數量率，然后確定需要發送的數據包復制數量和下一跳節點。復制數量P可以根可以根據本地估測的據本地估測的信道誤碼率信道誤碼率、源節點到匯聚節點的跳數源節點到匯聚節點的跳數和和預期的成功傳送率預期的成功傳送率計計算得到。算得到。 ReInForM協議的執行過程中，隨機選擇下一跳的方式可以在一定程度上協議的執行過程中，隨機選擇下一跳的方式可以在一定程度上平衡網絡中節點的能