第8章_无线低速网络.pptVIP

ETX：路径选择指标 ETX： （Expected Transmission Count），传输成功每个包需要的总传输次数，一条路径的ETX越小代表在这条路径上引起的总传输次数最小。 Link throughput ? 1/ Link ETX ETX计算 假设链路有ACKs和重传 P(TX success) = P(Data success) ? P(ACK success) Link ETX = 1 / P(TX success) = 1 / [ P(Data success) ? P(ACK success) ] 实际计算ETX P(Data success) ? measured fwd delivery ratio rfwd P(ACK success) ? measured rev delivery ratio rrev Link ETX ? 1 / (rfwd ? rrev) 路径ETX 通过把传输代价最小化，ETX提高了带宽利用率，有效减少了传感网能量消耗。 通过测量双向链路质量，ETX能有效避免非对称链路。 数据收集协议：CTP CTP：（Collection Tree Protocol）是目前广泛使用的数据收集协议之一，可在TinyOS中实现。 基本过程： 初始化阶段: 网络中每个节点广播自己到汇聚节点的路径的ETX。 每个节点收到广播包之后，依据邻居节点广播的路径ETX，动态选择父节点，使得自己到汇聚节点的路径ETX尽量小。 经过不断更新，网络中的每个节点都能够选择到一条到汇聚节点ETX之和最小的路径。 CTP协议基本特点 链路质量：综合多方面信息。 主动交换控制包估计+被动侦听数据包动态更新 考虑网络层队列溢出信息以避免拥塞的节点 控制包发送：使用Trickle算法自适应控制发包频率，使得网络不变化，发送包数量很少；网络一旦变化，迅速更新整个网络。 网络稳定时二进制增长发包间隔，以减少发送包的数量。 发生环路等异常时缩短发包间隔至最小，使网络及时恢复到正常 数据分发协议：Drip 数据分发协议的作用是将数据包可靠传输到网络中的每个节点。无线传感网中广泛使用的是Drip协议。 基本工作方式： 为每个数据项对应一个版本号，版本号越高表示数据越新。 每个节点周期性广播数据项的版本信息 当一个Drip节点发现邻节点版本信息更高时，则向邻节点发送请求包。 收到请求包的节点广播该数据项的数据包。 8.1 低速网络协议需求 8.2 无线低速网络协议 8.3 无线传感网协议实现 8.4 IPv6网际互联 无线低速网络协议如何纳入IPv6框架？ 本章内容 将IP协议引入无线通信网络一直被认为是不现实的(不是完全不可能)。迄今为止，无线网只采用专用协议，因为IP协议对内存和带宽要求较高，要降低它的运行环境要求以适应微控制器及低功率无线连接很困难。 基于IEEE 802.15.4实现IPv6通信的IETF 6LoWPAN草案标准的发布有望改变这一局面。6LoWPAN所具有的低功率运行的潜力使它很适合应用在从手持机到仪器的设备中，而其对AES-128加密的内置支持为强健的认证和安全性打下了基础。 8.4 IPv6网际互联 IPv6已在高速互联网协议中得到广泛使用，正逐步移植到低速网络协议中。 6LoWPAN：统一框架下的互联协议，连接运行IPv6高速互联协议的网络和运行低速协议的其他网络。 挑战： 不同传输能力挑战 不同设备标记和识别挑战 不同设计目标挑战 不同设备管理挑战 8.4 IPv6网际互联 8.4 IPv6网际互联 概述6Lowpan IPv6 over low power WPAN 是低速无线个域网（LR-WPAN）标准，网络层互联方案 面向的对象：短距离、低速率、低功耗、无线通信 IETF 2004.11月正式成立6Lowpan工作组，将IPv6引入以IEEE 802.15.4为底层标准的无线个域网，任务是定义在如何利用IEEE 802.15.4链路支持基于IP的通信的同时，遵守开放标准以及保证与其他IP设备的互操作性。消除对多种复杂网关（每种网关对应一种本地802.15.4协议）以及专用适配器和网关专有安全与管理程序的需要。 IEEE 802.15.4 IEEE 802 15.4设备密度很大，迫切需要实现网络化 不同设备制造商设备互联和互操作性，需统一的网络层标准。 特点： ①低速率，对于2.4GHz、828MHz、915MHz 3个频段分别对应250Kb/s、20Kb/s和40Kb/s3种速率； ②低功耗，在待机模式下可使用2节5号干电池驱动6个月以上； ③低成本，一般采用硬件资源非常有限的底端嵌入式设备或更小的特殊设备； ④短距离，节