Протокол дерева коллекций

Протокол дерева сбора данных (CTP) — это протокол маршрутизации для беспроводных сенсорных сетей . Он используется для передачи данных от одного или нескольких датчиков к одному или нескольким корневым узлам.

Алгоритм

Количество ожидаемых передач, необходимых для отправки данных между двумя узлами, ETX , используется в качестве метрики маршрутизации . Это предполагает, что пакеты повторно передаются на канальном уровне . Предпочтительны маршруты с более низким показателем. В маршруте, включающем несколько прыжков, метрика представляет собой сумму ETX отдельных прыжков.

Каждый узел, желающий собирать данные, объявляет себя корнем дерева. Каждый узел отправляет свои данные в корень дерева, к которому он находится ближе всего, то есть в корень дерева, от которого его отделяет наименьший ETX. Корень дерева всегда имеет нулевое значение ETX.

$\mathrm {ETX_{root}} =0$

$\mathrm {ETX_{node}} =\mathrm {ETX_{parent}} +\mathrm {ETX_{link}}$

Каждый узел хранит только наименьший ETX (до ближайшего корня дерева). Набор значений ETX известен как градиент, и сообщения отправляются только вниз по градиенту от узлов с более высоким ETX к узлам с меньшим ETX. Этот вид пересылки является общим для многих алгоритмов и протоколов в беспроводных сенсорных сетях.

Быстрое изменение качества связи, например, в сенсорных сетях с движущимися узлами, приводит к устареванию информации о маршрутизации, что может привести к образованию петель маршрутизации. CTP пытается решить эти проблемы посредством проверки путей данных и адаптивного маяка.

Проверка пути к данным

Каждый пакет содержит ETX от отправителя до корня. Если узел получает пакет с ETX ниже, чем его собственный, это указывает на несогласованность в дереве. Это запускает передачу маякового кадра. Цель состоит в том, чтобы отправитель пакета получил маяковый кадр и соответствующим образом скорректировал свой ETX.

Адаптивный маяк

Интервал, с которым узлы передают маяки, представляет собой компромисс. Если бы маяки отправлялись чаще, информация о маршрутизации обновлялась бы чаще, и сеть быстрее реагировала бы на изменения топологии. Однако более частая отправка маяков оставляет меньшую полосу пропускания для данных уровня приложения и потребляет больше энергии. Чтобы обойти эту проблему, CTP использует адаптивную сигнализацию. Он отправляет маяки быстрее, когда обнаруживает проблемы . Если он не обнаруживает проблем, он экспоненциально снижает скорость отправки маяков.

Ссылки

• Фонсека, Родриго; Гнавали, Омпракаш; Джеймисон, Кайл; Ким, Сукун; Левис, Филип; Ву, Алек (2006–2007). «КТП» . крошечная ОС .
• Гнавали, Омпракаш; Фонсека, Родриго; Джеймисон, Кайл; Мосс, Дэвид; Левис, Филип (2009). «Протокол дерева коллекций». СенСис : 1–14. CiteSeerX   10.1.1.148.8534 .