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本论文针对无线传感器网络中可靠数据传输的问题进行了深入研究。无线传感网络中的可靠数据传输问题是受物理层,MAC层,网络层和传输层多方面影响的问题。可靠多段传输协议是一个新的传输层协议,它使用定向扩散(Directed Diffusion)路由算法,并且要求保证交付以及应用层的分段重组技术。在本课题中我们进行了不同情况的模拟试验以评估RMST传输协议的性能。尤其是研究分析了两类条件下的传输可靠性:(1)在不同错误率下数据的可靠交付。(2)当有很多源节点和一个汇节点时数据的可靠交付。更进一步的研究是在使用MAC层802.11协议下对有RTS/CTS和无RTS/CTS两种情况进行实验。我们使用不同度量如可靠数据包传递率、时延和吞吐量等指标来评估RMST传输协议。我们也进行了传统传输层协议的模拟实验,即在使用AODV路由算法情况下的TCP协议的仿真实验。
从模拟结果可以得出结论:使用AODV路由算法的传统传输层TCP协议的包传递率大约是95%。但是当错误率达到15%以上时,交付的数据包的数量就会锐减。当错误率超过25%时,就没有TCP数据包被传送。通常无线传感器网络的工作错误率在15%左右,尽管TCP协议使用可靠传输能保证质量,但是同时会有很多控制信息需要传送,这样会占用较多的信道空间。通过消耗能量能达到数据包的可靠传递,然而对于无线传感器网络来说能量存储是一个很关键的问题。
我们通过在不同的错误率约束环境下,对传输层包传递率、时延等多个度量指标进行分析来评估RMST协议。模拟结果进一步证明当网络中源节点的数量增加时,RMST可以花较少的时间传输数据块。尽管包交付的可靠性可以被保证,但是传输层的数据冗余会导致大量能量被消耗。为了达到节省能量并避免网络拥塞的目的,新设计的上行数据流传输协议应该能减少上行数据流传输过程中的数据冗余。我们应用as-2 Simulator模拟软件进行仿真实验。从模拟结果可以推断:在未来的无线传感网络中,传输层协议的设计必须在保证可靠性的同时体现节能意识,因为每个节点的能量决定了无线传感网络的使用寿命。