Hai phương pháp khôi phục gói bị mất : cache và noncache. Khôi phục noncache là một kỹ
thuật end-to-end ARQ (yêu cầu lặp tựñộng) tương tự TCP truyền thống. Cache-based dùng kỹ thuật hop-by-hop và dựa trên lưu trữ tại các node trung gian, với việc truyền lại giữa các node lân cận. Tuy nhiên, trong trường hợp noncache việc truyền lại có thể xảy ra sau h bước, và cần nhiều năng lượng hơn.
Trong khôi phục dựa trên cache-based, mỗi gói ñược lưu tại mỗi node trung gian mà gói ñi qua cho tới khi node gần nó nhận ñược gói thành công, hay khi timeout xảy ra.
Hình 7.1 so sánh ñặc tính của kỹ thuật khôi phục gói bị mất hop-by-hop và end-to-end trong lớp giao vận. So sánh theo số lần phát cần thiết ñể gởi 10 gói qua mạng trong 10 bước.
Hình 7.1: Hop-by-hop và end-to-end: số lần truyền yêu cầu ñể gởi 10 gói trong 10 bước,
Khi tỉ lệ thành công dưới 0.95, số lần truyền lại trong kỹ thuật end-to-end tăng gấp ñôi dẫn ñến hiệu quả năng lượng thấp hơn.
7.5 Kết luận:
Khi thiết kế các giao thức ñiều khiển chuyển vận cho mạng cảm biến không dây phải xem xét các vấn ñề:
• Tính hiệu quả của giao thức và hiệu quả của kỹ thuật ñiều khiển nghẽn. Kỹ thuật hiệu quả
tránh ñược mất gói nhiều ñến mức có thể trong khi vẫn cung cấp lưu lượng cao. • ðộ tin cậy trong lớp giao vận.
• Sự công bằng giữa các node trong các khoảng cách khác nhau từ node ñích. • Dùng nhiều dạng kết hợp các giao thức ñể cải thiện chất lượng.
Chương 8
PHẦN MỀM CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
8.1 Nguyên lý thiết kế phần mềm cho WSN:
Theo kiến trúc mạng, các giao thức mạng và lớp ứng dụng cần có chức năng thích ứng ñể thỏa mãn các yêu cầu ñặc biệt của mạng cảm biến không dây và tính ña dạng ứng dụng của nó. Chức năng thích nghi cung cấp chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng trong ñiều kiện tài nguyên hạn chế của mạng WSN và kéo dài thời gian sống của mạng. Phần mềm (Middleware) là một cách ñểñáp ứng yêu cầu thích nghi ñó.
Mạng WSN bị giới hạn về nguồn tài nguyên năng lượng, băng thông, khả năng tính toán và thông tin... Cấu hình WSN ña dạng do tính di ñộng của các node, suy giảm năng lượng, chuyển ñổi giữa trạng thái ngủ và tích cực, tầm phủ sóng radio và khả năng ñịnh tuyến. Một mạng WSN cũng cần cung cấp nhiều ứng dụng tức thời. Do ñó, mạng WSN là một mạng không dây/di ñộng và tài nguyên hạn chế với các ứng dụng rộng lớn. Vấn ñề trong môi trường mạng này là làm sao ñể thiết kế phần mềm có khả năng thích nghi giữa ứng dụng và các giao thức mạng.
Phần mềm thường ở dưới lớp ứng dụng và ở phía trên hệñiều hành và giao thức mạng. Các chức năng phần mềm cơ bản cho WSN:
• Hệ thống cung cấp ứng dụng ña dạng. ðể xây dựng các ứng dụng một cách dễ dàng, middleware cần cung cấp hệ thống dịch vụñược tiêu chuẩn hóa.
• Một môi trường phối hợp và cung cấp ña ứng dụng.
• Các kỹ thuật ñểñạt sự thích ứng và sử dụng hiệu quả tài nguyên hệ thống, các kỹ thuật này cung cấp thuật toán ñộng ñể quản lý tài nguyên mạng hạn chế của WSN.
• Tương nhượng giữa tín hiệu quả và QoS, middleware có thểñược dùng ñể hiệu chỉnh và tối
ưu tài nguyên mạng.
ðể thực thi các nhiệm vụ, middleware cần biết các ñặc ñiểm của cả các ứng dụng và các giao thức mạng. Phầm mềm cần phân tích và nắm ñược các ñặc ñiểm quan trọng của ứng dụng cũng như các giao thức mạng. Nhiệm vụ còn lại là tạo ánh xạ hiệu quả giữa các ứng dụng và giao thức mạng dựa trên trạng thái mạng hiện tại và QoS yêu cầu của ứng dụng. Việc ánh xạ này có thểñược thực thi như
các dịch vụ phần mềm ñể có thểñược gọi ra bởi các ứng dụng. Các dịch vụ phầm mềm cung cấp các
ứng dụng và QoS hiện tại của nó, cũng như trạng thái mạng hiện tại và ñiều khiển quản lý tài nguyên mạng.