Các giao thức này chủ yếu nhằm mục đích cung cấp truyền dữ liệu đáng tin cậy và kiểm soát lưu lượng trong mạng cảm biến không dây.
4.3.1. Giao thức về độ tin cậy event to sink (ESRT)
Sankarasubramaniam và cộng sự đề xuất giao thức này. ESRT hướng tới độ tin cậy ở cấp độ ứng dụng và cung cấp khả năng phân phối các gói tin từ cảm biến đến bộ chứa một cách đáng tin cậy. Bằng cách điều chỉnh tần số cảm biến, giao thức này cố gắng đảm bảo độ tin cậy của end-to-end. Tuy nhiên, độ tin cậy được duy trì cho tồn bộ ứng dụng chứ khơng phải cho từng gói dữ liệu đơn lẻ. Phản hồi tắc nghẽn từ các nút cảm biến được phát đi, thông báo để điều chỉnh tốc độ báo cáo trong mạng để các nút cảm biến có thể nhận đủ số lượng gói nhưng chỉ nhiều nhất là gói cần thiết để
tránh tắc nghẽn và tiết kiệm năng lượng. ESRT chạy trên sink, với chức năng cần thiết không đáng kể ở các nút cảm biến. Giao thức hoạt động bằng cách xác định độ tin cậy đạt được và tình trạng tắc nghẽn trong trạng thái mạng hiện tại. Đầu tiên, nó tính tốn định kỳ độ tin cậy r dựa trên số lượng gói được nhận thành công trong một khoảng thời gian. Trong bước thứ hai, giao thức suy ra tần số f yêu cầu của các nút cảm biến từ r. Cuối cùng, ESRT thông báo cho tất cả các nút cảm biến về f thông qua một kênh giả định có cơng suất cao. ESRT xác định năm khu vực riêng biệt mà nó hoạt động: i) Khơng tắc nghẽn, độ tin cậy thấp, ii) Không tắc nghẽn, độ tin cậy cao, iii) tắc nghẽn, độ tin cậy cao, iv) tắc nghẽn, độ tin cậy thấp và v) Khu vực hoạt động tối ưu — thực sự là khu vực khơng có tắc nghẽn, độ tin cậy trung bình-cao. Mục đích là để xác định trạng thái hoạt động hiện tại của mạng và đưa nó vào Vùng hoạt động tối ưu. Độ tin cậy của event-sink được kiểm tra, nếu thấy thấp hơn yêu cầu, tần suất báo cáo của các nút nguồn được điều chỉnh tích cực để vẫn duy trì mức độ tin cậy mục tiêu; nếu độ tin cậy cao hơn yêu cầu, thì tần suất báo cáo được giảm một cách thận trọng để có thể tiết kiệm năng lượng trong khi vẫn duy trì độ tin cậy của mạng. Do đó, bản chất tự cấu hình này của giao thức ESRT làm cho nó trở nên mạnh mẽ ngay cả với các cấu trúc liên kết thay đổi động trong mạng. Lợi ích tốt nhất mang lại từ ESRT là khả năng tiết kiệm năng lượng bằng cách điều khiển động tần số báo cáo của cảm biến. Một bất lợi liên quan đến ESRT là thực tế là tất cả các nút được đối xử bình đẳng, do đó trong trường hợp tắc nghẽn trong một vùng của mạng, tất cả các nút buộc phải giảm tốc độ dữ liệu của chúng, ảnh hưởng tiêu cực đến thơng lượng của mạng. Do đó, nó có thể cung cấp sự cơng bằng giữa các nút vì việc giảm tốc độ dữ liệu được áp dụng trên tất cả các nút trong mạng, ngay cả khi có tắc nghẽn ở một khu vực cụ thể trong mạng.
4.3.2. Giao thức GARUDA
S. Brahma và cộng sự đã thảo luận về giao thức này là một giao thức truyền tải dữ liệu đáng tin cậy. Giao thức này cung cấp khả năng phân
phối dữ liệu điểm-đa điểm đáng tin cậy từ nút chìm đến các nút cảm biến. Nó bao gồm các yếu tố sau
Một giải pháp dựa trên xung hiệu quả để gửi tin nhắn ngắn đáng tin cậy; Một cơ sở hạ tầng ảo được gọi là lõi, được xây dựng ngay lập tức trong
q trình xảy ra một đợt lũ gói đơn lẻ; được sử dụng để ước tính chỉ định gần như tối ưu của tất cả các máy chủ được chỉ định cục bộ,
Quy trình khơi phục dựa trên NACK (xác nhận phủ định) hai giai đoạn
giúp giảm thiểu các chi phí phát sinh từ q trình truyền lại trong mạng và thực hiện chuyển tiếp ngồi trình tự để tận dụng khả năng tái sử dụng không gian đáng kể trong WSN;
Luồng hướng lưu lượng được thực hiện trong GARUDA là xi dịng và nó cung cấp cả hai: độ tin cậy liên quan đến gói tin và gói tin đích.
4.3.3. Giao thức STCP
Nó là một giao thức lớp truyền tải có thể mở rộng và đáng tin cậy, nơi phần lớn các chức năng được xử lý tại phần chìm. Nó hỗ trợ các mạng có nhiều ứng dụng và cung cấp các chức năng bổ sung như độ tin cậy biến được kiểm soát cũng như phát hiện và tránh tắc nghẽn. Trong giao thức này, trước khi truyền bất kỳ gói nào, các nút cảm biến sẽ thơng báo cho phần chìm thơng qua “Gói khởi tạo phiên”. Thơng qua gói khởi tạo này, bộ phận chìm sẽ biết về số lượng luồng được khởi tạo từ một nút nguồn, loại dữ liệu sẽ được truyền, tốc độ truyền và độ tin cậy cần thiết. Khi thời điểm nút chìm nhận được gói tin này, nó sẽ gửi một gói ACK đến nút nguồn và chỉ khi đó nút nguồn mới bắt đầu truyền các gói tin. Vì bộ chìm nhận biết được tốc độ truyền từ nguồn, thời gian đến dự kiến của gói tiếp theo có thể được xác định. Nút chìm duy trì một bộ đếm thời gian và gửi một gói báo nhận âm, nếu nó khơng nhận được một gói trong thời gian đến dự kiến. Độ tin cậy được đo bằng phần nhỏ của tổng số gói được mạng nhận thành cơng. Để kiểm sốt tắc nghẽn, các nút thơng báo cho bộ phận chìm liệu chúng có đang gặp phải bất kỳ tình huống tràn bộ đệm nào hay khơng và
bộ chìm thơng báo cho nút nguồn về một đường dẫn bị tắc nghẽn bằng cách đặt bit tắc nghẽn trên gói ACK. Trong trường hợp này, một nút nguồn có thể thay đổi đường dẫn định tuyến của nó hoặc giảm tốc độ gửi dữ liệu để giảm thiểu tắc nghẽn.
4.3.4. Giao thức RCRT
Paek và cộng sự. đã đề xuất giao thức này, tập trung vào việc cung cấp dữ liệu đáng tin cậy từ nguồn đến bồn rửa, đồng thời tránh mọi sự cố tắc nghẽn trung gian. Nó hoạt động trên lớp truyền tải và chức năng quản lý lưu lượng của nó được thực hiện trên phần chìm. RCRT cố gắng đạt được việc phân phối dữ liệu đáng tin cậy 100% trong mạng dựa trên sơ đồ NACK. Vì vậy, trong trường hợp xảy ra mất gói, bộ chìm u cầu nguồn để truyền lại các gói bị thiếu bằng cách gửi một NACK với số gói bị thiếu. RCRT triển khai các thành phần cơ bản sau tại bồn rửa:
Thành phần phát hiện tắc nghẽn phát hiện tắc nghẽn trong mạng bằng
cách kiểm tra các giá trị thời gian khứ hồi, điều chỉnh tốc độ và phân bổ tốc độ, nếu tìm thấy nhiều hơn giá trị dự kiến có nghĩa là tắc nghẽn đã xảy ra và cần phải giảm tốc độ luồng xuống kiểm soát tắc nghẽn;
‘Thời gian khôi phục tổn thất’ được sử dụng làm chỉ báo phát hiện tắc nghẽn trong mạng cảm biến khơng dây. Do đó, miễn là mạng có thể sửa chữa các mất gói (trong khoảng thời gian khứ hồi) thì mạng khơng bị tắc nghẽn.
Tuy nhiên, nếu mạng không thể khắc phục được những mất gói thì nó sẽ
tính ra rằng có những điểm tắc nghẽn trong mạng.
Trong trường hợp tắc nghẽn xảy ra, RCRT áp dụng cơ chế thích ứng tốc
độ để kiểm sốt nó. Với sự trợ giúp của cơ chế phân bổ tốc độ, tốc độ truyền dẫn cụ thể được phân bổ cho từng luồng dữ liệu bất cứ khi nào ứng dụng mà mạng đang chạy thay đổi.