優(yōu)秀服務(wù)質(zhì)量保證

《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》第九章、服務(wù)質(zhì)量保證內(nèi)容提要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知QoS研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸QoS研究參考文獻(xiàn)內(nèi)容提要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知QoS研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸QoS研究參考文獻(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS)概述服務(wù)質(zhì)量（QoS）背景與概述服務(wù)質(zhì)量(QoS)定義服務(wù)質(zhì)量(QoS)支持機(jī)制無線傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS研究服務(wù)質(zhì)量（QoS）背景與概述

圖10-1簡單QoS模型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)可用性：當(dāng)用戶需要時網(wǎng)絡(luò)即能開始工作的時間百分比。吞吐量：一定時間段內(nèi)對網(wǎng)絡(luò)流量的度量。時延變化：同一業(yè)務(wù)流中不同分組所呈現(xiàn)的時延不同。丟包率：是指網(wǎng)絡(luò)在傳輸過程中數(shù)據(jù)包丟失的比率。服務(wù)質(zhì)量(QoS)支持機(jī)制Int-serv集成業(yè)務(wù)Diff-serv區(qū)分業(yè)務(wù)MPLS多協(xié)議標(biāo)簽交換無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(QoS)研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身特點使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的QoS支持機(jī)制不適用：節(jié)點資源非常有限負(fù)載不均衡大量冗余節(jié)點網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)圖10-2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)參考體系結(jié)構(gòu)內(nèi)容提要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知QoS研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸QoS研究參考文獻(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法設(shè)計方式和目標(biāo)節(jié)點部署方式網(wǎng)絡(luò)節(jié)能傳感與通信距離網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法分類節(jié)點部署方式分類確定性覆蓋隨機(jī)覆蓋 覆蓋目標(biāo)分類區(qū)域覆蓋點覆蓋柵欄覆蓋圖10?4區(qū)域覆蓋、點覆蓋與柵欄覆蓋區(qū)域覆蓋控制算法--輪換活躍/休眠節(jié)點的覆蓋協(xié)議需要解決的問題：（1）網(wǎng)絡(luò)中每一個節(jié)點如何判斷自應(yīng)該處于活動還是休眠狀態(tài)；（2）網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點如何進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。輪換活躍/休眠節(jié)點的覆蓋協(xié)議--節(jié)點覆蓋休眠準(zhǔn)則圖10?5節(jié)點覆蓋圖輪換活躍/休眠節(jié)點的覆蓋協(xié)議--節(jié)點調(diào)度機(jī)制節(jié)點調(diào)度機(jī)制采用周期輪換工作方法，每個周期包括：self-scheduling階段：每個節(jié)點根據(jù)節(jié)點覆蓋休眠準(zhǔn)則，來判斷自己是否進(jìn)入休眠狀態(tài)。sensing階段：執(zhí)行傳感操作輪換活躍/休眠節(jié)點的覆蓋協(xié)議--鄰居信息獲取各節(jié)點在每一輪開始時向傳感半徑內(nèi)鄰居節(jié)點廣播位置通告消息PAM其中包括節(jié)點ID和位置(若傳感半徑不同則包括發(fā)送節(jié)點傳感半徑)。輪換活躍/休眠節(jié)點的覆蓋協(xié)議--退避自調(diào)度在判斷節(jié)點是否可以休眠時，如果相鄰節(jié)點同時檢查到自身的傳感任務(wù)可由對方完成并同時進(jìn)入“休眠狀態(tài)”，就會出現(xiàn)如圖所示的“盲點”。

圖10?6網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的盲點連通傳感器覆蓋在選取網(wǎng)絡(luò)中哪些節(jié)點處于活動狀態(tài)時，需要考慮滿足以下兩個因素：(1)覆蓋：活動節(jié)點集合的傳感區(qū)域能夠覆蓋整個監(jiān)測區(qū)域；(2)連通：網(wǎng)絡(luò)活動節(jié)點集合中任意兩個節(jié)點都能夠互相通信，使得傳感節(jié)點采集的數(shù)據(jù)能夠被發(fā)回基站。

連通傳感器覆蓋–OGDC算法定理1：假設(shè)在任何有限區(qū)域中，節(jié)點的數(shù)目有限。則保證區(qū)域被節(jié)點全覆蓋即網(wǎng)絡(luò)全連通的充要條件是節(jié)點通信半徑大于兩倍的傳感半徑。定理2：假設(shè)傳感節(jié)點的傳感區(qū)域是以節(jié)點為中心的圓形區(qū)域，該區(qū)域相對待監(jiān)測區(qū)域小很多。多個傳感區(qū)域在其中相互相交。如果該區(qū)域中所有的交叉點都被覆蓋，則該待監(jiān)測區(qū)域也被完全覆蓋。定理3：如果所有傳感節(jié)點的傳感半徑相等，并且能夠完全覆蓋監(jiān)控區(qū)域。減少網(wǎng)絡(luò)中活動節(jié)點個數(shù)等效于減小所有節(jié)點傳感覆蓋區(qū)域的重疊。柵欄覆蓋控制算法—最壞與最佳情況覆蓋最壞覆蓋是指如何在網(wǎng)絡(luò)中找到一條路徑，使得沿該路徑前進(jìn)的目標(biāo)被網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點發(fā)現(xiàn)的概率最小。該路徑稱為最大突破路徑(maximalbreachpath)，即最大化該路徑上點到周圍最近傳感器的最小距離。最佳覆蓋是指網(wǎng)絡(luò)中找到一條路徑，使得沿該路徑前進(jìn)的目標(biāo)被網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點發(fā)現(xiàn)的概率最大。該路徑稱為最大支撐路徑(maximalsupportpath)，即最小化路徑上的點到周圍最近傳感器的最大距離。最壞覆蓋與最大突破路徑(1)基于各節(jié)點的位置產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)Voronoi圖;(2)為Voronoi圖中每一條邊界賦一個權(quán)值。該值表示這條邊界到離他最近的傳感器節(jié)點的距離;(3)利用二分查找法和寬度優(yōu)先查找算法來獲取最大突破路徑。圖10?7最大突破路徑Voronoi圖

(c)(d)(a)(b)最壞覆蓋與最大突破路徑最佳覆蓋與最大支撐路徑以Delaunay三角取代Voronoi圖作為幾何結(jié)構(gòu)。圖中每條邊的權(quán)值算法變?yōu)橛嬎阍撨叺街車罱鼈鞲衅鞴?jié)點的最大距離。查找參數(shù)由突破權(quán)值變?yōu)橹螜?quán)值，查找網(wǎng)絡(luò)中支撐權(quán)值最小的邊圖10?8傳感器網(wǎng)絡(luò)Delaunay三角以及最大支撐路徑最佳覆蓋與最大支撐路徑暴露穿越暴露穿越問題(Exposure)：即觀察傳感區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的平均期待能力，或一個傳感函數(shù)的積分，該積分值依賴于目標(biāo)移動原點至終點的路徑到傳感節(jié)點的距離。暴露穿越算法將連續(xù)問題域轉(zhuǎn)化為離散域應(yīng)用圖理論抽象利用Dijkstra的單源最短路徑算法(Single-Source-Shortest-Pathalgorithm)圖10?9全節(jié)點強(qiáng)度模型下所獲得的最小暴露路徑。網(wǎng)格精度區(qū)別：n=8,m=1(左)；n=16,m=2(中)；n=32,m=8(右)。暴露穿越算法圖10?16最近節(jié)點全節(jié)點強(qiáng)度模型下所獲得的最小暴露路徑。網(wǎng)格精度區(qū)別：n=8,m=1(左)；n=16,m=2(中)；n=32,m=8(右)。暴露穿越算法內(nèi)容提要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知QoS研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸QoS研究參考文獻(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)分參數(shù)數(shù)據(jù)包抵達(dá)概率(可靠性)：高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包傳送至基站節(jié)點的概率更高。時延：高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包抵達(dá)基站節(jié)點的時延要少于低優(yōu)先級數(shù)據(jù)包。可靠數(shù)據(jù)傳輸造成數(shù)據(jù)包丟失的原因主要有三個方面：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所使用的無線信道較之有線鏈路有更大的不穩(wěn)定性以及更高的誤碼率，很容易受到周圍環(huán)境噪聲的影響造成數(shù)據(jù)包的丟失。另外在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點的布撒密度非常高，不同節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)時極易發(fā)生信道競爭沖突以及碰撞造成數(shù)據(jù)包丟失。當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生擁塞時，擁塞節(jié)點緩沖區(qū)溢出造成數(shù)據(jù)包丟失。接收節(jié)點因為數(shù)據(jù)包到達(dá)過快來不及處理造成數(shù)據(jù)包丟失。差錯避免可靠傳輸ACK確認(rèn)重傳機(jī)制

數(shù)據(jù)包冗余傳輸機(jī)制

多路徑傳輸機(jī)制

FEC前向糾錯碼機(jī)制

單分組傳遞：ReInForm路由ReInForm方法是基于在多條路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)包的多個拷貝來提高數(shù)據(jù)包傳輸可靠性。從數(shù)據(jù)源節(jié)點開始，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸可靠性、信道質(zhì)量以及傳感器節(jié)點到匯聚節(jié)點的跳數(shù)，確定需要的傳輸路徑數(shù)目，以及下一跳節(jié)點數(shù)目和相應(yīng)的節(jié)點。鄰居節(jié)點在接收到數(shù)據(jù)源節(jié)點的數(shù)據(jù)后，將自己視作數(shù)據(jù)源節(jié)點，重復(fù)上述數(shù)據(jù)源節(jié)點的選路過程。實現(xiàn)滿足可靠要求的數(shù)據(jù)傳輸。圖10?10ReInform所需傳送概率為70%時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)舉例。(A)圖是源節(jié)點在鏈路差錯率為0時傳遞1個數(shù)據(jù)包；(B)圖是源節(jié)點在鏈路差錯率為0時傳遞10個數(shù)據(jù)包；(C)是源節(jié)點在鏈路差錯率為30%時傳遞1個數(shù)據(jù)包(D)是源節(jié)點在鏈路差錯率為30%時發(fā)送10個單分組

圖10?11洪泛、單路徑轉(zhuǎn)發(fā)以及40%、70%可靠性要求的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)在鏈路出錯率增加時所能保證的可靠性比較

圖10?12洪泛、單路徑轉(zhuǎn)發(fā)以及40%、70%可靠性要求的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)在鏈路出錯率增加時為保證可靠性所引發(fā)的開銷

數(shù)據(jù)塊傳輸:RMST無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，有時需要傳輸大量的數(shù)據(jù)。比如在傳送圖像、聲音等數(shù)據(jù)時，或者當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要重新配置，基站將新的代碼發(fā)送至節(jié)點。相對于單數(shù)據(jù)包的可靠性傳輸，保證數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)目煽啃詸C(jī)制有很大的不同。

數(shù)據(jù)塊傳輸:RMSTFredStann等人認(rèn)為在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，無線鏈路不穩(wěn)定及易受干擾的特點是造成網(wǎng)絡(luò)傳輸不可靠的主要原因.除了在物理層實現(xiàn)高效的糾錯碼之外，如何在MAC層、傳輸層以及應(yīng)用層提供可靠性是實現(xiàn)可靠傳輸?shù)闹匾ＷC。在MAC層實現(xiàn)可靠性保證的重要性體現(xiàn)在，它除了能為傳輸層提供跳段之間的錯誤恢復(fù)之外，還是實現(xiàn)路由發(fā)現(xiàn)及維持的保證。數(shù)據(jù)塊傳輸:RMST圖10-13每跳鏈路出錯率為10%，數(shù)據(jù)傳輸40跳時，傳輸成功概率數(shù)據(jù)塊傳輸:RMST圖10-14數(shù)據(jù)傳輸6跳時，傳輸成功概率比較

數(shù)據(jù)塊傳輸:RMST802.11中提供了數(shù)據(jù)包分片與重組的方法，但是并沒有提供傳輸可靠性保證。而傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸層TCP協(xié)議提供的傳輸可靠保證主要是為解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題而提出的，并不適用于無線網(wǎng)絡(luò)。RMST提出了兩種傳輸層可靠性保證方法:端到端選擇請求NACK和跳段之間選擇請求NACK。

數(shù)據(jù)塊傳輸:RMST端到端選擇請求NACK是當(dāng)基站節(jié)點發(fā)現(xiàn)接收的數(shù)據(jù)包有丟失或損壞時，沿著基站到源節(jié)點的反向增強(qiáng)路徑發(fā)送重傳請求。當(dāng)重傳請求到達(dá)源節(jié)點后，源節(jié)點將重傳所需數(shù)據(jù)。端到端選擇請求NACK方法只需在基站和源節(jié)點緩存數(shù)據(jù)，中間節(jié)點無需緩存數(shù)據(jù)。跳段選擇請求NACK方法是在路由路徑上的每個節(jié)點都緩存數(shù)據(jù)，當(dāng)節(jié)點發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)包丟或損壞時直接向其上一跳節(jié)點發(fā)送重傳請求。擁塞控制無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大部分時間都處于零負(fù)載或輕負(fù)載，只有在異常事件發(fā)生時，網(wǎng)絡(luò)中才會突發(fā)性的產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)量。這些數(shù)據(jù)非常重要，需要在不影響系統(tǒng)性能的前提下可靠的傳送給基站。但是這種突發(fā)性的大數(shù)據(jù)量傳輸很容易導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)不同程度擁塞的發(fā)生。網(wǎng)絡(luò)吞吐量隨源速率的增加而減小.節(jié)點數(shù)量越大，實際吞吐量減少的越大.CODA擁塞控制方案擁塞場景:節(jié)點密集分布的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)有異常事件發(fā)生時，源節(jié)點會突發(fā)性產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。在源節(jié)點附近(幾跳范圍內(nèi))形成持續(xù)擁塞區(qū)域。(2)在節(jié)點分布稀疏并且源節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)送速率較低的網(wǎng)絡(luò)中，不會在源節(jié)點附近產(chǎn)生持續(xù)的擁塞，而可能在遠(yuǎn)離源節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中任意位置產(chǎn)生短暫的擁塞。(3)在節(jié)點分布稀疏并且源節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)送速率較高的網(wǎng)絡(luò)中，有可能在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的任意位置發(fā)生短暫或持續(xù)的擁塞。CODA擁塞控制方案1.基于接收者的擁塞檢測；2.開環(huán)跳段反向壓力信標(biāo)機(jī)制(open-loophop-by-hopbackpressure)；3.閉環(huán)多源調(diào)整機(jī)制(closed-loopmulti-sourceregulation)。CODA擁塞控制方案--擁塞檢測CODA將節(jié)點緩沖區(qū)管理方法與鏈路負(fù)載監(jiān)測方法二者相結(jié)合，提出了一個能量高效基于接收者的擁塞檢測方法。在CODA中，只有當(dāng)節(jié)點緩沖區(qū)隊列不為空時，才啟動鏈路負(fù)載監(jiān)測。當(dāng)節(jié)點緩沖區(qū)隊列為空時，表明沒有擁塞發(fā)生，鏈路負(fù)載監(jiān)測將關(guān)閉。由于CSMA在發(fā)送數(shù)據(jù)前需要監(jiān)聽信道判斷信道是否空閑，所以將鏈路負(fù)載監(jiān)測放在該段時間一起進(jìn)行將不會帶來任何額外的開銷。

CODA擁塞控制方案--開環(huán)跳段反向壓力信標(biāo)機(jī)制

檢測到網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時，節(jié)點將向鄰居節(jié)點廣播一個反向壓力信標(biāo)，同時采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)包丟棄策略或調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送速率來防止擁塞的進(jìn)一步傳播。當(dāng)上游節(jié)點接收到反向壓力信標(biāo)后，它將根據(jù)局部擁塞策略選擇直接丟棄到來的數(shù)據(jù)包以防止緩沖區(qū)溢出，而不繼續(xù)傳送反向壓力信標(biāo)。如果節(jié)點當(dāng)前的緩沖區(qū)溢出，則選擇向上游節(jié)點繼續(xù)傳送該信標(biāo)。

CODA擁塞控制方案--閉環(huán)多源調(diào)整機(jī)制

CODA中提出的閉環(huán)多源調(diào)整機(jī)制，能夠在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生持續(xù)擁塞時，通過基站節(jié)點對源節(jié)點進(jìn)行擁塞控制。當(dāng)源事件速率r小于最大理論帶寬Smax的一定百分比時(即r<Smax)，源節(jié)點自己調(diào)整速率r。當(dāng)r>Smax時，該源節(jié)點認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)很可能發(fā)生了擁塞，因此將觸發(fā)閉環(huán)多源調(diào)整機(jī)制。

數(shù)據(jù)率控制算法為避免或者解除無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁塞，可以通過數(shù)據(jù)率控制方法控制網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的傳輸速率。當(dāng)節(jié)點的速率保持一定時，可以通過控制在此速率下發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點個數(shù)來達(dá)到控制網(wǎng)絡(luò)流量的目的?；贕urGame的QoS控制算法River等人將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS定義為傳感器網(wǎng)絡(luò)中任意時刻向基站發(fā)送傳感數(shù)據(jù)的節(jié)點個數(shù)，并提出了一種新的QoS控制算法。在該算法中，基站利用廣播信道來與各個傳感器節(jié)點進(jìn)行QoS信息通信，并使用GurGame分布式算法來動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的狀態(tài)。通過該算法，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點可選擇周期性睡眠實現(xiàn)節(jié)能，同時還保證網(wǎng)絡(luò)中有足夠的活動節(jié)點向基站發(fā)送信息?；贕urGame的QoS控制算法

圖10?17GurGame函數(shù)

基于GurGame的QoS控制算法算法賦予每個玩家一個有限離散時間自動機(jī)用來記憶其之前的選擇。每個有限狀態(tài)自動機(jī)由一組連續(xù)狀態(tài)所組成，狀態(tài)個數(shù)為2N代表玩家的記憶容量，參數(shù)N稱為記憶參數(shù)。從最左邊的狀態(tài)開始，給每個狀態(tài)順序編號-N到-1，再從1編號到N?；贕urGame的QoS控制算法任何時刻玩家只能處于一種狀態(tài)，而且玩家狀態(tài)的改變只能在狀態(tài)j,j+1,j-1之間進(jìn)行(即相鄰狀態(tài)之間)。當(dāng)玩家狀態(tài)為N(或-N)時，狀態(tài)將在N(-N)與N-1(-N+1)之間改變。當(dāng)裁判公布獎勵概率r后，玩家如果處于狀態(tài)j，就以概率r轉(zhuǎn)到狀態(tài)j+1,以概率1-r轉(zhuǎn)到狀態(tài)i-1。當(dāng)玩家處于正狀態(tài)時，他將投票選擇“是”，處于負(fù)狀態(tài)選擇“否”。排除隨機(jī)波動的影響，在經(jīng)過i輪循環(huán)后，裁判接收到“是”的票數(shù)將收斂到k?；贕urGame的QoS控制算法圖10?18GurGame狀態(tài)機(jī)(N=2)基于GurGame的QoS控制算法圖10?19網(wǎng)絡(luò)活動節(jié)點個數(shù)

實時數(shù)據(jù)傳輸在某些無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，需要保證采集的傳感數(shù)據(jù)實時地傳送到匯聚節(jié)點。比如在無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中，傳感數(shù)據(jù)與基站間的通信延遲直接影響系統(tǒng)的跟蹤質(zhì)量和效果。SPEED路由RPAR路由SPEED路由協(xié)議為滿足數(shù)據(jù)包傳輸?shù)臅r延需求，TianHe等人設(shè)計了一個基于反饋控制和無狀態(tài)算法，支持實時通信的路由協(xié)議SPEEDSPEED是地理位置信息相關(guān)的路由協(xié)議，它面向?qū)崟r應(yīng)用提供端到端數(shù)據(jù)包傳輸速率保證。SPEED協(xié)議中實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)擁塞控制、負(fù)載平衡以及路由空洞避免機(jī)制，能有效提高數(shù)據(jù)包傳輸成功率、節(jié)省能量消耗、延長網(wǎng)絡(luò)壽命。該協(xié)議是無狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，節(jié)點只需保持其鄰居節(jié)點信息，無須保存路由表全局信息，有很好的擴(kuò)展性。無須MAC層提供QoS或?qū)崟r性支持。SPEED路由協(xié)議圖10?20SPEED路由協(xié)議模塊

SPEED路由協(xié)議--鄰居信標(biāo)交換機(jī)制SPEED協(xié)議中每一個節(jié)點向鄰居節(jié)點周期廣播信標(biāo)數(shù)據(jù)包。該周期信標(biāo)用于鄰居節(jié)點之間交換地理位置信息。除了鄰居信標(biāo)之外，SPEED還有延遲估計信標(biāo)和反向壓力信標(biāo)。延遲估計信標(biāo)用于在節(jié)點與鄰居節(jié)點之間傳輸延遲估計。當(dāng)節(jié)點發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時，SPEED使用反向壓力信標(biāo)通知上游節(jié)點做出相應(yīng)調(diào)整。SPEED路由協(xié)議--延遲估計在發(fā)送端，發(fā)送節(jié)點在數(shù)據(jù)包進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)輸出隊列時打上時間戳，然后在接收到該數(shù)據(jù)包ACK時，從收發(fā)時間差中減去接收端的處理時間得到一跳的通信延遲。在接收端，接收節(jié)點處理ACK數(shù)據(jù)包的時間將作為ACK的一個字段發(fā)送回去。通過將新計算的延遲值與原延遲值進(jìn)行指數(shù)加權(quán)平均來更新延遲值?？紤]到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳播距離，在延遲計算中忽略了傳播延遲。SPEED路由協(xié)議--SNGF算法節(jié)點利用局部地理信息和傳輸速率信息在鄰居節(jié)點中選擇下一跳路由。鄰居節(jié)點定義為處于當(dāng)前節(jié)點通信范圍內(nèi)的節(jié)點。節(jié)點在其鄰居節(jié)點中，選擇比自己距離目標(biāo)區(qū)域更近的節(jié)點組成候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點集合（forwardingcandidateset,FCS）。節(jié)點利用前面介紹的延遲估計獲得到所有鄰居節(jié)點的延遲。根據(jù)該延遲及節(jié)點間的距離，節(jié)點可計算其FCS集合中每個節(jié)點的傳輸速率。SPEED路由協(xié)議--SNGF算法根據(jù)傳輸速率是否滿足預(yù)定的傳輸速率域值，F(xiàn)CS集合中的節(jié)點分為兩類：大于速率域值的鄰居節(jié)點集合和小于速率域值的鄰居節(jié)點集合。若大于速率域值的鄰居節(jié)點集合不為空，則在該集合的節(jié)點中按照一定的概率分布選擇下一跳節(jié)點，節(jié)點的傳輸速率越大，被選中的概率也越大；若大于速率域值的鄰居節(jié)點集合為空，則在小于速率域值的鄰居節(jié)點集合中，使用鄰居反饋循環(huán)NFL算法計算轉(zhuǎn)發(fā)概率，并按這個概率決定是否丟棄分組。如果決定轉(zhuǎn)發(fā)分組，F(xiàn)CS集合內(nèi)的節(jié)點按照一定的概率分布選擇為下一跳節(jié)點。SPEED路由協(xié)議--鄰居反饋循環(huán)策略鄰居反饋循環(huán)策略NFL(NeighborFeedbackLoop)是SPEED協(xié)議中保證網(wǎng)絡(luò)單跳傳輸速度的關(guān)鍵部分。當(dāng)節(jié)點將數(shù)據(jù)包發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)速度小于傳輸速率閾值的節(jié)點或者發(fā)生了數(shù)據(jù)包丟失時，節(jié)點認(rèn)為發(fā)生了傳輸差錯。NFL策略將統(tǒng)計當(dāng)前節(jié)點的所有鄰居節(jié)點傳輸差錯率，并使該差錯率收斂為0。MAC層收集差錯信息，并將傳輸差錯率反饋到轉(zhuǎn)發(fā)比例控制器(RelayRatioController)。轉(zhuǎn)發(fā)比例控制器是一個多輸入單輸出的控制器，將根據(jù)這些差錯率計算轉(zhuǎn)發(fā)概率，供SNGF路由算法作路由選擇。轉(zhuǎn)發(fā)比例控制器只有當(dāng)大于速率域值的鄰居節(jié)點集合為空時才會啟動。

SPEED路由協(xié)議--鄰居反饋循環(huán)策略圖10?21鄰居反饋循環(huán)

RPAR(Real-timePower-AwareRouting)路由OctavChipara認(rèn)為在無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸功率與通信延遲之間存在一個折衷。為分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的傳輸功率對通信延遲的影響，他在XSM2節(jié)點上進(jìn)行了實驗分析。實驗結(jié)果如圖10-22所示RPAR路由圖10-22發(fā)射功率和跳段距離對傳輸速度的影響RPAR路由實驗表明：節(jié)點的發(fā)射功率對數(shù)據(jù)包傳輸速度有著非常明顯的影響。當(dāng)固定節(jié)點發(fā)射功率不變，改變跳段距離時，數(shù)據(jù)包傳輸速度一開始有所增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定距離后會急劇下降。數(shù)據(jù)包傳輸速度在最開始增加是由于數(shù)據(jù)包每跳的傳輸距離更遠(yuǎn)了，而之后的急劇下降是因為距離超過了發(fā)射功率范圍。在輕負(fù)載時，發(fā)射功率調(diào)整將是控制通信延遲的有效方法。但是增加功率也有其它的一些負(fù)面影響：由于提高了發(fā)射功率會增加信道的競爭和干擾，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的最大可用吞吐量下降。RPAR路由協(xié)議組成動態(tài)速度分配策略轉(zhuǎn)發(fā)策略延遲估計鄰居管理器。RPAR路由協(xié)議--動態(tài)速度分配策略在節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包之前，它將根據(jù)到目的節(jié)點的距離和數(shù)據(jù)包所剩時限slack，使用動態(tài)速度分配策略計算出所需速度。應(yīng)用在源節(jié)點初始化slack時限，在每一條節(jié)點需要根據(jù)緩沖隊列延遲、競爭延遲、傳輸延遲更新數(shù)據(jù)包中的slack時限值。為計算緩沖隊列延遲，節(jié)點在接收到數(shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)包成為傳輸隊列頭時分別打上時戳，這樣當(dāng)數(shù)據(jù)包成為傳輸隊列頭時，數(shù)據(jù)包所需速度按下面公式計算：RPAR路由協(xié)議--轉(zhuǎn)發(fā)策略當(dāng)節(jié)點接收到數(shù)據(jù)包，并利用動態(tài)速度分配策略計算出其所需速度后，它需要在其鄰居表中查找能夠滿足當(dāng)前速度需求的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。下一跳節(jié)點所能提供的速度保證由下面公式給出：RPAR路由協(xié)議--延遲估計延遲估計負(fù)責(zé)對估計各個不同轉(zhuǎn)發(fā)選擇的延遲。源節(jié)點使用功率p發(fā)送數(shù)據(jù)包到鄰居節(jié)點N的延遲時間取決于多個因素：競爭信道延遲、數(shù)據(jù)包和ACK報文傳輸延遲，以及傳輸次數(shù)。

RPAR路由協(xié)議--鄰居管理器RPAR中的鄰居管理器負(fù)責(zé)動態(tài)發(fā)現(xiàn)可用高效的轉(zhuǎn)發(fā)選擇并管理節(jié)點鄰居表。當(dāng)鄰居表中的所有節(jié)點都不能滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)包速度要求時，鄰居管理器被觸發(fā)。鄰居管理器為發(fā)現(xiàn)新的可用轉(zhuǎn)發(fā)選擇提供了兩種機(jī)制：調(diào)整鄰居表中節(jié)點的發(fā)射功率(功率調(diào)整)和發(fā)現(xiàn)新鄰居。功率調(diào)整：當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)策略無法在鄰居節(jié)點中發(fā)現(xiàn)滿足速度要求的節(jié)點時，鄰居管理器將從鄰居中選擇一個節(jié)點增大它的發(fā)射功率以取得更快的傳輸速度。在鄰居節(jié)點中，如果節(jié)點通過增大發(fā)射功率能夠減少傳輸次數(shù)，則該節(jié)點能夠作為增大發(fā)射功率的候選節(jié)點。當(dāng)節(jié)點處于以下情況時，則不適于繼續(xù)增大功率：(1)最大傳輸功率已經(jīng)達(dá)到；(2)傳輸估計次數(shù)為1(鏈路質(zhì)量很好)。鄰居發(fā)現(xiàn)：當(dāng)RPAR通過功率調(diào)整無法發(fā)現(xiàn)滿足條件的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點時，將使用鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制來試圖發(fā)現(xiàn)滿足速度需要的新鄰居節(jié)點。如果節(jié)點鄰居表中沒有比它本身距離目的節(jié)點更近的點，則該節(jié)點將以中間功率廣播一個請求路由包RTR(RequesttoRoute)。如果存在比它本身距離目的節(jié)點更近的點，則以最大功率廣播請求路由包RTR。這樣可以保證遠(yuǎn)處能夠提供更快傳輸速度的節(jié)點接收到RTR?？煽繉崟r數(shù)據(jù)傳輸在數(shù)據(jù)包傳輸?shù)倪^程中，除了由于無法提供數(shù)據(jù)包延遲保證而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包丟失之外(即：能夠抵達(dá)目的節(jié)點的數(shù)據(jù)包通常都滿足了時延的要求)，還有可能因為鏈路質(zhì)量不好而導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失。而對延遲有要求的數(shù)據(jù)包通常是比較關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，對可靠性也有較高的要求。

MMSPEEDEmadFelemban等人在SPEED路由協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了一個支持多路徑、多速度的實時路由協(xié)議(MMSPEED，該協(xié)議提供了網(wǎng)絡(luò)層和MAC層的相關(guān)支持。MMSPEED協(xié)議的一個主要目標(biāo)是在兩個不同的質(zhì)量域（即實時性、可靠性）提供QoS服務(wù)區(qū)分。MMSPEED多傳輸速度選擇:當(dāng)數(shù)據(jù)包被節(jié)點MAC層接收并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層后，網(wǎng)絡(luò)層分配器首先根據(jù)數(shù)據(jù)包的延遲時限以及當(dāng)前節(jié)點到目的節(jié)點的距離計算數(shù)據(jù)包傳輸所需速度。然后，網(wǎng)絡(luò)層分配器根據(jù)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到能夠滿足速度需求的速度層l中。每個速度層在鄰居節(jié)點中選擇估計速度高于的節(jié)點作為下一跳。網(wǎng)絡(luò)層中每一個速度層又對應(yīng)MAC層的一個FCFS隊列。節(jié)點中的數(shù)據(jù)包將按照速度層的優(yōu)先級以及FCFS隊列的先后被依次傳輸。MMSPEED圖10?23傳感節(jié)點的協(xié)議結(jié)構(gòu)

可靠域QoS區(qū)分:MMSPEED協(xié)議利用網(wǎng)絡(luò)中路徑的冗余性，提供了端到端數(shù)據(jù)包傳輸?shù)目煽啃缘母怕时ＷC(端到端成功傳輸概率)。不論造成數(shù)據(jù)傳輸不可靠的原因，使用多條路徑傳輸數(shù)據(jù)總能夠提高數(shù)據(jù)端到端成功傳輸概率。因此，根據(jù)數(shù)據(jù)包傳輸可靠性需求，我們可以通過控制數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑數(shù)量在可靠域提供服務(wù)區(qū)分。MMSPEED中提出了(1)基于局部估計的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)和(2)動態(tài)補(bǔ)償兩種方法來確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑。MMSPEED圖10?24多路徑轉(zhuǎn)發(fā)與動態(tài)補(bǔ)償謝謝！網(wǎng)路行銷推廣策略Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.大綱01030204推廣組合推廣目標(biāo)的設(shè)定整合性網(wǎng)路行銷溝通推廣金字塔0506網(wǎng)際網(wǎng)路廣告工具網(wǎng)際網(wǎng)路促銷工具推廣組合最常見的促銷活動：02LOREMIPSUMLOREMIPSUM廣告是一種付費(fèi)的溝通方式，其是由可認(rèn)明的廣告業(yè)主，透過大眾媒體來說服或影響消費(fèi)者兩項優(yōu)點：它是在輕鬆的氣氛下，將產(chǎn)品資訊傳遞給消費(fèi)者。它不會對消費(fèi)者形成心須立刻作決定的壓力傳統(tǒng)的廣告具有兩項限制無法達(dá)到個人化調(diào)整或修改時較缺乏彈性網(wǎng)路行銷最常被提到的促銷方式而網(wǎng)路廣告市的利潤，也是網(wǎng)站經(jīng)營者的財務(wù)計畫中，被認(rèn)為是成本回收的主要來源公共關(guān)係公共關(guān)係(PublicRelations)簡稱公關(guān)利用資訊去影響民意公眾報導(dǎo)(Publicity)報紙及電視上的新聞報導(dǎo)不用支付費(fèi)用的一種方式組織並無法擁有充足的主控權(quán)具有較高的公信力若組織平時用心於公共關(guān)係的建立，與媒體廣結(jié)善緣，則可掌握較多的正面公眾報導(dǎo)。人員推銷最傳統(tǒng)的促銷方式人與人面對面接觸時，容易獲得較高的信賴感對於產(chǎn)品本身較複雜、需要詳細(xì)介紹及示範(fàn)者，特別適合人員推銷的方式限制：(1)單位成本較高(2)同時可接觸的總數(shù)量有限虛擬人員具互動性的網(wǎng)站人機(jī)介面，銷售促進(jìn)除了人員推銷、廣告、公眾報導(dǎo)以外，其他可以促進(jìn)產(chǎn)品銷售的行銷活動諸如陳列、展售會、展覽會等等，都可泛稱銷售促進(jìn)像是贈品、折價券、虛擬商展、競賽、抽獎、打折等等，都是銷售促進(jìn)的有效方式網(wǎng)路上常見的例子，有麥當(dāng)勞、肯德基、好樂迪、達(dá)美樂等公司所提供可直接從網(wǎng)路列印的折價券、以及PChome所提供可以在網(wǎng)路上使用的e-coupon等等還有一些網(wǎng)路社群所提供的虛擬貨弊或累積點數(shù)，除了可增加網(wǎng)友忠誠度，其實也具有銷售促進(jìn)的功能。來自

....中國最大的資料庫下載銷售點促銷工具是廣告的延伸零售店面所張貼的促銷海報相當(dāng)高比例的消費(fèi)者，是屬於未經(jīng)規(guī)劃而臨時決定購買者在最終銷售點，再以陳列、海報等等產(chǎn)品資訊來提醒或刺激消費(fèi)者的購物慾在網(wǎng)站上一樣可以有類似的銷售點促銷工具直銷具有高度互動性、可發(fā)生在任何地點、便利、效率網(wǎng)路上特別適合直銷：(1)網(wǎng)路媒體具備雙向溝通的互動性。(2)網(wǎng)路上本來就不受到地理限制。(3)網(wǎng)路本來也具便利與效率的優(yōu)勢。(4)很多網(wǎng)站是由製造商直接規(guī)劃經(jīng)營的。(5)在網(wǎng)路世界裏，中間商有減少的趨勢。

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目標(biāo)客戶涵蓋率

每次接觸的成本

高

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推廣金字塔推廣目標(biāo)(1)告知(Inform)針對新產(chǎn)品在導(dǎo)入市場或在產(chǎn)品生命週期的導(dǎo)入期，賣方特別需要告知消費(fèi)者新產(chǎn)品的用途、性能。有效的告知，可以將消費(fèi)者的需要變成慾求提前告知或宣示(Preannouncement)被廣泛運(yùn)用在軟體業(yè)，其中除了告知與教育的功能之外，還含有欺敵的策略意含推廣目標(biāo)(2)說服(Persuade)說服通常被運(yùn)用在產(chǎn)品生命週期的成長期，因為競爭者開始出現(xiàn)。說服消費(fèi)者該品牌比競爭者品牌的產(chǎn)品優(yōu)越或較符合消費(fèi)者的需求。讓消費(fèi)者對於品牌建立正面的態(tài)度與偏好。推廣目標(biāo)(3)提醒(Remind)被運(yùn)用在產(chǎn)品生命週期的成熟期，因為市場上競爭者開始大量出現(xiàn)消費(fèi)者對產(chǎn)品的效能與品牌的認(rèn)同都已建立，此時是以提醒為主要目標(biāo)再次喚醒消費(fèi)者使用該品牌愉悅的經(jīng)驗與滿足感反應(yīng)層級模式

AIDA(Attention,Interest,Desire,andAction)模式消費(fèi)者在接受推廣活動時，所經(jīng)驗的一系列的反應(yīng)，就是所謂的反應(yīng)層級模式。而其中最有名的是AIDA(Attention,Interest,Desire,andAction)模式注意(Attention)興趣(Interest)慾望(Desire)行動(Action)推廣效果的衡量消費(fèi)者購買決策流程(1)需求的確認(rèn)(2)資訊處理(3)產(chǎn)品評估(4)購買決策(5)購買行為(6)購後的評估推廣目標(biāo)告知說服提醒AIDA模式注意興趣慾望行動整合性網(wǎng)路行銷溝通

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行銷溝通效果衡量AIDA模式注意興趣慾望行動品牌廣告直接回應(yīng)廣告網(wǎng)路行銷溝通效果衡量I1=知覺效率指標(biāo)(AwarenessEfficiency)I2=吸引力效率指標(biāo)(AttractabilityEfficiency)I3=接觸率效率指標(biāo)