بروتوكول شجرة التجميع

بروتوكول شجرة التجميع (CTP) هو بروتوكول توجيه لشبكات الاستشعار اللاسلكية . ويستخدم لنقل البيانات من مستشعر واحد أو أكثر إلى عقدة جذرية واحدة أو أكثر.

الخوارزمية

يُستخدم عدد عمليات الإرسال المتوقعة اللازمة لنقل البيانات بين عقدتين، ETX ، كمقياس للتوجيه . ويفترض هذا إعادة إرسال الحزم في طبقة الربط . وتُفضّل المسارات ذات المقياس الأقل. في المسار الذي يتضمن عدة قفزات، يكون المقياس هو مجموع ETX لكل قفزة على حدة.

كل عقدة ترغب في جمع البيانات تُعلن عن نفسها كجذر شجرة. تُرسل كل عقدة بياناتها إلى أقرب جذر شجرة إليها، أي جذر الشجرة الذي يفصلها عنه أقل قيمة ETX. قيمة ETX لجذر الشجرة تساوي صفرًا دائمًا.

هـتيXرooت=0{\displaystyle \mathrm {ETX_{root}} =0}
هـتيXنoدهـ=هـتيXصأرهـنت+هـتيXلأنانك{\displaystyle \mathrm {ETX_{node}} =\mathrm {ETX_{parent}} +\mathrm {ETX_{link}} }

تحتفظ كل عقدة بأصغر قيمة ETX (إلى أقرب جذر للشجرة). تُعرف مجموعة قيم ETX بالتدرج، وتُرسل الرسائل فقط عبر هذا التدرج من العقد ذات قيم ETX الأعلى إلى العقد ذات قيم ETX الأقل. يُعد هذا النوع من التوجيه شائعًا في العديد من الخوارزميات والبروتوكولات في شبكات الاستشعار اللاسلكية.

تؤدي التغيرات السريعة في جودة الروابط، كما هو الحال في شبكات الاستشعار ذات العقد المتحركة، إلى تقادم معلومات التوجيه، مما قد يتسبب في حدوث حلقات توجيه. وتسعى تقنية CTP إلى معالجة هذه المشكلات من خلال التحقق من صحة مسار البيانات واستخدام الإشارات التكيفية.

التحقق من صحة مسار البيانات

تحتوي كل حزمة على قيمة ETX من المرسل إلى الجذر. إذا استقبلت عقدة حزمة بقيمة ETX أقل من قيمتها، فهذا يشير إلى وجود خلل في بنية الشجرة. يؤدي هذا إلى إرسال إطار إشارة. والهدف هو أن يستقبل مرسل الحزمة إطار الإشارة ويُعدّل قيمة ETX الخاصة به وفقًا لذلك.

الإشارات التكيفية

يمثل الفاصل الزمني بين بث العقد لإشارات التوجيه مفاضلة. فإذا تم إرسال الإشارات بوتيرة أسرع، ستكون معلومات التوجيه محدثة بشكل متكرر، وستستجيب الشبكة لتغيرات البنية بشكل أسرع. مع ذلك، فإن إرسال الإشارات بوتيرة أسرع يقلل من عرض النطاق الترددي المتاح لبيانات التطبيقات ، ويستهلك طاقة أكبر. وللتغلب على هذه المشكلة، يستخدم بروتوكول CTP تقنية الإشارات التكيفية. إذ يُرسل الإشارات بوتيرة أسرع عند اكتشاف أي مشكلة ، بينما يُقلل معدل إرسالها بشكل كبير إذا لم يتم اكتشاف أي مشكلة.

مراجع

  • فونسيكا، رودريجو؛ جنوالي، أومبراكاش؛ جاميسون، كايل. كيم، سوكون؛ ليفيس، فيليب؛ وو أليك (2006-2007). "CTP" . نظام التشغيل الصغير .
  • جنوالي، أومبراكاش؛ فونسيكا، رودريجو؛ جاميسون، كايل. موس، ديفيد؛ ليفيس، فيليب (2009). "بروتوكول شجرة المجموعة". سينسيس : 1– 14.سيتيسيركس 10.1.1.148.8534 .