高端端到端可靠性是那些具有關(guān)鍵監(jiān)控和驅(qū)動(dòng)要求的人所要求的質(zhì)量。迄今為止，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）用戶(hù)通常認(rèn)為次優(yōu)可靠性是無(wú)線技術(shù)固有的。我們描述了一個(gè)集中監(jiān)控TDMA網(wǎng)絡(luò)，其策略選擇以最大化接收的數(shù)據(jù)包數(shù)量，同時(shí)保持低功耗特性。介紹了檢測(cè)和診斷數(shù)據(jù)包丟失的方法以及其相對(duì)影響的預(yù)期邊界。該診斷允許對(duì)所有已知的損失機(jī)制進(jìn)行編目，并分析以50.99%穩(wěn)態(tài)端到端可靠性運(yùn)行的99節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的損失。

介紹

無(wú)線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是一種 WSN，其中數(shù)據(jù)在所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上定期生成，并通過(guò)稱(chēng)為管理器的單個(gè)節(jié)點(diǎn)上的多跳傳輸收集。知道節(jié)點(diǎn)數(shù)和生成速率可以計(jì)算預(yù)期的數(shù)據(jù)包數(shù)：讓可靠性是一個(gè)無(wú)單位的數(shù)量，描述管理器接收的唯一數(shù)據(jù)包數(shù)除以應(yīng)接收的唯一數(shù)據(jù)包數(shù)。WSN的學(xué)術(shù)研究旨在提供最佳解決方案：最低能源成本，最低延遲或最高帶寬。雖然這些元素對(duì)工業(yè)和商業(yè)WSN用戶(hù)很重要，但他們主要關(guān)心的通常是網(wǎng)絡(luò)中生成的數(shù)據(jù)包應(yīng)該在集中式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)中可靠地接收并可用于分析。網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)際壓力通常不會(huì)那么高：例如，一個(gè) 50 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)每分鐘使用 10.76 kbps 無(wú)線電收發(fā)器生成 8 字節(jié)的數(shù)據(jù)有效載荷。此網(wǎng)絡(luò)使用的原始可用帶寬不到管理器的 0.1%。許多研究人員回避研究這些微不足道的要求也就不足為奇了。但是，即使在大量預(yù)配的方案中，也很難滿(mǎn)足嚴(yán)格的可靠性要求。所介紹的時(shí)間同步協(xié)議提供了一種高可靠性的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案，該解決方案還支持低功耗路由和高可用帶寬。激勵(lì)目標(biāo)不一定是獲得完美的可靠性，而是了解每個(gè)丟失數(shù)據(jù)包的原因并能夠綁定每個(gè)丟失機(jī)制。

在歷史有線域中安裝 WSN5將低可靠性確定為采用該技術(shù)的主要風(fēng)險(xiǎn)之一?？煽啃灾笜?biāo)通常在處理WSN部署的系統(tǒng)論文中討論，但很少是主要關(guān)注點(diǎn)。ExScal等項(xiàng)目2不斷擴(kuò)展 WSN 大小和整體性能的限制。這項(xiàng)特殊的工作引用了86%的端到端可靠性，并暗示缺乏關(guān)于困擾可靠運(yùn)行的故障和可變性的公開(kāi)數(shù)據(jù)。另一個(gè)自稱(chēng)“工業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò)”的項(xiàng)目7評(píng)論可靠性的重要性，但指出實(shí)驗(yàn)中的大多數(shù)節(jié)點(diǎn)報(bào)告了超過(guò)80%的數(shù)據(jù)，表明整體可靠性遠(yuǎn)未接近100%的范圍。很明顯，這些作者認(rèn)識(shí)到可靠性在商業(yè)應(yīng)用中的重要性，但同樣清楚的是，單個(gè)數(shù)據(jù)包的丟失并不是最重要的問(wèn)題。一個(gè)揭示性的情節(jié)3顯示了節(jié)點(diǎn)編號(hào)/生命周期空間中已發(fā)布網(wǎng)絡(luò)的跨度，但沒(méi)有直接評(píng)論這些網(wǎng)絡(luò)的可靠性。到目前為止，網(wǎng)絡(luò)在給定的時(shí)間跨度內(nèi)保持運(yùn)行就足夠了，并不是說(shuō)網(wǎng)絡(luò)一定能夠在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)包交付。工作的含義4它試圖使用網(wǎng)絡(luò)來(lái)檢測(cè)“罕見(jiàn)，隨機(jī)和短暫的事件”，即網(wǎng)絡(luò)必須準(zhǔn)備好感知消失的微小時(shí)間和空間區(qū)域。這一原則的延續(xù)表明，由于如此簡(jiǎn)短但重要的事件而生成的單個(gè)數(shù)據(jù)包應(yīng)保持相同的高標(biāo)準(zhǔn)。

最近的新平臺(tái)和系統(tǒng)6,8專(zhuān)注于從第一原則重新設(shè)計(jì) WSN，但沒(méi)有提供近乎完美的可靠性的明確目標(biāo)。對(duì)更廣泛的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的調(diào)查1僅簡(jiǎn)要提到了可靠性的主題，這表明即使在傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域之外，無(wú)線多跳也沒(méi)有專(zhuān)注于這一目標(biāo)。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

眾所周知，無(wú)線信道隨時(shí)間和空間而變化。為了克服這一挑戰(zhàn)，我們使用多種技術(shù)和策略來(lái)最大限度地提高可靠性：

TDMA 調(diào)度以確保足夠的帶寬

網(wǎng)狀拓?fù)涮峁┤哂嗦酚?/p>

刪除消息前所需的 ACK

跳頻以避免阻塞通道

優(yōu)化拓?fù)湟赃x擇更好的路線

高功率模式可恢復(fù)斷開(kāi)連接的節(jié)點(diǎn)

一致使用可靠性診斷

該網(wǎng)絡(luò)由無(wú)線節(jié)點(diǎn)和選定節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的重復(fù)定向TDMA通信插槽組成。每個(gè)這樣的節(jié)點(diǎn)對(duì)定義一個(gè)路徑，并且可以由一個(gè)TDMA超幀中的一個(gè)或多個(gè)插槽組成。每次傳輸和接收都經(jīng)過(guò)安排，因此網(wǎng)絡(luò)流量不會(huì)發(fā)生沖突。此選擇考慮了低功耗，但它也允許比基于爭(zhēng)用的協(xié)議更好的擁塞可靠性。在 TDMA 計(jì)劃中為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配足夠數(shù)量的插槽，以滿(mǎn)足自身和后代預(yù)期的最大帶寬需求。這里需要“監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)”假設(shè)：很難充分配置具有未知流量需求的網(wǎng)絡(luò)。TDMA網(wǎng)絡(luò)需要嚴(yán)格的時(shí)間同步，這帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn)。

通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，使管理器沒(méi)有父級(jí)，并且路徑集合生成的二合字母中不允許循環(huán)，流量向上流向管理器。隨著每個(gè)節(jié)點(diǎn)尋找兩個(gè)父節(jié)點(diǎn)，生成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)最大限度地減少了由于單路徑故障而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包丟失。管理器-節(jié)點(diǎn)控制通信是通過(guò)沿相反方向的相同路徑的廣播泛洪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。TDMA協(xié)議的細(xì)節(jié)對(duì)于本次討論并不重要;重要的是安排足夠的帶寬，以盡量減少意外擁塞或來(lái)自外部來(lái)源的干擾的影響。高可靠性網(wǎng)絡(luò)在帶寬方面過(guò)度配置，唯一的代價(jià)是額外的空閑偵聽(tīng)槽。這允許隊(duì)列在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)操作中保持空。在發(fā)射端，僅當(dāng)有數(shù)據(jù)包等待發(fā)送時(shí)，才會(huì)激活無(wú)線電，因此空閑插槽沒(méi)有能源成本。但是，在傳輸?shù)那闆r下，接收器必須始終在插槽開(kāi)始時(shí)偵聽(tīng)一小段時(shí)間，因此分配的帶寬越多，消耗的能量就越多。由于一些流量沿著次優(yōu)路由傳輸?shù)焦芾砥?，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)支付前期延遲和能量損失，但這些成本可確保不可避免的路徑穩(wěn)定性變化導(dǎo)致連接損失很少。

我們的網(wǎng)絡(luò)范式是，一旦生成數(shù)據(jù)包，就永遠(yuǎn)不應(yīng)該丟棄它，而應(yīng)該逐節(jié)點(diǎn)拓?fù)涞貍鬟f到更接近管理器的位置。管理器是一個(gè)中央數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)，所有數(shù)據(jù)包都路由到該存儲(chǔ)庫(kù)，并且通常連接到用戶(hù)可訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。多跳傳播是通過(guò)一系列握手完成的：在收到來(lái)自父級(jí)的 ACK 之前，不會(huì)從子級(jí)中刪除數(shù)據(jù)包。這要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)上都有一個(gè)大小合理的數(shù)據(jù)包隊(duì)列。當(dāng)隊(duì)列填滿(mǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)無(wú)法再存儲(chǔ)新生成的本地?cái)?shù)據(jù)，并開(kāi)始丟失這些數(shù)據(jù)包。在這種情況下，完整隊(duì)列不會(huì)導(dǎo)致外部數(shù)據(jù)包丟失，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)會(huì)從其子節(jié)點(diǎn)接收來(lái)自其子級(jí)的消息。

為了克服可能對(duì)可靠性產(chǎn)生不利影響的本地窄帶干擾，我們的網(wǎng)絡(luò)在空間和時(shí)間上將通信傳播到多個(gè)通道上。傳輸在 50MHz 頻段跳躍超過(guò) 900 個(gè)通道，在 16.2GHz 頻段中跳躍超過(guò) 4 個(gè)通道。如果一個(gè)或某些信道存在干擾，則在隨后嘗試使用其他信道時(shí)，傳輸仍可成功。同樣，帶寬的過(guò)度配置允許網(wǎng)絡(luò)即使在信道阻塞的情況下也能保持高可靠性。跳頻會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的加入時(shí)間，因?yàn)樾鹿?jié)點(diǎn)必須掃描多個(gè)信道才能找到其對(duì)等節(jié)點(diǎn)，但動(dòng)態(tài)無(wú)線電環(huán)境中的長(zhǎng)期可靠性有利于多信道策略。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有助于在網(wǎng)絡(luò)形成和運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行路徑優(yōu)化。管理器不斷尋找重定向網(wǎng)絡(luò)圖的方法，以確保可靠性最大化。優(yōu)化評(píng)分基于路徑質(zhì)量（經(jīng)驗(yàn)測(cè)量或 RSSI）、管理器的躍點(diǎn)數(shù)和父級(jí)的生存期。這使我們能夠持續(xù)確保網(wǎng)絡(luò)使用最佳可用路由來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)可以在低功耗或高功率模式下運(yùn)行。在網(wǎng)絡(luò)形成期間和連接斷開(kāi)后，網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)切換到高功率模式，以方便和加快節(jié)點(diǎn)加入。網(wǎng)絡(luò)外部節(jié)點(diǎn)花費(fèi)的時(shí)間是數(shù)據(jù)包丟失的時(shí)間;為了盡量減少丟失的數(shù)據(jù)包，需要花費(fèi)更多精力來(lái)盡快恢復(fù)丟失的節(jié)點(diǎn)。

最后，正如下一節(jié)將詳細(xì)描述的那樣，我們始終采用幾種獨(dú)立的診斷方法來(lái)跟蹤丟失的數(shù)據(jù)包。隨著可靠性水平的提高，丟失的數(shù)據(jù)包變得更加難以跟蹤，并且在短時(shí)間實(shí)驗(yàn)中無(wú)法跟蹤特別罕見(jiàn)的事件。因此，在所有運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)上使用診斷工具提供了發(fā)現(xiàn)所有丟失機(jī)制的最大機(jī)會(huì)。

識(shí)別丟失的數(shù)據(jù)包

在我們的網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)比較兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)來(lái)識(shí)別丟失的數(shù)據(jù)包：來(lái)自每個(gè)節(jié)點(diǎn)的定期診斷數(shù)據(jù)包和管理器接收的唯一數(shù)據(jù)包列表。診斷數(shù)據(jù)包通知管理器在最近的收集間隔內(nèi)源自節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包數(shù)，以及由于消息緩沖區(qū)已滿(mǎn)而丟棄的本地生成的數(shù)據(jù)包數(shù)。目標(biāo)是能夠一致地跟蹤丟失的數(shù)據(jù)包數(shù)量以及每次丟失的原因。除了這些方法之外，我們還使用直接有線和無(wú)線節(jié)點(diǎn)查詢(xún)、網(wǎng)絡(luò)模擬和節(jié)點(diǎn)仿真來(lái)確定數(shù)據(jù)包丟失的來(lái)源。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)操作期間可用的數(shù)據(jù)，我們可以將任何丟失的數(shù)據(jù)包分為以下幾類(lèi)：

擁塞

設(shè)備重置

設(shè)備故障

CRC腐敗

會(huì)計(jì)差錯(cuò)

未知

擁塞丟失由診斷數(shù)據(jù)包中的節(jié)點(diǎn)直接報(bào)告，因此最容易跟蹤。但是，持續(xù)的擁塞會(huì)導(dǎo)致診斷數(shù)據(jù)包被中止以阻止進(jìn)一步的丟失，因此當(dāng)節(jié)點(diǎn) n 的診斷數(shù)據(jù)包未到達(dá)的時(shí)間間隔內(nèi)，節(jié)點(diǎn) n 的管理器報(bào)告為丟失的數(shù)據(jù)包被假定為擁塞丟失。節(jié)點(diǎn) n 只能由于擁塞而丟失自己的消息;節(jié)點(diǎn)在其消息緩沖區(qū)已滿(mǎn)時(shí) NACK 子節(jié)點(diǎn)。這不會(huì)改變進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)數(shù)據(jù)包都保持安全的概念，而是顯示了如何防止某些預(yù)期的數(shù)據(jù)包進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。

圖1.顯示測(cè)試部署中的子父關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)圖。

節(jié)點(diǎn)在失去與所有父節(jié)點(diǎn)的連接時(shí)會(huì)重置其軟件。這會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)丟失其隊(duì)列中的所有數(shù)據(jù)包，其中可能包括來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包。管理中心通過(guò)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)生成的警報(bào)數(shù)據(jù)包以及節(jié)點(diǎn)重新加入網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求來(lái)檢測(cè)重置事件。在已知節(jié)點(diǎn)已脫離網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間間隔內(nèi)丟失的數(shù)據(jù)包被假定為由于此重置節(jié)點(diǎn)造成的，無(wú)論其初始來(lái)源如何。同樣，需要一些維護(hù)（例如更換電池）的設(shè)備故障最初可能導(dǎo)致來(lái)自多個(gè)來(lái)源的丟失，但隨著時(shí)間的推移，只有來(lái)自故障節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包會(huì)丟失。

所有消息都附加一個(gè) 16 位 CRC，以確保鏈路級(jí)完整性。但是，對(duì)于較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包，此 CRC 不是唯一的，某些錯(cuò)誤組合可能導(dǎo)致錯(cuò)誤百出的數(shù)據(jù)包與無(wú)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包具有相同的 CRC。但是，使用另一個(gè)端到端加密 MIC，因此在解密時(shí)會(huì)在管理器上檢測(cè)到錯(cuò)誤（但無(wú)法糾正）。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)了會(huì)計(jì)錯(cuò)誤的幾個(gè)迭代，并且不能保證沒(méi)有保留。我們假設(shè)數(shù)據(jù)包在管理器報(bào)告之前丟失，因此所有錯(cuò)誤都是誤報(bào)丟失。盡管如此，仍然無(wú)法區(qū)分會(huì)計(jì)錯(cuò)誤和丟失的數(shù)據(jù)包，因此必須始終假設(shè)最壞的情況。最大的麻煩來(lái)自數(shù)據(jù)包序列，這些數(shù)據(jù)包順序嚴(yán)重混亂，跨越不同的 15 分鐘間隔。在本研究中，保留了所有傳入消息的獨(dú)立跟蹤，以確定自動(dòng)分析中是否存在任何會(huì)計(jì)錯(cuò)誤。

一年前，這份損失機(jī)制清單大不相同。有些問(wèn)題解決了，有些問(wèn)題被發(fā)現(xiàn)了。隨著可靠性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和流量水平的不斷提高，將揭示更多隱蔽和隱蔽的損失。當(dāng) 10-6 水平損失普遍存在時(shí)，在 10-3 水平上考慮的因素是不可見(jiàn)的。同樣，這強(qiáng)調(diào)了能夠解釋已知丟失類(lèi)型的每個(gè)丟失數(shù)據(jù)包的必要性。正如下一節(jié)將看到的，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包丟失的當(dāng)前主要形式是通過(guò)未識(shí)別的機(jī)制。我們推測(cè)這是由于對(duì)同一無(wú)線電空間中其他不同步網(wǎng)絡(luò)的邏輯干擾。

圖2.網(wǎng)絡(luò)生命周期內(nèi)的日?？煽啃?。

案例研究：50 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

作為可達(dá)到的可靠性水平的一個(gè)例子，在我們的辦公樓內(nèi)和周?chē)渴鹆艘粋€(gè) 50 節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)放置在我們工作空間內(nèi)和屋頂頂部的兩個(gè)垂直水平上。該網(wǎng)絡(luò)旨在以非常高的可靠性運(yùn)行，同時(shí)具有較低的節(jié)點(diǎn)間通道穩(wěn)定性;為每個(gè)節(jié)點(diǎn)選擇 1 分鐘報(bào)告速率，以最大程度地減少數(shù)據(jù)包因擁塞而丟失的可能性。該網(wǎng)絡(luò)每天生成 72，000 個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包平均通過(guò) 2.0 個(gè)躍點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線傳輸。距離管理器最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)平均每個(gè)數(shù)據(jù)包 3.6 個(gè)躍點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)正在運(yùn)行 199 個(gè)插槽（6.2 秒）的 TDMA 超幀。網(wǎng)絡(luò)二合圖如圖1所示。在運(yùn)行的第一天，可靠性為99.86%，但觀察到整整一周至少99.99%的可靠性。無(wú)需人工干預(yù)的 17 天的可靠性數(shù)據(jù)如圖 2 所示。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)位于不同的垂直平面上時(shí)，平均路徑穩(wěn)定性相當(dāng)?shù)?，?60%，這意味著十分之四的傳輸嘗試失敗并重試。選擇低路徑穩(wěn)定性是為了鼓勵(lì)所有可能的誤差類(lèi)別在網(wǎng)絡(luò)中顯現(xiàn)出來(lái)。所有節(jié)點(diǎn)都是相同的 - 沒(méi)有一個(gè)被區(qū)分為“路由器”節(jié)點(diǎn) - 并且都使用相同的AA電池運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)一對(duì) AA 電池的最短節(jié)點(diǎn)壽命為 13 個(gè)月。網(wǎng)絡(luò)生命周期內(nèi)的平均數(shù)據(jù)包延遲為 3.9 秒。該網(wǎng)絡(luò)在下雨期間運(yùn)行，屋頂節(jié)點(diǎn)測(cè)量的地表溫度已超過(guò)70攝氏度。

表 1 總結(jié)了截至撰寫(xiě)本文之日所有丟失數(shù)據(jù)包的性質(zhì)。丟失的數(shù)據(jù)包總數(shù)為 367 個(gè)，已收到 1 萬(wàn)個(gè)唯一數(shù)據(jù)包。

圖3.網(wǎng)絡(luò)生命周期內(nèi)每日數(shù)據(jù)包丟失的機(jī)制。

圖3顯示了對(duì)損失機(jī)制的進(jìn)一步基于日期的分析。在最近一周的運(yùn)行中，沒(méi)有數(shù)據(jù)包因節(jié)點(diǎn)重置或擁塞而丟失。這是由于網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的優(yōu)化例程 - 拓?fù)湟呀?jīng)過(guò)優(yōu)化，通過(guò)確保使用的所有路徑都具有足夠高的穩(wěn)定性以確?？煽窟\(yùn)行，幾乎消除了數(shù)據(jù)包丟失的這些組件。在所有這些過(guò)程中，會(huì)創(chuàng)建單個(gè)路徑并失敗，但由于網(wǎng)狀架構(gòu)，這不一定會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失。

大多數(shù)節(jié)點(diǎn)重置事件發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)形成和優(yōu)化過(guò)程中;預(yù)計(jì)在穩(wěn)態(tài)操作期間，這些損失的頻率將大大降低。未知和CRC故障的數(shù)量應(yīng)該繼續(xù)以目前的速度進(jìn)行，我們預(yù)計(jì)網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)以99.99%的可靠性報(bào)告數(shù)據(jù)，至少在未來(lái)13個(gè)月內(nèi)。

結(jié)論和今后的工作

擬議的基于TDMA的WSN策略允許低功耗50節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)以99.99%的穩(wěn)定可靠性水平運(yùn)行，而無(wú)需人工干預(yù)。這種可靠性水平是通過(guò)圍繞將每個(gè)數(shù)據(jù)包交付給集中式管理器的目標(biāo)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)協(xié)議的更改可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)丟失低于 10-4 個(gè)數(shù)據(jù)包，包括在加入期間，方法是在重置期間保留隊(duì)列內(nèi)容并增加隊(duì)列長(zhǎng)度以消除擁塞損失。

展望未來(lái)，目標(biāo)是確定來(lái)源并減少未知損失的數(shù)量。這些誤差的大小足夠高，以至于CRC類(lèi)型的誤差相對(duì)來(lái)說(shuō)很少受到關(guān)注。進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)將通過(guò)更廣泛地使用有線連接直接監(jiān)控單個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有出現(xiàn)任何節(jié)點(diǎn)故障，但這種可靠性水平要求故障是可預(yù)測(cè)的（例如通過(guò)電池監(jiān)控）或極其罕見(jiàn)。在 99.9% 的可靠性水平下，我們可以承受大約 1/10000 的故障停機(jī)時(shí)間。如果每次故障更換需要一天時(shí)間，我們需要設(shè)備故障發(fā)生的頻率低于每 27 年一次。

雖然測(cè)試網(wǎng)絡(luò)僅由 50 個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，但該協(xié)議可擴(kuò)展到更大的網(wǎng)絡(luò)，并且具有類(lèi)似的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的可靠性。對(duì)于監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，必須相應(yīng)地調(diào)整報(bào)告速率，以確保擁塞級(jí)別不會(huì)增加，但協(xié)議沒(méi)有根本性的變化。在修復(fù)一些錯(cuò)誤之前，我們已經(jīng)運(yùn)行了 250 個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)時(shí)間超過(guò) 99 個(gè)月，可靠性為 ><>%。如果節(jié)點(diǎn)可以保持在同一級(jí)別連接，則操作的其余部分是相同的，并且應(yīng)該導(dǎo)致相同的損失分?jǐn)?shù)。

審核編輯：郭婷