TinyOS 模块中 CTP 的功能

 TinyOS 模块化的结构使 CTP 功能分明，便于调用。Estimator 通过接口 LinkEstimator向 Router 提供邻居表的链路信息。Router 选择父节点，维护路由表。Forwarder 调用接口UnicastNameFreeRouting 获得当前的路由信息，然后转发数据到父节点，同时调用LinkEstimator 向 Estimator 反馈是否发送成功。1、链路估计LinkEstimatorP（Estimator）使用两种机制来估计链路质量：周期性的 LEEP 帧和数据包。LEEP帧由一个以指数级随机递增的定时器控制发送。 节点根据 LEEP帧的链路估计（B估计）始于事件 SubReceive.receive。添加LEEP帧头尾，更新邻居表，这些操作在函数 processReceiveMessage 中处理，该函数找到 LEEP 帧发送者对应的邻居表项，更新收到包数记数值和丢包数记数值。其中丢包数就是本次与上次LEEP帧中顺序号字段的差值。当收到包数达到一个固定值时，更新 B估计值。 节点根据数据包的链路估计（D 估计）以发送数据包的成功率来作 ETX 值的估计。Estimator 根据 ACK 判断数据包是否发送成功， 它提供两个命令 txAck和 txNoAck供上层组件调用。txAck 用于告知 Estimator 数据包发送成功，它将对应通信邻居的成功传输数据包计数值和总传输包计数值加

1。当总传输包数达到一个固定值时，更新D 估计值。 当 B估计或D 估计有更新时，均调用函数 updateETX 更新累积 ETX 值。公式如下： 累积ETX = (α*原ETX + (10-α)*newEst)/10 根据动态移动平均原理更新累积 ETX，TinyOS 2.x 中设 α值为 9，因此每次更新时，旧值占 9/10的权重，而新值占 1/10的权重。 

2、路由引擎CtpRoutingEngineP（Router）提供 RootControl 接口允许节点被动态地配置为根节点。Router 维护了一个路由表，里面存放了各邻居节点的路由信息，包括它们当前的父节点和路径 ETX，通过调用接口 LinkEstimator 来取得 LinkEstimatorP 维护的邻居表中信息，然后在定时器 RouteTimer 控制下周期地调用任务 UpdateRouteTask，计算以各个邻居节点为下一跳的路径 ETX，然后选择最小的路径 ETX 与当前路径ETX 比较，若最小 ETX 与当前 ETX 的差值大于一个阈值，则更换父节点，最小路径 ETX对应的邻居节点成为新的父节点。 Router 由定时器 BeaconTimer 控制周期地调用任务 sendBeaconTask 广播自己的路由信息，以路由帧的形式发送。当节点接收到一个邻居节点广播的路由帧后，则触发事件BeaconReceive.receive，然后调用函数routingTableUpdateEntry更新自己的路由表对应表项。  

3、转发引擎CtpForwardingEngineP（Forwarder）提供了顶层接口Packet、Send、Receive、Snoop等供应用程序调用。它管理了一个发送队列，采取先入先出（FIFO）策略。当节点收到来自子节点的数据包时，它首先对数据包 THL 字段加 1，然后检查发送队列和发送缓存确定是否是重复的包，如果是则丢弃它。在确定数据包不是重复包之后，若自身是根节点，则触发receive事件；若不是根节点，则调用函数 forward将数据包送入发送队列，然后检测路由循环，若为路由循环，则通知路由引擎立即广播路由帧，期望发送者收到后更新它的路由表，打破循环。若未检测到路由循环，则立即启动任务 sendTask。sendTask检查位于发送队列头部的包，请求路由信息，并提交到 AM 层进行发送。当发送完毕时，触发事件Subsend.sendDone 检查发送的结果。如果包收到 ACK 确认，则将包从发送队列中移出，若包是本地产生的，则向上触发 sendDone 事件，若包是转发的，则将包释放到消息缓冲区以备检查包重复之用。如果队列中还有剩余的包（比如没有被 ACK 确认的） ，它启动一个随机定时器以重新发布这个任务，若达到最大重传次数还未被确认，则将其移出发送队列并丢弃。