基于隊列理論CSMA/CA機制的無(wú)線(xiàn)傳感器異構機制
定義bi,k,j=P{s(t),c(t),r(t)=i,k,j}為馬爾可夫鏈的穩態(tài)轉移概率,那么根據馬爾可夫鏈和其狀態(tài)轉移的規則,可以得到式(12)。通過(guò)歸一化處理,得到式(13)。式13中每個(gè)量分別為表達式(14)和(15)。式(14)表示一種類(lèi)型的包在訪(fǎng)問(wèn)信道時(shí)backoff過(guò)程穩態(tài)概率、CCA1概率、CCA2概率、成功傳送概率、沖突傳送概率。式(15)表示空閑概率,其中P0表示任何時(shí)刻信道為空的概率,μ0表示傳完一個(gè)數據包后,信道為空的概率。


從上面的式(13)~(15)可以看出,每個(gè)量都與變量



其中:An=αn+(1-αn)βn
從上面的分析中,看到這些概率實(shí)際上都是與信道的操作點(diǎn)α,β,τn有關(guān),且這些操作點(diǎn)參數決定了數據包的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間度量,其中α表示節點(diǎn)在CCA1后發(fā)現信道忙的概率;β表示節點(diǎn)在CCA2都發(fā)現信道忙的概率;τ表示節點(diǎn)偵聽(tīng)信道的概率。第二部分會(huì )詳細分析這個(gè)操作點(diǎn)以獲取訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間性能分析。
2 延時(shí)性能分析
在低速率傳輸的WSN中,除了能耗是個(gè)重要的參數,實(shí)時(shí)性也是一個(gè)非常重要的參數,特別是對于這樣的實(shí)時(shí)性要求比較高的應用環(huán)境。訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間度量(delay)是指從數據包到達MAC隊列的時(shí)刻到數據包成功傳送的時(shí)刻之間的時(shí)間。假設理想信道,那么數據包的失敗率只是因為數據包之間的沖突。因每次競爭都是節點(diǎn)隊列中的首包,那么簡(jiǎn)單的從數據包訪(fǎng)問(wèn)情況來(lái)獲得信道的操作點(diǎn),其中τn就是所有backoff計數器降為0的概率。

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