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基于隊列理論CSMA/CA機制的無線傳感器異構(gòu)機制

作者: 時間:2013-08-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

定義bi,k,j=P{s(t),c(t),r(t)=i,k,j}為的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移概率,那么根據(jù)和其狀態(tài)轉(zhuǎn)移的規(guī)則,可以得到式(12)。通過歸一化處理,得到式(13)。式13中每個量分別為表達式(14)和(15)。式(14)表示一種類型的包在訪問信道時backoff過程穩(wěn)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表示任何時刻信道為空的概率,μ0表示傳完一個數(shù)據(jù)包后,信道為空的概率。
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從上面的式(13)~(15)可以看出,每個量都與變量g.jpg。和h.jpg。有關(guān),而這兩個變量實際可以從宏觀、式(1)看出其關(guān)系,結(jié)合隊列理論,從而得到關(guān)系式(16)~(17),式中QL0是信道處于空閑狀態(tài)的長度。
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其中:An=αn+(1-αn)βn
從上面的分析中,看到這些概率實際上都是與信道的操作點α,β,τn有關(guān),且這些操作點參數(shù)決定了數(shù)據(jù)包的訪問時間度量,其中α表示節(jié)點在CCA1后發(fā)現(xiàn)信道忙的概率;β表示節(jié)點在CCA2都發(fā)現(xiàn)信道忙的概率;τ表示節(jié)點偵聽信道的概率。第二部分會詳細分析這個操作點以獲取訪問時間性能分析。

2 延時性能分析
在低速率傳輸?shù)腤SN中,除了能耗是個重要的參數(shù),實時性也是一個非常重要的參數(shù),特別是對于這樣的實時性要求比較高的應(yīng)用環(huán)境。訪問時間度量(delay)是指從數(shù)據(jù)包到達MAC隊列的時刻到數(shù)據(jù)包成功傳送的時刻之間的時間。假設(shè)理想信道,那么數(shù)據(jù)包的失敗率只是因為數(shù)據(jù)包之間的沖突。因每次競爭都是節(jié)點隊列中的首包,那么簡單的從數(shù)據(jù)包訪問情況來獲得信道的操作點,其中τn就是所有backoff計數(shù)器降為0的概率。
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